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为明确锯齿蔗蓟马(F. serrata)在云南甘蔗种植区冬季的发生、越冬情况及影响因素,研究人员对 5 个甘蔗品种、2 个生长时期开展调查。结果显示其主要以成虫在甘蔗苗期心叶越冬,且雌性居多。该研究为监测和防控F. serrata提供重要依据。
在广袤的甘蔗种植园中,锯齿蔗蓟马(Fulmekiola serrata)就像隐藏在暗处的 “杀手”,悄无声息地威胁着甘蔗的生长。这种原产于东亚的害虫,随着全球经济一体化进程的加快、气候的异常变化以及甘蔗产业的调整,从曾经的次要害虫逐渐跃升为主要害虫。它在我国多地肆虐,严重影响甘蔗产量和蔗糖生产,给甘蔗产业的可持续发展带来了巨大挑战。在云南,随着秋植和冬植甘蔗面积的逐年增加,锯齿蔗蓟马的越冬情况变得愈发复杂,其对甘蔗的危害也日益加剧。然而,此前关于该害虫在云南甘蔗种植区的越冬状况及影响因素却知之甚少。为了揭开这些谜团,中国林业科学研究院高原林业研究所、云南农业科学院甘蔗研究所等机构的研究人员展开了深入研究,相关成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员为了探究锯齿蔗蓟马的越冬奥秘,采用了多种关键技术方法。在调查过程中,他们选择了云南农业科学院甘蔗研究所的 3 个研究基地,包括开远市冷水沟基地、开远市甘蔗研究所基地和弥勒市马堡基地。针对 5 个甘蔗品种(云蔗 081609、云蔗 0551、桂柳 05136、ROC22、粤糖 93159),在 2023 年 1 月 5 日 - 2 月 6 日期间,每个基地每个品种选取 3 块田,运用五点抽样法,在甘蔗苗期和成熟期分别采集 10 株甘蔗的幼嫩叶片顶端,带回实验室在立体显微镜下统计蓟马数量。此外,利用 R 编程语言绘制箱线图展示差异,借助 SAS 软件进行单因素方差分析和多因素方差分析,评估调查时间、甘蔗品种、甘蔗生长时期和调查地点 4 个因素对甘蔗成虫平均数量的影响 。
锯齿蔗蓟马越冬发育阶段分析
研究人员对 5 个品种甘蔗上锯齿蔗蓟马的成虫和若虫平均数量进行统计,发现成虫平均数量(2.86 只 / 株)显著高于若虫(0.07 只 / 株)。其中,云蔗 081609 上的成虫和若虫数量最多,分别为 4.61 只 / 株和 0.21 只 / 株;桂柳 05136 上的数量最少,仅为 1.24 只 / 株和 0.02 只 / 株。这表明在越冬阶段,成虫是锯齿蔗蓟马的主要存在形式,不同甘蔗品种对其种群数量有显著影响。
锯齿蔗蓟马越冬雌雄成虫平均数量分析
进一步分析锯齿蔗蓟马越冬雌雄成虫的平均数量,发现雌性蓟马平均数量(1.87 只 / 株)显著多于雄性(0.06 只 / 株)。云蔗 081609 上的雌性蓟马数量最多,为 3.18 只 / 株;桂柳 05136 上最少,只有 0.02 只 / 株。由此可见,在越冬群体中,雌性蓟马占主导地位,这种性别差异可能与该害虫的繁殖策略有关。
锯齿蔗蓟马在不同甘蔗品种上的越冬分析
研究不同甘蔗品种上锯齿蔗蓟马的越冬情况时发现,5 个品种在 5 次调查中的成虫平均数量存在差异。首次调查时,ROC22 上的成虫平均数量最高,为 3.72 只 / 株;桂柳 05136 最低,为 1.31 只 / 株。而从第二次到第五次调查,云蔗 081609 的成虫平均数量最高,桂柳 05136 最低。这说明不同甘蔗品种对锯齿蔗蓟马的吸引力和承载能力不同,桂柳 05136 可能具有一定的抗虫性。
锯齿蔗蓟马在不同甘蔗生长时期的越冬分析
分析锯齿蔗蓟马在不同甘蔗生长时期的越冬情况可知,甘蔗苗期和成熟期均有蓟马侵害,但苗期的蓟马平均数量(2.86 只 / 株)显著高于成熟期(0.98 只 / 株)。在第二次调查中,苗期成虫平均数量最高,达 4.56 只 / 株;第四次调查中,成熟期成虫平均数量最低,仅 0.56 只 / 株。这充分表明锯齿蔗蓟马主要在甘蔗苗期越冬。
锯齿蔗蓟马在不同调查地点的越冬分析
研究不同调查地点锯齿蔗蓟马的越冬情况发现,马堡基地和甘蔗研究所基地的成虫平均数量(分别为 2.48 只 / 株和 2.12 只 / 株)显著高于冷水沟基地(1.16 只 / 株) 。在甘蔗研究所基地,第二次调查时成虫平均数量最高,为 3.96 只 / 株;在冷水沟基地,第五次调查时成虫平均数量最低,为 0.57 只 / 株。这表明调查地点对锯齿蔗蓟马的越冬数量有明显影响,可能与各基地的种植年限、灌溉条件等因素有关。
影响锯齿蔗蓟马越冬的主要因素分析
通过对调查时间、甘蔗品种、甘蔗生长时期和调查地点 4 个因素的分析评估,发现它们对锯齿蔗蓟马成虫平均数量均有显著影响。其中,甘蔗生长时期的影响最为显著,可解释成虫数量方差的 13.7%。此外,各因素之间还存在复杂的交互作用,如调查时间与甘蔗品种、调查时间与甘蔗生长时期、甘蔗品种与调查地点、甘蔗生长时期与调查地点等的交互作用均显著,这意味着这些因素相互影响,共同作用于锯齿蔗蓟马的越冬数量。
综合研究结果,锯齿蔗蓟马主要以成虫的形态在甘蔗苗期的心叶中越冬,且雌性个体居多。调查时间、甘蔗品种、甘蔗生长时期和调查地点等因素都在不同程度上影响着蓟马的平均数量,其中甘蔗生长时期的影响最为突出。这一研究成果为深入了解锯齿蔗蓟马的生态适应性提供了重要依据,有助于精准监测该害虫的发生动态,为制定科学有效的防控策略奠定了基础。例如,根据不同品种对蓟马的抗性差异,可以合理选择种植品种;结合生长时期和地点的影响,能够更有针对性地开展防治工作,从而减少锯齿蔗蓟马对甘蔗产业的危害,保障甘蔗的产量和质量,推动甘蔗产业的可持续发展。同时,研究中发现的一些现象,如不同地区锯齿蔗蓟马越冬情况的差异,也为后续进一步探究其抗寒机制等方面提供了研究方向。