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在加拿大,叩甲(Coleoptera: Elateridae)幼虫是严重农业害虫。为确定其监测可行性,研究人员用弗农陷阱(VPT)在 32 块农田监测。结果显示可多田监测,应纳入 IPM 项目。这为防控叩甲幼虫危害提供重要依据。
在广袤的农田里,一场看不见硝烟的 “战争” 正在悄然上演,主角便是叩甲幼虫。在加拿大,几种叩甲幼虫堪称农业生产的 “大敌”,像
Agriotes sputator L. 在爱德华王子岛(PEI),对农作物的危害不容小觑。然而,预测这些害虫对作物造成的损伤风险困难重重。一方面,叩甲幼虫长期生活在地下,且会随着季节在土壤中上下移动,要想直接确定其在农田里的数量谈何容易;另一方面,尽管可以用性信息素诱捕成年叩甲,进而推测幼虫的情况,但由于幼虫生长周期长(2 - 4 年),同一块农田往往存在多个不同年龄段的幼虫群体和多种叩甲物种,再加上土壤湿度、食物供应、杀虫剂使用、种植作物种类以及耕种活动等因素对不同年龄和大小的幼虫影响各异,导致通过成虫数量预测作物受损情况也变得极为复杂。
为了攻克这些难题,来自国外的研究人员决心开展一项研究。他们的目标是评估利用性信息素诱饵陷阱每周监测 PEI 多个代表性农田中A. sputator的可行性,从而为综合害虫管理(IPM)项目提供有力支持。这项研究成果发表在《Canadian Journal of Plant Science》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。在陷阱设置方面,依据前期调查,在 PEI 东部 32 块农田的地头放置 4 - 12 个弗农陷阱(VPT),这些陷阱用A. sputator的性信息素诱饵进行诱捕,且每周检查一次,持续 9 - 16 周。在数据记录与分析上,详细记录陷阱检查时间、捕获的叩甲数量、计数方法、陷阱是否需要清洁或重新安装、是否有捕获物被其他生物捕食、是否被水淹以及田间行走时间等信息,并运用统计分析方法探究各因素对陷阱检查时间和田间行走时间的影响。
研究结果如下:
- 总体情况:研究中的农田面积在 0.7 - 16.2 公顷之间,平均为 6.4 公顷,每块农田放置 4 - 12 个陷阱,平均 7.6 个。共进行了 3430 次陷阱检查,捕获的A. sputator数量从 0 到 3096 不等,平均每个陷阱每周捕获 66.6 只。多数情况下(63.6%),陷阱无需维护;陷阱捕获情况良好的占 88.7%,受捕食、水淹或捕获非目标生物(bycatch)影响的情况较少。
- 陷阱检查时间:陷阱检查时间在 0.17 - 13.0 分钟之间,平均为 1.49 分钟。检查时间受陷阱内叩甲数量、计数方法、所需维护类型以及陷阱捕获情况等因素影响。例如,需要清洁或清洁并重新安装的陷阱,检查时间更长;陷阱内有捕获物被其他生物捕食、水淹或存在非目标生物时,检查时间也会增加。研究人员还建立了估算陷阱检查时间的模型,该模型拟合度尚可(R2 = 0.59)。
- 田间行走时间:田间行走时间受农田、周数、作物类型、行走距离和海拔变化等因素影响。不同作物中,在冬小麦田行走时间最长,在棕色芥菜田最短。研究人员通过分析得到了估算田间行走时间的公式:行走时间 = 1.03516(行走距离,米) + 6.51456(海拔升高,米),该模型拟合度较高(R2 = 0.94)。
研究结论和讨论部分指出,尽管不同农田和不同周数存在差异,但多数情况下陷阱无需清洁或重新安装,且捕获情况受外界因素干扰较小。不过,水淹情况在收集初期较为严重,建议将陷阱放置在不易积水的位置。从大规模实施的角度看,使用 VPT 进行监测具有成本效益。以当前研究为例,假设一名技术人员每天工作 8 小时,可轻松监测 6 - 8 块农田(依据农田大小而定),每周监测 30 - 40 块农田。若监测 10 周,季节性劳动力成本每块农田在 250 - 330 加元之间;若缩短监测期至 5 - 6 周,成本会进一步降低,还能避免后期捕食对样本的损害。此外,VPT 相比其他常用陷阱,在成本、安装和检查时间上都具有优势。总体而言,这项研究为确定农田或区域尺度上A. sputator对作物造成损害的当前和未来风险提供了有效工具,在A. sputator对马铃薯作物损害严重的 PEI 地区,具有重要的应用价值。但研究也存在一些局限性,比如性信息素陷阱对不同叩甲物种特异性较强,多种害虫共存时监测成本较高;目前成虫数量与幼虫数量及作物受损风险之间的关系尚不明确,需要进一步研究。未来的研究可针对这些问题展开,以完善综合害虫管理策略,更好地保护农作物。