Fall armyworm [Spodoptera frugiperda (J.E. Smith)] damage in maize: management options for flood-recession cropping smallholder farmers

Abstract

We determined fall armyworm abundance, infestation and damage on maize in smallholder farmers’ fields in the Zambezi Valley in northern Zimbabwe. Data were collected through field measurements at four sites and interviews with 101 farmers. Fall armyworm abundance ranged from 13.7 to 33.3 larvae per 30 plants, with infestation exceeding 94% and leaf, silk and tassel damage levels ranging between 25 and 50%. Most larvae on maize plants (P?<?0.05) were at instar stages 2 to 3. Estimated grain yield decrease was 58%. Echinochloa colona and Amaranthus spp. were also damaged by fall armyworm. Farmers experimented with 28 combinations of pesticides, ash, and washing powders. Sixty five percent of the farmers used restricted to highly restricted pesticides. High fall armyworm abundance, infestation and maize damage levels suggest that the Zambezi Valley could become a fall armyworm hotspot. Sequential damage of plant parts signified the persistence of this pest in the study area. We recommend large-scale interventions that include chemical and biological control methods as well as destroying ratoon hosts, publishing information about locally available pesticides for the control of fall armyworm, and farmer training on fall armyworm biology and correct use of pesticides.     

云南省德宏州发现3种草地贪夜蛾幼虫寄生蜂

重大迁飞性害虫草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J.E.Smith)自2019年1月入侵我国以来,已对我国粮食安全构成重大威胁。为加速对我国草地贪夜蛾寄生性天敌资源的发掘与防治潜能的评估,我们于2019年9月-11月对云南省德宏州玉米和小麦上草地贪夜蛾的寄生性天敌开展田间调查并对采集到的天敌进行分子鉴定。共发现3种草地贪夜蛾幼虫寄生蜂,分别为斯氏侧沟茧蜂Microplitis similis Lyle、半闭弯尾姬蜂Diadegma semiclausum Hellen和斜纹夜蛾长距姬小蜂Euplectrus laphygmae Ferrière,田间最高自然寄生率分别为12.00%、22.30%和5.33%。另外,田间调查发现在玉米和大豆上斯氏侧沟茧蜂还可寄生与草地贪夜蛾同属的斜纹夜蛾S.litura幼虫;在大豆和杂草上斜纹夜蛾长距姬小蜂可寄生甜菜夜蛾S.exigua幼虫。本研究将为今后开展草地贪夜蛾天敌昆虫的保护和利用提供重要参考。     

沈阳地区美国白蛾的天敌复合体

为了更全面地了解美国白蛾Hyphantria cunea（Drury）的天敌种类,探究美国白蛾天敌复合体的组成以及天敌复合体中不同种群间的互作关系,为开展美国白蛾的生物防治提供新思路和新方法,本研究自2017年9月至2019年3月对中国沈阳地区的美国白蛾天敌开展了系统调查。结果显示：沈阳地区有33种美国白蛾天敌,其中,寄生性天敌14种,捕食性天敌19种。在国内首次发现锦州细颚姬蜂Enicospilus kigasirae（Uchida）、黄须盆地寄蝇Bessa remota（Aldrich）和黑须菲寄蝇Phebellia nigripalpis（Robineau-Desuoidy）3种天敌可以寄生美国白蛾幼虫。通过对美国白蛾各世代和虫态的天敌多样性等指标分析发现,沈阳地区美国白蛾天敌复合体优势种群由高到低为白蛾聚集盘绒茧蜂Cotesia gregalis Yang et You,康刺腹寄蝇Compsilura concinnata（Meigen）,白蛾周氏啮小蜂Chouioia cunea Yang。采用主成分分析的方法,对美国白蛾天敌复合体各世代与虫期进行综合评价和排序,结果表明美国白蛾天敌复合体在幼虫期复合程度较高,并且在第2代幼虫期复合程度达到最高。     

甜菜夜蛾的天敌和生物防治问题

甜菜夜蛾近年来在我国南方地区蔬菜和棉花上频繁暴发，尤其是７－９月发生严重。甜菜夜蛾在田间有大量的捕食性、寄生性天敌以及病原微生物，这在天敌包括捕食性天敌２５种、寄生性天敌６２种及病原线虫９种等，对甜菜夜蛾种群起着一定的控制作用，天敌种群的被破坏导致了甜菜夜蛾的暴发。本文综述了国内外目前对甜菜夜蛾天敌的调揸教研室作利用情况，对甜菜夜蛾防治中ＢＴ制剂和核多角利用前景和存在问题进行了探讨。     

国外草地贪夜蛾化学防治技术的研究与应用

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J.E.Smith)是一种适应性和迁徙能力很强的农业害虫,并具有暴发为害的特点。几十年来,化学防治一直是防治草地贪夜蛾的重要技术措施。20世纪80年代以前,美洲国家防治草地贪夜蛾以有机磷类和氨基甲酸酯类杀虫剂为主;随后拟除虫菊酯类杀虫剂得到了广泛使用;20世纪90年代中后期,美洲特别是美国推广种植转基因Bt玉米后,防治草地贪夜蛾杀虫剂的用量显著减少;近年来,甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、乙基多杀菌素、除虫脲、虱螨脲、茚虫威、氯虫苯甲酰胺、氟苯虫酰胺、溴氰虫酰胺等一系列新型杀虫剂品种在防治草地贪夜蛾中发挥了突出的作用。伴随着不同种类杀虫剂的使用,草地贪夜蛾对杀虫剂抗性也相应地呈现出明显的变化,20世纪80年代后,美洲的草地贪夜蛾先后对有机磷类和氨基甲酸酯类杀虫剂产生了抗药性,截至2017年,美洲地区的草地贪夜蛾至少对包括氨基甲酸酯类、有机磷类、拟除虫菊酯类及Bt杀虫蛋白等不同类型共29种杀虫剂产生了抗药性;2016年,采自北美洲波多黎各的草地贪夜蛾田间种群对双酰胺类杀虫剂氟苯虫酰胺和氯虫苯甲酰胺抗性倍数最高分别达500倍和160倍。草地贪夜蛾的抗药性机制主要是解毒代谢增强和靶标基因突变。种子处理可以预防作物苗期草地贪夜蛾的为害,并且有利于天敌保护。雾滴粒径不仅影响杀虫剂对草地贪夜蛾的防治效果,还影响草地贪夜蛾对杀虫剂抗药性的发展,因此,防治田间草地贪夜蛾适宜采用细雾喷雾方式。使用得当,化学杀虫剂可以与天敌和生物杀虫剂协同增效防治草地贪夜蛾。航空施药要和地面施药联合使用才能对玉米田严重发生的草地贪夜蛾达到好的防治效果。     

Populations of predators and parasitoids of Bemisia tabaci (Hemiptera: Aleyrodidae) after the application of eight biorational insecticides in vegetable crops

BACKGROUND: The sweetpotato whitefly, Bemisia tabaci (Gennadius) (Hemiptera: Aleyrodidae), is an important pest of vegetables and many other crops worldwide. Eight biorational insecticides (based on oil, plant derivatives, insect growth regulator and fungus) were evaluated in the field for their influence on populations of six natural enemies of B. tabaci. Natural populations of two predators [Chrysoperla carnea Stephen (Neuroptera: Chrysopidae) and Orius spp. (Hemiptera: Anthocoridae)] and two genera of parasitoids [Encarsia spp. and Eretmocerus spp. (Hymenoptera: Aphelinidae)] were evaluated in eggplant (Solanum melongena L.). Also, augmented field populations of three predators [C. carnea, Coccinella undecimpunctata L. (Coleoptera: Coccinellidae) and Macrolophus caliginosus (Wagner) (Hemiptera: Miridae)] were evaluated in cabbage (Brassica oleracea var. capitata L.), cucumber (Cucumis sativus L.) and squash (Cucurbita pepo L.). RESULTS: Regardless of natural enemy or crop, jojoba oil, Biovar and Neemix had the least effect on abundance of the natural enemies in comparison with the other insecticides during a 14 day evaluation period. Conversely, Admiral, KZ oil, Mesrona oil, Mesrona oil + sulfur and natural oil had a high detrimental effect on abundance of the natural enemies. CONCLUSION: These results demonstrate the differential effects of biorational insecticides for whitefly control on predators and parasitoids in the field. Published 2011 by John Wiley & Sons, Ltd.     

华北地区不同农田景观格局下天敌昆虫和鸟类对玉米蚜的控制作用

农业集约化形成的农田景观格局影响鸟类和天敌昆虫多样性的形成、维持及其控害功能。为明确景观生境对玉米田鸟类和天敌昆虫及其玉米害虫种群的影响,本研究以5种不同生境比例的农田景观为对象,分析了不同生境比例下鸟类、天敌昆虫种群数量及其对主要害虫玉米蚜的控制作用。结果表明,龟纹瓢虫和草蛉在非玉米田生境比例20%的农田景观中种群数量最多,而异色瓢虫在生境比例30%的农田景观中种群数量最多;生境比例为15%、20%、30%和40%的农田景观分别有利于涵养白头鹎和斑鸠、麻雀、喜鹊和家燕、戴胜;且玉米蚜累计数量以生境比例30%的农田景观最低。排除鸟类与天敌的笼罩试验发现,鸟类与天敌通过直接取食或者干扰生态位生境条件,对玉米蚜的控制效果明显,以非玉米生境比例为20%的农田景观可涵养更多的天敌昆虫和减少玉米蚜发生,提高农田景观对玉米害虫的生物控制作用。     

宁夏麦蚜天敌多样性及种间关系

麦蚜是宁夏小麦的主要害虫,为了实现自然天敌对麦蚜的有效控制,采用网捕法和陷阱法等采集手段,通过3年田间调查,共鉴定麦蚜天敌97种,包括寄生性天敌16种和捕食性天敌81种。将麦蚜天敌划分为单食性天敌、寡食性天敌、多食性天敌及杂食性天敌共4类功能团进行分析,结果表明,不同天敌功能团对麦蚜种群的影响存在显著的交互作用;寄生性天敌中蚜茧蜂属的燕麦蚜茧蜂与烟蚜茧蜂是优势种;捕食性天敌种类较为复杂,不同地区麦蚜天敌组成存在显著性差异,复杂的农业景观能够维持更高的天敌多样性。表明在农业生态系统中建立和恢复非作物生境能够明显提高天敌种群数量,进而提高其生物防治作用。     

贵州省黔东南地区草地贪夜蛾寄生性天敌资源调查初报

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J. E. Smith)于2019年5月入侵贵州黔东南地区,严重威胁当地农业生态。黔东南地区丰富的生物资源是挖掘草地贪夜蛾自然天敌的重要基础。为明确黔东南地区草地贪夜蛾天敌的发生情况,2019年5月至7月,采用五点取样法对选取的3个地点开展调查。结果表明,草地贪夜蛾在黔东南地区的主要寄生性天敌有5类,分别为白僵菌属、绿僵菌属、茧蜂科、姬蜂科和黑卵蜂属昆虫,寄生率最高分别为45.50%、57.00%、3.00%、20.00%和12.50%,寄生草地贪夜蛾幼虫期4种天敌综合控制力最高达96.50%。本研究可为草地贪夜蛾天敌资源挖掘与利用提供重要参考。     

油茶园主要害虫茶袋蛾及其天敌间相互关系

2003年6月至2004年5月在对油茶园害虫茶袋蛾及其天敌种群数量系统调查基础上,运用生态位理论和灰色关联度及模糊贴近度方法,系统研究了茶袋蛾与其天敌间相互关系。结果表明:与茶袋蛾空间生态位重叠值>0.8758的天敌有跳蛛、圆蛛和蟹蛛;时间生态位重叠值>0.4748的天敌有蟹蛛、圆蛛和肖蛸。天敌与茶袋蛾灰色关联度较高的种类依次为圆蛛、姬蜂、小蜂、寄蝇和微蛛;与理想天敌关联度较高的天敌种类为微蛛、肖蛸、跳蛛、姬蜂和小蜂;天敌同茶袋蛾和理想优势种关联度总积分较高的依次为微蛛=姬蜂>圆蛛=肖蛸=小蜂。茶袋蛾与其天敌模糊贴近度最大的是圆蛛,其次为肖蛸。这些结果表明圆蛛对茶袋蛾追随效应显著,为优势种天敌,其次为肖蛸。     

草地贪夜蛾寄生蜂资源及其调控寄主免疫反应的研究

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda（J.E.Smith）原产于美洲,自2019年初入侵我国以来迅速向北蔓延,对农业造成了巨大损失。其寄生蜂作为重要的天敌资源之一,在害虫防治中具有不可替代的作用。本文对目前已鉴定到的9个科170种草地贪夜蛾寄生蜂天敌等进行了分类总结,而后讨论了其在害虫生物防治方面的应用前景,并围绕草地贪夜蛾寄生蜂寄生因子调控寄主免疫反应的分子机理展开详细论述。该研究旨在丰富草地贪夜蛾的生物防治资源素材,并为该害虫的绿色防控提供重要的理论与实践指导意义。     

草地贪夜蛾肠道微生物宏基因组初步分析

为了解草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda暴发机制,探索新型绿色防控策略,通过构建16S rRNA文库和宏基因组文库系统解析草地贪夜蛾5龄幼虫肠道微生物的特征及功能。结果显示,16S rRNA文库主要鉴定细菌种群,共鉴定4门50属,其中厚壁菌门和魏斯氏菌属分别为草地贪夜蛾幼虫肠道优势门和优势属,其平均相对丰度分别为99.715%和72.046%。宏基因组分析鉴定到的微生物类群更丰富,除细菌外,还检测到真菌、病毒及少量古细菌,其平均相对丰度分别为84.227%、3.099%、2.564%和0.004%;共鉴定到的细菌有54门605属,厚壁菌门和魏斯氏菌属分别为草地贪夜蛾幼虫肠道优势门和优势属,平均相对丰度分别为81.236%和38.247%,与16S rRNA文库鉴定的菌群种类和丰度一致。草地贪夜蛾幼虫肠道微生物碳水化合物代谢和膜运输通路的丰度最高,表明草地贪夜蛾幼虫肠道微生物在肠道内发挥较强的代谢功能。     

Winter wheat pests and their natural enemies under organic farming system in Slovakia: Effect of ploughing and previous crop

Organic farming system of winter wheat was investigated in Solvakia over three years, 1995–1997. The system was carried out on a small scale (four plots of 50 m²). Neither pesticides nor inorganic fertilisers were applied. Effect of two treatments, ploughing and previous crop, on the community of pests and natural enemies was surveyed. There were two types of ploughing (shallow and deep) made in autumn before sowing. As previous crops, silage-maize and alfalfa were used each season. The effect of all factors was analysed by multivariate method, redundancy analysis (RDA) and Monte Carlo permutation to assess statistical significance. During three years, 37 taxons of pests and 27 taxons of natural enemies were recorded. The results of RDA showed that the community of insects (pests and natural enemies) was mainly influenced by temporal variation. The highest abundance of all insects was observed in 1996. The effect of the two treatments on the community of pests and natural enemies was less obvious. Pests were found to be significantly more influenced by ploughingthan by previous crop. Most of pests occurred more abundantly on plots with shallow ploughing and on plots after maize. Abundance of natural enemies were, however, significantly affected by previous crop. Majority of them were more abundant on plots after maize than after alfalfa. Ploughing had only marginally significant effect on natural enemies that were more abundant on shallow ploughed plots. Both ploughing and previous crop had only negligible effect on species diversity of natural enemies.     

Winter wheat pests and their natural enemies under organic farming system in Slovakia: Effect of ploughing and previous crop

Organic farming system of winter wheat was investigated in Solvakia over three years, 1995–1997. The system was carried out on a small scale (four plots of 50 m²). Neither pesticides nor inorganic fertilisers were applied. Effect of two treatments, ploughing and previous crop, on the community of pests and natural enemies was surveyed. There were two types of ploughing (shallow and deep) made in autumn before sowing. As previous crops, silage-maize and alfalfa were used each season. The effect of all factors was analysed by multivariate method, redundancy analysis (RDA) and Monte Carlo permutation to assess statistical significance. During three years, 37 taxons of pests and 27 taxons of natural enemies were recorded. The results of RDA showed that the community of insects (pests and natural enemies) was mainly influenced by temporal variation. The highest abundance of all insects was observed in 1996. The effect of the two treatments on the community of pests and natural enemies was less obvious. Pests were found to be significantly more influenced by ploughingthan by previous crop. Most of pests occurred more abundantly on plots with shallow ploughing and on plots after maize. Abundance of natural enemies were, however, significantly affected by previous crop. Majority of them were more abundant on plots after maize than after alfalfa. Ploughing had only marginally significant effect on natural enemies that were more abundant on shallow ploughed plots. Both ploughing and previous crop had only negligible effect on species diversity of natural enemies.     

棉田及其邻作田地表节肢动物天敌的季节动态

运用陷阱法对小麦/玉米-棉花、苜蓿-棉花、棉花-棉花3种交错带的棉田及其邻作田共6种类型田块的地表节肢动物群落进行了抽样调查,研究地表天敌物种组成、数量及多样性的季节动态.结果表明：与不同作物邻作的棉田中,每个陷阱全年收集到的物种数差异显著,以与小麦/玉米邻作的棉田物种最丰富,为13.3种,与苜蓿邻作和棉棉邻作棉田的物种数分别为10.4和11.7种;每个陷阱全年收集的天敌个体数差异亦显著,以棉棉邻作棉田的最少,平均50.1头,与小麦/玉米和苜蓿邻作棉田分别为75.1和77.6头.3种邻作方式下,棉田地表天敌数量在4月中旬至8月中下旬均呈现明显的季节性波动,8月底至9月底则呈波动上升趋势.棉田及其邻作苜蓿田或小麦/玉米田天敌数量的季节性波动趋势基本一致,棉田与其邻作田之间地表节肢动物天敌存在迁移.综合6类型田块地表节肢天敌功能团的数量动态,蜘蛛类在各类型田块中长期是优势天敌功能团,尤以6、7、8月数量更大;隐翅甲是次优势天敌功能团.对6类型田块地表节肢天敌的群落特征分析表明,天敌功能团多样性指数H＇与物种多样性指数H＇显著相关,可用天敌功能团多样性指数H＇代替物种多样性指数H＇研究天敌群落特征;节肢动物天敌功能团优势度指数D、均匀度指数J与物种优势度指数和均匀度指数并不完全显著相关.对地表节肢动物天敌群落特征的系统聚类分析结果表明,与小麦/玉米邻作、棉棉邻作的两块棉田地表节肢动物天敌群落较为相似;与苜蓿邻作的棉田较为特殊,其多样性指数H＇最低（1.425）,优势度指数D最高（0.473）,均匀度指数J最低（0.731）.     

自然天敌的长期保护利用对稻飞虱的控制作用

自然天敌对稻飞虱发生数量的控制作用是很大的。特别是在水稻生长前期,天敌的作用使得不施药田的飞虱数量大多低于对照田。在水稻生长中后期,天敌的抑制作用相对下降。但是,如果自然天敌得到长期大面积的保护和利用,它们对稻飞虱的控制作用就会大大加强,在水稻中后期亦如此。自然天敌的长期大面积保护和利用,不仅可通过增加种库中天敌的种类和多样性,进而增强天敌群落重建和发展的能力,最终提高天敌群落对稻飞虱的控制作用,而且在水稻生长前期,对低密度下稻飞虱的捕食作用,能够推延稻飞虱的发生高峰期,减轻其发生程度。     

我国草地贪夜蛾年发生世代区划分

为明确草地贪夜蛾在我国不同地区的年发生世代数,为提高其预测预报和综合防治水平提供科学依据,本研究采用不同恒温(20、24、28、32、36℃)条件,以玉米苗为幼虫食物测定了草地贪夜蛾不同发育阶段及全世代的发育历期,计算出草地贪夜蛾不同发育阶段、全世代发育起点温度和有效积温。在此基础上,结合1985年-2014年30年全国605个气象站点的气象数据预测了草地贪夜蛾在我国不同地区的年发生世代数,并利用地理信息系统对其年发生世代区进行了划分。结果表明:草地贪夜蛾卵、1~6龄幼虫、蛹、雌成虫和雄成虫的发育起点温度分别为11.20、9.63、13.03、12.88、11.09、13.04、10.73、13.90、13.98℃和16.68℃,有效积温分别为41.32、41.32、18.71、28.23、45.87、60.33、55.90、90.97、166.86日·度和121.90日·度;全世代发育起点温度为12.6℃,有效积温为584.0日·度。根据全国不同地区气象数据推测草地贪夜蛾在我国的理论年平均发生世代数在0~7.41代之间,总体上发生世代数随纬度和海拔的升高而减少。我国1月份12.6℃等温线以南地区全年最低温度高于草地贪夜蛾发育起点温度,为周年繁殖区域,主要位于云南南部(全年发生世代数最高可超过5代)、广西南部、广东中部以南、福建东南部(全年世代数最高可超过6代)、台湾大部(全年世代数最高可超过7代)以及海南省全境(全年可发生7代以上)。江南和江淮迁飞过渡区主要为4~5代区和3~4代区。黄淮海及北方重点防范区主要为2~3代区和1~2代区,部分为3~4代区。     

广西田间发现2种草地贪夜蛾幼虫寄生蜂

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda (J. E. Smith)是世界性重大迁飞害虫,自2019年入侵我国西南地区后迅速向北扩散,严重威胁我国粮食作物生产安全。挖掘和筛选本地优势天敌,对开展草地贪夜蛾生物防治具有重要意义。2020年夏季在广西南宁市和北海市野外开展草地贪夜蛾及其天敌调查时发现2种草地贪夜蛾幼虫寄生蜂,通过形态学和分子生物学方法鉴定为棉铃虫齿唇姬蜂Campoletis chlorideae Uchida和斜纹夜蛾侧沟茧蜂Microplitis prodeniae Rao & Kurian。本文详细记述了这两种幼虫寄生蜂的形态特征,以期为今后筛选和利用草地贪夜蛾寄生性天敌提供参考。     

不同玉米品种对草地贪夜蛾抗性的评估及其在防治中的应用前景

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J.E.Smith)是今年入侵我国的农业害虫,对我国的玉米等主要粮食作物产生了重要威胁。在草地贪夜蛾有可能成为我国新的长期粮食害虫的背景下,评测不同玉米品种对草地贪夜蛾的抗性,以确定潜在的高抗性品种,对后续培育抗虫品种有重要的指导意义。由于草地贪夜蛾原产于美洲热带及亚热带地区,且玉米的原产地与种内多样性也主要存在于美洲地区,因此以往大部分玉米品种抗虫性评测研究也主要集中于国外。本文汇总了近年来不同玉米品种对草地贪夜蛾抗性的评估结果,简单介绍了关于玉米对草地贪夜蛾抗性机制的研究进展,并结合玉米抗虫研究的经验及国内玉米遗传多样性研究的现状,提出了充分结合玉米种内多样性与多组学数据分析的研究方法,从而快速确定抗性相关的遗传位点与基因,用于现有高产优良玉米杂交品系对草地贪夜蛾抗性的改良。     

有机桃园天敌与蚜虫的互作关系及生态调控措施

蚜虫是有机桃园早期的主要害虫类群,为研究蚜虫与天敌的互作关系及生态调控措施,在基地内设计了地表种植大蒜+覆盖地膜、种植100%紫花苜蓿和70%紫花苜蓿+30%夏至草3种生态调控模式,调查昆虫群落的变化,分析蚜虫的主要天敌及生态调控措施的效果。结果表明,桃蚜、桃粉蚜和桃瘤蚜的主要天敌分别为龟纹瓢虫、小花蝽和七星瓢虫。蚜虫数量与益害比呈显著负相关关系。与对照处理相比,种植100%紫花苜蓿处理小区和种植70%紫花苜蓿+30%夏至草处理小区,益害比和天敌群落均匀度指数均显著升高,蚜虫总体数量显著降低。果园种植100%紫花苜蓿可以有效降低桃蚜数量;种植70%紫花苜蓿+30%夏至草可以有效降低桃蚜、桃粉蚜、桃瘤蚜3种蚜虫的种群数量。