小麥抽穗期與麥紅吸漿蟲成蟲發(fā)生期的同步性及其受害程度

武予清, 段愛菊, 張自啟, 劉長營, 劉順通, 苗 進(jìn),鞏中軍, 段 云, 蔣月麗, 李 彤

1 河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，河南省農(nóng)作物病蟲害防治重點實驗室，農(nóng)業(yè)部華北南部作物有害生物綜合治理重點實驗室, 鄭州 450002 2 洛陽市農(nóng)林科學(xué)院, 洛陽 471000

小麥抽穗期與麥紅吸漿蟲成蟲發(fā)生期的同步性及其受害程度

武予清1,*, 段愛菊2, 張自啟2, 劉長營2, 劉順通2, 苗 進(jìn)1,鞏中軍1, 段 云1, 蔣月麗1, 李 彤1

1 河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，河南省農(nóng)作物病蟲害防治重點實驗室，農(nóng)業(yè)部華北南部作物有害生物綜合治理重點實驗室, 鄭州 450002 2 洛陽市農(nóng)林科學(xué)院, 洛陽 471000

通過2012年在麥紅吸漿蟲發(fā)生田對小麥不同生育期進(jìn)行套袋保護(hù)，明確了小麥抽穗期為麥紅吸漿蟲侵害的敏感期。采用生態(tài)位重疊率的計算方法，統(tǒng)計2012—2013年不同品種的抽穗期與麥紅吸漿蟲發(fā)生期的同步性，結(jié)果表明，同步性越高，產(chǎn)量損失越重，具有顯著的相關(guān)關(guān)系。同時，品種抽穗期的成蟲累計發(fā)生量與產(chǎn)量損失有顯著的相關(guān)性。成蟲發(fā)生期與抽穗期同步或吻合導(dǎo)致小麥?zhǔn)芎Χ皇菗P花期，所以在缺乏抗蟲品種的情況下，應(yīng)采取抽穗期化學(xué)保護(hù)進(jìn)行防治。

小麥抽穗期; 麥紅吸漿蟲; 成蟲發(fā)生期; 同步性; 受害程度

麥紅吸漿蟲(Sitodiplosismosellana(Gehin))是廣泛分布于亞洲、北美和歐洲小麥產(chǎn)區(qū)的毀滅性的害蟲。在我國元明清及民國均有為害小麥的記載，1950年代麥紅吸漿蟲主發(fā)區(qū)包括浙江、江西、江蘇、安徽、河南、河北、山西、陜西等北緯32°—36°之間，成為由西北到東南的一條帶狀，橫亙在我國東部大平原的中部[1]。自1950年代后期六六六大規(guī)模用于土壤處理，直到1983年六六六停止使用，這個時期麥紅吸漿蟲不再是小麥生產(chǎn)問題。1985年以后，麥紅吸漿蟲在我國冬小麥主產(chǎn)區(qū)黃淮海平原和西北地區(qū)再度發(fā)生，東部平原以河南、安徽、山東、河北、天津、北京最為嚴(yán)重，發(fā)生區(qū)向北推移至北緯40°[2]。

早期抗蟲性能研究中，發(fā)現(xiàn)麥紅吸漿蟲雌成蟲喜歡在揚花前的麥穗上的產(chǎn)卵，在感蟲品種302上，著卵量占83%，在抽齊穗、抽出2寸和正開花的穗子接卵，被害率分別為31.46%、6.25%和5.55%，表明抽齊穗越久被害率越低，抽穗期是麥紅吸漿蟲最喜歡產(chǎn)卵的時期[3]。Reecher、Doane等觀察到小麥從露臉到揚花期對麥紅吸漿蟲產(chǎn)卵都是敏感的[4- 5]；尹楚道等在田間觀察到破肚后到揚花前套袋，以及揚花后到灌漿期套袋，穗被害率分別為2.94%和70.00%[6]。直到1996年，Elliot and Mann報道了麥紅吸漿蟲在紅春小麥TriticumaestivumL. cv katepwazai的抽穗期(G51- 59)到揚花期(G61- 69)不同階段產(chǎn)卵后的為害情況[7]，在品種Zadoks上，1992年觀察到抽穗后期(G57- 59)產(chǎn)卵的麥穗上的幼蟲量和被害率是揚花期(G61- 69)產(chǎn)卵的60—90倍；G57- 59(抽穗3/4到齊穗)、G61- 65(揚花前期)和G65- 70(揚花后期)的籽被害率分別是48.2%、3.2%和0.2%。Caafar和Volkmar在德國中部連續(xù)3a觀察了小麥抽穗期與成蟲發(fā)生期的情況[8]，2007年麥紅吸漿蟲成蟲高峰期在灌漿期(G73- 75)，受害最輕(0.2頭幼蟲/穗)；2008年高峰期在抽穗后期(G55- 59)受害最重(4.2頭幼蟲/穗)；2009年高峰期在抽穗末到揚花初(G59- 61)受害為0.3頭幼蟲/穗。

我國麥紅吸漿蟲以冬小麥TriticumaestivumL.為主要侵害對象。鑒于小麥抽穗期對麥紅吸漿蟲侵害的敏感性，Dexter等提出加拿大小麥吸漿蟲防治策略以抽穗期為主[9]。倪漢祥等提出了以小麥抽穗期抽穗70%—80%時作為成蟲期防治的施藥適期[10]。抽穗期噴藥防治顯著優(yōu)于揚花期防治[2]。

但是長期以來，我國華北吸漿蟲重發(fā)區(qū)一些生產(chǎn)部門一直認(rèn)為小麥揚花期與吸漿蟲羽化期吻合造成小麥的受害[11- 12]，并采取“蛹期和成蟲期防治并重，蛹期防治為主”的防治策略，而不是抽穗期化學(xué)保護(hù)的措施。由于蛹期的撒毒土防治費工、費時、費力，多采取成蟲期(而不是抽穗期)噴霧防治，蛹期防治面積逐年減少，防治效果難以保證，造成田間蟲源積累、蟲情出現(xiàn)反復(fù)[13]。因此，研究成蟲發(fā)生期與抽穗期的同步性、闡明抽穗期成蟲的發(fā)生與小麥?zhǔn)芎Τ潭鹊年P(guān)系，直接關(guān)系到我國麥紅吸漿蟲的科學(xué)防控。為此我們在河南麥紅吸漿蟲發(fā)生區(qū)開展了這方面的調(diào)查研究。

1 材料和方法

1.1 小麥不同生育期對麥紅吸漿蟲侵害的敏感性

(1)試驗于2012年在河南省洛陽市洛龍區(qū)焦寨村麥紅吸漿蟲發(fā)生比較重的地塊進(jìn)行，試驗分別在兩塊地中進(jìn)行，小麥品種為洛麥24，2011年10月10日播種。試驗田蟲口基數(shù)分別為每樣方(10cm×10cm×20cm)蟲量135.5頭。在4月20日至30日抽穗至揚花不同的時期開始套袋，套袋保護(hù)直到灌漿期：套袋數(shù)量打苞(挑旗期)60個；抽穗1/4、抽穗2/4、抽穗3/4和抽齊穗各90個；揚花前期(中間小穗開始吐雄蕊，吐雄蕊的小穗超過小穗總數(shù)的5%)和揚花后期(吐雄蕊的小穗超過小穗總數(shù)的50%)各90個。

(2)黃板記載成蟲動態(tài) 同時在吸漿蟲成蟲發(fā)生期(4月中旬至5月中旬)用黃色粘板(100 mm×120 mm，佳多科工貿(mào)公司)，監(jiān)測吸漿蟲的發(fā)生動態(tài)，黃板上沿齊于麥穗頂部，監(jiān)測田設(shè)置10塊黃板，雙行，每行5塊，間距10 m。逐日調(diào)查黃板上的吸蟲數(shù)量，并更換粘蟲板[ 14]。

(3)剝穗調(diào)查 在小麥乳熟期(楊花后15 d)未下雨之前剝穗調(diào)查的麥穗的總粒數(shù)、受害籽粒數(shù)及幼蟲量，并計算產(chǎn)量損失率:

(1)

式中,W為穗上總蟲數(shù);G為總穗粒數(shù)；麥紅紅吸漿蟲幼蟲吃完1粒麥粒需4頭[10]。

1.2 小麥不同品種抽穗期與麥紅吸漿蟲成蟲的同步性及其受害程度

冬小麥品種來源于國家小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系病蟲害防控研究室(依托西北農(nóng)林科技大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院)2011年和2012年秋分別種植417個和601個。試驗地點在河南省洛陽市洛龍區(qū)焦寨村，10月中旬播種。土壤中麥紅吸漿蟲幼蟲播前淘土，棋盤式取樣，每小方平均幼蟲量兩年依次為135.5頭和83.6頭。每品種每小區(qū)種植1m雙行，重復(fù)3次，記載每個品種的抽穗期[15]。同時進(jìn)行成蟲監(jiān)測(方法同前所述)。

損失率調(diào)查，在小麥乳熟期(老熟幼蟲入土前)，每小區(qū)隨機(jī)取10穗，每個品種共取30穗，每穗放入一紙袋內(nèi)，帶回室內(nèi)逐穗、逐粒剝查麥粒中的幼蟲數(shù)，計算每個鑒定品種的產(chǎn)量損失率。

采用同步性的計算，按照Geange等捕食者和被捕食者生態(tài)位重疊計算方法[16]。在時間的位點(K)上，物種i(麥穗)供吸漿蟲利用的比例為pik，且：

(2)

同理，物種j(麥紅吸漿蟲)可用于有效侵害的成蟲的比例為pjk，那么生態(tài)位重疊NOijk，即抽穗期與成蟲發(fā)生期的同步性(Synchronization)為：

(3)

同步性最大值為1，最小值為0。

1.3 統(tǒng)計分析采用SPSS16.0進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生育期對麥紅吸漿蟲侵害的敏感性

圖1 洛麥24不同生育期套袋后麥紅吸漿蟲所致的產(chǎn)量損失

圖1表明，挑旗期套袋保護(hù)，小麥沒有受害，產(chǎn)量損失為零。抽齊穗期套袋的產(chǎn)量損失率，顯著高于抽穗1/4、1/2和3/4三個時期套袋。揚花前期套袋與后期套袋之間的產(chǎn)量損失率無顯著差異。揚花期套袋保護(hù)的產(chǎn)量損失率顯著高于抽穗期，表明揚花期、穗期套袋保護(hù)已不能免受吸漿蟲的侵害。結(jié)果表明抽穗期是麥紅吸漿蟲侵害的敏感期。

2012年套袋試驗所用的品種洛麥24孕穗(挑旗)到揚花期正直吸漿蟲成蟲活動高峰期。

2.2 小麥不同品種抽穗期與麥紅吸漿蟲成蟲發(fā)生期的同步性及其受害程度

圖2 河南省洛陽市洛龍區(qū)2012年和 2013年3—5月份13℃以上積溫變化線

2013年吸漿蟲成蟲發(fā)生高峰日(5月10日)比2012年的高峰日(4月25日)推遲16d，這與2013年4月19日氣溫驟降至2℃關(guān)系密切。資料表明，在氣溫達(dá)到13℃以上時吸漿蟲開始進(jìn)入化蛹期[17]。圖2表明2012年4月25日在13℃以上積溫達(dá)到132d℃時達(dá)到成蟲發(fā)生高峰。2013年4月19日的降溫可能致使吸漿蟲蛹遭到大量傷害，4月下旬并未出現(xiàn)成蟲發(fā)生高峰，并致使小麥抽穗期的黃淮南部麥4區(qū)小麥出現(xiàn)大面積嚴(yán)重凍害減產(chǎn)。4月21日氣溫回升后未化蛹的吸漿蟲幼蟲重新進(jìn)入蛹期，在13℃以上積溫重新達(dá)到132d℃時出現(xiàn)了5月10日的成蟲發(fā)生高峰。

2008—2012年的抗蟲譜中品種抗性鑒定表明，除荊麥66表現(xiàn)高抗、中農(nóng)28表現(xiàn)中抗外，其余均為感蟲或高感[15]，這使得感蟲品種不同抽穗期與麥紅吸漿蟲成蟲發(fā)生期的同步性及其受害程度的分析成為可能。

2012年成蟲發(fā)生高峰期在4月下旬(圖3)，因此與抽穗期在4月22—28日的23個品種與麥紅吸漿蟲成蟲發(fā)生期的同步性最高，為0.628，平均損失率78.1%：與抽穗期4月28日至5月2日的3個品種的同步性最低，為0.307，平均損失率11.7%。

2013年成蟲發(fā)生高峰期在5月上旬(圖4)，因此與抽穗期在5月4—11日的3個品種的同步性最高，為0.783，平均損失率2.42%；與抽穗期在4月15—25日的11個品種同步性僅為0.062，平均損失率0.04%。

圖5表明了品種抽穗期和成蟲發(fā)生期的同步性，與小麥品種的產(chǎn)量損失率之間的顯著相關(guān)性。同步性越高，品種的受害程度越重，這暗示著吸漿蟲發(fā)生區(qū)吸漿蟲發(fā)生的輕重與同步性關(guān)系密切。

2012和2013年的試驗結(jié)果表明，在品種抽穗期，每個黃色粘板誘捕到的成蟲累積量，與品種的產(chǎn)量損失率具有顯著的正相關(guān)關(guān)系(圖6)。因此，在小麥被吸漿蟲侵害的抽穗期，成蟲的發(fā)生量決定了品種的受害，即可以用抽穗期的成蟲發(fā)生量決定是否進(jìn)行吸漿蟲防治。

圖3 2012年麥紅吸漿蟲成蟲發(fā)生期與品種抽穗期

圖4 2013年麥紅吸漿蟲成蟲發(fā)生期與品種抽穗期

圖5 品種的抽穗期與麥紅吸漿蟲成蟲發(fā)生期的同步性，以及同步性與品種產(chǎn)量損失的相關(guān)性

圖6 品種抽穗期每黃板誘捕到的成蟲累積量與產(chǎn)量損失的相關(guān)性

3 討論

本文研究結(jié)果表明，麥紅吸漿蟲成蟲發(fā)生期與抽穗期(而不是揚花期)的同步性或吻合程度的差異，導(dǎo)致小麥?zhǔn)芎Τ潭鹊牟煌Ｓ捎谀甓乳g氣候的波動引起的同步性差異，從而導(dǎo)致小麥?zhǔn)芎Τ潭鹊陌l(fā)生較大的變化，是我國小麥主產(chǎn)區(qū)的普遍現(xiàn)象。定量研究同步性與吸漿蟲發(fā)生程度的關(guān)系，對于研究氣候變化下植物抗性以及昆蟲與寄主植物相互作用關(guān)系的變化、作物病蟲害發(fā)生趨勢的預(yù)測具有重要的生態(tài)學(xué)意義和生產(chǎn)應(yīng)用價值[18]。

研究結(jié)果同樣表明了小麥品種對麥紅吸漿蟲具有“生態(tài)抗蟲性”。如2008—2012年抗蟲鑒定中大多數(shù)對吸漿蟲感蟲或高感的品種[15]，在2013年由于吸漿蟲成蟲的出土高峰嚴(yán)重滯后而避開了吸漿蟲的危害，均未表現(xiàn)出感蟲；而抽穗較晚的品種，如冬性很強的藍(lán)天系列品種，在洛陽的一般年份抽穗期比普通品種晚4—7 d而表現(xiàn)出“生態(tài)抗性或避蟲性”，但在2013年與成蟲發(fā)生期同步性較強的情況下，不再表現(xiàn)“生態(tài)抗性”。在我國小麥主產(chǎn)區(qū)，推遲的生育期會遭受更多的后期病蟲害的危害，并影響秋作物的適期播種，因此這種以抽穗期推遲為標(biāo)志的“生態(tài)抗性”被作為不良性狀在育種過程中淘汰。

麥紅吸漿蟲作為麥類植物的專性寄生昆蟲[19]，有著一年一代或多年一代專性滯育的特征[20]，成蟲的出土期受溫濕度條件影響極大[2]。在土壤濕度滿足幼蟲化蛹的前提下，年度間成蟲的出土期和發(fā)生高峰期更多地受到溫度的影響。加拿大Elliott等利用去除5月份小于20mm降雨的年份數(shù)據(jù)后，在氣溫5℃以上的積溫與成蟲出土多年數(shù)據(jù)的相關(guān)關(guān)系預(yù)測麥紅吸漿蟲的出土期，出土50%時的正負(fù)偏差為5.4 d，利用氣溫6和9℃以上的積溫偏差更大[21]。因此，盡管積溫控制著出土期的早晚，但是由于我國冬小麥抽穗期一般為7—10 d，就目前的研究報道來說，用積溫預(yù)測出土期的誤差，仍然容易錯過小麥的抽穗期。吸漿蟲成蟲發(fā)生與氣候調(diào)節(jié)的關(guān)系導(dǎo)致發(fā)生期不確定性為預(yù)測預(yù)報增加了難度。比利時Jacquemin等利用分段預(yù)測法，即越冬后從脫繭到活動幼蟲在3℃以上滿足250 d℃的積溫后，當(dāng)溫度達(dá)到13℃(化蛹的起點溫度)并且土壤濕度滿足的情況下，在7 ℃以上160 d℃積溫后為羽化高峰期，誤差只有1 d。

由于小麥抽穗期是吸漿蟲侵害的適期，在吸漿蟲發(fā)生趨勢的預(yù)測中，當(dāng)年主栽品種小麥抽穗期的預(yù)測變得同樣重要。此外，吸漿蟲發(fā)生區(qū)北擴(kuò)東移的原因，是否與同步性有關(guān)？目前已有的研究表明，江淮和黃淮南部地區(qū)麥紅吸漿蟲可隨氣流向華北長距離擴(kuò)散，華北新發(fā)生區(qū)的吸漿蟲來自江淮和黃淮南部[[22- 25]。鑒于1951—2009年59年間華北地區(qū)的氣溫上升了1.5℃[26]，同時華北小麥品種的歷史演化中，抽穗期的性狀并沒有太大的改變[27]，那么是因為氣候變暖引起華北北部吸漿蟲成蟲發(fā)生期提前，導(dǎo)致與小麥抽穗期由不同步性轉(zhuǎn)為同步性？更深入的研究將為我國小麥吸漿蟲發(fā)生區(qū)域的預(yù)測，以及研究氣候變化對農(nóng)作物病蟲害發(fā)生規(guī)律的影響有著更為深刻的意義。

陳浩等報道麥紅吸漿蟲成蟲發(fā)生總量與產(chǎn)量損失的存在線性關(guān)系[28]。本文的結(jié)果進(jìn)一步表明，抽穗期成蟲累計發(fā)生量與產(chǎn)量損失率存在顯著的相關(guān)性。因為大田抽穗期一般為7—10 d，防治窗口非常“窄”，所以穗期的防治決策必須在抽穗初期做出。

在我國目前華北地區(qū)吸漿蟲防治策略所采用“主攻蛹期(毒土處理)，成蟲掃殘”的方針，由于蛹期毒土處理費工費力，不適于大面積“統(tǒng)防統(tǒng)治”的要求。因此，在我國目前極度在缺乏抗蟲品種的情況下[15]，穗期化學(xué)保護(hù)應(yīng)該成為小麥吸漿蟲發(fā)生區(qū)的主要措施。

[1] 楊平瀾. 小麥吸漿蟲的研究與防治 //昆蟲學(xué)集刊.北京：科學(xué)出版社, 1959: 193- 211.

[2] 武予清, 苗進(jìn), 段云, 蔣月麗, 鞏中軍. 麥紅吸漿蟲的研究與防治. 北京:科學(xué)技術(shù)出版社, 2011: 1- 10, 56- 59,175- 175.

[3] 朱象三. 小麥抗吸漿蟲性能的研究//中國植物保護(hù)科學(xué). 北京:科學(xué)出版社, 1961: 374- 385.

[4] Reecher M M. The wheat midge in the Pacific Northwest. Circular United States Developmental Agriculture, 1945, 732: 1- 8.

[5] Doane J F, Olfert O O, Mukerji M K. Extraction precision of sieving and brine flotation for removal of wheat midge,Sitodiplosismosellana(Diptera: Cecidomyiidae) cocoons and larvae from soil. Journal of Economic Entomology, 1987, 80(1): 268- 271.

[6] 尹楚道, 潘錫康, 宋社吾, 張道環(huán), 黃琦, 儲常連. 小麥紅吸漿蟲種群動態(tài)、消長因素及為害調(diào)查研究. 安徽農(nóng)學(xué)院學(xué)報, 1987, (3): 43- 48.

[7] Elliott R H, Mann L W. Susceptibility of red spring wheat,Triticumaestivuml. Cv. Katepwa, during heading and anthesis to damage by wheat midge,Sitodiplosismosellana(Géhin) (Diptera: cecidomyiidae). The Canadian Entomologist, 1996, 128(3): 367- 375.

[8] Gaafar N, Volkmar C. Evaluation of wheat ear insects in large scale field in central Germany. Agricultural Sciences, 2010, 1(2):68- 75.

[9] Dexter J E, Preston K R, Cooke L A, Morgan B C, Kruger J E, Kilborn R H, Elliott R H. The influence of orange wheat blossom midge (SitodiplosismosellanaGéhin) damage on hard red spring wheat quality and the effectiveness of insecticide treatments. Canadian Journal of Plant Sciences,1987, 67(3): 697- 712.

[10] 倪漢祥, 丁紅建, 郭予元. 小麥紅吸漿蟲種群動態(tài)及綜合治理技術(shù)體系成果研究回顧與展望 //成卓敏. 植物保護(hù)科技創(chuàng)新與發(fā)展.北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社, 2008: 37- 44.

[11] 王書芳, 霍春玲, 李金鳳, 申景梅, 王瑞海, 楊淑敏. 魏縣小麥吸漿蟲為害上升原因分析及綜防措施. 中國植保導(dǎo)刊, 2012, 32(2): 39- 41.

[12] 王維蓮, 江彥軍, 李光. 2013年石家莊市小麥吸漿蟲重發(fā)原因及防治對策. 現(xiàn)代農(nóng)村科技, 2013, (11): 33- 34.

[13] 解麗娜, 張小龍, 李虎群, 張艷剛. 安新縣2012年小麥吸漿蟲發(fā)生特點及防治對策. 中國農(nóng)技推廣, 2013, 29(7): 45- 45, 9- 9.

[14] 武予清, 趙文新, 蔣月麗, 段云. 小麥紅吸漿蟲成蟲的黃色粘板監(jiān)測. 植物保護(hù)學(xué)報, 2009, 36(4): 381- 382.

[15] 武予清, 段愛菊, 張自啟, 劉長營, 劉順通, 苗進(jìn), 蔣月麗, 段云, 鞏中軍, 李彤. 小麥品種的麥紅吸漿蟲抗性分級方法及抗性評價. 作物學(xué)報, 2013, 39(12): 1271- 1276.

[16] Geange S W, Pledger S, Burns K C,Shima JS. A unified analysis of niche overlap incorporating data of different types. Methods in Ecology and Evolution, 2011, 2(2): 175- 184.

[17] Jacquemin G, Chavalle S, De ProftMi. Forecasting the emergence of the adult orange wheat blossom midge,Sitodiplosismosellana(Géhin) (Diptera: Cecidomyiidae) in Belgium. 2014, Crop Protection, 58 (1): 6- 13.

[18] Parmesan C. Ecological and evolutionary responses to recent climate change. Annual Review of Ecology, Ecology,and Systematics,2006,37(1): 637- 669.

[19] 武予清, 劉順通, 段愛菊, 劉長營, 張自啟, 蔣月麗, 段云. 河南西部小麥紅吸漿蟲禾本科寄主植物的記述. 植物保護(hù), 2010, 36(5): 138- 140.

[20] Gong Z J, Wu Y Q, Miao J, Duan Y, Jiang Y L, Li L. Global transcriptome analysis of orange wheat blossom midge,Sitodiplosismosellana(Gehin) (Diptera: Cecidomyiidae) to identify candidate transcripts regulating diapause. PLOS One, 2013, 8(8): e71564.

[21] Elliott R H, Mann L, Olfert O. Calendar and degree-day requirements for emergence of adult wheat midge,Sitodiplosismosellana(Géhin) (Diptera: Cecidomyiidae) in Saskatchewan, Canada. Crop Protection, 2009, 28(7): 588- 594.

[22] 苗進(jìn), 武予清, 郁振興, 陳華爽, 劉順通, 蔣月麗, 段云. 麥紅吸漿蟲隨氣流遠(yuǎn)距離擴(kuò)散的軌跡分析. 昆蟲學(xué)報, 2011, 54(4): 432- 436.

[23] Miao J, Wu Y Q, Gong Z J, He Y Z, Duan Y, Jiang Y L. Long-distance wind-borne dispersal ofSitodiplosismosellanaGéhin (Diptera: Cecidomyiidae) in northern China. Journal of Insect Behavior, 2013, 26(1): 120- 129.

[24] Hao Y N, Miao J, Wu Y Q, Gong Z J, Jiang Y L, Duan Y, Li T, Cheng W N, Cui J X. Flight performance of the orange wheat blossom midge (Diptera: Cecidomyiidae). Journal of Economic Entomology, 2013, 106(5): 2043- 2047.

[25] Duan Y, Wu Y Q, Luo L Z, Miao J, Gong Z J, Jiang Y L, Li T. Genetic diversity and population structure ofSitodiplosismosellanain northern China. PLOS One, 2013, 8(11): e78415.

[26] 張一馳, 吳凱, 于靜潔, 夏軍. 華北地區(qū)1951—2009 年氣溫、降水變化特征. 自然資源學(xué)報,2011, 26(11): 1931- 1940.

[27] 龐春明, 郭北海. 用灰色關(guān)聯(lián)度分析河北省冬小麥品種的演變規(guī)律. 國外農(nóng)學(xué)-麥類作物,1994, (1): 36- 39.

[28] 陳浩, 李怡萍, 高宏利, 薛改妮, 肖智輝, 劉彥飛, 仵均祥. 小麥吸漿蟲發(fā)生與小麥產(chǎn)量損失間的關(guān)系. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2011, 20(7): 37- 40.

The synchronization of ear emerging stages of winter wheat with occurrent periods of the orange wheat blossom midge,Sitodiplosismosellana(Gehin)(Diptera: Cecidomyiidae) adults and its damaged level

WU Yuqing1,*, DUAN Aiju2, ZHANG Ziqi2, LIU Changying2, LIU Shuntong2, MIAO Jin1, GONG Zhongjun1,DUAN Yun1, JIANG Yueli1, LI Tong1

1InstituteofPlantProtection,HenanAcademyofAgriculturalSciences，KeyLaboratoryofCropPestsControlofHenanProvince,KeyLaboratoryofPestManagementinSouthofNorth-China,MinistryofAgriculture,Zhengzhou450002,China2LuoyangMunicipalAcademyofAgriculturalandForestrySciences,Luoyang471000,China

The orange wheat blossom midge (OWBM),Sitodiplosismosellana(Gehin), is one of the most important pests of winter wheat in North China. It often feeds on developing wheat kernels and can cause a serious yield loss of this cereal. There were 2.4 million hectares with OWBM occurrence in 2013 in China. On the other hand, from the 1950s to the present time, the northern boundary of the OWBM occurrence area has shifted towards the pole by about four degrees of latitude (440 km) in North China. The northern area of North China, including Hebei, Beijing, Tianjin and northwestern Shandong, has become a novel occurrence region.This investigation was carried out on bagged ears of flag leaf, ear emergent and flowering stages of the winter wheat cultivar, Luomai 24, protected from the OWBM in fields in 2012 at Jiaozhaivillage, Luolong district, Luoyang city, Henan. The OWBM adults were monitored in April and May with yellow sticky traps, and the adult period of OWBM was found to overlap with the ear emergent and flowering stages of the cultivar. There were no damaged bagged ears in the flag leaf stage. The yield losses in bagged ears from 1/4 to 3/4 ear emergence were significantly less than in the fully ear emergent stage, but there were no significant differences between bagged early and late flowering stages. However, the yield loss in bagged flowering ears (average 10.79%) was significantly higher than in the bagged ear emergent stage (average 3.48%).The result revealed that emerging ears are susceptible to OWBM infestation. The damage level was evaluated in terms of synchronization of ear emergence stages of winter wheat cultivars with occurrence periods of OWBM adults in the 2012 and 2013 crop growing seasons. More than 400 susceptible cultivars were evaluated. Because of a 2℃ lower temperature on 19 April 2013, the adult period ran from 4 May to 13 May that year. Synchronization was calculated using the niche overlap formula (Geange et al 2011). In the 2012 growing season, the maximum synchronization value for 23 cultivars was 0.628 when the ear emergent stage ran from 22 April to 28 April, and the average yield loss was 78.1%. The minimum synchronization value was 0.307 for three cultivars when the ear emergent stage ran from 28 April to 2 May, and the average yield loss was 11.7%. In the 2013 growing season, the maximum synchronization value for three cultivars was 0.783 when the ear emergent stage ran from 4 May to 11 May, and the average yield loss was 2.41%. The minimum value for 11 cultivars was 0.062 when the ear emergent stage ran from 15 April to 25 April, and the average yield loss was 0.04%. The results obtained indicate that higher synchronization values led to more serious yield losses and there was a significant relationship between them. The yield losses of wheat cultivars showed a significant positive correlation with the total number of OWBM adults during the ear emergent stage. This conclusion indicates that the control strategy should be aimed at chemical protection of the ear emergent stage in China until resistant wheat cultivars are planted, because the infestive OWBM occurrence period is in the ear emergent stages of winter wheat, and not the flowering stage. At the same time, the result may help to explain why the OWBM occurrence area has shifted towards the pole because the average winter and spring temperature has risen by 1.5℃ since the 1950s in the northern area of North China, and there might now be an synchronous or matched status between wheat ear emergent stage and OWBM adults in the northern area of North China.

wheat ear emerging stage;Sitodiplosismosellana; adult occurrence period; synchronization; damage level

國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS- 03); 國家自然科學(xué)基金(31201513)

2013- 08- 11;

2014- 06- 12

10.5846/stxb201308112060

*通訊作者Corresponding author.E-mail: yuqingwu36@hotmail.com

武予清, 段愛菊, 張自啟, 劉長營, 劉順通, 苗進(jìn),鞏中軍, 段云, 蔣月麗, 李彤.小麥抽穗期與麥紅吸漿蟲成蟲發(fā)生期的同步性及其受害程度.生態(tài)學(xué)報,2015,35(11):3548- 3554.

Wu Y Q, Duan A J, Zhang Z Q, Liu C Y, Liu S T, Miao J, Gong Z J,Duan Y, Jiang Y L, Li T.The synchronization of ear emerging stages of winter wheat with occurrent periods of the orange wheat blossom midge,Sitodiplosismosellana(Gehin) (Diptera: Cecidomyiidae) adults and its damaged level.Acta Ecologica Sinica,2015,35(11):3548- 3554.