草地貪夜蛾監(jiān)測(cè)預(yù)警方法及綠色防控技術(shù)研究進(jìn)展

亢菊俠,劉 莎,李元喜,時(shí)衛(wèi)東

(1.楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物工程分院，陜西 楊凌 712100；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 昆蟲學(xué)系，江蘇 南京 210095；3.西北農(nóng)林科技大學(xué)，陜西 楊凌 712100)

草地貪夜蛾(學(xué)名：Spodopterafrugiperda(Smith))，鱗翅目夜蛾科，又稱秋粘蟲、秋行軍蟲、草地葉蛾等。是長(zhǎng)距離遷飛性害蟲，最早在美洲熱帶和亞熱帶地區(qū)報(bào)道。以前僅在西半球分布，自1968年以來，美國(guó)歷史上曾多次造成嚴(yán)重為害[1]。2016年傳播至非洲，從非洲西南部向東部蔓延。2018年傳入亞洲，并與2019年初傳入中國(guó)，截止到2019年底，我國(guó)在26省(市、自治區(qū))已有該蟲分布的報(bào)道[2]。

草地貪夜蛾屬“世界十大植物害蟲”之一，屬多食性害蟲，可為害包括糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物和綠肥等75科350多種植物。根據(jù)寄主種類嗜好性和遺傳結(jié)構(gòu)的不同，存在水稻型和玉米型的種下分化，玉米型主要喜食玉米、高粱和棉花等作物，而水稻型取食范圍非常廣，主要包括水稻、苜蓿等作物[3]。通過基因標(biāo)記技術(shù)研究表明，目前我國(guó)絕大多數(shù)樣品為玉米型，且可能是水稻型母本和玉米型父本雜交的后代，目前國(guó)內(nèi)僅在重慶市發(fā)現(xiàn)了水稻型[4]。草地貪夜蛾在我國(guó)屬于外來有害生物，其發(fā)生規(guī)律一般分為入侵、定殖和暴發(fā)等三個(gè)時(shí)期，2019年草地貪夜蛾完成在我國(guó)的入侵和定殖，因此有必要對(duì)草地貪夜蛾監(jiān)測(cè)預(yù)警和綠色防控措施進(jìn)行深入研究。筆者對(duì)國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展作一綜述，為防控重大農(nóng)業(yè)害蟲草地貪夜蛾提供理論依據(jù)。

1 草地貪夜蛾的監(jiān)測(cè)預(yù)警

具有突發(fā)性是遷飛性昆蟲一個(gè)最主要的發(fā)生特點(diǎn)，因此發(fā)展檢測(cè)預(yù)警技術(shù)是對(duì)草地貪夜蛾進(jìn)行有效防控的關(guān)鍵手段。國(guó)外對(duì)其監(jiān)測(cè)預(yù)警方法研究比較深入，已經(jīng)形成了系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)，值得我們借鑒。主要有遠(yuǎn)距離大范圍快速的雷達(dá)監(jiān)測(cè)，地面/高空測(cè)報(bào)燈的燈光監(jiān)測(cè)，性誘捕器監(jiān)測(cè)以及卵、幼蟲和蛹的田間調(diào)查。

1.1 雷達(dá)監(jiān)測(cè)

昆蟲雷達(dá)是一種進(jìn)行改進(jìn)或特殊設(shè)計(jì)的專門用于監(jiān)測(cè)遷飛性昆蟲的專業(yè)雷達(dá)，可對(duì)昆蟲的遷飛過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，得到其在空中自然狀態(tài)下的飛行參數(shù)，如定向、速度、位移方向和種群數(shù)量等，如果與當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)相結(jié)合，可揭示其遷飛行為與氣象條件間的相關(guān)關(guān)系，同時(shí)昆蟲雷達(dá)不受晝夜、空間、天氣及人為等不良條件的干擾。國(guó)外有很多利用昆蟲雷達(dá)監(jiān)測(cè)草地貪夜蛾成功的例子。Wolf等利用機(jī)載雷達(dá)監(jiān)測(cè)到墨西哥東北部格蘭德河流域的玉米地草地貪夜蛾可遷飛到美國(guó)德克薩斯州的尤瓦爾德市的棉田[5～6]。Westbrook分析長(zhǎng)期采集的野外X波段雷達(dá)數(shù)據(jù)和當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)草地貪夜蛾的遷飛時(shí)機(jī)與氣溫和風(fēng)速顯著相關(guān)，且遷飛的方向與風(fēng)向顯著相關(guān)，呈現(xiàn)出一定的角度。同時(shí)通過X波段雷達(dá)測(cè)定的草地貪夜蛾的種群數(shù)量數(shù)據(jù)和多普勒雷達(dá)測(cè)定的體反射率數(shù)據(jù)建立的相關(guān)關(guān)系，從而估計(jì)大氣層中種群空間分布特征[7]。我國(guó)的昆蟲雷達(dá)技術(shù)已成功應(yīng)用到草地螟、稻飛虱等遷飛性昆蟲，完全具備組建雷達(dá)監(jiān)測(cè)網(wǎng)的條件從而監(jiān)測(cè)草地貪夜蛾的遷飛。

1.2 燈光監(jiān)測(cè)

1.2.1 地面測(cè)報(bào)燈 草地貪夜蛾具有趨光性，可利用這一特征以黑光燈進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在國(guó)外，黑光燈主要用于海上的監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)，如Baust等發(fā)現(xiàn)，將黑光燈設(shè)置在墨西哥灣不同距離的海上石油鉆井平臺(tái)上，可誘集到草地貪夜蛾等多種昆蟲[8]。還可設(shè)置一種漏斗式的燈光誘捕器，誘捕器下面有一收集裝置，從而進(jìn)一步研究其跨海遷飛[9]。我國(guó)已將黑光燈作為一種常規(guī)的監(jiān)測(cè)方法，并形成了標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)方法如下：在當(dāng)?shù)爻上x發(fā)生的代表性作物田塊內(nèi)設(shè)置 1 臺(tái)黑光燈，樣地選擇在周圍100 m無建筑物阻擋，且避免其他光源的干擾。燈管離地1.5 m，每天白天收集草地貪夜蛾，區(qū)分雌雄蟲，并分別記錄其數(shù)量。在南嶺以南地區(qū)，因可在當(dāng)?shù)刂苣攴敝?，全年監(jiān)測(cè)，而在長(zhǎng)江以北地區(qū)，不能越冬，每年4-10月份監(jiān)測(cè)[10]。

1.2.2 高空測(cè)報(bào)燈 高空測(cè)報(bào)燈在我國(guó)已廣泛用于粘蟲等遷飛性害蟲的監(jiān)測(cè)預(yù)警[11]，且也逐漸應(yīng)用于草地貪夜蛾的監(jiān)測(cè)預(yù)警中。高空測(cè)報(bào)燈光源是1 000 w的金屬鹵化物燈，在云南江城等地的誘集試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)可誘到草地貪夜蛾的成蟲[10]。該燈可設(shè)置自動(dòng)開關(guān)燈，通過控制溫度來殺蟲，并能及時(shí)烘干等優(yōu)點(diǎn)。杜桂芝等指出，高空測(cè)報(bào)燈與地面測(cè)報(bào)燈在草地貪夜蛾發(fā)生始盛期、高峰期和盛末期記錄一致，雌雄性比也基本一致，且高空測(cè)報(bào)燈的誘蟲數(shù)量是地面測(cè)報(bào)燈的16倍，故認(rèn)為高空測(cè)報(bào)燈監(jiān)測(cè)要優(yōu)于地面黑光燈，可大面積使用[12]。

1.3 性誘劑監(jiān)測(cè)

Sekul和Spark最早報(bào)道草地貪夜蛾的性信息素[13]，接著Tumlinson等通過室內(nèi)和田間實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)分析了草地貪夜蛾的性信息素成分，發(fā)現(xiàn)有7種化合物。隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)不同類型和不同地理種群的草地貪夜蛾性信息素存在含量上的差異[14]。Groot等研究指出，美國(guó)佛羅里達(dá)州玉米型和水稻型性信息素主要都是4種化合物，但含量上有顯著差異[15]。研究發(fā)現(xiàn)對(duì)北美和歐洲草地貪夜蛾誘集效果良好的性信息素卻對(duì)哥斯達(dá)黎加、墨西哥和以及巴西的草地貪夜蛾卻沒有誘集作用[14]。針對(duì)傳入我國(guó)的草地貪夜蛾的性信息素的成分還鮮見報(bào)道，應(yīng)加強(qiáng)此方面研究[16]。

性信息素的誘集效果還與誘捕器的類型和顏色有很大的關(guān)系，Malo等研究結(jié)果表明，塑料壺式誘捕器比商業(yè)化誘捕器及水盆式誘捕器誘集效果要好，誘捕器涂成黃色比涂成藍(lán)色和黑色效果要好[17]。我國(guó)在此方面研究也逐漸深入，和偉等在云南玉米田利用性誘劑(誘陷多)設(shè)置置船型、夜蛾通用型和桶型誘捕器，結(jié)果發(fā)現(xiàn)桶型誘捕器效果最好，每誘捕器[18]日均誘蛾量達(dá)7.33±4.28頭。杜桂芝等在河南省淮陽(yáng)縣安裝240套不同廠家的性誘捕器，發(fā)現(xiàn)泉州綠普森、濟(jì)源科云和深圳百樂寶性誘捕器誘捕效果好，且專一性好，可用于監(jiān)測(cè)，其中泉州綠普森生產(chǎn)的性誘捕器綜合誘蛾效果最佳[12]。

1.4 田間調(diào)查

上述監(jiān)測(cè)方法只能監(jiān)測(cè)草地貪夜蛾的成蟲，不能監(jiān)測(cè)卵、幼蟲和蛹等其他發(fā)育階段的草地貪夜蛾，但這些發(fā)育階段的數(shù)量是監(jiān)測(cè)發(fā)生期和發(fā)生量的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，因此要進(jìn)行田間調(diào)查。劉杰等制定了玉米苗期至灌漿期草地貪夜蛾卵、幼蟲和蛹系統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法[10]。5 d調(diào)查一次，采用棋盤式抽樣，每樣方10株。監(jiān)測(cè)卵時(shí)主要調(diào)查玉米基部葉片正面、背面和莖桿；監(jiān)測(cè)幼蟲時(shí)主要調(diào)查玉米葉片正反面、心葉、雄穗苞和果穗；在幼蟲老熟后7 d開始調(diào)查蛹，挖單行 1 m 玉米根淺層土和調(diào)查玉米雌穗。孫小旭等制定了調(diào)查玉米地草地貪夜蛾的序貫抽樣技術(shù)，并提出不同密度田塊的抽樣數(shù)量[19]。

2 草地貪夜蛾的綠色防控

2.1 抗性品種選育

由于草地貪夜蛾一直是美國(guó)玉米上的重要害蟲，美國(guó)玉米抗性品種的選育工作開始的很早。1990年培育出抗性品種Mp708，抗性來源于多個(gè)基因位點(diǎn)[20]，其機(jī)理是Mir1基因編碼的蛋白酶對(duì)草地貪夜蛾幼蟲圍食膜造成破壞，因此延緩了草地貪夜蛾幼蟲的發(fā)育[21]。20世紀(jì)末轉(zhuǎn)Bt基因的玉米在美國(guó)大量種植和應(yīng)用，由于Bt殺蟲蛋白能殺滅幼蟲，危害逐漸減輕，但隨著種植年份的增加，也有轉(zhuǎn)Bt基因玉米對(duì)草地貪夜蛾抗性減少的報(bào)道[1]，我國(guó)已經(jīng)完成轉(zhuǎn)Bt玉米對(duì)草地貪夜蛾的抗性研究，發(fā)現(xiàn)其抗性水平較高。周紹群提出利用玉米遺傳多樣性和基因組學(xué)的研究手段，可找到抗性基因，從而找到和改良抗性品種[22]。

2.2 生物防治

生物防治是國(guó)外防治草地貪夜蛾有效防治方法之一，主要包括寄生性天敵、捕食性天敵和病原微生物等。

國(guó)外報(bào)道寄生草地貪夜蛾卵、幼蟲、蛹和成蟲的天敵有150多種，其中膜翅目姬蜂科和繭蜂科以及雙翅目寄蠅科種類較多[23]。我國(guó)對(duì)草地貪夜蛾寄生蜂的研究處于起步階段，目前已報(bào)道16種，其中繭蜂科 7 種，姬蜂科 4 種[24]。目前研究較多的是夜蛾黑卵蜂Telenomus remus Nixon和螟黃赤眼蜂Trichogramma chilonis Ishii。廣東、福建、香港、貴州等地從采集到的草地貪夜蛾卵中發(fā)現(xiàn)了夜蛾黑卵蜂寄生的現(xiàn)象[25]，霍梁霄等報(bào)道了夜蛾黑卵蜂寄生草地貪夜蛾卵的生物學(xué)特性[26]，楊帥等報(bào)道了夜蛾黑卵蜂雌、雄蜂鑒別方法[27]，王竹紅等觀察了夜蛾黑卵蜂和螟黃赤眼蜂寄生行為[24]。

草地貪夜蛾捕食性天敵包括半翅目的獵蝽科、長(zhǎng)蝽科等，鞘翅目瓢蟲科、步甲科等。國(guó)外對(duì)斑腹刺益蝽、黑刺益蝽和蠋蝽的防效評(píng)價(jià)較多[28]。我國(guó)對(duì)獵蝽科的叉角厲蝽Cantheconideafurcellata(Wolf) 研究比較深入。唐敏等指出叉角厲蝽每天最多能捕食32.20 頭草地貪夜蛾[29]。李慎磊等研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)玉米地草地貪夜蛾的蟲口數(shù)量達(dá)每百株20 頭時(shí)，按照每平方米0.24頭的數(shù)量釋放5 齡叉角厲蝽若蟲，7 d后防效達(dá)72.41%；在拔節(jié)期釋放防效達(dá)68.75%，比喇叭口期的52.12%和抽穗期的44.44%防效更好[30]。

昆蟲病原微生物，包括病原真菌、細(xì)菌和昆蟲病毒，也可用來防治草地貪夜蛾。Shylesha 等指出萊氏野村菌Nomuraea rileyi (Farlow)可用來防治田間的草地貪夜蛾[31]，Carneiro 等發(fā)現(xiàn)白僵菌含水分生孢子的懸浮液可殺死齡草地貪夜蛾幼蟲[32]。陳利民等室內(nèi)毒殺實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，短穩(wěn)桿菌和蘇云金桿菌對(duì)草地貪夜蛾2齡幼蟲的48 h防效分別達(dá)90.48%和72.62%，72 h防效分別93.98%和79.52%，效果較好[33]。張海波等田間藥效實(shí)驗(yàn)的研究發(fā)現(xiàn)，甜菜夜蛾核型多角體病毒(Nuclearpolyhedrosisvirus，NPV)和甘藍(lán)夜蛾NPV對(duì)玉米地草地貪夜蛾具有較好的防控效果，藥后10 d防效達(dá)86.03%和82.36%[34]。王希等也發(fā)現(xiàn)甘藍(lán)夜蛾NPV懸浮劑按照150 mL每667 m2用量使用，藥后 7 d 防效達(dá)84.43%，藥后14 d防效均在82.05%[35]。

2.3 綠色殺蟲劑

已報(bào)道美洲地區(qū)的草地貪夜蛾對(duì)傳統(tǒng)的氨基甲酸酯類、擬除蟲菊酯類及有機(jī)磷類等 29 種化學(xué)殺蟲劑產(chǎn)生了不同程度的抗性[36～37]。為了降低由于抗藥性導(dǎo)致防效下降的被動(dòng)局面，以及應(yīng)對(duì)社會(huì)上對(duì)糧食安全性的關(guān)注，用綠色農(nóng)藥殺蟲劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)農(nóng)藥已成為共識(shí)。滅幼脲、虱螨脲等低毒、易降解的昆蟲激素類農(nóng)藥對(duì)草地貪夜蛾具有良好的防控效果，值得推廣應(yīng)用[1]。劉妤玲等指出抗生素類農(nóng)藥1% 的甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽超低容量液劑對(duì)田間草地貪夜蛾有良好的防治效果[38]。此外室內(nèi)生物測(cè)定實(shí)驗(yàn)表明植物提取物，如類黃酮、洋椿苦素、檸檬苦素類似物等，也對(duì)草地貪夜蛾有明顯觸殺、生長(zhǎng)抑制和拒食效果，應(yīng)加大對(duì)其在田間應(yīng)用效果的研究[37]。草地貪夜蛾卵和低齡幼蟲的始盛期是防治的關(guān)鍵時(shí)期。重點(diǎn)噴灑幼嫩部位如葉背、幼莖、生長(zhǎng)點(diǎn)及心葉等。

2.4 其他綠色防控技術(shù)

包括栽培管理、物理化學(xué)誘殺技術(shù)等。主要包括:①加強(qiáng)作物的田間管理，多施用有機(jī)肥，增強(qiáng)作物對(duì)草地貪夜蛾的防御和補(bǔ)償能力；②在草地貪夜蛾卵和低齡幼蟲始盛期，人工摘除卵塊、捕殺幼蟲；③設(shè)置農(nóng)田景觀緩沖帶，如玉米地周圍設(shè)置林地可為草地貪夜蛾天敵提供庇護(hù)所，可明顯抑制草地貪夜蛾的數(shù)量。④將“推拉策略”應(yīng)用到草地貪夜蛾的防治中。作物和有驅(qū)趕草地貪夜蛾的植物進(jìn)行間作，同時(shí)作物田塊周圍種植吸引草地貪夜蛾的植物?？善鸬搅己玫男Ч鸞39]。⑤在草地貪夜蛾成蟲高峰期采用黑光燈、性誘劑、食誘劑等方法誘集成蟲，減少下一代蟲口數(shù)量[1]。

3 展望

草地貪夜蛾傳入我國(guó)時(shí)間不長(zhǎng)，其發(fā)生特點(diǎn)和成災(zāi)機(jī)理尚未明確，監(jiān)測(cè)手段和方法還在逐漸摸索中，監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)相對(duì)薄弱，應(yīng)加大研究，同時(shí)在此基礎(chǔ)上，應(yīng)制定其監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)規(guī)范，才能提高預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率，從而為準(zhǔn)確進(jìn)行綠色防控提供依據(jù)。目前，草地貪夜蛾的防治還主要依靠傳統(tǒng)的化學(xué)防治方法，而發(fā)展綠色防控技術(shù)是農(nóng)業(yè)病蟲害防治的大勢(shì)所趨。我國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2020年2月20日印發(fā)《2020年全國(guó)草地貪夜蛾防控預(yù)案》，預(yù)案中推薦了草地貪夜蛾應(yīng)急防治用藥名單，均為綠色殺蟲劑和生物制劑，在此基礎(chǔ)上，應(yīng)加大抗性品種、生物防治、栽培管理及物化技術(shù)的研究，從而有效控制草地貪夜蛾在田間的種群數(shù)量，減少暴發(fā)成災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)，確保我國(guó)的糧食安全、生態(tài)安全和生物安全。