马铃薯块茎蛾绿色防控技术

2021-12-18 04:54高玉林
中国农业科学 2021年3期
关键词:块茎害虫马铃薯

高玉林

·导读·

马铃薯块茎蛾绿色防控技术

高玉林

1中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室,北京 100193;2中国农业科学院国家薯类作物研究中心,北京 100081

马铃薯是继水稻、玉米和小麦之后的世界第四大主粮作物,对稳定世界粮食安全具有重要作用[1]。我国是马铃薯生产第一大国,自2015年农业农村部启动马铃薯主粮化战略后,马铃薯种植面积不断扩大,马铃薯产业也在蓬勃发展,在保障我国粮食安全、精准扶贫、种植业结构调整中发挥着至关重要的作用。近年来,随着全球气候变化的加剧,耕作制度的变革,以及国际贸易的深入发展,马铃薯害虫在世界范围内呈现出发生频率不断加快、发生面积迅速扩大、发生类型逐渐增多的态势。如何对马铃薯害虫进行有效防控在国内外引起越来越多的关注,已成为世界马铃薯产业健康发展面临的一大难题[1-2]。

近年来,随着我国马铃薯种植面积的扩大,马铃薯病虫害发生日趋严重。仅马铃薯虫害一项,年发生面积约260万公顷,占马铃薯播种面积的47.27%,年均产量损失达19.60万吨[2]。其中,马铃薯甲虫()、马铃薯块茎蛾()、二十八星瓢虫()、蓟马、蚜虫以及以蛴螬为代表的地下害虫局部地区偏重发生。窄缘施夜蛾()等新发害虫局部区域有加重的趋势[2-3]。作为世界性毁灭害虫,马铃薯木虱()目前在我国尚未有分布,但仍是我国马铃薯产业的巨大潜在威胁[4]。

在国际上,从事马铃薯害虫综合治理研究工作的科学家较多,研究成果除了发表在国际期刊外,2013年还出版了由Giordanengo等3位教授共同主编的马铃薯害虫著作[5],国内期刊也不断有马铃薯害虫相关的论文发表,《Journal of Integrative Agriculture》于2020年19卷第2期出版了中国科学家担任客座编辑的“马铃薯害虫治理专辑”,汇集了来自中国、美国、新西兰、法国、西班牙、埃塞俄比亚、瑞典、卢旺达等国内外专家的12篇文章,研究内容涉及马铃薯块茎蛾、马铃薯甲虫、马铃薯木虱、马铃薯蚜虫等多种害虫,体现出中国科学家在马铃薯害虫研究方面的学术影响[6]。本期《中国农业科学》又以“专题”的形式集中发表4篇马铃薯块茎蛾相关论文,再次说明马铃薯害虫在农业生产上的重要性。这4篇论文研究领域各有侧重,但主要还是围绕着马铃薯块茎蛾的绿色防控技术开展的研究[7-10]。很显然,马铃薯块茎蛾已成为影响马铃薯产业可持续发展非常重要的害虫。

马铃薯块茎蛾起源于中美洲和南美洲北部地区,现已分布在亚洲、欧洲、北美洲、非洲等100多个国家,是茄科作物的世界性农业害虫,尤其对马铃薯有毁灭性的危害[11-12]。目前该虫在我国南方马铃薯产区普遍发生,尤其是在云南、四川、贵州等地区该害虫发生极为严重,且随着气候变化和种薯频繁调运,已大范围扩散到其他马铃薯生产区。马铃薯块茎蛾发生世代数取决于当地的农业气候条件,年发生2—12代[11]。马铃薯块茎蛾对温度有广泛的适应性,且在干燥炎热的年份容易大暴发。其早期防控主要集中在采用种植抗性品种、深种、灌溉等农业防治措施上,但化学防治依然是马铃薯生产过程中防治马铃薯块茎蛾的主要方式。由于化学农药的广泛使用,该虫对有机磷类、拟除虫菊酯类等杀虫剂均产生了不同程度的抗药性。为了减少化学农药的使用,延缓抗药性发展,开展马铃薯块茎蛾绿色防控关键技术与应用研究已迫在眉睫[13-17]。

作为钻蛀性害虫的典型代表,马铃薯块茎蛾属于地上害虫(潜入叶肉),也属于地下害虫(钻蛀薯块),整个幼虫危害期均“潜伏”在叶肉或薯块里,给防控带来极大的挑战[11]。在害虫综合治理策略中,针对这类钻蛀性鳞翅目害虫,选择成虫阶段,研究诱虫灯、色板、植物挥发物、昆虫信息素等高效诱控技术是最经济、环保、有效的措施[18]。本期陈洋等系统报道了马铃薯块茎蛾性信息素化学合成现状,指出以4E, 7Z-十三碳二烯-1-醇醋酸酯(PTM1)和4E, 7Z, 10Z-十三碳三烯-1-醇醋酸酯(PTM2)为主要成分的马铃薯块茎蛾性信息素在马铃薯块茎蛾监测和防治中取得了较好的效果,为马铃薯块茎蛾田间绿色综合防控技术的广泛应用提供了必要的物质来源,阐述了昆虫性信息素诱捕技术可作为马铃薯块茎蛾绿色防控重要策略[9]。李祥、熊焰等通过室内行为学研究,揭示了通过外界因素(植物挥发物、物理或化学刺激)可调控马铃薯块茎蛾成虫产卵或交配行为,并达到害虫防控的目的[8,10]。另外,筛选对马铃薯块茎蛾有自然抗性的马铃薯品种,也是一种针对马铃薯钻蛀性害虫的最直接策略。张梦迪等[7]使用生命表方法研究马铃薯块茎蛾在不同马铃薯块茎品种上的危害情况,作为评价筛选马铃薯对马铃薯块茎蛾自然抗性的一个重要指标,并获得一些高抗品种,研究建议在马铃薯块茎蛾危害严重区域,可以考虑选择种植马铃薯块茎蛾适应性较低的马铃薯品种,作为田间马铃薯块茎蛾绿色防控的一个重要策略。

马铃薯块茎蛾是马铃薯世界性重要害虫,给农业生产、粮食安全和食品安全带来了严重问题。随着全球气候变化、国际贸易增多、农业耕作方式变革和保护地种植业的发展,害虫种群演替时有发生,次要害虫上升为主要害虫,新发害虫时有报道,马铃薯植保问题会不断增多[2]。以往的研究发现,害虫单一防治手段很难达到理想的病虫害全程防控效果,构建与理化诱控技术相容的生态调控、免疫调控和生物防治等多项绿色技术集成模式,是马铃薯植保科技工作者共同努力的目标。

[1] 徐进, 朱杰华, 杨艳丽, 汤浩, 吕和平, 樊明寿, 石瑛, 董道峰, 王贵江, 王万兴, 熊兴耀, 高玉林. 中国马铃薯病虫害发生情况与农药使用现状. 中国农业科学, 2019, 52(16): 2800-2808.

XU J, ZHU J H, YANG Y L, TANG H, LÜ H P, FAN M T, SHI Y, DONG D F, WANG G J, WANG W X, XIONG X Y, GAO Y L. Status of major diseases and insect pests of potato and pesticide usage in China. Scientia Agricultura Sinica, 2019, 52(16): 2800-2808. (in Chinese)

[2] 高玉林, 徐进, 刘宁, 周倩, 丁新华, 詹家绥, 成新跃, 黄剑, 鲁宇文, 杨宇红. 我国马铃薯病虫害发生现状与防控策略. 植物保护, 2019, 45(5): 106-111.

GAO Y L, XU J, LIU N, ZHOU Q, DING X H, ZHAN J S, CHENG X Y, HUANG J, LU Y W, YANG Y H. Current status and management strategies for potato insect pests and diseases in China. Plant Protection,2019, 45(5): 106-111. (in Chinese)

[3] ZENG X R, YU Y H, GAO X Y, LONG X Z, JIANG X D, LIU J M, WEI D W, GAO Y L, ZHOU Z S. First record of a damage to potato caused by(Stephens, 1834), a new potential pest in China. Journal of Pest Science, 2020, 93(2): 555-558.

[4] 何小丽, VERONESI E, STEPHEN W, 祝增荣, 高玉林, 周文武. 警惕茄科作物重大害虫马铃薯木虱入侵风险及危害. 应用昆虫学报, 2019, 56(6): 1422-1429.

HE X L, VERONESI E, STEPHEN W, ZHU Z R, GAO Y L, ZHOU W W. The risk posed by the potato psyllid(Hemiptera: Triozidae) an important invasive pest of solanaceous crops. Chinese Journal of Applied Entomology, 2019, 56(6): 1422-1429. (in Chinese)

[5] GIORDANENGO P, VINCENT C, ALYOKHIN A. Insect Pests of Potato: Global Perspectives on Biology and Management. Elsevier, 2013: 579.

[6] GAO Y L, ZHOU W W. Potato insect pest management. Journal of Integrative Agriculture, 2020, 19(2): 311-315.

[7] 张梦迪, 闫俊杰, 高玉林. 马铃薯块茎蛾对不同品种马铃薯块茎的适应性分析. 中国农业科学, 2021, 54(3): 536-546.

ZHANG M D, YAN J J, GAO Y L. The adaptive analysis ofto different potato tuber varieties. Scientia Agricultura Sinica, 2021, 54(3): 536-546. (in Chinese)

[8] 李祥, 张小娇, 肖春, 董文霞. 不同性别和交配状态的马铃薯块茎蛾对马铃薯挥发物的触角电位反应. 中国农业科学, 2021, 54(3): 547-555.

Li X, ZHANG X J, XIAO C, DONG W x. Electroantennogram responses ofof different sexes and mating states to potato volatiles. Scientia Agricultura Sinica, 2021, 54(3): 547-555. (in Chinese)

[9] 陈洋, 赵红怡, 闫俊杰, 黄剑, 高玉林. 马铃薯块茎蛾性信息素化学合成研究现状. 中国农业科学, 2021, 54(3): 556-572.

CHEN Y, ZHAO H Y, YAN J J, HUANG J, GAO Y L. Chemical synthesis view on sex pheromones of potato tuberworm (). Scientia Agricultura Sinica, 2021, 54(3): 556-572. (in Chinese)

[10] 熊焰, 韩瑞, 胡纯华, 王静, 肖春. 化学与物理刺激对马铃薯块茎蛾产卵行为的影响中国农业科学, 2021, 54(3): 573-582.

XIONG Y, HAN R, HU C H, WANG J, XIAO C. Influences of chemical and physical stimuli on oviposition behavior of. Scientia Agricultura Sinica, 2021, 54(3): 573-582. (in Chinese)

[11] 闫俊杰, 张梦迪, 高玉林. 马铃薯块茎蛾生态学、生物学及综合治理. 昆虫学报, 2019, 62(12): 1469-1482.

YAN J J, ZHANG M D, GAO Y L. Biology, ecology and integrated management of the potato tuber moth,(Lepidoptera: Gelechiidae). Acta Entomologica Sinica, 2019, 62(12): 1469-1482. (in Chinese)

[12] RONDON S, GAO Y. The journey of the potato tuberworm around the world//Perveen F K.Moths-Pests of potato, maize and sugar beet. Intechopen, 2018: 17-52.

[13] YUAN H, LEI Z, RONDON S I, GAO Y. Potential of a strain of(Hypocreales: Cordycipitaceae) for the control of the potato tuberworm,(Zeller). International Journal of Pest Management, 2017, 63(4): 352-354.

[14] YAN J, SARKAR S C, MENG R, REITZ S, GAO Y. Potential of(Weiser) as a biological control agent against potato tuber moth,(Zeller) (Lepidoptera: Gelechiidae). Journal of Integrative Agriculture, 2020, 19(2): 389-393.

[15] YAN J, MEI X, FENG J, LIN Z, REITZ S, MENG R, GAO Y. Optimization of the sex pheromone-based method for trapping field populations of(Zeller) in South China. Journal of Integrative Agriculture, 2020, 19(2): 2-8.

[16] 高玉林, 闫俊杰, 梅向东, 王留洋, 宁君.一种系统优化的马铃薯块茎蛾性引诱剂及其应用:CN110292043A[P]. (2019-10-01) [2021- 01-09].

GAO Y L, YAN J J, MEI X D, WANG L Y, NING J. System optimized potato tuber moth attractant containing cis-10-tridecene- 1-ol acetate and its application: CN110292043A[P]. (2019-10-01) [2021-01-09]. (in Chinese)

[17] YUAN H G, WU S Y, LEI Z R, RONDON S I, GAO Y L. Sub-lethal effects of(Balsamo) on field populations of the potato tuberwormZeller in China. Journal of Integrative Agriculture,2018, 17(4): 911-918.

[18] 王安佳, 张开心, 梅向东, 高玉林, 张涛, 折冬梅, 宁君. 昆虫性信息素及其类似物干扰昆虫行为的机理和应用研究进展. 农药学学报, 2018, 20(4): 425-438.

WANG A J, ZHANG K X, MEI X D, GAO Y L, ZHANG T, SHE D M, NING J. Research progress on mechanisms and applications of insect mating behavior disruption by insect sex pheromones and analogues. Chinese Journal of Pesticide Science,2018, 20(4): 425-438. (in Chinese)

Green Control Techniques for Potato Tuberworm ()

GAO YuLin

1State Key Laboratory for Biology of Plant Diseases and Insect Pests, Institute of Plant Protection, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193;2National Center of Excellence for Tuber and Root Crop Research, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081

10.3864/j.issn.0578-1752.2021.03.007

2021-01-09;

2021-01-20

国家重点研发计划(2018YFD0200802)

高玉林,E-mail:gaoyulin@caas.cn

(责任编辑 岳梅)

猜你喜欢
块茎害虫马铃薯
遮阴处理对白及块茎产量和有效成分的影响
环境与植物激素对马铃薯块茎休眠与萌发的影响研究
体育人类学研究中的块茎范式新尝试——《作为文化块茎的传统武术:南部侗族黑虎拳的民族志研究》序
马铃薯有功劳
初夏马铃薯 田间管理抓哪些
短期窖藏下马铃薯块茎品质指标的变化趋势
害虫的克星——七星瓢虫
蜗牛一觉能睡多久?
春栽马铃薯种植技术
冬季果树常见蛀干害虫的防治