韭菜迟眼蕈蚊越夏越冬生物学及其绿色防控新技术研究

发布时间：2020-07-09 09:07

【摘要】：韭菜迟眼蕈蚊Bradysia odoriphaga Yang et Zhang,俗称韭蛆,是制约韭菜产业发展的重大生物灾害。韭蛆是我国特有的蔬菜地下害虫,国外研究至今空白,国内研究起步较晚,基本的生物学特性依然不够清晰,给防治工作带来了巨大困难。目前,菜农们主要采用化学药剂防治韭蛆,甚至乱用蔬菜上明令禁止的高毒农药,导致食用韭菜中毒事件屡见不鲜,对农田生态系统也造成了持久伤害。为了寻找经济、实用、绿色无公害防治韭蛆的方法,本文研究了韭蛆田间种群动态规律、越夏越冬生物学特性及其灾变机制,并在此基础上进行了化学药剂、施药方法和施药时期的筛选,以及物理防治新技术的研究。另外,为了明确韭蛆越夏越冬及发生灾变等分子机理,本文研究了韭蛆的内参基因来校正其目标基因。主要研究结论如下:(1)明确了韭蛆田间种群动态规律及其空间分布特性。北京地区,露地韭菜田块每年发生3-4代,温室内可周年为害,主要高峰期在春秋两季。在露地和温室,春季4-5月为韭蛆成虫的发生高峰期;夏季7-8月韭蛆成虫和幼虫均非常少见;一般9月开始成虫和幼虫逐渐增多,10月再次形成高峰期。冬季露地未见韭蛆成虫,但温室可见。成虫主要近地面活动,卵、幼虫和蛹主要分布在地下0-5 cm的空间。(2)阐明了韭蛆越夏和越冬生物学特性。韭蛆主要在本地韭菜田块越夏,夏季韭蛆虫口基数整体偏低,但与土壤湿度呈正相关。湿度大的田块,韭蛆幼虫主要分布在叶鞘内或湿润土壤中;土壤干旱时,韭蛆幼虫主要藏于韭菜的鳞茎、根茎或假茎内。冬季韭蛆主要以4龄老熟幼虫在鳞茎内或鳞茎附近的土壤中越冬,其中4龄幼虫平均约占90.78%,其它龄期平均约占9.22%。(3)筛选出防治韭蛆高效低毒的药剂,提出了科学合理的施药方法和施药时期。不同化学药剂第28天对韭蛆的防治效果依次为噻虫胺、噻虫嗪、吡虫啉、氟铃脲、呋虫胺辛硫磷虱螨脲、灭蝇胺。比较不同施药方法对韭蛆的防治效果,二次灌根法定点喷淋法常规灌根法。“秋虫夏治”和“春虫冬治”技术对韭蛆具有较好的防治效果,韭菜收割后无农药残留。因此,“二次灌根法”、“秋虫夏治”和“春虫冬治”技术值得在韭蛆防治过程中推广使用。(4)发明了“O_3水与膜联合”防治韭蛆技术,揭示了O_3水对韭菜生长和种籽发芽的影响。露地浇灌O_3水对韭蛆无明显的防治效果,但同等条件下覆膜防治效果显著提升;O_3水可以导致成虫、幼虫和蛹的形态变畸或致死;O_3水可促进韭菜前期生长,增加株高,但不利于修剪后的须根重新萌发;O_3水浸泡韭菜种籽后及时用水清洗,将不影响其正常发芽。因此,采用O_3水防治韭蛆时,建议在封闭的环境下使用。(5)创造性地发明了“日晒高温覆膜”防治韭蛆新技术,明确了该技术杀死韭蛆的作用机理及其最佳使用条件。选择太阳光照强烈的天气覆膜,1 d后对韭蛆的防治效果高达100%;20 d后对韭菜的产量无显著影响。40℃条件下,成虫、卵、幼虫和蛹100%死亡的平均时间分别为1.33 h、1.83 h、2.83 h和3.67 h;而44℃条件下,成虫、卵、幼虫和蛹100%死亡的平均时间分别为0.50 h、0.83 h、1.33 h和1.50 h;与成虫和卵比较,幼虫和蛹更耐高温。厚度为0.12 mm的浅蓝色流滴膜升温效果最佳;且膜棚高30 cm的最高温值最大,持续高温超过40℃的时间最长。(6)筛选出合适的内参基因校正功能基因的表达量,为韭蛆越夏越冬和高温致死等机理研究奠定基础。不同发育历期下RPS15、RPL18和RPS18组合最稳定;不同温度处理条件下RPS15、RPL28和GAPDH组合最稳定;不同药剂处理条件下RPS15和RPL18组合最稳定;不同光周期处理条件下RSP5、RPS18和SDHA组合最稳定;不同寄主食物处理下ACTb、RPS18和RPS15组合最稳定;不同地理种群下RPS13和RPL28组合最稳定;所有样本一起分析,发现RPS15、ACTb和RPS18组合最稳定。本文在韭蛆的种群动态发生规律和越夏越冬生物学特性的基础之上,发明了“二次灌根法”、“秋虫夏治”、“春虫冬治”、“O_3水与联合膜技术”和“日晒高温覆膜法”防治韭蛆,并筛选出合适的内参基因,为韭蛆越夏越冬和高温致死等分子机理研究奠定基础。尤其根据韭蛆不耐高温的生物学特性,创造性地发明了“日晒高温覆膜法”。该方法已经在北京、天津、河北、山东、安徽、浙江和甘肃等多省市进行了推广示范,其防治效果均高达100%。同时,2017年7月5日在山东寿光召开了“日晒高温覆膜法”防治韭蛆新技术示范会,与会专家和农业部种植业司相关负责人一致认为这是一项绿色、经济、简便、实用的根部害虫防治的革命性新技术,是害虫绿色无害化防控的典范,建议大力宣传与推广,为其他蔬菜土居病虫害的防控提供借鉴。
【学位授予单位】：长江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S436.33
【图文】：

路线图,研究技术,路线

研究技术路线

种群动态,温室

图 2-1 2014-2015 年韭菜迟眼蕈蚊成虫的种群动态Fig.2-1 Population dynamics of Bradysia odoriphaga adults from 2014 to 2015A. 露地；B. 温室。A. In open field; B. In greenhouse.

空间分布,空间分布,离地,幼虫

图 2-3 韭菜迟眼蕈蚊卵在土壤中的空间分布ig.2-3 Spatial distribution of Bradysia odoriphaga eggs in Chinese chive fi迟眼蕈蚊幼虫的空间分布眼蕈蚊幼虫主要分布在离地面 0-5 cm 深处的土壤中；土壤

【参考文献】