韭菜遲眼蕈蚊越夏越冬生物學及其綠色防控新技術研究

發(fā)布時間：2020-07-09 09:07

【摘要】：韭菜遲眼蕈蚊Bradysia odoriphaga Yang et Zhang,俗稱韭蛆,是制約韭菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大生物災害。韭蛆是我國特有的蔬菜地下害蟲,國外研究至今空白,國內(nèi)研究起步較晚,基本的生物學特性依然不夠清晰,給防治工作帶來了巨大困難。目前,菜農(nóng)們主要采用化學藥劑防治韭蛆,甚至亂用蔬菜上明令禁止的高毒農(nóng)藥,導致食用韭菜中毒事件屢見不鮮,對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)也造成了持久傷害。為了尋找經(jīng)濟、實用、綠色無公害防治韭蛆的方法,本文研究了韭蛆田間種群動態(tài)規(guī)律、越夏越冬生物學特性及其災變機制,并在此基礎上進行了化學藥劑、施藥方法和施藥時期的篩選,以及物理防治新技術的研究。另外,為了明確韭蛆越夏越冬及發(fā)生災變等分子機理,本文研究了韭蛆的內(nèi)參基因來校正其目標基因。主要研究結論如下:(1)明確了韭蛆田間種群動態(tài)規(guī)律及其空間分布特性。北京地區(qū),露地韭菜田塊每年發(fā)生3-4代,溫室內(nèi)可周年為害,主要高峰期在春秋兩季。在露地和溫室,春季4-5月為韭蛆成蟲的發(fā)生高峰期;夏季7-8月韭蛆成蟲和幼蟲均非常少見;一般9月開始成蟲和幼蟲逐漸增多,10月再次形成高峰期。冬季露地未見韭蛆成蟲,但溫室可見。成蟲主要近地面活動,卵、幼蟲和蛹主要分布在地下0-5 cm的空間。(2)闡明了韭蛆越夏和越冬生物學特性。韭蛆主要在本地韭菜田塊越夏,夏季韭蛆蟲口基數(shù)整體偏低,但與土壤濕度呈正相關。濕度大的田塊,韭蛆幼蟲主要分布在葉鞘內(nèi)或濕潤土壤中;土壤干旱時,韭蛆幼蟲主要藏于韭菜的鱗莖、根莖或假莖內(nèi)。冬季韭蛆主要以4齡老熟幼蟲在鱗莖內(nèi)或鱗莖附近的土壤中越冬,其中4齡幼蟲平均約占90.78%,其它齡期平均約占9.22%。(3)篩選出防治韭蛆高效低毒的藥劑,提出了科學合理的施藥方法和施藥時期。不同化學藥劑第28天對韭蛆的防治效果依次為噻蟲胺、噻蟲嗪、吡蟲啉、氟鈴脲、呋蟲胺辛硫磷虱螨脲、滅蠅胺。比較不同施藥方法對韭蛆的防治效果,二次灌根法定點噴淋法常規(guī)灌根法。“秋蟲夏治”和“春蟲冬治”技術對韭蛆具有較好的防治效果,韭菜收割后無農(nóng)藥殘留。因此,“二次灌根法”、“秋蟲夏治”和“春蟲冬治”技術值得在韭蛆防治過程中推廣使用。(4)發(fā)明了“O_3水與膜聯(lián)合”防治韭蛆技術,揭示了O_3水對韭菜生長和種籽發(fā)芽的影響。露地澆灌O_3水對韭蛆無明顯的防治效果,但同等條件下覆膜防治效果顯著提升;O_3水可以導致成蟲、幼蟲和蛹的形態(tài)變畸或致死;O_3水可促進韭菜前期生長,增加株高,但不利于修剪后的須根重新萌發(fā);O_3水浸泡韭菜種籽后及時用水清洗,將不影響其正常發(fā)芽。因此,采用O_3水防治韭蛆時,建議在封閉的環(huán)境下使用。(5)創(chuàng)造性地發(fā)明了“日曬高溫覆膜”防治韭蛆新技術,明確了該技術殺死韭蛆的作用機理及其最佳使用條件。選擇太陽光照強烈的天氣覆膜,1 d后對韭蛆的防治效果高達100%;20 d后對韭菜的產(chǎn)量無顯著影響。40℃條件下,成蟲、卵、幼蟲和蛹100%死亡的平均時間分別為1.33 h、1.83 h、2.83 h和3.67 h;而44℃條件下,成蟲、卵、幼蟲和蛹100%死亡的平均時間分別為0.50 h、0.83 h、1.33 h和1.50 h;與成蟲和卵比較,幼蟲和蛹更耐高溫。厚度為0.12 mm的淺藍色流滴膜升溫效果最佳;且膜棚高30 cm的最高溫值最大,持續(xù)高溫超過40℃的時間最長。(6)篩選出合適的內(nèi)參基因校正功能基因的表達量,為韭蛆越夏越冬和高溫致死等機理研究奠定基礎。不同發(fā)育歷期下RPS15、RPL18和RPS18組合最穩(wěn)定;不同溫度處理條件下RPS15、RPL28和GAPDH組合最穩(wěn)定;不同藥劑處理條件下RPS15和RPL18組合最穩(wěn)定;不同光周期處理條件下RSP5、RPS18和SDHA組合最穩(wěn)定;不同寄主食物處理下ACTb、RPS18和RPS15組合最穩(wěn)定;不同地理種群下RPS13和RPL28組合最穩(wěn)定;所有樣本一起分析,發(fā)現(xiàn)RPS15、ACTb和RPS18組合最穩(wěn)定。本文在韭蛆的種群動態(tài)發(fā)生規(guī)律和越夏越冬生物學特性的基礎之上,發(fā)明了“二次灌根法”、“秋蟲夏治”、“春蟲冬治”、“O_3水與聯(lián)合膜技術”和“日曬高溫覆膜法”防治韭蛆,并篩選出合適的內(nèi)參基因,為韭蛆越夏越冬和高溫致死等分子機理研究奠定基礎。尤其根據(jù)韭蛆不耐高溫的生物學特性,創(chuàng)造性地發(fā)明了“日曬高溫覆膜法”。該方法已經(jīng)在北京、天津、河北、山東、安徽、浙江和甘肅等多省市進行了推廣示范,其防治效果均高達100%。同時,2017年7月5日在山東壽光召開了“日曬高溫覆膜法”防治韭蛆新技術示范會,與會專家和農(nóng)業(yè)部種植業(yè)司相關負責人一致認為這是一項綠色、經(jīng)濟、簡便、實用的根部害蟲防治的革命性新技術,是害蟲綠色無害化防控的典范,建議大力宣傳與推廣,為其他蔬菜土居病蟲害的防控提供借鑒。
【學位授予單位】：長江大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S436.33
【圖文】：

路線圖,研究技術,路線

研究技術路線

種群動態(tài),溫室

圖 2-1 2014-2015 年韭菜遲眼蕈蚊成蟲的種群動態(tài)Fig.2-1 Population dynamics of Bradysia odoriphaga adults from 2014 to 2015A. 露地；B. 溫室。A. In open field; B. In greenhouse.

空間分布,空間分布,離地,幼蟲