2019年姜堰地区水稻迁飞性害虫及其天敌种群发生动态开题报告

 2023-02-20 09:02

1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)

水稻与小麦、玉米并称世界三大主要粮食,而水稻是全世界大约50%以上人民的主要粮食,更是亚洲人的最重要的粮食作物。根据我国国家统计局调查显示,中国水稻的种植面积占全国粮食作物的四分之一,产量高达50%以上,且绝大部分的中国人习惯以水稻为主食。我国种植水稻的区域十分辽阔,高达2600m 以上的云贵高原,低至东南沿海潮田,全国范围内基本遍布。水稻种植地域十分广泛,而水稻的产量直接影响着国民经济和社会稳定。中国在“确保谷物基本自给、口粮绝对安全”的粮食战略指导下,不断满足人们日益增长的物质文化需求,是中国水稻产业努力追求的方向。然而,各种自然条件因素制约着水稻的总产量,另外,一些生物因素比如病原物、害虫等也对水稻的产量以及生长状况造成一定程度的影响。随着社会的发展,田间使用一些化学试剂来防控危害粮食的病虫害,当然化学农药很大程度上有效地控制住了一些病虫害,但随着化学农药的大规模使用,一些新的问题比如抗药性、再猖獗、农药残留等问题随之而来。在化学农药使用过程中,其中一些害虫得到了控制,然而还有一些害虫比如迁飞性害虫很难防控。这类迁飞性害虫具有远距离迁飞能力,其种群爆发往往具有突发性,所以难以实现准确预测,严重影响了科学防控的实施。目前水稻上的迁飞性害虫主要有稻飞虱和稻纵卷叶螟。近些年水稻上的两迁害虫连续大爆发,造成的危害十分严重。例如,2005年在江南大部、长江流域、江淮大部和华南稻区等地水稻两迁害虫发生严重,全国2400万公顷的水稻发生稻飞虱为害,造成稻谷损失高达20亿千克;2006年江苏东海县褐飞虱大爆发,全县发生面积272亩,减产6192吨,绝收150亩。因此研究水稻上发生的两迁害虫,对于稳定我国水稻生产、确保粮食安全、保持农业的可持续发展具有非常重要的意义。

稻纵卷叶螟是属于鳞翅目螟蛾科,寄主较广,除了主要危害水稻以外,还危害大麦、小麦等作物及一些杂草。成虫的前翅上有三道斜纹,虫体总体呈现黄色。稻纵卷叶螟主要以幼虫吐丝纵卷水稻叶片为害为主,幼虫呆在纵卷的苞叶中,主要通过取食叶肉、表皮,仅留下下表皮一层薄膜,以水稻孕穗期、抽穗期受害损失最大,严重影响水稻产量。稻纵卷叶螟成虫具有趋光性,一般昼伏夜出,喜爱选择在分蘖拔节至抽穗时期的水稻嫩叶中上部背面进行产卵,尤其以3叶为最多。刚孵化的幼虫—般先爬入水稻心叶或附近的叶鞘内,2龄幼虫开始在叶尖吐丝纵卷成小虫苞,3龄幼虫开始转苞为害,4—5龄幼虫食叶量占幼虫总食量的 90%以上。在我国稻纵卷叶螟的分布范围十分广泛,除新疆和宁夏地区没有分布外,其它地区的稻区均有分布,但是不同地域稻纵卷叶螟的危害程度不同,以秦沂山至秦岭以南稻区的稻纵卷叶螟危害最为严重。稻纵卷叶螟的迁飞习性主要概括为大范围、远距离、季节性,它是属于间接性暴发害虫,年度间、地域间发生程度具有很大的波动性,同一田块间的发生量也并不统一。由于虫源基数、栽培制度和气候条件等因素影响,我国南方稻区发生尤为严重,水稻产量严重受损。稻纵卷叶螟具有再迁飞的能力,可以连续飞行。白先达研究发现温度和水稻生育期会影响起飞日期;冯波研究发现稻纵卷叶螟在迁飞时还未达到性成熟;张孝羲等研究表明稻纵卷叶螟抗寒能力较弱,在北纬 30°以北的地区 以任何虫态都不能正常越冬,当一月份平均气温在 4℃以上时可在我国两广地区以蛹或幼虫形态零星越冬。

稻飞虱属于半翅目飞虱科,主要是褐飞虱和白背飞虱。稻飞虱主要以成虫或者若虫成群聚集在水稻上刺吸水稻汁液,取食营养和水分,严重时水稻下部变黑,瘫痪倒伏,俗称“冒穿”;稻飞虱在产卵时通过刺伤水稻表皮,然后将卵产于植物组织内部,从而造成水稻组织内的水分和养分流失,还可以诱导一些其他病原物的寄生,造成水稻减产,严重时可能造成水稻的绝收;稻飞虱还可以传播一些水稻病毒病,比如水稻矮缩病、黑条矮缩病等,做病毒的传播介体。稻飞虱迁入比较早,峰次多,稻飞虱的迁入主要受高压和低压以及峰面等的影响,稻飞虱的迁入峰每年通常在七次以上,迁入次数较多,尤其在晚稻的生长中后阶段,在冷空气的影响下稻飞虱会不断回迁。近些年, 通过对测报状况进行分析, 稻飞虱一般会在早、晚稻的生长中后阶段造成严重危害。遭受稻飞虱的危害后, 植株吸收营养的功能会受到严重的影响, 从而降低水稻的结实率。同时, 若是防治处理不妥当, 会导致水稻严重减产。另外, 稻飞虱虫害的防治难度相对比较大, 因为夏季和秋季气温下相对比较高, 且湿度较大, 常常出现异常天气, 导致多次出现稻飞虱迁入峰次增多, 而且发生的时期无法进行掌控, 加大了防治压力。并且在水稻的生长过程中, 进行施药时难以接触虫体, 所喷射的触杀性药剂无法发挥效果。其次是发生规律,常年测报证明, 在水稻的生长初期, 田间一般主要是白背飞虱, 出现的比例相对比较高。而在水稻的孕穗阶段, 褐飞虱出现比例不断上升其中白背飞虱造成的危害相对比较轻, 而褐飞虱造成的危害十分严重。有关对稻飞虱的研究主要集中在中国、日本、菲律宾、韩国和印度这五个国家。早些年,日本的一些学者对日本本土的稻飞虱越冬进行调查,并未发现越冬虫源,因此日本学者对稻飞虱的越冬地产生分歧。直到Asahina Tsuroka于1967年在日本本州西南约500km的太平洋海洋气象站tango首次发现大群水稻稻飞虱越海迁飞研究的序幕。此后,Kisimoto在气象观测船上安装了捕虫网,捕捉到了大量的稻飞虱,并在我国东海进行了多次航捕,初次证实了稻飞虱具有远距离迁飞的现象。Kisimoto将捕捉到的稻飞虱种类及其地理分布进行比较,认为迁入日本的稻飞虱主要源于中国,后来经学者研究证实日本的稻飞虱确实来自中国东南沿海。我国春季稻飞虱主要来自境外,巫国瑞等认为我国稻飞虱主要来自于中南半岛,最初虫源地是湄公河三角洲,直接虫源地是红河三角洲;陶林永等通过比较我国南方各省于越南等地稻飞虱生物型性状,发现越南北部的稻飞虱和我国的稻飞虱基本一致。Otuka et al用轨迹模型分析了越南北部红河三角洲地区4月底至5月初稻飞虱的迁飞轨迹,结果显示从红河三角洲迁出的稻飞虱能到达我国南部各省,并与我国当时实际发生虫情吻合。2008年以来,南京农业大学等十余家单位通过四年十几次对老挝、越南等国的虫情调查,并结合轨迹分析的方法初步证明华南稻区早期虫源主要来自越南中部和老挝万象平原,泰国北部也可以提供少量虫源,主要还是来自于越南红河三角洲稻区。稻飞虱可以借助大气环流进行迁飞(白蕤,2017)。杨章华等(1998)认为褐飞虱初次迁入的时候是顺着西南气流进入我国的。气候变暖以及积温的增加会使稻飞虱迁飞范围变大,繁殖代数增多从而加重为害(李淑华,1994)。当有台风这种恶劣的天气情况发生时,褐飞虱的迁飞路径和降落区域会发生极大的改变(史金剑,2014)。

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2. 研究的基本内容和问题

本课题是利用自动分时段取样的灯光诱集以及早晨田间赶蛾的方法对2019年6月~2019年10月份江苏省泰州市姜堰区稻田的水稻迁飞性害虫以及天敌昆虫的种群动态进行了系统监控,研究了多种昆虫扑灯节律,阐明了姜堰区水稻区两迁害虫以及天敌昆虫随季节的变化规律,明确了水稻两迁害虫及其天敌昆虫的田间发生动态规律。研究江苏省泰州市姜堰地区稻田的迁飞性害虫的发生规律为准确测报和科学防控提供理论依据。而研究水稻上重要天敌的季节性种群动态,可为利用天敌防治害虫提供技术支持。

3. 研究的方法与方案

本实验是通过分时段探照灯诱器对姜堰区的昆虫种群进行监测,通过田间赶蛾的方法研究稻纵卷叶螟的发生动态。

田间赶蛾是每天早上在固定的稻田内赶蛾,记录稻纵卷叶螟的数量以及雌雄比例;分时段取样的灯光诱集的方法是:每天在固定时间取下探照灯诱器上的袋子,然后记录每个袋子中的使用需要的害虫的雌虫数和雄虫数以及两迁害虫各种天敌的数目。水稻上的两迁害虫危害严重,而且由于具有迁飞能力,所以很难防控。因此研究两迁害虫以及其天敌种群的发生动态具有现实意义。

4. 研究创新点

姜堰区位于江苏省中部,南北分属于长江流域和淮河流域。

江苏省泰州市姜堰区全年气候温暖,光照充沛,雨水充足,农业气候条件非常优越,很适合两迁害虫等昆虫的种群发展,并且是两迁害虫迁飞过程中必经之路。

对于研究两迁害虫的途径提供依据。

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5. 研究计划与进展

2020年1月12——2020年1月14查阅文献开始写开题报告

2020年1月15——20201月16修改开题报告定稿

2020年2月20——2020年2月26完成中期检查

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