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探寻害虫便捷精准高效的诱测密码:不同机理组合的多源理化诱测方法对水稻害虫的协同诱集及生态影响 | MDPI Insects |
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论文标题:Synergistic Attraction and Ecological Effects of Multi-Source Physical and Chemical Trapping Methods with Different Mechanism Combinations on Rice Pests
论文链接:https://doi.org/10.3390/insects16101001
期刊名:Insects
期刊主页:https://www.mdpi.com/journal/insects
1.文章导读
据联合国粮农组织(FAO)统计,全球每年因病虫害造成粮食产量损失占全球粮食产量的30%左右。及早发现和掌握虫情,是科学有效防控、实现虫口夺粮确保粮食安全的基础和前提。“工欲善其事,必先利其器”,在水稻生产上,低成本选用便捷可靠、简化实用的害虫监测方法及工具,第一时间精准高效监测掌握水稻种植期间多种虫情的发生发展动态,提升不同害虫的同步精准监测效率及末端发现能力,对科学及时有效指导害虫防控具有十分重要意义。长期以来,探索研发和采用便捷精准高效的害虫监测方法及工具,成为了基层农业生产一线害虫监测防控的痛点和难点问题。
四川省达州市达川区植保植检站曾伟推广研究员团队基于上述问题,在 Insects 期刊上发表了题为“Synergistic Attraction and Ecological Effects of Multi-Source Physical and Chemical Trapping Methods with Different Mechanism Combinations on Rice Pests”的文章,以创新的不同多源理化诱测方法集成装置为研究对象,研究了不同机理组合的多源理化诱测方法对水稻主要害虫的协同诱集作用及生态影响,为合理有效应用不同多源理化诱测方法开展害虫监测与防治提供了科学依据。
2.研究过程与结果
研究对象
基于不同机理组合的多源理化诱测方法的集成装置,主要由优选的嫩绿色粘虫板、昆虫性信息素诱芯、防雨防尘透(遮)光罩、太阳能自动诱虫紫外线灯等集成,试验研究采用透光型三诱装置、透光型双诱装置、透光型色板装置、遮光型三诱装置、遮光型双诱装置等5种不同类型方法的组合装置(图1),聚焦水稻主要害虫、天敌昆虫及非靶标苍蝇类进行同步对比诱集监测。

图1不同类型的害虫诱测装置
A:透光型三诱装置;B:透光型双诱装置;C:透光型色板装置;D:遮光型三诱装置;E:遮光型双诱装置;太阳能自动诱虫灯(ul)、防雨防尘透光罩(lc)、防雨防尘遮光罩(sc)、嫩绿色粘虫板(cp)、昆虫性信息素诱芯(sp)
研究方法
2023-2024年,在四川省达州市达川区水稻主产区,根据当地水稻主要害虫的发生规律及特点,调查分析研究不同方法组合装置处理同步对比诱测水稻及其他作物主要害虫、天敌昆虫及主要非靶标苍蝇类的协同诱集效果及生态影响,筛选确定适宜水稻主要害虫的诱集监测方法及其装置。
研究结果
结果1 遮光型的三诱装置与双诱装置的诱测效果比较
基于色板、性诱剂、遮光罩物组合的遮光型双诱装置增加紫光灯诱后,诱水稻“两迁”害虫总量显著增加,尤以诱白背飞虱量显著增加,稻纵卷叶螟极显著减少,诱白背飞虱成虫种群动态及峰期更明显(图2)。

图2 遮光型的三诱装置与双诱装置应用稻纵卷叶螟性诱芯对比诱测
A:水稻“两迁”害虫总诱捕量比较,B:诱水稻白背飞虱和稻纵卷叶螟数量比较; C:诱测白背飞虱成虫种群动态。
结果2 遮光型的三诱装置、双诱装置与常规黏胶型性诱装置的诱测效果比较
与单一性诱法(黏胶型性诱装置)相比,遮光型双诱装置诱稻纵卷叶螟与其无显著差异,同时会增加对稻弄蝶、稻飞虱等害虫的诱集,极显著增加瓢虫类、寄生蜂、天敌昆虫和非靶标苍蝇类的诱集,益害比差异不显著;而增加灯诱的遮光型三诱装置诱水稻害虫种类增加,极显著增加稻叶蝉类、瓢虫类、天敌昆虫和非靶标苍蝇类的诱量,显著增加二化螟、稻弄蝶、草蛉类、寄生蜂类天敌的诱量,极显著减少稻纵卷叶螟诱量,显著增加益害比(图3、图4)。

图3 遮光型的三诱装置、双诱装置和黏胶型性诱装置应用稻纵卷叶螟性诱芯对比诱测
A:诱水稻害虫相对丰度,B:诱水稻害虫种类数量,C:诱测水稻几种主要害虫效果比较。

图4 遮光型的三诱装置、双诱装置和黏胶型性诱装置应用稻纵卷叶螟性诱芯对比诱测
A:3种装置诱捕天敌益虫总量比较,B:3种装置对不同种类的天敌等益虫诱捕数量的比较,C:3种装置中对非靶标苍蝇类诱量比较;D:3种装置的诱集益害比值。
结果3 透光型的三诱装置、双诱装置、色板装置与常规黏胶型性诱装置的诱测效果比较
选用二化螟诱芯诱测越冬代成虫时,透光型的三诱装置、双诱装置与黏胶型性诱装置无显著差异,诱测二化螟成虫种群动态趋势总体趋于一致,透光型三诱装置诱水稻和其他作物害虫种类、益虫种类及其总量最多,诱早期的白背飞虱、大螟、蚜虫、稻叶蝉类数量最高,诱水稻害虫总量极显著高于对照和色板装置,显著高于双诱装置,诱其他作物害虫数量显著高于其他装置,在4种装置中,其益害比值最低(图5至图9)。在各代螟蛾峰期及产卵盛期,透光型三诱装置能有效诱捕到产卵期的二化螟雌蛾(图10)。

图5 透光型的三诱装置、双诱装置、色板装置和黏胶型性诱装置对比诱测水稻主要害虫
A: 诱水稻害虫相对丰度;B: 诱水稻害虫种类数量; C:对比诱测水稻几种主要害虫。

图6 透光型的三诱装置、双诱装置、色板装置和黏胶型性诱装置对比诱测二化螟越冬代成虫动态

图7 透光型的三诱装置、双诱装置、色板装置和黏胶型性诱装置对比诱测其他作物害虫
A:诱其他作物害虫相对丰度;B:诱其他害虫种类数量;C:对比诱测其他几种害虫。

图8 透光型的三诱装置、双诱装置、色板装置和黏胶型性诱装置对比诱测天敌益虫和非靶标昆虫
A:诱天敌益虫相对丰度,B:诱天敌益虫种类,C:对比诱测天敌益虫;D:诱非靶标苍蝇类;E:诱捕非靶标拟褐飞虱和伪褐飞虱。

图9 透光型的三诱装置、双诱装置、色板装置和黏胶型性诱装置对比诱测益害比情况
A:各作物害虫总诱量;B:天敌等昆虫总诱量;C:四种装置中益虫与害虫比值。

图10 透光型三诱装置诱捕的二化螟雌蛾及其所产卵块
选用稻纵卷叶螟诱芯诱测,在稻纵卷叶螟轻发时,黏胶型性诱装置对其诱量最高,透光型三诱装置同步诱集水稻其他主要害虫效果好,诱虫种类最多,诱二化螟、白背飞虱、灰飞虱、大螟、稻叶蝉类、显纹纵卷叶螟、稻飞虱总量及水稻主要害虫总量最高,诱二化螟极显著增加,诱大螟显著增加,诱白背飞虱,各代峰期诱量最高。透光型三诱装置始见白背飞虱成虫最早,有利于田间监测及早发现稻飞虱迁入降落虫情(图11、图12)。

图11 透光型的三诱装置、双诱装置、色板装置和黏胶型性诱装置对比诱测效果
A:诱水稻害虫相对丰度,B:诱水稻害虫种类;C:对比诱测水稻集中主要害虫。

图12 透光型的三诱装置、双诱装置、色板装置和黏胶型性诱装置对比诱测白背飞虱成虫种群动态
结果4:三诱装置的遮光型与透光型的诱测效果比较
不论是应用稻纵卷叶螟还是二化螟性诱芯,更改为透光罩物的透光型三诱装置,比遮光型三诱装置,诱水稻害虫种类增加,会显著或极显著增加水稻害虫总诱量及电光叶蝉的诱量,同等条件下,分别增加了对白背飞虱、二化螟、稻叶蝉类、灰飞虱、显纹纵卷叶螟的诱量。应用稻纵卷叶螟性诱芯时,相对遮光型,透光型诱稻纵卷叶螟量显著下降,诱隐翅虫量显著增加,但益害比明显下降,诱非靶标苍蝇类量极显著下降,干扰相对较小(图13、图14)。

图13 三诱装置遮光型与透光型诱测效果比较(应用稻纵卷叶螟诱芯)
A:对比诱测几种水稻主要害虫;B:对比诱测非靶标苍蝇类;C:对比诱测天敌益虫;D:益害比。

图14 三诱装置的遮光型和透光型诱测效果比较(应用二化螟诱芯)
A:对比诱测几种水稻主要害虫; B和C:对比诱测稻叶蝉类(电光叶蝉、白翅叶蝉和大青叶蝉);D:对比诱测天敌益虫;E:对比诱测非靶标苍蝇类;F:益害比。
结果5:不同机理组合的多源理化诱测对“两迁”害虫、稻叶蝉、二化螟的协同诱集与影响
紫外光及透光环境对白背飞虱、电光叶蝉为主的稻叶蝉类、二化螟的诱集吸引具有显著或明显的正趋向吸引和协同作用,而对稻纵卷叶螟的性诱测具有极显著或显著的负趋向吸引或趋性减弱作用,在诱测二化螟时,不论是否应用其性诱芯,紫光灯及透光环境对其诱集吸引均具有明显的正趋向吸引及协同效应(图15至图17)。


图15 不同多源理化诱控装置对水稻“两迁”害虫的诱量变化比率示意图
(A:白背飞虱;B:稻纵卷叶螟; *和**分别表示差异显著(p < 0.05)和差异极显著(p < 0.01)。“↑(红色)”和“↓(绿色)”分别表示增加和减少。“×(红色)”表示删除紫外线灯。)

图16 不同装置对稻叶蝉类的诱量变化比率示意图
(*和**分别表示差异显著(p < 0.05)和差异极显著(p < 0.01)。“↑(红色)”和“↓(绿色)”分别表示增加和减少。“×(红色)”表示删除紫外线灯。)

图17 不同装置安装稻纵卷叶螟性诱芯对二化螟的诱量变化示意图
(*和**分别表示差异显著(p < 0.05)和差异极显著(p < 0.01);“↑(红色)”和“↓(绿色)”分别表示增加和减少;“×(红色)”表示删除紫外线灯。)
3.研究总结
研究发现,透光型三诱组合诱测,对白背飞虱、灰飞虱、二化螟、大螟、稻叶蝉类、蚜虫、显纹纵卷叶螟、稻弄蝶和稻螟蛉等水稻多种害虫的同步诱集,具有显著正趋向吸引和协同作用,益害比值低,非靶标苍蝇类干扰小,而紫光灯光波及透光罩物对稻纵卷叶螟则具有显著的负趋向吸引或趋性减弱作用。水稻生产上,针对稻纵卷叶螟,可优选应用基于性信息素、嫩绿色板的遮光型双诱组合法诱集监测,除稻纵卷叶螟以外的水稻其他多种主要害虫,宜优选应用基于色板、昆虫性信息素、透光罩、太阳能自动诱虫紫光灯等不同机理组合的透光型三诱装置同步诱测。本研究揭示了不同机理的组合诱测对水稻害虫的正负趋向吸引及协同作用,为合理有效应用不同多源理化诱测方法开展害虫监测与防治提供了科学依据,有助于生产上采取便捷精准高效的害虫监测方法与策略,有效提高作物害虫综合治理成效。
四川省达州市达川区植保植检站推广研究员曾伟为论文的第一作者,曾伟和助理农艺师彭建平为通讯作者,四川省农业农村厅植物保护站推广研究员封传红,四川省农业科学院植物保护研究所副研究员陈庆华,四川农业大学农学院教授蒋春先参与了该研究工作。该研究得到了四川省“天府万人计划”项目和四川省科技计划项目(2021YFYZ0021)的资助。
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