苘麻诱集棉铃虫的优化研究

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  摘要[目的]优化苘麻诱集带设置,总结苘麻诱集棉铃虫的高效方法。[方法]在北疆的石河子垦区棉田边缘设置苘麻诱集带,研究苘麻的田间布置、生长发育不同时期特点与诱集棉铃虫效果的关系。[结果]植株越高诱集效果越好,其百株苘麻落卵量大小为:40cm以上>31~40cm>21~30cm>11~20cm>10cm以下。在棉铃虫产卵不同时期,翠绿色苘麻植株诱集效果都明显好于深绿色植株。苘麻叶老化后棉铃虫产卵更偏向嫩果实。不同行宽的诱集带百株苘麻诱集的产卵量大小为:3行>5行>1行,总诱集量大小为:5行>3行>1行,诱集带越宽诱集量越大,但就其诱集带的利用效率来看以3行宽最佳。苘麻把诱集棉铃虫效果较差,表明苘麻是利用棉铃虫的视觉定向行为进行诱集棉铃虫产卵的。[结论]生产中可利用苘麻诱集棉铃虫产卵,结合化学防治来达到防治效果。
  关键词诱集带;生物防治;棉铃虫;苘麻
  中图分类号S435.622文献标识码A文章编号0517-6611(2015)28-081-03
  OptimizedStudyofAbutilontheophrastiTrappingHelicoverpaarmigerainCottonField
  JIANGChengguo
  (JinshanDistrictAgriculturalTechnologyExtensionCenter,Shanghai201599)
  Abstract[Objective]TheairnwastooptimizethesettingofA.theophrastitrappingbandandsummarizeeffectivemethodoftrappingcottonbollwormsofabutilon.[Method]SomerappingbandsofA.theophrastiweresetupontheedgeofcottonfieldsinShiheziofnorthernXinjiang,andtherelationbetweenthelayoutinthefield,characteristicsofA.theophrastiindifferentstageandtheeffectoftrappingcottonbollwormswerestudied.[Result]Thehighertheplantswere,thebetterthetrappingeffectswere,andthenumberofaccumulatedeggsdropmorethan40cm>31-40cm>21-30cm>11-20cm>lessthan10cmper100plants.Indifferentperiodsofcottonbollwormslaying,theattractingeffectsofemeraldplantsweresignificantlybetterthandarkgreen.Afterageingoftheabutilonleaves,cottonbollwormsweremoreliketenderfruittoegg.theaccumulatedeggsof100abutilonwere3lines>5lines>1linefordifferentwidetrappingband,intotal,thetrappingamountwas5lines>3lines>1line.Thewiderthetrappingbandwas,thehigherthetrappingamountwas,butthe3lineswasthebestwidthinusingthetrappingband.Theabutilonbundlehadpoortrappingeffectoncottonbollworms,anditshowedthatabutilontrappingcottonbollwormsovipositionbyusingvisualorientationbehaviorofH.armigera.[Conclusion]A.theophrasticouldbeusedtotrapH.armigerainproduction,combiningwithchemicalcontrol.
  KeywordsTrappingband;Biologicalcontrol;Helicoverpaarmigera;Abutilontheophrasti
  棉铃虫(HelicoverpaarmigeraHubner)属鳞翅目夜蛾科,是一种杂食性的世界性害虫,也是棉花的主要害虫之一。它繁殖力强,危害性大,并对农药产生较强的抗药性。随着生态农业的发展,如何利用有效的生物防治措施防治棉铃虫的危害,提高棉花产量和品质是棉花种植的关键。目前利用植物做诱集陷阱进行病虫害防治是国内外植保研究的热点。美国和澳大利亚以万寿菊、马铃薯、南瓜、甘兰、油菜等作为陷阱植物,进行边界 [1]、顺序 [2]、搭配 [3]、引诱排斥 [4]等种植方式研究,在病虫害防治方面取得较好效果。而对棉铃虫防治,玉米作为陷阱植物 [5]受诱集有效期短的限制,筛选出诱集棉铃虫的最佳陷阱植物是其防治的关键。
  苘麻(AbutilontheophrastiMedic)也是一种经济植物,不仅生长周期与棉花相近,且适应性强、易管理,林克剑等 [6]利用其诱集B型烟粉虱获得很好效果。近几年调查发现苘麻植株是一种理想的诱集棉铃虫植物 [7-11],然而也只限于对苘麻植株上的产卵量进行简单调查,尚未对其诱集原因和方法深入研究。因此,剖析苘麻诱集棉铃虫机理,找出高效诱集方法,合理有效利用苘麻对棉铃虫进行防治是开发应用的前提。鉴于此,笔者通过种植苘麻诱集带和利用其生长发育期特点对棉铃虫的诱集效率研究,优化了苘麻诱集带设置,旨在为棉铃虫防治提供理论依据。   1材料与方法
  1.1试验地概况
  试验地选择在新疆石河子垦区的143团场,属典型的大陆性气候,干旱少雨,昼夜温差大,光照充足,热量丰富,有利于棉花生长,是优质棉产区。试验地有2块,一块地诱集带旁有钻天杨(PopulusnigraL.var.italica)防护林,防护林高20m左右,另一块地无防护林,两块棉田相距300m,两块地的其他环境一致。
  1.2试验设计
  棉花和苘麻诱集带同时机械播种。苘麻播种5行,行距为25cm,诱集带与棉墒方向一致,距棉墒30cm。有防护林的诱集带长为250m,无防护林的诱集带长为600m,且都设在棉田的南边,呈东西走向。棉花品种是“科阳1号”,行间距为25cm×40cm。6月3日对诱集带的行宽进行设置,行宽分别为1、3和5行,每个行宽处理的诱集带长为10m。行宽采取随机设置,同时保证同一行宽不是连续分布,但相邻两个处理是相连的。有防护林的每个行宽处理6个重复,无防护林的每个行宽处理16个重复,试验共66个诱集带。所有试验都以棉花植株上的落卵量为参照。
  1.3试验方法
  1.3.1苘麻植株颜色对诱集效果的影响。
  棉铃虫暴发第2代苘麻长势差异大,植株分化为深绿色和翠绿色2种颜色,其翠绿色的苘麻植株长势好,且2种颜色苘麻比例接近1∶1。从6月18日到28日每隔一天调查苘麻植株上的落卵量,以有防护林和无防护林作为试验的2个处理,每个大处理下再以3种行宽作为3个处理,共6个试验处理,4次重复,共调查24个样带。每样带内采用“Z”型方式随机选点,每点选其他标准相同的2种颜色苘麻各1株,每样带选5个点,每次每种颜色的植株各调查120株。
  1.3.2诱集带行宽对诱集效果的影响。
  从6月7日到8月9日对不同行宽处理的诱集带进行落卵量调查,每7d调查一次,采用“Z”型方式在样带内随机选点,每点调查1株,每样带内调查10株,每次有防护林的调查180株,无防护林的调查480株。
  1.3.3苘麻株高对诱集效果的影响。
  把植株分为≤10cm、11~20cm、21~30cm、31~40cm和>40cm5个高度等级,每个等级植株数的比例接近1∶1∶2∶2∶试验设置同“1.2”。从6月18日到28日每隔一天调查苘麻植株上的落卵量,样带内采用“Z”型方式随机选点,每点选其他标准一致的每个高度等级的苘麻各1株,每样带选5个点,每次每个高度等级调查120株。
  1.3.4苘麻做成把状诱集成虫试验。
  第2代棉铃虫发生期将15棵苘麻捆成一把,把长为0.5m左右。苘麻把做40个,其中20把喷洒1∶1000的草酸溶液进行处理,另外20把未用草酸溶液处理,同时制备20个大小相同的草酸处理的杨枝把为对照。第2代棉铃虫高峰期的6月19日摆放在棉田中,将无处理的苘麻把、处理的苘麻把和杨枝把分3行间隔摆放,把间距为15m。每个处理的5把放在一组,共4组,选择棉铃虫较严重的一块棉田,其面积为40hm 2以上,分别把4个试验组放在面积为60m×90m4个田拐的长方形棉田中。从6月20起在天微亮时连续7d捕诱集把上的棉铃虫成虫。
  1.3.5苘麻叶和果实诱集棉铃虫产卵效果的研究。于第3代棉铃虫产卵高峰期,7月26日调查苘麻植株叶和果实上的卵量,调查方法和试验设置同“1.3.2”。
  1.3.6试验对照的调查。
  从6月7日到8月9日每隔7d调查棉花植株上的落卵量,调查棉田为试验地和旁边2块棉田,共4块,每块棉田调查25株棉花。在每块棉田随机选25个点,每点调查1株棉花。共调查100株。
  1.3.7数据处理。使用SPSS11.5软件对数据进行方差分析,方差分析过程中用LSD和SNK2种比较方法。
  2结果与分析
  2.1棉花植株上的落卵量
  不同时期棉花植株上的落卵量差异大,6月7日、6月14日、6月21日、6月28日、7月5日、7月12日、7月19日、7月26日、8月2日和8月9日每百株棉花上的落卵量分别为0、0、1、0、0、0、0、7、0和2粒。从棉花植株上的落卵量看,只有在棉铃虫产卵高峰期棉花植株上的落卵才普遍存在,非高峰期落卵量少,棉花植株上很难查到棉铃虫的卵。
  2.2不同颜色苘麻植株上的落卵量
  由图1可知,翠绿色植株诱集的卵量大于深绿色植株,并且差异明显。方差分析表明,不同试验处理间差异都不显著(P>0.05)。整体上看,随着落卵量的增加,诱集的卵量差异越大,说明翠绿色苘麻植株诱集棉铃虫在其上产卵的效果明显好于深绿色植株,并具有稳定性。
  2.3不同行宽诱集带诱集棉铃虫产卵的效果
  有防护林和无防护林的试验地不同行宽诱集效果(图2和图3)都表明:百株苘麻的落卵量是3行>5行>1行,由于5行的苘麻植株相对较多,从总的诱集量来看是5行>3行>1行。同时,防护林对不同行宽诱集带的诱集产卵量无影响,但对棉铃虫发生的每代前期诱集效果有影响,可推迟在其上的产卵。从7月26日的结果看,当棉铃虫产卵量大时,行宽对其诱集效果无明显影响。从7月26日和8月9日的方差分析表明,诱集带越窄,试验处理间差异越显著(1行,P<0.0001;3行,P<0.05;5行,P=0.753),说明诱集带越宽,诱集效果越稳定。
  2.4不同株高苘麻植株上的落卵量
  不同株高的苘麻上棉铃虫产卵量(图4)的顺序是:40cm以上>31~40cm>21~30cm>11~20cm>10cm以下,植株越高,诱集效果越好,且40cm以上的植株诱集效果明显好于其他4个高度等级。同一高度等级的方差分析,试验组间差异均不显著(除株高为21~30cm的6月28日诱集结果外,P<0.05),SNK的结果也把>40cm的植株另归一组。说明苘麻的株高对诱集棉铃虫产卵起决定性作用,且在落卵量不同的情况下诱集效果稳定。   2.5苘麻把对棉铃虫成虫的诱集效果
  从其诱捕到成虫结果来看(表1),草酸处理的苘麻把优于没有处理的苘麻把,作为对照的杨枝把明显好于苘麻把,苘麻把前期诱集好于后期。从试验结果看苘麻自身散发的气味对棉铃虫没有诱集作用。
  2.6苘麻的器官在诱集棉铃虫产卵中的作用
  从图5可知,1行宽的诱集带苘麻叶上落卵多于果实,3行的叶和果实落卵量差异小,5行的苘麻果实上卵量远大于叶。方差分析结果表明,苘麻叶在不同行宽的诱集带间差异极显著(P<0.001),而果实差异不显著(P=0.818)。说明诱集带越宽,果实诱集棉铃虫产卵优势越明显。
  图5苘麻叶和果实诱集效果的比较
  43卷28期蒋成国苘麻诱集棉铃虫的优化研究
  3讨论
  昆虫对寄主植物定向行为是植物与昆虫相互依存关系中最重要的行为之一 [12]。寄主植物的株高、颜色和种群的面积大小是昆虫产生定向行为的基础。植株颜色在诱集昆虫中起到关键作用,如颜色是蝴蝶寻找花蜜的重要标准 [13-15],因此,利用颜色差异诱捕害虫效果具有可行性,如绿色诱捕器比褐色或红色诱捕器诱蛾数量大 [16]。该研究表明,翠绿色苘麻植株诱集棉铃虫产卵量要明显好于深绿色植株,进一步验证了在诱集棉铃虫过程中颜色的重要性。作为诱集植物的株高和种群的集群效应也不可忽视,研究发现诱捕器的方向 [17]、高于作物的高度 [18]、诱捕器大小 [19]等对诱集效果也有影响。棉铃虫作为典型的夜行性昆虫,利用其视觉定向是进行夜间活动的必要手段。而该研究发现植株越高诱集效果越好,诱集带越宽诱集量越大,表明诱棉铃虫是利用视觉定向行为来寻觅寄主苘麻的。
  植食性昆虫在寄主寻找阶段通过分布于触角、下颖须、附节和产卵器等部位的嗅觉感受器对寄主植物特异性的信息化合物进行识别,寄主植物自身散发的挥发性物质也是诱集的关键。然而Kennedy等 [20-21]研究表明,粉虱、蚜虫等对植物的远距离定向主要通过视觉,而非通过嗅觉来决定。苘麻把试验结果表明,苘麻不能利用自身散发的气味对棉铃虫有诱集作用,说明棉铃虫寻找寄主苘麻过程中苘麻的挥发性物质不是诱集的关键。防护林只是对诱集带在棉铃虫每一代初期的诱集效果有影响,进一步验证了上述结论的正确性。
  食源是植食性动物选择繁殖场所的标准之一,苘麻嫩叶是棉铃虫对苘麻器官产卵位点的首选,当叶老化时幼嫩果实又是选择的主要目标。同时从其观察结果来看,棉铃虫产卵选择苘麻嫩叶远多于棉花嫩叶,当棉花和苘麻的叶老化时,棉铃虫产卵又转移到苘麻嫩果实、棉花的花和棉铃的萼片部位上。从棉铃虫对产卵位点的选择来看,其产卵位点总是选择在幼虫容易取食的部位,食源的好坏决定棉铃虫选择产卵位点。
  病虫害的生物防治是现代农业的重要发展方向 [22-24],而张润志等 [25]利用棉田边缘苜蓿带控制棉蚜的危害取得很好效果
  ,说明利用种植诱集带防治棉田害虫可行性强。通过近2年的调查发现,只有棉铃虫数量大时棉田的单株苘麻才具有诱集优势。利用田边种植诱集带在整个棉铃虫生活周期都具有诱集优势,可以应用棉铃虫在苘麻上的产卵规律提前、集中对棉铃虫进行防治,减少棉铃虫给棉花种植带来的损失。
  该研究结果在生产过程中操作性强,依据行宽对棉铃虫诱集效果的影响在棉田周围设置3行宽苘麻诱集带即可。再应用植株越高诱集效果越明显,结合棉铃虫前2代是控制后几代暴发数量和危害性的关键,可在棉花播种前进行苘麻诱集带播种,使其在棉铃虫暴发的第1代就有很好的诱集效果,能够更好地遏制棉铃虫暴发造成的危害。苘麻植株颜色
  由长势决定,棉铃虫产卵高峰期对苘麻进行水肥调节,使诱集带达到最大利用效率。综合苘麻株高、植株颜色和诱集带行宽对诱集效果的影响,运用苘麻诱集带作为诱集棉铃虫产卵的陷阱,结合化学药品对诱集带上的棉铃虫及其后代进行灭杀,既保证了棉花品质免受农药污染,又减少棉田的用药成本,进而实现了有效防治棉铃虫对棉花的危害问题。
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