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灰飞虱的生物学特性、发生规律及爆发原因研究
作者:澳门赌场   发布时间:2020-09-05 20:00

  灰飞虱的生物学特性、发生规律及爆发原因研究现状及展望_农学_农林牧渔_专业资料。灰飞虱的生物学特性、发生规律及爆发原因研究现状及展望 引言 灰飞虱 Laodelphax striatellus(Fallén)建种于 1926 年,属同翅目 Homoptera,飞虱科 Delpha

  灰飞虱的生物学特性、发生规律及爆发原因研究现状及展望 引言 灰飞虱 Laodelphax striatellus(Fallén)建种于 1926 年,属同翅目 Homoptera,飞虱科 Delphacide,飞虱亚科 Delphacinae,属偏北方种类。广泛分布于古北区和东洋区。国内几乎 遍及所有的稻区,主要以长江流域和华北稻区发生较多[35,37]。国外主要分布于朝鲜、日本、 印度尼西亚、原苏联、蒙古、保加利亚、匈牙利、英国、德国、土耳其、太平洋岛屿等。在 热带国家如菲律宾、北苏门答腊和印度支那的高原水稻上也发现了灰飞虱[41]。灰飞虱除以 成、 若虫直接刺吸为害影响水稻产量及品质外[5,21], 更为严重的是还能传播水稻条纹叶枯病、 水稻黑条矮缩病、小麦丛矮病、小麦条纹病、玉米粗缩病等多种农作物病毒病[30,32, 25,40,24,29,27,34] 。2004 年江苏省水稻条纹叶枯病发生面积高达 157.13 万 hm2,占水稻种植总面 积的 79%,田间绝收面积近 1.33 万 hm2。据一些专家的保守估计,仅这一项就给江苏地区 的经济造成了近 100 亿元的损失[7]。 1 灰飞虱的生物学特性 1.1 灰飞虱越冬虫态和场所 灰飞虱能以休眠或滞育状态进行越冬,越冬虫态为 2-5 龄若虫,以 4 龄若虫为主,成虫 不能正常越冬[8,20]。 但在我国南部气候较温暖稻区如广东则无越冬现象, 且能继续取食发育, 冬季仍能继续为害小麦[36]。Bae 等亦报道韩国庆尚南道省东部密阳县的灰飞虱越冬若虫的 体重在 12-4 月间仍不断增加,且无休眠或滞育越冬习性[23]。灰飞虱若虫能在麦、看麦娘、 紫云英、蚕豆、胡萝卜、野茭白和芫荽等植物上越冬。其越冬场所也较为多样,若虫能在田 埂、荒地、沟渠边及路旁杂草丛中以休眠或滞育方式进行越冬[9]。魏勇良和王幼辉等报道越 冬若虫还可潜入枯枝落叶下或土块下越冬[39]。但李济宸等认为当寄主植物越冬干枯死亡时, 在其上面越冬的灰飞虱也随之死亡,在土缝中越冬的可能性不大[13]。 1.2 灰飞虱与寄主植物的关系 昆虫种群的扩展受到多方面因素的影响。 对于害虫, 寄主植物的种类与特性对其生长繁 衍起着关键性的作用(钦俊德,1987) 。灰飞虱食性比较广泛,不仅取食水稻,还为害高粱、 麦类、稗草、早熟禾、狗尾草、大画眉草、游草、高扬茅、牛筋草、三棱草等多种作物和杂 草,并随着季节变化而转换寄主植物[15,42,43,44]。早在 60 年代,就有关于不同饲料植物对灰 飞虱生长发育的影响的报道。以水稻(拔节,孕穗期)和稗草为饲料的,若虫发育快;其次 为三棱草;而以稻秧、芦苇为饲料的,若虫发育缓慢[2]。近年来,亦有一些关于寄主植物 对灰飞虱生物学影响的报道。牛筋草、三棱草、千金子上灰飞虱若虫历期长于粳稻,稗草上 短于水稻[42,44]。施燕研究结果表明在带有叶鞘的玉米(扬糯 1 号,郑单 958)秆上灰飞虱能 完成生活史,且发育历期与水稻武香粳 14 及扬粳 9538 差异不显著[43]。但以前的报道认为 玉米不适宜灰飞虱生存或仅能作为灰飞虱的过渡寄主[15,44]。 不同植物品种上灰飞虱的生物学 亦有较大差异。就水稻而言,粳稻品种一般比籼稻感虫,籼稻品种上若虫历期比粳稻品种上 长[44,3,11]。可见,灰飞虱的生长发育与植物的品种及生育期有着密切的关系。然而,目前关 于灰飞虱杂草寄主的发现多基于田间调查, 对这些植物上灰飞虱的生物学少有系统研究。 即 使有研究,也仅限于稗草、千金子、牛筋草、芦苇、高羊茅等[2,42,43,44]。田间存在多种灰飞 虱的可能适宜杂草寄主。 因此开展多种植物上灰飞虱的生物学研究, 明确田间主要植物上灰 飞虱的适合度, 可为进一步阐明灰飞虱的发生为害规律, 有效防治灰飞虱及其所传病毒病提 供科学依据具有重要的意义。 2 灰飞虱发生规律 2.1 发生世代及各虫态历期 灰飞虱在北方稻区 1 年发生 4-5 代,四川、湖北、江苏、浙江等长江流域各省发生 5-6 代,福建 7-8 代,各个世代发生不整齐,有世代重迭现象。在稻田出现远比褐飞虱及白背飞 虱早[35]。灰飞虱各虫态历期随温度、世代的不同而异。当日均温为 18.8-28.5℃的条件时, 灰飞虱一、二、四、五代的若虫历期都有随温度升高而缩短的趋势。但当日均温超过 29℃, 极端高温达 35℃左右时,第三代四、五龄若虫的龄期反而延长,甚至发生滞育和死亡。灰 飞虱的世代天数亦随代别而异,除越冬代外,以第一代最长(38.5~42.5 天) ,第三代最短 (19.5~23.5 天) 。在南方冬季成虫寿命可达 20-25 天,最长达 80 多天;第五代寿命最长, 第三代寿命最短。雄虫寿命较短。一般短翅型成虫寿命较长翅型成虫寿命略长[17]。 2.2 田间发生规律 灰飞虱不具有远距离迁飞习性,终年在本地发生、繁衍,属居留性昆虫,通过长翅型在 小范围内扩散,扩大分布为害。但国外有报道,认为灰飞虱能远距离迁飞,每年从中国大陆 越过南中国海迁飞至日本[26,25,31]。灰飞虱在各类水稻田内的密度消长主要有“单峰”和“双 峰”两种类型。生育期早包括早熟品种和早期栽培的稻田,如双季早稻和单季中稻,由于迁 入较早,一般发生“双峰” 。而生育迟的稻田如单季晚稻,般仅发生“单峰”[2,35]。灰飞虱 越冬代和第 1 代主要在麦田繁育。北方麦田中,小麦整个生育期内灰飞虱可发生 3 代[12]。 但在宁夏越冬代成虫不在小麦上产卵,羽化后飞到水稻上产卵[8]。在南方,麦田灰飞虱发生 较北方早,越冬代成虫在 4 月中旬出现高峰。一代灰飞虱卵孵高峰期在 5 月初,5 月下旬达 虫量高峰,后随麦子成熟,成虫开始迁往水稻秧田,早栽大田、早玉米田和杂草上繁殖第 2、 3 代[15,10]。然后在单季稻和晚稻上继续繁殖第 4、5、6 代。在苏南地区,第 4 代若虫于 8 月 上、中旬孵化,8 月下旬或 9 月上旬羽化为成虫;第 5 代若虫于 9 月上、中旬孵化,9 月下 旬至 10 月上旬羽化为成虫;第 6 代若虫于 10 月上、中旬孵化,然后以 3 或 4 龄若虫越冬。 杂草中的灰飞虱虫量高峰期,一般比在稻田中滞后 0-5 天[9]。由以上可以看出,田埂、沟渠 杂草为灰飞虱重要的流动栖息场所。 灰飞虱周年变化动态与种植制度、 寄主植物的生长有着 密切的关系。 灰飞虱能在不同时间向不同的寄主植物上迁移繁殖, 完成代次之间的转换与繁 衍。但目前对于灰飞虱发生规律的调查,多限于水稻、小麦上灰飞虱消长规律的研究,忽略 了大田周边杂草生境中的灰飞虱的转移扩散规律。 因此, 对大田不同生境中灰飞虱的转移扩 散规律的研究, 有助于进一步阐明灰飞虱的发生为害规律, 进而为各稻区综合有效防治灰飞 虱提供科学依据。 3 灰飞虱种群爆发原因 3.1 耕作制度的改变 近年来随着一些新型栽培技术及水稻种植多样化模式的推广应用, 造成了水稻落谷期和 移栽期的不同,使得灰飞虱转移到水稻上的桥梁数量增多、质量大大提高[14]。小麦免(少) 耕栽培方式,为灰飞虱越冬提供了非常有利的条件。例如,2006 年高邮市麦田稻桩残存灰 飞虱虫量达到了 6720-40320 头/hm2[1]。 自然状态下对三个移栽期的水稻上一代灰飞虱的同期 发生量调查结果表明最早移栽的水稻上虫量是分别是后两次移栽的 1.3 倍和 4 倍[4]。可以看 出,早播早栽等栽培方式利于灰飞虱栖息、繁殖。稻套麦和麦套稻等技术的推广,使得田间 上下茬之间没有间隔,也给灰飞虱的越冬繁衍和发生危害提供了良好的场所[19]。种植结构 及水稻品种结构的改变也对灰飞虱的发生起着一定作用。 随着种植结构调整, 单季稻面积大 幅度增加。由于单季稻播种生育期拉得很长,与早稻和晚稻生育期呈交集状态,加大了灰飞 虱繁殖转化和过渡,延长种群发生及危害期[18]。迟熟粳稻品种种植面积增大,增加了冬前 的发生数量[1]。另一方面,主栽品种生长期间存在着抗逆性弱、易感虫等因素。如在江苏省 的水稻生产中,原来籼稻占有很大的比例,目前基本上变成了粳稻,粳稻品种有利于灰飞虱 取食,因而造成其种群数量的大暴发[22]。 3.2 农田生境多样 由于耕种质量粗放,加上田间穿插设施栽培,农田生境呈现多样化。田边杂草丛生及冬 荒田数量增加。小麦收获后,沟渠埂边杂草便成为灰飞虱成虫、若虫的暂居场所。在水稻播 种、移栽后,灰飞虱成虫又逐渐迁移到水稻上繁殖为害。而当水稻成熟收获后,杂草丛又成 为灰飞虱若虫的越冬场所。沟渠埂边杂草从而成为灰飞虱转移到水稻上为害的“桥梁”和天 然“庇护所”[1]。2005 年临海市冬荒田平均每 667hm2 灰飞虱虫量达 3.1 万-4.5 万头,比同 期小麦田增加 9-10 倍,灰飞虱生活力显著提高[18]。大田禾本科杂草的数量对越冬代灰飞虱 数量也有一定的影响。 如果在大田基本无草状况下, 大田四边的禾本科杂草多或密度高的田 块,大田虫量也会提高[18]。但目前关于田间杂草对灰飞虱发生规律的影响缺乏系统的研究, 为进一步剖析灰飞虱种群爆发的原因,今后有必要进一步开展这方面的研究。 3.3 虫源基数及气候条件 若灰飞虱冬前基数和麦田越冬代 1 代若虫量高, 则会使灰飞虱虫源基数高, 而成为灰飞 虱暴发的关键因素,即灰飞虱基数越高,翌年灰飞虱越易暴发。近几年的持续暖冬气候较适 宜灰飞虱的安全越冬和生长繁殖,种群数量逐年增加,冬后麦田虫量可达到 150 万头/hm2 以上[6]。但暖冬并不总与冬后虫源基数成正相关。如 2004-2005 年并不是典型的暖冬年份, 2005 年虫量仍偏高。这可能是由于 2004 年秋季持续长时间的较高温度,冬季来临,温度下 降缓慢, 降雨也偏少, 延迟了水稻灌浆。 灰飞虱在田间能够充分发育, 等到冬季低温来临时, 一般都到高龄若虫及成虫,抗逆性明显增加。使得前期虫量基数大,即使因过冬低温造成自 然死亡,虫量仍相对较高[6]。此外,灰飞虱在水稻大田发生数量的多少还受当年 7-9 月的高 温和降雨量的影响。7 月份干旱以及 7-9 月降雨较少,可能使短翅型雌虫增加,从而引起猖 獗[14]。可见,气候对灰飞虱的发生也起着重要的作用。但目前关于夏季高温对灰飞虱的影 响还没有系统研究。 4 研究展望 害虫种群的暴发是种群内外因素共同作用后的结果。 从已有研究及目前灰飞虱发生的形 势分析,灰飞虱种群在近年的暴发成灾并非偶然,灰飞虱的生物学特性、种质和气候等因子均 处在对灰飞虱种群发展有利的水平,预示着灰飞虱种群随时都有暴发的可能,而近年来水稻品 种及种植方式的变更,加快了灰飞虱种群暴发的进程,最终酿成近几年灰飞虱数量不断上升成 灾的局面。由于灰飞虱分布与为害的特殊性,目前对其研究还多停留在发生规律及药剂防治 方面,而对其暴发成灾的更深层的原因或机制还尚未完全明确。作者结合近年来灰飞虱发生 情况及有关研究结果,总结了引起灰飞虱种群暴发生的可能原因,认为,要想探明灰飞虱暴发 成灾的根源,必须在其越冬越夏特性、种群分化(地理及抗药性分化) 、体内共生菌 Wolbachia 的作用、扩散行为、寄主利用水平等方面进行全面而系统的研究,同时结合耕作制度与品种 布局的变化,在生态系统水平上明确引起灰飞虱种群暴发成灾的原因与规律,最终达到生态调 控灰飞虱的目的。 参考文献 曹松涛,陈海新,徐金妹.灰飞虱暴发原因及防治技术.安徽农业科学,2007,35 (20) :6175-6177。 2. 蔡邦华,黄复生,冯维熊,等.华北稻区灰稻虱的研究.昆虫学报,1964,13(4): 552-571. 3. 段灿星,张世贤,陈青,等.水稻种质资源抗灰飞虱评价及抗性机制分析.中国水 稻科学,2007,21(4):425-430。 4. 顾本奇,顾卫中.灰飞虱重发原因及水稻条纹叶枯病控制技术.上海农业科技, 2006, 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