基于性信息素誘捕的廣東草地貪夜蛾發(fā)生動態(tài)及多生物防治因子組合對其控制效果評價(jià)

蘇湘寧，章玉蘋，黃少華，李傳瑛，郭 義，袁 曦，肖 勇，雷妍圓，葉偉峰，劉偉玲*

(1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，廣東省植物保護(hù)新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510640;2.黃埔海關(guān)，廣州510730)

草地貪夜蛾Spodopterafrugiperda(J.E. Smith)是鱗翅目Lepidoptera夜蛾科Noctuidae的一種多食性害蟲，原產(chǎn)自美洲熱帶和亞熱帶地區(qū)(Sparks, 1979)。草地貪夜蛾寄主范圍廣，對玉米、小麥、水稻、高粱、棉花和甘蔗等農(nóng)作物生產(chǎn)造成了重大影響(Montezanoetal., 2018)。草地貪夜蛾具有極強(qiáng)的遠(yuǎn)距離遷飛能力，現(xiàn)已入侵美洲、非洲、亞洲等100多個國家(Goergenetal., 2016; Sharanabasappa, 2018; Feldmannetal., 2019; 王磊等, 2019)；2019年1月入侵我國云南西部地區(qū)并迅速擴(kuò)散到20多個省，成為玉米上的重要害蟲，對我國的農(nóng)業(yè)安全造成嚴(yán)重的威脅(王磊等, 2019; 魏向敏等, 2020)。

隨著草地貪夜蛾在我國周年繁殖區(qū)定殖成功，其發(fā)生態(tài)勢將由入侵新發(fā)害蟲轉(zhuǎn)變?yōu)槌０l(fā)性害蟲，相應(yīng)的防控策略也將由應(yīng)急防控轉(zhuǎn)變?yōu)殚L期防控，以化學(xué)農(nóng)藥為主的應(yīng)急防控策略在草地貪夜蛾的種群控制中將面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，而農(nóng)業(yè)栽培管理、昆蟲天敵、昆蟲病原微生物等生物與非生物因子將在草地貪夜蛾種群可持續(xù)控制過程中起到基礎(chǔ)性作用(梁銘榮等, 2020; 齊國君等, 2020)。目前調(diào)查發(fā)現(xiàn)我國的天敵昆蟲及病原微生物資源極為豐富(王登杰等, 2020)。相關(guān)研究表明，寄生性天敵螟黃赤眼蜂Trichogrammachilonis(李志剛等, 2019)與夜蛾黑卵蜂Telenomusremus(李志剛等, 2019)、捕食性天敵叉角厲蝽Eocantheconafurcellata(唐敏, 2019)與蠋蝽Armachinensis(王燕, 2019)、以及綠僵菌Metarhiziumrileyi(張維等, 2019)、蘇云金芽胞桿菌Bacillusthuringiensis(劉華梅等, 2019)、核型多角體病毒(nuclear polyhedrosis virus)(類承鳳等, 2019)等病原微生物均對草地貪夜蛾有一定的控制作用。本研究將通過考察本地優(yōu)勢寄生性天敵螟黃赤眼蜂及其與捕食性天敵蠋蝽或不同病原微生物組合對草地貪夜蛾的田間實(shí)際防治效果，篩選出最佳組合方案，以便為草地貪夜蛾的生物防控提供相關(guān)的技術(shù)支撐與參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

監(jiān)測草地貪夜蛾用桶型誘捕器和誘芯(誘陷多)，購自深圳百樂寶生物農(nóng)業(yè)科技有限公司。

1.2 供試藥劑及天敵

田間防治用螟黃赤眼蜂、蠋蝽、8 000 IU/mg蘇云金桿菌、200億孢子/g萊氏綠僵菌、10億PIB/mL金龜子綠僵菌Metarhiziumanisopliae、200億孢子/g爪哇棒束孢菌Isariajavanicus均為廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所提供。10億PIB/mL甘藍(lán)夜蛾核型多角體病毒(Mamestrabrassicae multiple nucleopolyhedrovirus, MbMNPV)由江西新龍生物科技股份有限公司提供。

1.3 監(jiān)測與防治田塊

使用GPS在4個監(jiān)測站進(jìn)行定位，監(jiān)測地點(diǎn)分別在廣東佛山高明區(qū)白石村(東經(jīng)112°29′48″；北緯22°47′48″)、廣東茂名電白區(qū)鯉魚嶺(東經(jīng)111°4′37″；北緯21°26′54″)、廣東韶關(guān)曲江區(qū)大唐鎮(zhèn)大塘村(東經(jīng)113°37′32″；北緯24°40′45″)和廣東梅州梅江區(qū)田心種植區(qū)(東經(jīng)116°12′35″；北緯24°31′58″)。面積均為30 hm2。

供試玉米地為陽江市陽東區(qū)紅豐鎮(zhèn)垌塘村農(nóng)戶青儲玉米田，玉米品種為桂單0180，栽培方式為播種機(jī)播種，播種時間為2020年6月25日，植株長勢均勻，試驗(yàn)時玉米為五葉一心期，草地貪夜蛾幼蟲發(fā)生嚴(yán)重，平均被害株率在80%以上。試驗(yàn)前15 d內(nèi)及試驗(yàn)過程中均未噴施其他殺蟲劑防治過害蟲。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1草地貪夜蛾發(fā)生動態(tài)監(jiān)測

每個監(jiān)測站均使用桶型誘捕器誘捕草地貪夜蛾成蟲，誘捕器固定于塑料桿上，保持誘捕器離地面1.5 m，每個誘捕區(qū)(監(jiān)測點(diǎn))懸掛5個誘捕器，各誘捕器距離300 m以上。每隔1個月更換1次誘芯，每隔1個月收集并對誘捕到的所有昆蟲樣本進(jìn)行形態(tài)學(xué)鑒定，記錄所誘捕的草地貪夜蛾成蟲數(shù)量，并清理誘捕器。

1.4.2田間生物防治試驗(yàn)

試驗(yàn)地點(diǎn)及小區(qū)設(shè)置：試驗(yàn)地點(diǎn)為陽江市陽東區(qū)紅豐鎮(zhèn)垌塘村農(nóng)戶青儲玉米，試驗(yàn)地面積3 335 m2(5畝)，試驗(yàn)共設(shè)置40個小區(qū)，每個小區(qū)面積為60 m2(長×寬=20 m×3 m)，小區(qū)之間設(shè)1.5 m寬的保護(hù)行。

藥劑處理濃度及天敵釋放密度：試驗(yàn)共設(shè)10個處理，以20%氯蟲苯甲酰胺為藥劑對照，清水為空白對照。各試驗(yàn)處理重復(fù)4次，各小區(qū)隨機(jī)排列。處理濃度及密度如表1。

表1 藥劑處理濃度及天敵釋放密度

1.5 監(jiān)測標(biāo)本處理及鑒定方法

對誘捕到的草地貪夜蛾樣本進(jìn)行形態(tài)學(xué)鑒定，對于雨水浸泡導(dǎo)致體表特征不清晰、無法確定種類的個體，利用DNA條形碼的方法進(jìn)行分子鑒定，草地貪夜蛾鑒定的標(biāo)記基因?yàn)榫€粒體的COⅠ基因(Nagoshietal., 2011)。

1.6 調(diào)查方法及防效計(jì)算

采用W五點(diǎn)取樣法取樣，每個小區(qū)選取5點(diǎn)，每點(diǎn)選10株有蟲玉米，掛牌標(biāo)記。處理前調(diào)查幼蟲蟲口基數(shù)，處理后分別于7 d、14 d調(diào)查各處理的殘留幼蟲活蟲數(shù)。計(jì)算蟲口減退率和校正防效。蟲口減退率(%)=[( 處理前蟲口數(shù)量-處理后蟲口數(shù)量)/處理前蟲口數(shù)量]×100；校正防效(%)=[( 處理區(qū)蟲口減退率-對照區(qū)蟲口減退率)/( 100-對照區(qū)蟲口減退率) ]×100。

1.7 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)經(jīng)Excel整理后采用SPSS 20.0軟件對調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析(P<0.05)，并應(yīng)用Orgin 2018軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 草地貪夜蛾發(fā)生規(guī)律

2019-2020年廣東省韶關(guān)、茂名、佛山和梅州的草地貪夜蛾田間種群成蟲誘捕數(shù)量動態(tài)如圖1所示，草地貪夜蛾在4個監(jiān)測點(diǎn)全年均有發(fā)生，其中佛山監(jiān)測點(diǎn)的草地貪夜蛾誘捕量高于其它 3個監(jiān)測點(diǎn)，并具有1個明顯的發(fā)生高峰期(2019年10月中旬至11月中旬)。佛山(圖1-C)監(jiān)測點(diǎn)2019年8月中旬至9月中旬、9月中旬至10月中旬的草地貪夜蛾誘捕數(shù)量為60頭和62頭，10月中旬至11月中旬誘捕數(shù)量達(dá)到峰值368頭，高峰期形成是由于此期間玉米種植面積大，為草地貪夜蛾提供豐富的食物供應(yīng)。11月中旬之后數(shù)量逐漸下降，2020年2月中旬至3月中旬誘捕數(shù)量為116頭，形成一個小高峰。2020年4月中旬至6月中旬是佛山監(jiān)測點(diǎn)的低峰期，誘捕蟲量分別為27頭和28頭，低峰期的形成是由于田間玉米已采收，田間無玉米種植，導(dǎo)致草地貪夜蛾發(fā)生量低。2020年6月中旬后蟲量開始增加，7月中旬至8月中旬誘捕量達(dá)到67頭。韶關(guān)(圖1-A)監(jiān)測點(diǎn)分別在2019年8月中旬到9月中旬和10月中旬至11月中旬形成兩個誘捕高峰，誘捕數(shù)量分別為64頭和50頭，11月中旬之后誘捕數(shù)量逐漸下降，2020年2月中旬至5月中旬誘捕數(shù)量形成低峰期，4月中旬到5月中旬的誘捕量僅為1頭，由于這期間當(dāng)?shù)赜衩追N植面積較小，且氣溫不高，缺少食物和沒有適宜的溫度是導(dǎo)致草地貪夜蛾成蟲誘捕數(shù)量減少的原因。2020年5月下旬以后草地貪夜蛾發(fā)生量逐漸增加。茂名(圖1-B)和梅州(圖1-D)監(jiān)測點(diǎn)的草地貪夜蛾誘捕量一直處于較低水平，茂名監(jiān)測點(diǎn)誘捕總數(shù)在2～32頭之間波動，梅州監(jiān)測點(diǎn)誘捕總數(shù)在7～41頭之間波動，由于園內(nèi)玉米種植面積較小，田間管理較精細(xì)，施藥較頻繁。2020年3月中旬至5月中旬，兩個監(jiān)測點(diǎn)誘捕數(shù)量全年最低，由于這期間當(dāng)?shù)赜衩追N植面積較小，缺少食物的引誘是導(dǎo)致草地貪夜蛾成蟲誘捕數(shù)量減少的原因。

2.2 不同生物防治處理對草地貪夜蛾的防治效果

不同生物防治處理對草地貪夜蛾的防治效果見表2。在試驗(yàn)用量下，各處理對草地貪夜蛾具有良好的防治效果。7 d、14 d后，處理Ⅰ對草地貪夜蛾防治效果分別為94.60%和78.51%；處理Ⅱ?qū)Σ莸刎澮苟攴佬Х謩e為54.87%和59.34%均低于60%；處理Ⅲ對草地貪夜蛾防效分別為62.86%和68.62%；處理Ⅳ對草地貪夜蛾防效分別為61.92%和68.62%；處理Ⅴ對草地貪夜蛾防效分別為60.74%和58.5%，處理Ⅵ對草地貪夜蛾防效分別為69.68%和67.6%；處理Ⅶ對草地貪夜蛾防效分別為67.09%和67.15%；處理Ⅷ處理7 d后，對草地貪夜蛾防效為76.49%，14 d后防效超過80%，達(dá)到81.31%；處理Ⅸ處理7 d后，對草地貪夜蛾防效為71.56%，14 d后防效超過80%，達(dá)到83.35%，蟲口減退率為76.66%。

差異顯著分析表明，處理7 d后，處理Ⅰ防治效果最好，蟲口減退率最高，均超過90%，顯著高于其他處理(P<0.05)；處理Ⅷ和Ⅸ防治效果以及蟲口減退率均超過70%，且兩個處理差異不顯著(P>0.05)；處理Ⅱ防治效果最差，蟲口減退率最低，顯著低于其他處理(P<0.05)。處理14 d后，處理Ⅷ和Ⅸ防治效果最好，防效超過80%，2個處理的防效和蟲口減退率顯著不顯著(P>0.05)；處理Ⅰ防治效果低于80%，顯著低于處理Ⅸ對草地貪夜蛾的防效(P<0.05)；處理Ⅱ和Ⅴ防治效果最差，均低于60%，兩個處理對草地貪夜蛾的防效差異不顯著(P>0.05)，均與其他處理差異顯著(P<0.05)。

圖1 2019年9月-2020年9月韶關(guān)(A)、茂名(B)、佛山(C)、梅州(D)草地貪夜蛾田間種群動態(tài)監(jiān)測Fig.1 Monitoring for field population dynamics of fall armyworm in the field of Shaoguan(A), Maoming(B), Foshan(C) and Meizhou(D) in September 2019 to September 2020

表2 多種生物防治組合對玉米上草地貪夜蛾的防治效果

續(xù)表1 Continued table 1

3 結(jié)論與討論

根據(jù)農(nóng)業(yè)部數(shù)據(jù)顯示，2019年草地貪夜蛾入侵我國后，發(fā)生面積1 500多萬畝，實(shí)際危害面積246萬畝，給我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失。2019年草地貪夜蛾完成了在中國入侵和定殖的過程，2020年進(jìn)入暴發(fā)為害階段(吳孔明, 2020)，為害猖獗，對玉米產(chǎn)業(yè)將造成重大影響。草地貪夜蛾的監(jiān)測和防控工作形勢十分嚴(yán)峻，面臨重大挑戰(zhàn)。化學(xué)農(nóng)藥作為目前應(yīng)急防控措施，對抑制害蟲種群、減輕玉米受害具有重要作用，但長期大量使用，必然會導(dǎo)致草地貪夜蛾的抗藥性逐漸增強(qiáng)，使防控難度增加(蘇湘寧等, 2020)。因此，必須要尋求新的可持續(xù)治理策略以減少或替代化學(xué)農(nóng)藥。

對廣東省茂名、韶關(guān)、佛山和梅州草地貪夜蛾的發(fā)生動態(tài)監(jiān)測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，所監(jiān)測地區(qū)的草地貪夜蛾全年均有發(fā)生，但種群發(fā)生水平不高。分析原因主要是草地貪夜蛾入侵后，廣東省迅速開展了極為嚴(yán)密的防控工作，草地貪夜蛾遷飛進(jìn)入我省的時間遲滯、數(shù)量減少。本研究發(fā)現(xiàn)，玉米種植面積是影響草地貪夜蛾本地種群數(shù)量的一個重要因素，草地貪夜蛾種群密度與玉米種植面積呈正相關(guān)，即玉米種植面積越大田間種群數(shù)量越大。另外，草地貪夜蛾具有遠(yuǎn)距離遷飛的習(xí)性，可在距地面500 m的高空遷飛，在我國其遷飛路徑和過程主要受到東亞季風(fēng)的影響(吳秋琳等, 2019)。因此，草地貪夜蛾的遷飛也可以導(dǎo)致監(jiān)測點(diǎn)內(nèi)誘捕數(shù)量的明顯改變。溫度是影響草地貪夜蛾分布地區(qū)的主要環(huán)境因素。國內(nèi)外專家研究發(fā)現(xiàn)，在15℃以下不利于草地貪夜蛾正常生長發(fā)育(Schlemmer, 2018; 何莉梅等, 2019; 姜玉英等, 2019; 魯智慧等, 2019)。監(jiān)測期間發(fā)現(xiàn)，在10℃以上晴朗的夜晚就可能誘捕到草地貪夜蛾，但冬季氣溫低以及玉米種植面積較小使草地貪夜蛾種群基數(shù)少，導(dǎo)致冬季蟲量出現(xiàn)低峰值。在平均氣溫在20℃以上，種群增長快，成蟲誘捕量大。

田間草地貪夜蛾防治效果研究結(jié)果表明，20%氯蟲苯甲酰胺制劑用量13 mL/667 m2噴施處理后速效性好，防治效果明顯，但持效性相對較差。單一釋放20 000頭/667 m2螟黃赤眼蜂防治草地貪夜蛾的防治效果一般，但具有較好的持效性。本研究將釋放螟黃赤眼蜂與蘇云金桿菌、蠋蝽、金龜子綠僵菌、萊氏綠僵菌、爪哇棒束孢、甘藍(lán)核多角體病毒多種生物防治因子進(jìn)行組合，結(jié)果發(fā)現(xiàn)對草地貪夜蛾的防效高于單一釋放螟黃赤眼蜂，且具備速效性好，持效期長的優(yōu)點(diǎn)。其中，螟黃赤眼蜂+甘藍(lán)夜蛾核型多角體病毒的防效顯著高于單一釋放螟黃赤眼蜂(P<0.05)。研究結(jié)果表明甘藍(lán)夜蛾核型多角體病毒對防治鱗翅目害蟲起關(guān)鍵作用，這與饒楠等(2018)研究結(jié)果類似。甘藍(lán)夜蛾核型多角體病毒是相對廣譜的病毒殺蟲劑，可用于小菜蛾、甜菜夜蛾、斜紋夜蛾等多種鱗翅目害蟲的防治。有研究指出，其對草地貪夜蛾3齡幼蟲具有較強(qiáng)毒力，同時發(fā)現(xiàn)其對草地貪夜蛾的發(fā)育也有一定抑制作用；玉米田噴施10 d后對草地貪夜蛾的防效達(dá)到82.36%(張海波等, 2020)。本研究結(jié)果顯示，常用生物農(nóng)藥蘇云金芽孢桿菌對草地貪夜蛾田間防效表現(xiàn)一般，這與張海波等(2020)及陳利民等(2019)的研究結(jié)果一致。綜上，噴施60 mL/667 m2的甘藍(lán)夜蛾核型多角體病毒(10億PIB/mL)懸浮劑，加釋放螟黃赤眼蜂20 000頭/667 m2和蠋蝽300頭/667 m2，此組合方案能有效控制田間草地貪夜蛾危害，防治前應(yīng)對草地貪夜蛾發(fā)生期精準(zhǔn)預(yù)報(bào)，以免影響螟黃赤眼蜂的寄生率。該生防技術(shù)具備速效性好、持效期長、成本相對較低等優(yōu)點(diǎn)，且對田間天敵及玉米生長安全，可作為玉米田農(nóng)藥減量的防控方案。