茶園生態化建設模式,涵蓋茶葉品種、栽培、土壤、生物、植保、肥料等領域。秉承以人類為中心的理性生態倫理學思想,為復興茶產業而努力。
草地貪夜蛾(Spodopterafrugiperda),俗稱秋黏蟲(英文名:Fallarmyworm,FAW),隸屬鱗翅目(Lepidoptera),夜蛾科(Noctuidae),是原產於美洲熱帶和亞熱帶地區的雜食性害蟲,成蟲通過季節性遷飛尋找適宜環境完成多個世代的繁殖。
截至目前,草地貪夜蛾的發生與危害已橫跨美洲、非洲和亞洲,成為世界性的重大遷飛性害蟲。據統計,草地貪夜蛾幼蟲可以取食包括穀類糧食作物(玉米Zeamays、水稻Oryzasativa、高粱Sorghumbicolor和麥類等)、木本經濟作物(葡萄Vitisvinifera、芒果Mangiferaindica、蘋果Malusdomestica和柑橘Citrusreticulata等)、草本經濟作物(菸草Nicotianatabacum、花卉和花生Arachishypogaea等)、蔬菜類(花椰菜Brassicaoleraceavar.botrytis、油菜B.napus和辣椒Capsicumannuum等)、豆類(大豆Glycinemax、蠶豆Viciafaba、豌豆Pisumsativum和胡枝子Lespedezabicolor等)、禾本科雜草(稗草Echinochloacrus-galli、野草莓Fragariavesca和馬唐Digitariasanguinalis)以及綠肥(黑麥草Loliumperenne)等在內的76屬350餘種植物,並逐漸分化出嗜食玉米、高粱和棉花的玉米型和主要為害水稻和牧草的水稻型。
更為嚴重的是,草地貪夜蛾還具有適生區域廣、遷移性強、繁殖力高、抗藥性強和暴食為害等特點,從而導致其發生難於防治。因此,及早發現並進行防治是控制草地貪夜蛾大規模危害和擴散的有效手段。
2019年1月,草地貪夜蛾首次由緬甸傳入我國雲南、廣東和廣西等地,並在中國境內27個省(市)1200多個縣(區)迅速蔓延。調查發現,遷入我國的草地貪夜蛾以玉米型為主,但也有少量的水稻型,已有報導的受害作物主要有玉米、甘蔗、高粱、花生、薏仁、小麥和香蕉等。自發現草地貪夜蛾遷入至今,我國植物保護工作者和相關研究人員已經在草地貪夜蛾的生物學特性、Bt抗性機制、遷入種類基因分型鑑定、遷飛路徑,以及監測與防控策略等方面做了大量的基礎理論與應用技術研究。一些科研工作者還比較了草地貪夜蛾對玉米、菸草、蕎麥、薏米(Semencoicis)或菜豆等寄主植物的選擇偏好性,以及取食玉米不同組織對草地貪夜蛾生長發育和體內各項營養指標的影響。研究結果顯示,當蟲口密度過高或食物匱乏時,草地貪夜蛾存在向非嗜好作物轉移為害的風險。
茶樹(Camelliasinensis)起源於中國,是我國重要的木本經濟作物之一,主要種植在暖溫帶和亞熱帶地區,而該氣候區亦屬於草地貪夜蛾的適生區範圍。儘管目前尚未有茶樹是草地貪夜蛾寄主植物的報導,並且在我國也並未發現草地貪夜蛾危害茶樹,但是茶園中的常見雜草,如馬唐、野草莓、馬齒莧和蒲公英(Taraxacumofficnala)等,卻是草地貪夜蛾的嗜好植物。假如草地貪夜蛾遷入茶園附近,茶園周邊的雜草被其取食光後,其幼蟲是否會擴散到茶樹上危害,是否會對茶葉生產造成重大經濟損失等問題亟待回答。
本文以茶樹、玉米和草地貪夜蛾為研究對象,調查了草地貪夜蛾初孵幼蟲和3齡幼蟲分別取食玉米和茶樹葉片後的死亡率,比較了3齡幼蟲分別取食玉米和茶樹葉片後幼蟲體重增長量、發育歷期、化蛹率以及蛹的各項指標,以期為茶園害蟲的防治提供相關預警資料。
試驗結果
不同齡期草地貪夜蛾幼蟲取食玉米和茶樹的死亡率
初孵草地貪夜蛾幼蟲取食茶樹葉片3d的死亡率即可達到80%,8d後死亡率達到100%,取食玉米葉的初孵草地貪夜蛾幼蟲8d死亡率為0%。3齡草地貪夜蛾取食茶樹葉片後,3d死亡率僅有6.67%,5~8d死亡率均為20%,取食玉米葉的3齡草地貪夜蛾幼蟲的8d死亡率為0%。
3齡草地貪夜蛾幼蟲取食茶樹的葉位及其危害狀
經過觀察,室內網籠飼養的3齡草地貪夜蛾幼蟲主要危害茶樹的成熟葉,茶尺蠖等其他茶樹害蟲嗜食的芽下第1~3葉並未見其危害;草地貪夜蛾幼蟲對成熟葉的危害狀表現為咬食葉片表皮和葉肉。但是當無食物選擇時,草地貪夜蛾亦可取食茶樹嫩葉,其危害狀呈「C字形」缺口,與2齡茶尺蠖幼蟲對茶樹的危害狀相似。
取食兩種不同植物對草地貪夜蛾生長發育的影響
取食玉米葉的3齡草地貪夜蛾幼蟲體重增長量極顯著高於以茶樹葉片為食的幼蟲;取食3d和6d後,以茶樹葉片為食的草地貪夜蛾幼蟲的體重分別是以玉米葉為食的幼蟲體重的35.58%和36.67%。取食玉米葉的3齡草地貪夜蛾幼蟲的生長適合度明顯好於取食茶樹葉片的幼蟲。
主要表現為:(1)取食玉米葉的草地貪夜蛾的幼蟲存活率比取食茶樹葉片的幼蟲存活率高出20%;(2)取食茶樹葉片存活下來的草地貪夜蛾有54.17%可成功化蛹,其化蛹率比取食玉米葉的草地貪夜蛾降低45.83%;(3)取食茶樹葉片的草地貪夜蛾幼蟲的發育歷期極顯著長於取食玉米葉的幼蟲,前者是後者的1.89倍;(4)取食玉米葉的草地貪夜蛾的蛹重、蛹長和蛹寬極顯著高於取食茶樹葉片的幼蟲的蛹,前者分別是後者的1.84、1.18、1.23倍。
討論
茶樹種植歷史悠久,主要種植在暖溫帶和亞熱帶地區。茶樹終年枝繁葉茂,這為害蟲的生長、發育和繁殖提供了棲息地和豐富的食物來源。歷史上曾經發生過其他寄主植物上的雜食性害蟲(小貫小綠葉蟬Empoascaonukii、茶跗線蟎Polyphagotarsonemuslatus、茶細蛾Caloptiliatheivora、長白蚧Lopholeucaspisjaponica和油桐尺蠖Buzurasuppressaria,等等)轉移到茶樹上後,經過一段時間的適應最後成為茶樹上優勢種的實例。
例如,小貫小綠葉蟬原是桃、葡萄和林木上的次要害蟲,以刺吸植物汁液為食,由於茶樹嫩梢密集符合其取食要求,使其成為目前我國茶園中的頭號害蟲,且廣布於中國各大茶區;茶跗線蟎原是危害棉花、茄子和蔬菜等雙子葉植物上的害蟎,轉移到茶樹上後迅速蔓延,目前在西南茶區發生嚴重。
本研究的試驗結果顯示,飼餵茶樹葉片的初孵草地貪夜蛾幼蟲的8d死亡率可高達100%,但飼餵茶樹葉片的3齡幼蟲的存活率可高達80%;儘管取食茶樹葉片的幼蟲發育歷期極顯著延長,約是取食玉米葉幼蟲的1.89倍,但是有超過50%存活下來的幼蟲可成功化蛹。幼蟲期死亡率的高低及發育歷期的長短,是昆蟲與寄主適合度高低的評判標準。
因此,本文的比較結果說明草地貪夜蛾3齡及以上幼蟲可以取食茶樹,但是其在茶樹上的生長適合度明顯低於玉米。值得一提的是,草地貪夜蛾幼蟲在選擇性取食過程中,主動避開了次生代謝物質含量較高的茶樹嫩梢部位,這亦是植物誘導防禦產生速度較快和水平較高的部位。這一現象說明草地貪夜蛾在與植物的長期協同進化過程中,獲得了較高水平的生存策略。
馬唐、野草莓、馬齒莧和蒲公英是茶園中常見的雜草種類,而這些雜草均是草地貪夜蛾幼蟲的嗜好植物。最新研究結果表明,當蟲口密度過高或食物匱乏時,草地貪夜蛾存在向非嗜好植物轉移為害的風險。因此,有理由推測,假如草地貪夜蛾誤遷入茶園,茶園中的雜草被其食光後,其幼蟲會向茶樹擴散。鑑於此,茶園生產管理者在草地貪夜蛾的發生期應積極剷除茶行間的雜草;並且當茶園附近有柑橘、葡萄及其他草地貪夜蛾的嗜好寄主大面積種植時,需要密切關注茶園中是否有草地貪夜蛾遷入,謹防草地貪夜蛾高齡幼蟲向茶樹轉移並給茶葉生產帶來重大影響。
草地貪夜蛾是世界性的重大遷飛性害蟲,寄主範圍極廣,曾經給美國和非洲的農業生產帶來過巨大的經濟損失。自2019年年初,草地貪夜蛾經由緬甸遷入中國伊始,短短9個月就已在我國的27個省(市)1200多個縣(區)發現其危害。由於草地貪夜蛾具有高雜食性、適生區域廣、遷移性強等特點,在中國境內是否會轉移危害寄主植物以外的其他植物,尤其是中國相對特有的植物?草地貪夜蛾的侵入會對我國整個生態系統以及生物多樣性產生何種影響?這些問題值得我國植物保護工作者深入思考和研究。