导语:稻纵卷叶螟分布在我国各稻区,严重威胁我国水稻生产。自然条件下稻纵卷叶螟主要在水稻上发生为害,也可取食玉米、小麦、狗尾草等禾本科植物。传统农业带来的生态环境问题日趋严重,现代农业亟需在减少化学农药使用的基础上保障粮食生产安全,生态工程技术和害虫综合防治等起到重要作用。

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了解稻纵卷叶螟的生物学和生态学特征及防控,是水稻上的重要害虫

1、发生与危害

稻纵卷叶螟属鳞翅目、螟蛾科,在我国各稻区广泛分布,是食叶性的季节性、远距离往返迁飞害虫。其幼虫主要取食为害分蘖期、孕穗期、抽穗期水稻嫩叶或剑叶,也可为害玉米、小麦、高粱、甘蔗、茭白等作物及稗草、牛筋草、狗尾草等禾本科杂草。

稻纵卷叶螟一生可危害5-9片稻叶。受害稻叶光合作用产物运输受阻,影响水稻发育成熟,最终导致减产减收。通过田间试验发现水稻剑叶受稻纵卷叶螟为害后可减产15%以上,全叶受害可导致减产44%以上,在抽穗期受害的水稻损失最严重。

20世纪60年代后期稻纵卷叶螟在我国从次要害虫上升为主要害虫,90年代后在我国稻区为害加重,成为水稻上的重要害虫;在2003年的特大发生及2005年、2007年的大爆发年份,给我国水稻生产造成了巨大损失。

2、生物学特性及防治

稻纵卷叶螟趋绿、趋光,在夜间活动频繁。温度22-28℃、相对湿度>80%的环境条件最适稻纵卷叶螟孵化、生长及交配繁殖。稻纵卷叶螟成虫在田间汲取花蜜为食,羽化1-2天后交配产卵,产卵趋向稻株中上部分,以倒二叶卵量最多。

产卵期为3-4d,卵历期3-6d,幼虫历期15-26d,蛹历期5-8d,雌蛾寿命5-17d,雄蛾4-16d。龄幼虫为害心叶;龄幼虫卷尖形成虫苞;龄幼虫行动能力增强,开始转苞为害;龄幼虫为害加重,转叶频繁;龄幼虫处于暴食期,对水稻危害严重。

稻纵卷叶螟有近100种天敌,保护天敌、增加田间昆虫物种多样性有助于控制稻纵卷叶螟种群增长,推进其田间防控。田间赶蛾法、灯光诱集法、黄板诱集法等物理防治方法、施用农药等化学防治手段及性信息素诱集、微生物治虫等生物防治措施均能有效防控和预测预报稻纵卷叶螟。

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02

了解生命表在稻纵卷叶螟上的应用,植物的生化物质影响昆虫适合度

1、影响昆虫适合度的因素

植食性昆虫对植物的行为反应是食物自身属性(营养和物理结构)和与防御相关的物质(次生化学物质和植物挥发物)介导的。植物的物理特性和生理生化特性影响植食性昆虫的适合度,植物非挥发性的叶表蜡质、腺体分泌物、营养物质、毒素和挥发性的小分子量有机次生代谢物质释放的化学信号可调控昆虫行为。

昆虫适合度受植物物理防御影响。植物表面的蜡质层由各类脂、酸、醇类物质组成,具有防虫保护作用。植物的抗虫性与硅有关。高硅含量品种及施硅均可提高水稻对稻纵卷叶螟的抗性效果。植物外观性状也影响昆虫寄主选择。

稻纵卷叶螟通常沿纵向折叠稻叶,因而叶面宽大、柔软的水稻品种更感虫,植株高大挺立、叶片窄长坚韧的品种则抗虫性较强。植物的生化物质影响昆虫适合度。水稻叶片全营养成分(粗纤维、维生素、脂肪酸、氨基酸、蛋白质、无机盐、糖、水分及灰分)。

稻叶中叶绿素、水分、可溶性糖含量低、酶活性高、多种游离氨基等因素及次生物质单宁和草酸均可增强对稻飞虱的抗性;非寄主植物中的次生代谢物质如萜类、酚类、生物碱类等对植食性昆虫有毒杀、拒食、驱避、抑制生长发育等生态功能。

植物挥发物对昆虫适合度也有重要影响。植物气味随植物年龄、植物生理状态、作物间距和季节等发生变化,植物利用挥发物向昆虫传递身份信息,表明生理状态等,从而诱导昆虫趋向适宜寄主并主动避免非寄主。昆虫对寄主植物气味的感知存在两个假说:1、对特定挥发物组分的识别,2、对挥发物特定比例的识别;目前更倾向于认同第二种假说。

2、稻纵卷叶螟生命表

鳞翅目昆虫主要在幼虫期积累生殖行为所需的氮和其他营养物质,稻纵卷叶螟幼虫期的营养摄入影响其生长、繁殖和飞行。稻纵卷叶螟食料适宜性的评估离不开生命表的应用。稻纵卷叶螟的室内繁育最先是直接利用水稻进行饲养,随后利用人工饲料饲养也取得一定进展,后来研究人员发现玉米苗也可作为大量饲养稻纵卷叶螟的饲料。

生命表的构建和分析是衡量种群增长能力和了解种群动态的重要手段,能直观地呈现稻纵卷叶螟的生存表现。通过建立稻纵卷叶螟生命表,利用Morris-Watt数学模型研究其天敌对种群数量动态的影响;利用生命表分析发现稻纵卷叶螟生存曲线属于SLOBODKIN第Ⅳ型,气候、捕食性天敌、寄主植物生长阶段等因素影响其种群增长。

通过建立人工饲料饲养的稻纵卷叶螟生命表证实人工饲料饲育的稻纵卷叶螟的可行性;组建不同温度下水稻和玉米饲养的稻纵卷叶螟生命表,发现寄主种类影响稻纵卷叶螟的温度耐受性。水稻的品种、生育期及施氮水平等影响稻纵卷叶螟存活率、蛹重、雌雄性比、寿命、繁殖力等生命参数。

自然条件下稻纵卷叶螟平均雌产卵152.5粒;利用水稻饲养的稻纵卷叶螟蛹重为17.8mg;TN1水稻上稻纵卷叶螟卵、幼虫及蛹存活率分别为71.4%、34.9%、87.8%,幼虫历期、蛹历期、成虫寿命、产卵期分别为15.0d、5.0d、9.8d、4.8d。

3、稻纵卷叶螟的发育适合度

采用离体叶片饲养法测定水稻和玉米对稻纵卷叶螟两个寄主种群发育适合度的影响。其中稻纵卷叶螟玉米种群和水稻种群分别取食原寄主和转换寄主植物,形成4个处理组合,即玉米种群-玉米、玉米种群-水稻、水稻种群-玉米、水稻种群-水稻。发育适合度观测从初产卵粒开始。各处理选择当日产饱满卵(各160粒)逐日观察,记录孵化时间。

初孵幼虫接入盛有润湿脱脂棉和离体分蘖期水稻或玉米苗叶片的养虫盒(长×宽×高=10cm×11cm×6cm)中(接虫12h内死亡的幼虫不计数),2龄前群体饲养,2龄后单头接入指型管(直径×高=2.5cm×7.5cm)中饲养直至化蛹。指形管内加入润湿脱脂棉后每管装入2-4片新鲜稻叶或者玉米叶,叶片每日更换。

逐日观察记录稻纵卷叶螟幼虫的存活状况、蜕皮日期、化蛹日期,计算幼虫各生长阶段发育历期、化蛹率。羽化后的成虫按处理合并,同日羽化的同处理雌雄虫配对接入养虫盒(直径×高=24cm×11cm)中。

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盒内放入浸渍10%蜂蜜水的脱脂棉球为稻纵卷叶螟成虫补充营养,以有褶皱的扎孔保鲜膜和橡皮筋封口。逐日更换养虫盒,计数每日产卵量,记录雌雄虫死亡日期,计算雌雄虫寿命。

结语:我国水稻害虫中稻纵卷叶螟危害严重。偏施氮肥加重了病虫害在水稻上的发生程度,加之气候适宜、耕作制度改革、水稻品种更新等因素,稻纵卷叶螟为害加剧,给水稻生产带来巨大经济损失。尽管物理和生物防治措施起到一定防效,但目前稻纵卷叶螟仍以化学防治为主。