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为解决印尼玉米受 Ostrinia furnacalis 危害情况不明的问题,印度尼西亚加查马达大学的研究人员展开相关研究。结果显示其危害有差异且潜在危害大。推荐阅读,助您了解该虫危害,为玉米害虫防治研究提供思路。
玉米,在印度尼西亚那可是仅次于水稻的重要粮食作物,地位相当关键,关乎着国家的粮食自给自足大计。近年来,印尼的玉米种植面积和产量一路飙升,2014 年到 2018 年,收获面积从 384 万公顷涨到 573 万公顷,生产力也从每公顷 4.95 吨提升到 5.24 吨 ,2020 年北苏门答腊、楠榜、中爪哇和东爪哇等主要产区的种植规模也相当可观。这玉米用处可多了去了,既能当食物,又能做饲料,在全球生物燃料领域也有一席之地,市场需求那是越来越大。
可就在玉米产业蒸蒸日上的时候,有一种害虫却在背后搞破坏,它就是亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis )。这家伙在印尼、亚洲其他国家以及澳大利亚等地,都是玉米的 “头号大敌”。以前就有研究发现,它能造成严重的危害,在西爪哇的茂物县,玉米螟对玉米茎秆的破坏率高达 98% 。不同生长阶段的玉米被侵害后,产量损失也不一样,在 V10 阶段人工感染玉米螟,每只幼虫能让玉米减产 4.94% ;在 R1(吐丝期)和 R2(灌浆期),每只幼虫也会导致 4.56% 和 3.76% 的减产 。而且,田间的玉米螟卵块数量还不少,这意味着幼虫爆发的风险很大。之前,研究人员还估算出这种害虫的经济损害水平(EIL),在菲律宾,经济阈值(ET)被定为每株玉米有一只幼虫 。亚洲玉米螟造成的产量损失和欧洲玉米螟差不多,可不能小瞧它。
但在过去,亚洲玉米螟的防治并没有得到足够的重视。一方面,人们没有充分认识到它会带来的产量损失;另一方面,印尼以往不把玉米当作主要粮食作物,在作物管理上的投入也就不那么积极,而且玉米螟的高发区还集中在一些非主要产区。不过现在情况不一样了,玉米的经济价值越来越高,农民们也开始使用杀虫剂来对付玉米螟。可关于玉米螟对印尼玉米生产的影响,之前的研究数据比较零散,规模也有限,没办法为制定有效的防治策略提供有力支持。所以,为了填补这些空白,来自印度尼西亚加查马达大学农业学院植物保护系等单位的研究人员,在《Heliyon》期刊上发表了一篇名为 “Damage assessment of the Asian corn borer, Ostrinia furnacalis (Lepidoptera: Crambidae), in corn production centers in Indonesia” 的论文,对亚洲玉米螟在印尼玉米产区的危害展开了深入研究。
研究人员为了把亚洲玉米螟的危害搞清楚,用了不少巧妙的方法。首先是大范围的实地调查,他们跑了印尼四个主要的玉米产区 —— 东爪哇、中爪哇、楠榜和北苏门答腊。从 2018 年 4 月到 2019 年 2 月,跟着各个产区玉米的主要生长季,在不同时间进行观察。每个产区选 20 个观测点,这些点分布在三个不同的地区,每个点代表一个村子,这样就能很好地反映当地的情况。在玉米的营养生长阶段(30 - 45 天)和生殖生长阶段(至少 65 天),都要去观察,每次观察还选 40 株玉米,四个产区加起来,在两个生长阶段一共观察了 3200 株玉米呢。观察的时候,记录玉米叶片、心叶和茎秆的受害情况,像叶片上的洞洞,就按照一套打分系统来评估。到了生殖生长阶段,还会查看玉米茎秆里有没有虫粪,数茎秆上的洞,测量虫道的长度。
除了全国范围的调查,研究人员还找了四个玉米螟侵害严重的地区,在中爪哇的克拉滕和普尔沃雷乔,以及楠榜的南楠榜和东楠榜,每个地区选一个观测点,每个点观察 40 株玉米,看看在这种严重受灾的情况下,玉米螟的危害到底有多厉害。
最后,研究人员把收集到的数据都用专业的统计软件 R 进行分析。通过比较不同产区、不同生长阶段玉米的受害比例,分析茎秆上洞的数量差异,还研究了洞的位置和虫道长度之间的关系,这样就能全面了解玉米螟的危害特点了。
一番研究下来,结果还真不少,下面咱们一个一个来看。
3.1 全国当前危害严重程度
3.1.1 受侵害样本
在营养生长阶段,中爪哇、东爪哇和楠榜这三个产区,有 50 - 53% 的玉米植株叶片受到亚洲玉米螟的侵害,这个比例比北苏门答腊(31%)高了不少 。到了生殖生长阶段,中爪哇受侵害的植株比例最高,达到 64% ,东爪哇和楠榜分别是 46% 和 45% ,北苏门答腊还是最低,只有 35% 。在东爪哇,营养生长阶段玉米的受害率明显比生殖生长阶段高,其他三个产区倒是没这种差异。
3.1.2 落叶、心叶损害和孔洞数量
四个产区玉米在营养生长阶段的叶片损害平均分都小于 1.0,说明要么没受害,要么就只有 1 - 2 片叶子上有洞,而且心叶和茎秆都没发现受害情况,整体损害比较轻,北苏门答腊最轻。可到了生殖生长阶段,情况就不一样了。中爪哇每株玉米茎秆上的洞平均有 2.35 个,比东爪哇(0.60 个 / 株)、楠榜(1.40 个 / 株)和北苏门答腊(1.21 个 / 株)都要多 ,东爪哇的茎秆受害程度最低。从这些数据能看出,中爪哇的玉米螟侵害程度比其他三个产区都要高。
3.1.3 蛀孔分布和虫道长度
玉米螟在玉米上蛀的洞,大部分(91.6%)都在果穗上面的节上,只有 0.4% 在果穗所在的节,还有 8.0% 在果穗下面的节 。果穗上面第 4 节的洞最多,果穗下面第 2 节的洞最多。虫道长度大多在 4 - 6 厘米,虽然最长能超过 15 厘米,但洞的位置对虫道长度好像没什么明显影响,不管在哪个节,玉米螟幼虫蛀的虫道长度都差不多。
3.2 重灾区的危害评估
在那些玉米螟侵害严重的田地里,95% 的玉米茎秆都遭了殃,平均每株有 3 个洞 ,这两个数据差不多是全国平均水平的两倍。不过,就算侵害这么严重,玉米螟蛀洞的分布和虫道长度跟全国其他地方比,也没什么特别的变化,还是喜欢在果穗上面的节蛀洞,虫道平均长度还是 5 厘米左右。这说明,现在玉米螟造成的危害,其实还没达到它的 “极限”。
从这些研究结果能看出,亚洲玉米螟在印尼不同玉米产区的危害程度不一样,营养生长阶段和生殖生长阶段的危害情况也有差异。营养生长阶段玉米受害比较轻,可能是因为这个时候玉米自身有一些防御机制,像含有能抑制玉米螟生长的物质 DIMBOA(2,4 - 二羟基 - 7 - 甲氧基 - 1,4 - 苯并恶嗪 - 3 - 酮),不过这种物质会随着玉米长大而减少,所以生殖生长阶段玉米受害更严重 。
而且,通过研究还发现了玉米螟产卵和危害的一些规律。雌玉米螟喜欢在果穗附近和果穗上面的叶子上产卵,了解这些规律,农民和害虫监测人员就能更有针对性地进行监测,在关键时期采取防治措施。
更重要的是,这次研究发现亚洲玉米螟的潜在危害比目前实际造成的危害大得多。按照之前的研究模型估算,如果玉米在 R1 阶段受到侵害,每只幼虫会让玉米减产 4.56% ,照这样算,现在玉米螟造成的减产大概是 4.6%,但在严重侵害的情况下,减产可能高达 17.4% 。而且,现在玉米茎秆的受害情况已经超过了菲律宾的经济阈值和印尼的经济损害水平,要是侵害再严重些,玉米可能会倒伏,减产会更严重。
虽然目前不同地区的受害程度有差异,但亚洲玉米螟对印尼全国的玉米生产都是个大威胁。它能短距离和长距离迁飞,还能在其他植物上产卵,完成自己的生命周期,要是不好好防治,后果不堪设想。
另外,研究人员还提到,自然界里有一些昆虫是玉米螟的 “天敌”,像卵寄生蜂,在马来西亚、缅甸和印尼,它们对玉米螟卵的寄生率能达到 72%、71% 和 100% ,能有效控制玉米螟的数量。但要是不合理使用杀虫剂,把这些 “小帮手” 给误伤了,玉米螟的危害可能会更严重。
总的来说,这项研究全面地评估了亚洲玉米螟在印尼玉米产区的危害情况,让大家清楚地认识到这种害虫的威胁。现在玉米螟已经造成了一定的经济损失,而且潜在危害更大,所以必须得制定有效的防治策略。未来,还需要进一步研究玉米螟的种群动态,搞清楚影响危害程度的关键因素,尤其是在那些重灾区,这样才能更好地保护印尼的玉米产业,让农民们的辛苦不白费,也保障国家的粮食安全。