双斑萤叶甲[Monolepts hieroglyphics ( Motschul-sky)〕属鞘翅目(Coleoptera)叶甲科(Chrysomeli-dae)萤叶甲亚科(Galerucinae ),别名双斑长跄萤叶甲。双斑萤叶甲在我国分布较广,吉林、黑龙江、辽宁、内蒙古、宁夏、甘肃、河北、山西、陕西、新疆、江苏、浙江等省均有发生,在国外主要分布在东亚和东南亚等十几个国家和地区。该害虫1年发生1代,以卵在土壤中越冬,卵期很长,翌年5月开始孵化,7月田间始现成虫,为害时间长达2 -3个月,主要以成虫取食大豆叶片危害,因其寿命较长,在大豆田产卵量高,如不及时防治,易造成该害虫的大发生。据杨光安报道,大发生时,大豆被害株率达100 %,被害叶率为85.2%,百株虫量高达400-1400头。7月一9月正值大豆生殖生长时期,大豆植株的叶面积损失率与产量损失率之间的相关性显著增强,随着叶面积损失率的增加,大豆产量损失率也逐渐增加,在大豆生育进人鼓粒期时,大豆叶面积损失对产量的影响最大。近年来,该害虫在东北地区大豆、玉米、水稻等多种作物上为害程度明显呈上升趋势,发生范围逐渐扩大,危害加剧,已由次要害虫变为大豆、玉米、水稻等农作物的主要害虫。
经济I值(economic threshold , ET)是有效进行害虫化学防治的基本依据,也是对害虫进行综合防治的重要内容和基础,确定害虫防治经济阂值是有害生物综合治理的重要研究内容,也是有效保护农业生态环境的综合指标之一。本文对长春地区大豆田间双斑萤叶甲成虫发生动态进行了系统调查,并在其发生盛期通过小区罩网人工接虫方法,研究了双斑萤叶甲虫口密度与大豆产量损失的关系及其经济阂值,以期为指导东北地区生产上对双斑萤叶甲进行经济、有效的防治提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料
材料:扫网,7J%酒精,离心管,打孔器,2.J%高效氯氟氰菊醋 EC(购自寿光晨阳农化有限公司),剪刀,插地牌等。大豆(Ulycine max)品种为丰交7607(吉林农业大学大豆区域技术创新中心提供。)
仪器:电子天平(AL104型,梅特勒一托利仪器上海有限公司,精度为1/10000),电子天平(PL202一S型,梅特勒一托利仪器上海有限公司,精度为1/100),叶面积测量仪(YMJ一C型,浙江托普仪器有限公司)。
1.2方法
1.2.1大豆田间双斑萤叶甲成虫发生动态调查
自双斑萤叶甲成虫在田间出现时(7月中旬)起,到大豆成熟期(9月中旬)止,采用五点取样法在大豆田定期定点扫网调查,每3d调查一次,每点扫网50次,采集到的样本用装有75%酒精的离心管带回实验室,统计记录其数量。
1.2.2双斑萤叶甲成虫日取食量调查于大豆试验田采双斑萤叶甲成虫20只,分别放人20个养虫罐中,编号,取20片重量相近的完整叶片,按顺序称重,拍照,用覆盖度软件算出叶面积,将叶片保湿后按顺序分别放人养虫罐,24h后取出取食后叶片,称重,拍照,用覆盖度软件算出叶面积,分别计算出20片叶片的叶面积损失,再取20片与对应罐内叶片重量相近叶片,用打孔器在叶面积损失相同位置打出相同面积叶片,分别称重,将打孔取下的叶片放人烘箱烘干后,分别称重。重复3次。统计叶面积损失与重量损失比例系数,计算双斑萤叶甲对大豆叶片的日取食量。
1.2.3不同密度双斑萤叶甲成虫危害条件下大豆产量的测定试验
设6个处理。即每小区分别接虫20 ,40 , 80 ,160 , 320头,以不接虫作为对照,3次重复,共计18个小区,小区面积为0.48耐,小区随机区组排列。于大豆R。时期在田间用60cm x 80cm x120cm的尼龙纱网进行罩网,每小区定植6株大豆,接虫前15d喷洒高效氯氟氰菊醋L7,防止其他虫害干扰。待大豆成熟后,对各小区进行测产,调查荚数、空荚数、粒数,各小区单收单放,测产,测定其百粒重及实际产量。
1.3 数据处理及统计分析
大豆与产量性状的关系采用DPS 13.5统计分析软件进行方差分析,用Turkey检验法比较其差异显著性,对不同虫口密度与大豆空荚率、产量、产量损失率进行回归分析,回归模型采用直线(y=ax+b)、二次函数(y=axz +bx+c)、幂函数(y=axb}、指数函数(y=aehxy=ae、修正指数函数(y=a+bxcx)、逆指数函数(y = ae(bix)、逻辑斯蒂模型(y=a/(1+e(b+}x))等7种拟合方式,根据相关程度高低筛选出最佳的拟合模型,并用MATLAB 82013。软件画出回归模型与实测值的对比图。
经济I值测定:依据大豆产量损失与虫口密度的相关模型及大豆生产所允许的产量损失水平,确定双斑萤叶甲的经济危害允许水平及防治I值。经济危害允许水平(EIL)主要受作物的产量、价格及防治费用等因素的影响。根据汪西北等确定经济危害允许水平的方法进行计算,确定EIL值后,根据虫口密度x与产量损失率y之间的模型y=f(x),可反推出其经济阂值xoF, Il,CxF=P x 1不<Yx100 %其中:EIL为经济危害允许水平,C为防治费用,F为收益因子,P为大豆价格,E为防治效果,Y为大豆产量。
2 结果与分析
2.1 大豆田间双斑萤叶甲成虫发生动态
调查结果表明,于7月14日开始在田间发现双斑萤叶甲,7月26日达到始盛期,8月13日达到高峰期,8月22日达到盛末期,田间盛发期40d,此后种群数量开始急剧下降,8月31日至9月12日双斑萤叶甲逐渐消失。
2.2 双斑萤叶甲成虫对大豆叶片的日取食量
双斑萤叶甲成虫对大豆叶片的日取食量测定结果见表1。双斑萤叶甲成虫日均取食大豆叶面积为3.57mm`,日均取食大豆叶片鲜重为39.O1 mg 。
2.3 双斑萤叶甲成虫不同密度危害对大豆产量的影响
2.3.1不同密度对大豆产量性状的影响
大豆的单株荚数在百株有虫量2 667头以下时,与对照组无显著差异,但总体趋势逐渐降低,随着虫口密度的增加,空荚率逐渐上升,说明双斑萤叶甲的为害对大豆鼓粒期生长影响较大,百粒重随着虫量的增加呈先下降后上升的趋势,其原因可能因为单株粒数降低,更有利于大豆百粒重的增加,当百株虫量达到1 333头时,小区产量与对照相比较下降了15.98g,百粒重和产量与对照组差异均达显著水平。随着虫口密度增大,产量逐渐减少,说明双斑萤叶甲的发生对大豆的产量影响较大。双斑萤叶甲单个个体取食量虽不大,但田间观察发现该虫具有聚集取食新发叶片的习性,且持续危害时间长,发生密度大时则会造成大豆植株叶面积严重损失。
2.3.2不同虫口密度与大豆主要产量性状的回归分析
空荚率、百粒重、单荚粒数均是构成大豆产量的要素。从虫口密度与空荚率之间的回归分析,逻辑斯蒂模型、二次曲线、逆指数函数拟合效果均较好( RZ > 0.94 )。从各模型的Rz值、F值、显著性及曲线与实测值的拟合程度综合考虑,大豆空荚率与虫口密度之间的关系以逻辑斯蒂模型y=8.720/(1 +e(o.ma 9 -o.ozs ox)e)的拟合效果最佳;从虫口密度与百粒重之间的回归分析,只有二次曲线拟合效果较好( RZ > 0.94 ),而其它曲线的拟合差异较大,从二次曲线的F值、显著性及曲线与实测值的拟合程度来看,该曲线可以较好地拟合虫口密度与百粒重之间的线性关系;对虫口密度与大豆产量之间的关系进行曲线拟合,从回归分析所得的模型相关系数来看,二次函数、指数函数与实测值拟合较好,RZ > 0.99 0对回归模型进行F测验,结果表明,修正指数函数和二次函数可较好地解释大豆产量与虫口密度之间的关系(P<0.004),而其它曲线的拟合差异较大。综合各回归模型的Rz值、F值及与实测值的拟合程度,我们认为修正指数函数y = 53 .207 8 + 33 .408 9x 0.940 8x可以更好地表示大豆产量与虫口密度之间的关系。
2.4双斑萤叶甲成虫危害损失分析及经济闭值的确定
2.4.1不同虫口密度危害的产量损失率
随着虫口密度的增加,处理区产量逐渐降低,其产量损失率逐渐升高,当百株虫量达667头时,产量损失率为10%以上,当百株虫量达5 333头时,产量损失率高达35%以上。
2.4.2不同虫口密度与大豆产量损失率的回归分析
从虫口密度与大豆产量损失率之间的回归分析结果看,逻辑斯蒂模型、二次曲线、幂函数拟合效果较好(RZ > 0.97 ),但逻辑斯蒂模型的F值较低,且其显著性仅达0.01水平,幂函数的F值与显著性较好,但当单株虫量在0一30之间二次曲线的拟合程度更高,从各模型的Rz值、F值、P值及曲线与实测值的拟合程度综合考虑,大豆产量损失率与虫口密度之间的关系以二次函数Y=-0.6028+1.8126x一0.025 8xZ的拟合效果最佳。
2.4.3双斑萤叶甲成虫化学防治经济闺值的确定
以本试验对照小区大豆产量1 75 8 kg/hmz为正常产量Y,大豆价格按市场价4.6元/kg计算。双斑萤叶甲防治一般采用田间药剂喷雾方式进行,施药人工费约为100元/h耐,有效药剂为2.5%高效氯氟氰菊醋EC ,40%毒死蟀EC ,90%灭多威DP ,施用药剂费用分别为4.5 ,79.5 ,16元//h耐。双斑萤叶甲的经济危害允许水平因防治药剂的选择存在一定差异,根据其经济危害允许水平,由拟合大豆虫口数量与大豆产量损失的关系模型Y=一0.602 8 +1.812 6x - 0.025 8x2得出大豆田间双斑萤叶甲的经济I值(表5)。因毒死蟀防治费用较高,防治效果与其它两种药剂未表现出明显的差异,所以,在生产上推荐使用2.5%高效氯氟氰菊醋EC或90%灭多威DP对大豆田双斑萤叶甲成虫进行防治,其经济阂值分别为193.63头/百株和199.47头/百株,当该害虫田间密度达到这一指标时就必须喷施相应药剂进行防治,以及时有效控制其发生危害。
3 讨论
通过对大豆田间双斑萤叶甲成虫发生动态及成虫日取食量的研究结果分析,双斑萤叶甲成虫的盛发期恰逢东北春大豆鼓粒期,虽然其个体日取食量不大,但有聚集取食的习性,双斑萤叶甲虫口数量增加到一定水平,明显阻碍了大豆的生长发育,导致大豆荚数减少,空荚率上升,百粒重下降,显著降低大豆的产量。本研究对双斑萤叶甲成虫密度与大豆生长及产量性状间的关系进行了曲线拟合和回归分析。在曲线拟合和回归分析中,复相关系数Rz值可说明模型与实际观测值的拟合程度,Rz反映了由自变量引起的回归平方和与由试验误差引起的误差平方和的关系,其值越接近1,说明模型的拟合效果越好[zoo。双斑萤叶甲成虫密度与大豆产量关系符合修正指数函数y = 53.207 8 + 33.408 9 x 0.940 8x(Rz=0.998 5 , P<0.001)。
双斑萤叶甲成虫密度与大豆产量损失率的关系符合二次函数模型Y=一0.6028+1.8126x-0.025 8xZ(Rz=0.994 6,P=0.005 4,0<、<30)。依据该模型同时根据大豆生产所允许的产量损失水平,确定防治双斑萤叶甲的经济阂值。在农业生产中,某一种作物的种植密度一般相对稳定,变化较大的是害虫的种群密度。东北春大豆的种植密度一般为每公顷22一2s万株,当使用2.s%高效氯氟氰菊醋EC进行防治时,每百株193.63只虫量的经济阂值,相当于42.s9一48.41头/mzm;当使用90%灭多威DP时,百株虫量199.47头的经济阂值相当于43.88一49.87头/mzm。
在大豆鼓粒期,双斑萤叶甲为害是影响大豆产量的主要因素之一。根据田径等人的试验结果,2.s%高效氯氟氰菊醋EC ( 13smL/hmz)和90%灭多威DP (1808/hmz)对双斑萤叶甲成虫防效可达90%以上,但灭多威在土壤中转移性强、水中溶解度高、残留量大。因此,在生产实践中,建议优先使用高效氯氟氰菊醋进行田间喷雾防治。