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广西莪术蛀茎害虫种类鉴定及生物学特性



全 文 :蒋 妮,刘丽辉,缪剑华,等. 广西莪术蛀茎害虫种类鉴定及生物学特性[J]. 江苏农业科学,2014,42(12) :172 - 175.
doi:10. 15889 / j. issn. 1002 - 1302. 2014. 12. 057
广西莪术蛀茎害虫种类鉴定及生物学特性
蒋 妮,刘丽辉,缪剑华,刘 威,叶云峰,胡凤云
(广西药用植物园 /广西药用资源保护与遗传改良重点实验室,广西南宁 530023)
摘要:姜科植物广西莪术是广西地区的大宗道地药材,近年来受蛀茎害虫危害,并有危害加重和成灾的趋势,目前
尚未有田间准确识别害虫种类以及有效控制害虫的相关报道。通过室内饲养与田间调查相结合的研究方法,开展了
形态特征鉴定、主要生物学特性、姜科植物寄主、自然天敌的系统观察研究。结果表明,危害广西莪术的蛀茎害虫为桃
蛀螟,广西南宁 1 年发生 5 代,5 月上旬第 1 代幼虫孵化,11 月以老熟幼虫或蛹越冬,各虫态在不同世代历期不同,完
成 1 个世代至少需要 35 ~ 46 d;幼虫一般为 5 龄,有转主危害特性;主要危害姜科姜黄属、姜属、姜花属 3 个属的植物,
其中对姜属的红球姜驱性最强;自然天敌有螟黑点瘤姬蜂、巨首蚁等。
关键词:广西莪术;蛀茎害虫;桃蛀螟;生物学特性;天敌;姜科植物
中图分类号:S435. 67 文献标志码:A 文章编号:1002 - 1302(2014)12 - 0172 - 04
收稿日期:2014 - 02 - 10
基金项目:广西卫生厅重点项目(编号:重 2011028) ;广西南宁市科
技成果推广及产业化示范项目(编号:201101074C)。
作者简介:蒋 妮(1979—) ,女,广西来宾人,硕士,副研究员,从事药
用植物栽培及病虫害防治研究。Tel: (0771)5602461;E - mail:
jiangni292@ 126. com。
姜科植物广西莪术(Curcuma Kwangsiensis S. G. Lee et
C. F. Ling)的块根,药材上称为桂郁金,为广西地区的道地
药材,具有利胆、抗动脉硬化、利尿、抗菌等药用功效[1]。广
西壮族自治区钦州市、贵港市、隆安县等地为广西莪术的传统
种植区,自栽培种植以来主要害虫为姜弄蝶(Udaspes folus
Cramer) ,以卷叶危害,危害性不大。随着药材与其他作物种
植结构的不断调整,以及周边环境的不断变化,近年来广西莪
术受蛀茎害虫危害严重,危害初期植株症状表现不明显,中后
期主要表现为新叶凋萎、茎干中空折断、植株枯萎,严重影响
药材的生长。目前,有关广西莪术蛀茎害虫的研究未见报道。
2011—2013 年,笔者对广西壮族自治区钦州市、隆安县等莪
术产区及广西药用植物园姜园进行田间观察和系统调查,旨
在明确该害虫的种类,掌握该害虫的发生危害规律、寄主范围
及自然天敌,为科学防治提供依据。
1 材料与方法
1. 1 形态观察及种类鉴定
利用 Leica Z16 体视显微镜观察测量幼虫、卵、蛹的体长、
体宽,每种虫态测量 20 头。测量时,成虫、幼虫体长以头顶至
腹末为准,体宽以胸部宽度为准,卵长以两侧最尖端长度为
准。通过观察记录各个虫态的形态特征,鉴定害虫种类。
1. 2 生物学特性研究
1. 2. 1 生活习性及危害特性 在虫口密度较大的地块设置
固定调查样地,定期在样地内调查桃蛀螟的发生情况。观察
记录该虫的危害特征、危害部位、虫态、数量及各虫态发育进
度、生活习性、活动情况等。
1. 2. 2 生活史 田间样地定点定时调查结合室内饲养完成
该害虫的生活史研究。实验室条件下采用常规方法饲养幼虫:
采集越冬蛹(200 头) ,连同干枯茎干一起放置在平底试管中
(直径 28. 0mm)中让其羽化,记录羽化时间;将羽化的成虫配
对饲养于养虫笼中,笼内放置莪术嫩茎或心叶及浸有蜂蜜水的
棉球,定期观察产卵情况,待卵完全孵化后统计卵孵化期;低龄
幼虫主要用广西莪术的心叶及幼嫩茎干饲养,随着食量的增
加,老龄幼虫主要用较粗壮的老茎干饲养,每天观察幼虫生长
发育和蜕皮情况,记录幼虫发育历期,测量幼虫的体长,统计各
龄幼虫的平均体长;老熟幼虫停止取食进入预蛹期后,观察记
录蛹发育历期;蛹开始羽化后,定期观察记录羽化情况。
1. 3 姜科寄主植物调查
姜科植物寄主调查主要在广西药用植物园姜园内进行,
共调查姜科 8 属 72 种植物,这 72 种姜科植物在广西药用植
物园引种栽培的历史有 20 多年,每个品种随机成畦种植,畦
间距 50 ~ 60cm。调查时先观察植株是否有蛀孔、粪便,进一
步拨开植株茎干,将收集到的卵、幼虫、蛹、成虫编号后带回实
验室饲养,镜检成虫,确定是否为寄主植物。
危害程度调查:在害虫发生高峰期,对不同寄主上的危害
程度进行调查。每种寄主植物采用随机 5 点取样法,每点取
20 株,共 100 株,调查是否受害。以受害植株数为主要依据
进行分级:1 级,受害植株 0 ~ 5 株;2 级,受害植株 6 ~ 10 株;3
级,受害植株 11 ~ 20 株;4 级,受害植株 21 ~ 30 株;5 级,受害
植株 30 株以上;分别标记为“ +”“ + +”“ + + +”“ + + + +”
“+++++”;未受害为“-”。
1. 4 自然天敌调查
主要采用田间调查的方式,观察记录田间桃蛀螟幼虫、蛹
受自然天敌寄生、捕食等情况,并带回实验室饲养,镜检成虫,
鉴定种类。
2 结果与分析
2. 1 形态特征及种类鉴定
卵:椭圆形,长约 0. 6 mm,宽约 0. 4 mm,初产时为乳白
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色,后渐变为暗红色。
幼虫:根据室内饲养情况,该害虫幼虫共有 5 龄,老熟幼
虫体长 22 mm左右,背面暗红色,腹部略带淡绿色,背线不明
显,各节毛片呈灰黑色(图 1) ,腹足趾钩双序缺环,腹部末端
有 6 根卷曲的臀棘,其他各龄特征见表 1。
蛹:长 13 ~ 15 mm,宽 3 ~ 4 mm,椭圆形,光滑,头向下垂。
蛹初期为淡黄色,逐渐变为红褐色,接近羽化时变为黑褐色
(图 2)。
成虫:为黄色且具有许多黑斑的小蛾子(图 3)。体长
12 mm左右,翅展 25 ~ 29 mm。触角丝状,长约为前翅的一
半;下唇须发达,向上弯曲,形似镰刀状,上着生黄色鳞毛,其
前半部背面外侧具黑色鳞毛。复眼发达,黑色,近圆球形。喙
发达,基部背面有黑色鳞毛。胸部领片中央有 1 个黑色鳞毛
组成黑斑,肩板前端外侧及近中央处各有 1 个黑斑,胸部背面
中央有 2 个黑斑。前翅正面黄色,前缘基部有 1 个黑斑,沿基
线 3 个黑斑;中室前端有 1 黑横条,中央有近圆形黑斑;内外
横线及亚外缘线均由黑斑排列而成;内侧线有 4 个黑斑,外横
线及亚外缘线各有 8 个黑斑。后翅中室内有 2 个黑斑,外横
线及亚外缘线分别由 7 至 8 个黑斑排列而成,腹部背面黄色,
第 1、3、4、5 节背面各有 3 个黑斑。根据上述虫态特征,鉴定
该害虫为螟蛾科野螟亚科蛀野螟属桃蛀螟(Dichocrocis punc-
tiferalis Guenee)[2]。
表 1 桃蛀螟 1 ~ 5 龄幼虫体长特征及危害部位
虫龄 数量(头) 平均体长(cm) 形态特征及危害部位
1 龄 20 0. 24 ± 0. 015 头部黑色,体淡黄色,取食心叶表皮
2 龄 20 0. 46 ± 0. 038 头部黑色,体黄绿色,嫩茎表皮下蛀食,形成透明蛀道
3 龄 20 0. 86 ± 0. 062 头部浅红色,体黄绿色,蛀入幼嫩茎干内危害
4 龄 20 1. 43 ± 0. 162 头部红褐色,背面暗红色,腹部略带淡绿色,茎干内蛀食
5 龄 20 2. 35 ± 0. 241 头部红褐色,背面暗红色,腹部略带淡绿色,茎干内蛀食
2. 2 生物学特性
2. 2. 1 生活史 据室内饲养和姜园试验地观察,桃蛀螟在广
西南宁每年发生 5 代。每年 4—11 月为田间危害期,11 月后
老熟幼虫或蛹在寄主茎干内或落叶堆下过冬。翌年 4 月陆续
羽化、产卵,第 1 代幼虫出现在 5 月上旬,5 月下旬为盛发期,
幼虫田间历期为 22 ~ 25 d;化蛹盛期为 6 月中旬,蛹期 8 ~ 10
d;第 1 代成虫羽化盛期为 6 月下旬;第 2 代幼虫开始出现世
代重叠,始期为 6 月下旬,盛期为 7 月上旬;第 3 代幼虫始期
为 8 月上旬,盛期为 8 月中下旬;第 4 代幼虫始期为 8 月下
旬,盛期为 9 月中旬;第 5 代(越冬代)幼虫始期为 10 月下旬,
11 月后以老熟幼虫或蛹越冬。表 2 数据显示,桃蛀螟的卵
期、幼虫期、蛹期、成虫期因不同世代而异,第 1 至第 4 代完成
1 个世代需要 35 ~ 47 d;除了越冬代,第 2 代的卵期、幼虫期、
蛹期、成虫期的平均值要明显小于其他世代,说明该世代各虫
态历期较短,初步分析原因为第 2 世代田间温度适宜
(25 ~ 28 ℃) ,寄主植物生长旺盛,食料充沛,因此发育进度
迅速。
表 2 桃蛀螟各世代卵、幼虫、蛹的发育历期
世代
卵历期
(d)
卵历期平均值
(d)
幼虫历期
(d)
幼虫历期平均值
(d)
蛹历期
(d)
蛹历期平均值
(d)
成虫历期
(d)
成虫历期平均值
(d)
第 1 代 6 ~ 8 7. 2 22 ~ 25 23. 50 8 ~ 10 9. 20 7 ~ 8 7. 3
第 2 代 4 ~ 6 4. 5 17 ~ 21 18. 60 8 ~ 12 8. 60 6 ~ 7 6. 8
第 3 代 5 ~ 8 6. 3 20 ~ 24 21. 65 7 ~ 10 10. 50 7 ~ 8 7. 8
第 4 代 5 ~ 8 6. 4 20 ~ 23 22. 00 8 ~ 11 9. 80 7 ~ 8 7. 5
第 5 代(越冬代) 7 ~ 9 8. 2 22 ~ 160 148. 2 10 ~ 180 156. 00 7 ~ 9 8. 2
2. 2. 2 生活习性及危害特性 由图 4 可知,每年 4 月越冬蛹
开始羽化,全天均可羽化,以晚上居多,且多在 20:00—22:00
时进行,成虫羽化后需停息 5 ~ 10 min 才开始爬行或飞翔。
在室内条件下,成虫会在浸泡过蜂蜜水的棉球上吸取蜂蜜水,
昼伏夜出,有趋光性。在田间,莪术、姜黄等姜科植物花期正
好为每年 4—5 月,羽化后的成虫大多飞到莪术、姜黄等姜科
植物的花上取食花蜜,补充营养后交配产卵。产卵多在夜间
进行,以晴天 20:00—22:00 时最盛,主要将卵产在心叶或嫩
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叶主脉两侧,或产在靠近花序的基秆上,散产,1 粒或 2 ~ 3
粒。初孵幼虫蛀食叶肉,形成 1 ~ 2 cm长的透明食道,发育至
2 ~ 3 龄后经短距离爬行后,蛀入植物的嫩茎取食危害,造成
心叶枯黄凋萎;随着虫龄的增大,幼虫不断往下钻蛀、取食、发
育,蛀道内较潮湿并有丝状体,茎干至上而下排列有孔径约为
2 ~ 3 mm 的排粪孔 3 ~ 5 个,植株近地面处可见明显虫粪排
出。有些植株茎干上还出现有 2 ~ 3 头幼虫同时危害,有转主
危害的特点,后期茎干大多中空,易折断。老熟幼虫多在蛀道
底部近地面处吐丝结茧。通常 1 条蛀道内有 1 个蛹,也时常
出现 1 个蛀道内有 2 个蛹。
2. 3 姜科植物寄主范围
姜科植物在中国有 22 属 208 种 10 变种,广西地区有 11
属 74 种 3 变种[3],笔者对广西药用植物园姜园内种植的 8 属
71 种姜科植物进行调查,由表 3 可以看出,砂仁属(13 种)、
闭鞘姜属(3 种)、山柰属(4 种)3 个属的植物均未受到桃蛀
螟危害,桃蛀螟主要危害姜黄属、姜属、姜花属 3 个属的植物,
表 3 桃蛀螟危害姜科植物调查
姜科植物
是否
寄主
发生
程度
姜科植物
是否
寄主
发生
程度
1.山姜属(Alpinia) 3.闭鞘姜属(Costus) -
竹叶山姜(A. bambusifolia C. F. Liang et D. Fang) 否 - 闭鞘姜[C. speciosus (Koen.)Smith] 否 -
云南草寇(A. blepharocayx K. Schum. var. blepharocalyx) 否 - 斑叶闭鞘姜[C. speiosus (Koen.)Smith cv. Marginatus] 否 -
距花山姜(A. calcarata Rosc.) 否 - 光叶闭鞘姜(C. tonkinensis Gagnep.) 否 -
节鞭山姜(A. conchigera Griff.) 否 - 4.姜黄属(Curcum)
香姜(A. coriandriodora D. Fang) 是 + 郁金(C. a aromatica Salisb.) 是 ++
美山姜(A. formosana K. Schum.) 是 ++ 广西莪术(C. a kwangsiensis S. G. Lee et C. F. Liang) 是 ++++
红豆蔻[A. galangal(Linn.)Willd.] 否 - 姜黄(C. a longa Linn.) 是 ++++
海南山姜(A. hainanensis K. Schum) 否 - 莪术[C. a zedoaria (Christem.)Rosc.] 是 +++
光叶山姜(A. intermedia Gagnep.) 否 - 川郁金(C. a sichuanensis x. x. Chen) 是 ++
山姜[A. japonica (Thunb.)Mip.] 否 - 温郁金(C. a aromatica Salisb. cv. Wenyujin) 是 ++++
长柄山姜(A. kwangsiensis T. L. Wu) 否 - 印尼莪术(. a zanthorrhiza Roxb.) 是 ++
假益智(A. maclurei Merr.) 否 - 5.舞花姜属(Globba)
毛瓣山姜[A. malaccensis (N. L. Buman)Rosc.] 是 ++ 毛舞花姜(G. barthei Gagnep.) 是 +
黑果山姜[A. nigra (Gaertner)B. L. Burtt] 否 - 舞花姜(G. racemosa Smith) 是 +
华山姜[A. chinensis (Retz.)Rosc.] 是 - 小珠舞花姜(G. schomburgkii Hook. f. var. angustata Gagnep.) 是 -
高良姜(A. officinarum Hance) 是 ++ 双翅舞花姜(G. Schombergkii Hook. f. var. schombergkii) 是 -
卵果山姜(A. ovoidocarpa H. Dong et G. J. Xu) 否 - 6.姜花属(Hedychium)
益智(A. oxyphylla Miq.) 否 - 矮姜花(H. brevicaule D. Fang) 否 -
多花山姜(A. polyantha D. Fang) 否 - 姜花(H. coronarium J. Konig) 是 +++
花叶山姜(A. pumila Hook. f.) 否 - 峨眉姜花(H. flavescens Carey ex Rosc.) 否 -
箭杆风(A. sichuanensis Z. Y. Zhu) 是 + 黄姜花(H. flavum Roxb.) 是 ++
球穗山姜(A. strobiliformis T. L. Wu et Senjen) 是 + 圆瓣姜花(H. forrestii Diels) 是 +++
滑叶山姜(A. tonkinensis Gagnep.) 否 - 疏花草果药(H. spicatum Smith var. acuminatum) 否 -
艳山姜[A. zerumbet (Persoon)B. L. Burtt et R. M. Smith] 否 - 草果药(H. spicatum Smith var. spicatum) 否 -
雨花山姜[A. zerumbet (Persoon)B. L. Burtt et R. M.
Smith cv. Springle]
否 - 小毛姜花(H. villosum Wall. var. tenuiflorum Wall.
ex. Baker)
是 +
2.砂仁属(Amomum) 滇姜花(H. yunnanense Gagnep.) 是 +
海南假砂仁(A. compctum Chun) 否 - 7.山柰属(Kaempferia)
爪哇白豆蔻(A. compactum Soland ex Maton) 否 - 山柰(K. galanga Linn. var. galanga) 否 -
长序砂仁(A. gagnepainii T. L. Wu et al.) 否 - 大叶山柰(K. galanaga Linn. var. latifolia Donn ex Gagnep.) 否 -
野草果(A. koengii J. F. Gmelin) 否 - 海南三七(K. rotunda Linn.) 否 -
白豆蔻(A. kravanh Pierre ex Gagnep.) 否 - 8.姜属(Zingiber)
海南砂仁(A. longiligulare T. L. Wu) 否 - 珊瑚姜(Z. corallinum Hance) 是 +
长柄豆蔻(A. longipetiolatum Merr.) 否 - 蘘荷[Z. mioga (Thunb.)Rosc.] 否 -
九翅豆蔻(A. maximum Roxb.) 否 - 红葶姜(Z. nudicarpum D. Fang) 否 ++
细砂仁(A. microcarpum C. F. Liang et D. Fang) 否 - 姜(Z. officinale Rosc.) 否 -
疣果豆蔻(A. muricarpum Elmer) 否 - 红冠姜[Z. roseum (Roxb.)Rosc.] 否 -
红壳砂仁(A. neoaurantiacum T. L. Wu) 否 - 阳荷(Z. striolatum Diels) 是 +
草果(A. tsaoko Crecost et Lemarie) 否 - 红球姜[Z. zerumbet (Linn.)Rosc. ex. Smith] 是 +++++
砂仁(A. villosum Lour. var. villosum) 否 -
注:发生程度栏中,“ -”表示未受害,“ +”“ ++”“ +++”“+++”“ +++++”分别表示受害级别为 1、2、3、4、5 级。
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其中姜黄属 7 种植物都受到不同程度的危害,广西莪术、姜
黄、温郁金 3 种寄主受害程度 4 级(+ + + +) ,姜属的红球姜
受害最为严重,危害级别达 5 级(+++++)。据田间调查,危
害严重的地块危害率高达 95%。可见桃蛀螟虽然是杂食性
昆虫,但对姜科寄主植物还是有一定的选择性,最嗜红球姜,
其次为广西莪术、姜黄、温郁金等。
2. 4 天敌
田间调查发现桃蛀螟的主要天敌有螟黑点瘤姬蜂(Xan-
thopimpla stemmator Thunberg) (图 5)和巨首蚁属(Pheidologe-
ton sp.)蚂蚁(图 6) ,前者寄生于蛹,后者捕食蛹,在田间具有
一定控制害虫种群的作用。特别是巨首蚁,对桃蛀螟蛹具有
较强捕食性,据初步调查,捕食率可达到 30%左右。该蚁通
常会通过桃蛀螟靠近地面的排粪孔进入莪术被蛀空的蛀道
内,先以 2 ~ 3 头兵蚁撕咬蛹体,僵持并使之致死后大量工蚁
分食蛹体,并从原来的排粪孔向蛀道外推填细密的茎渣,形成
了 1 个临时的“蚁窝”(图 7) ,田间极易辨认。鉴于管氏肿腿
蜂(Scleroderma guani Xiao et Wu)对钻蛀性害虫有较强的需
找和寄生能力,被广泛用于森林、园林、经济作物和药用植物
等钻蛀性害虫的防治上[4 - 5]。此外,笔者还初步试验了肿腿
蜂对桃蛀螟幼虫的寄生能力,经室内寄生试验发现该虫吐丝
拉网的习性对肿腿蜂构成很大的阻碍,而且蛀道内较潮湿,寄
生蜂活动能力减弱,寄生效果不理想,田间不宜采用该蜂进行
人工释放防治桃蛀螟。
3 讨论与结论
本研究明确了严重危害广西省道地药材———广西莪术的
蛀茎害虫为桃蛀螟;广西莪术、红球姜等姜科植物为首次报道
的桃蛀螟新记录寄主;并掌握了该虫在广西莪术等姜科植物
上的危害特性及生活史,该虫在广西一年发生 5 代,各虫态在
不同世代的发育历期不同。尽管国内对桃蛀螟形态特征、发
生危害特点以及防治措施等进行过报道[6],但对形态识别特
征报道较为简单,且缺乏对各世代各不同虫态发育历期、成虫
羽化节律等方面的系统报道。本研究得到的这些生物学参数
结合田间发生规律,不仅对明确桃蛀螟田间种群增长机制具
有重要意义,而且为科学制定其预测预报技术、防控技术奠定
一定的理论基础。此外,桃蛀螟的发生危害与环境之间的关
系及其机理等生态学、生理学方面的研究尚属空白,还有待进
一步研究。
桃蛀螟是杂食性昆虫,已知桃蛀螟的寄主植物有 100 余
种[7],经田间调查发现,桃蛀螟危害姜科植物也多达 24 种,但
严重程度不一,且对红球姜有特别的嗜性,驱性强。可见,桃蛀
螟虽然是杂食性昆虫,但对姜科植物寄主还是有较强的选择
性。笔者曾试验将健康的红球姜种植到姜园 1 km以外的科研
基地,危害率还高达 85%,可见红球姜中可能含有某种挥发性
气味吸引桃蛀螟成虫产卵,因此,破译红球姜植物中能吸引桃
蛀螟的化学活性物质,制成诱芯进行野外监测和防治,是有待
深入研究的内容,也是近年来国内外此研究领域的热点。
桃蛀螟是一种重要的农业害虫,但有关桃蛀螟天敌的研
究报道甚少,已知的天敌有:绒茧蜂(Apanteles sp.)、广大腿小
蜂[Brachymeria lasus (Walker) ]、抱缘姬蜂(Temelucha sp.) ,
还有黄眶离缘姬蜂[Trathala flavororbitalis (Cameron) ]等寄
生蜂类;捕食性天敌有蜘蛛类,如奇氏猫蛛(Oxyopes chittrae) ,
但对天敌的寄生能力及应用等方面的研究报道较少,绒茧蜂、
广大腿小蜂、抱缘姬蜂自然寄生率仅为 2. 941% ~ 8.
698%[6,8]。本研究发现了桃蛀螟的 2 种优势天敌:螟螟黑点
瘤姬蜂、巨首蚁,均为首次报道,但巨首蚁目前只鉴定到属,鉴
于该蚁具有较强捕食能力,将进一步开展巨首蚁的种类鉴定
及田间应用技术研究工作,以更好发挥其生物防治的潜力和
优势。
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