4種暖季型草坪草對甘藍夜蛾幼蟲的自然抗性研究

李俊偉 王兆龍

（上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院，上海 200240）

植物和昆蟲之間既相互依存，又相互斗爭，形成了一個相對穩(wěn)定的動態(tài)平衡關(guān)系[1]。目前，已報道的高爾夫球場草坪上的有害生物包括細(xì)菌、真菌、病毒、昆蟲等[2]，其中，在高爾夫球場草坪建植、養(yǎng)護過程中，蟲害是主要的影響因素[3]，蟲害輕度發(fā)生會影響草坪的景觀效果和使用，重度發(fā)生則會造成草坪草大面積死亡。在亞熱帶地區(qū)及我國南方地區(qū)的高爾夫球場草坪上，鱗翅目夜蛾科的甘藍夜蛾是主要的食葉害蟲，其發(fā)生嚴(yán)重時草坪草的葉片僅剩葉柄和葉脈，導(dǎo)致草坪草減產(chǎn)25%～40%[4-5]。在此背景下，筆者以大量爆發(fā)甘藍夜蛾蟲害的老撾萬象湖景高爾夫球場為研究對象，于2017年研究了4種常用暖季型草坪草對甘藍夜蛾幼蟲生長、生存情況的影響，以期分析暖季型草坪草對甘藍夜蛾的自然抗性，從而給亞熱帶地區(qū)及我國南方地區(qū)高爾夫球場的草種選擇、蟲害預(yù)防工作提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗地為老撾萬象湖景高爾夫球場，該球場占地面積為70 hm2，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫為24～27 ℃，年降雨量為1 700～2 200 mm，雨季為5月—10月、旱季為11月—翌年4月。

試驗所用暖季型草坪草分別為假儉草（品種為“平民”，Eremochloa ophiuroides var.‘Civil’）、雜交狗牙根（品種為“老鷹”，Cynodon dactylon×C. transvaalensis var.‘TifEage’）、海濱雀稗（品種為“薩拉姆”，Paspalum notatum var.‘Salam’）和溝葉結(jié)縷草（品種為“馬尼拉”，Zoysia matrella）。

試驗建設(shè)面積為800 m2的試驗備草區(qū)，按照高爾夫球道建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)坪床，先推平壓實土層，再鋪20 cm厚的沙層（采用湄公河沙，符合USGA果嶺沙標(biāo)準(zhǔn)），再推平、壓實沙層。同時，土層內(nèi)布設(shè)淺排水管網(wǎng)，呈魚骨狀排列，排水管道間隔3 m，管溝底部和側(cè)面用土工布覆面，管道在管溝內(nèi)用瓜子石包覆；噴灌系統(tǒng)與球道建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)一致，使用Toro噴灌控制系統(tǒng)、分控箱、標(biāo)準(zhǔn)2寸PVC噴灌管、噴頭，按三角形規(guī)則進行布放。坪床準(zhǔn)備完成后，使用土壤熏蒸劑并用薄膜覆蓋進行為期1周的熏蒸作業(yè)。然后將800 m2的試驗區(qū)按“十”字劃分成各200 m2（面積均等）的4個區(qū)域，并使用寬0.4 m的塑料圍皮對4個區(qū)域進行區(qū)隔，塑料圍皮插入地下30 cm，露出沙面10 cm，防止不同草坪草竄種。對試驗備草區(qū)周邊10 m范圍內(nèi)的土壤也進行熏蒸處理，并覆蓋黑色薄膜，作為隔離帶，防止其他植物進入試驗備草區(qū)而影響試驗結(jié)果。分區(qū)、熏蒸工作完成后開始種植暖季型草坪草，4個區(qū)域按右下、右上、左上、左下的順序分別編號為A1、A2、A3、A4，并分別種植假儉草、雜交狗牙根、海濱雀稗、溝葉結(jié)縷草，然后進行3個月的成坪養(yǎng)護[每天在8:00—17:00期間，每隔1 h澆1次水，每次開噴頭2圈，夜間澆2次水，每次開噴頭2圈；每10 d施用復(fù)合肥（NP-K=15-15-15）10 g/m2。成坪養(yǎng)護期結(jié)束后，種植的4種試驗草坪草都已完全覆蓋地塊表面，之后，按照老撾萬象湖景高爾夫球場養(yǎng)護標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)進行養(yǎng)護，對試驗草坪每隔1 d進行1次剪草作業(yè)，剪草高度為15 mm；每月施肥2次，每次施肥7.5 g/m2，輪流施用（N-P-K=13∶3∶15）復(fù)合肥和（N-P-K=13∶18∶18）復(fù)合肥料（肥料粒徑1.6～2.8 mm）；每天夜間澆1次水，每次開噴頭4圈。

供試的甘藍夜蛾幼蟲從萬象湖景高爾夫球場內(nèi)捕獲，試驗當(dāng)天現(xiàn)場捕捉，捕捉時工人使用膠質(zhì)手套，輕輕拾起后放入蓋有濕毛巾的紙盒中，紙盒收集滿后放置在溫度為（24±1）℃的房間內(nèi)，采集到足夠數(shù)量的幼蟲后，人工挑選分類，挑選體長在1.5～2.8 cm之間的2齡蟲。幼蟲挑選當(dāng)天進行接種試驗，運輸過程中同樣使用上述蓋有濕毛巾的紙盒，以最大限度保證甘藍夜蛾幼蟲的成活率。

1.2 試驗設(shè)計

本試驗研究包含兩個內(nèi)容：（1） 對比試驗。即在同等條件的4種草坪草上接種相同數(shù)量、同齡的甘藍夜蛾幼蟲，觀察幼蟲成活率、體長增長率、體重增長率、死亡率。（2） 自由取食試驗。即在自由選擇的情況下，觀察甘藍夜蛾幼蟲喜食的草種。

1.2.1 對比試驗

準(zhǔn)備16個直徑1 m、高25 cm的圓形金屬框，將金屬框隨機分別放入A1、A2、A3、A44個區(qū)域，每個區(qū)域放置4個作為試驗樣方，放置時將框插入地下15 cm，草面上露出部分高10 cm，分別編號1、2、3、4，組成每個小框的編號（例如A1-1、A1-2、A1-3、A1-4等）。

試驗當(dāng)日，從球場內(nèi)采集2齡、身長和體重相似、活力良好的甘藍夜蛾幼蟲228頭，平均分成4個群組（每個群組57頭），分別放入A1、A2、A3、A44個區(qū)域中，其中，每個群組中隨機取出12條蟲測身長，并將每一群組剩余的45頭幼蟲集體稱重。放入時，在每個區(qū)域的4個樣方中隨機選擇3個樣方各放入15頭蟲（例如，A區(qū)域中，隨機選擇A1-1、A1-3、A1-43個樣方，各放入15頭蟲）。然后，在每個試驗樣方上蓋雙層濕紗布，每天8:00-18:00每隔2 h加水濕潤1次，防止陽光直射樣方造成溫度過高，導(dǎo)致甘藍夜蛾幼蟲非正常死亡。

試驗開始后，暫停試驗地的剪草、施肥工作。至試驗后第10天，將樣方內(nèi)所有的蟲取出，測量幼蟲的體長、體重并記錄死亡率，以獲得蟲在不同草坪草樣方內(nèi)的生長數(shù)據(jù)和死亡數(shù)據(jù)，并分析不同草坪草對甘藍夜蛾幼蟲生長、生存的影響。試驗至少重復(fù)4次。

1.2.2 自由取食試驗

準(zhǔn)備1個邊長為1 m的方形金屬框，在海濱雀稗、雜交狗牙根、溝葉結(jié)縷草、假儉草4種草坪草的交界處插入地下，露出土面20 cm，每個草種的框內(nèi)面積均為0.5 m×0.5 m。在方框上覆蓋雙層濕紗布，每天8:00—18:00每隔2 h加水濕潤1次，防止陽光直射樣方造成溫度過高，導(dǎo)致甘藍夜蛾幼蟲非正常死亡。在樣方范圍內(nèi)，將試驗備草區(qū)種植時插入的黑色塑料圍皮取出，以使幼蟲可在不同草種之間自由活動。

試驗當(dāng)日，從球場內(nèi)采集2齡、身長和體重相似、活力良好的甘藍夜蛾幼蟲40頭，進行稱重、測量身長，之后放入試驗樣方中。試驗開始后，暫停試驗地的剪草工作，澆水、施肥等管理措施不變，至試驗第10天白天（甘藍夜蛾幼蟲休眠期），記錄在每種草坪草中找到的幼蟲數(shù)量并全部取出，同時對取出的甘藍夜蛾幼蟲進行稱重、測量身長，并記錄死亡率。試驗重復(fù)10次。

1.3 生理指標(biāo)測定

身長測量：將幼蟲放在濕紗布上，用手輕輕按住蟲身，采用游標(biāo)卡尺測量幼蟲的身長，并記錄數(shù)值。按照以下公式計算體長增長率，體長增長率=[（試驗第10天幼蟲體長-試驗當(dāng)天幼蟲體長）÷試驗當(dāng)天幼蟲體長]×100%。

體重測量：由于幼蟲體重較小，故采用整體稱重法進行幼蟲體重測量，即將要放入試驗樣方的幼蟲整體稱重，計算平均體重；試驗第10天將仍然存活的幼蟲取出后整體稱重，計算平均體重。按照以下公式計算體重增長率，體重增長率=[（試驗第10天幼蟲平均體重-試驗當(dāng)天幼蟲平均體重）÷試驗當(dāng)天幼蟲平均體重]×100%。

成活率：按照以下公式計算成活率，幼蟲成活率=[（試驗第10天存活幼蟲數(shù)-試驗當(dāng)天幼蟲數(shù)）÷試驗當(dāng)天幼蟲數(shù)]×100%。

1.4 數(shù)據(jù)處理和分析

采用Excel和SigmaPlot 12.5進行數(shù)據(jù)處理和作圖。采用Duncan’s multiple range test（P<0.05）進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 甘藍夜蛾幼蟲在4種草坪草中的體長增長情況

由圖1可知，甘藍夜蛾幼蟲在4種草坪草中的體長均有所增加，但各種草之間的增長率存在顯著差異。其中，雜交狗牙根中的幼蟲體長增長率顯著高于其他3種草坪草，其次是海濱雀稗和溝葉結(jié)縷草，且兩者間幼蟲體長增長率差異不顯著，假儉草中的幼蟲體長增長率顯著低于上述3種草坪草。

圖1 甘藍夜蛾幼蟲在4種草坪草上的體長增長率分析

2.2 甘藍夜蛾幼蟲在4種草坪草中的體重增長情況

由圖2可知，甘藍夜蛾幼蟲在4種草坪草中的體重均有所增加，但各種草之間的增長率存在顯著差異。其中，雜交狗牙根對幼蟲體重增長最為有利，體重增長率高于其他3種草坪草，其次是溝葉結(jié)縷草和海濱雀稗，這3種草坪草間幼蟲體重增長率差異不顯著，假儉草中的幼蟲體重增長率顯著低于上述3種草坪草。

圖2 甘藍夜蛾幼蟲在4種草坪草上的體重增長率分析

2.3 甘藍夜蛾幼蟲在4種草坪草中的存活情況

由圖3可知，甘藍夜蛾幼蟲在4種草坪草中的成活率存在顯著差異（P<0.05），成活率從高到低依次為雜交狗牙根、溝葉結(jié)縷草、假儉草、海濱雀稗。

圖3 甘藍夜蛾幼蟲在4種草坪草上的存活率分析

2.4 甘藍夜蛾幼蟲在4種草坪草中的自由取食分布比例

在5月—10月開展甘藍夜蛾幼蟲的自由取食試驗，每月進行2次，共10次。由圖4可知，甘藍夜蛾幼蟲對假儉草的取食傾向性最低（3.9%），遠(yuǎn)低于其他3種草坪草，對雜交狗牙根的取食傾向性最高（52.5%）；同時，10次試驗中僅假儉草中的幼蟲數(shù)量多次為0。因此，甘藍夜蛾幼蟲對4種草坪草的取食傾向性由高到低依次為雜交狗牙根、溝葉結(jié)縷草、海濱雀稗、假儉草。

圖4 甘藍夜蛾幼蟲在4種草坪草上的取食分布比例分析

3 討 論

試驗結(jié)果表明，雜交狗牙根中甘藍夜蛾幼蟲的體長增長率、體重增長率、存活率均超過其他3種草坪草；海濱雀稗和溝葉結(jié)縷草對甘藍夜蛾幼蟲的體長、體重的影響程度相似，且兩者間差異不顯著，但在幼蟲存活率方面，溝葉結(jié)縷草更有利于甘藍夜蛾幼蟲存活；假儉草是對甘藍夜蛾幼蟲生長發(fā)育最為不利的草坪草，其幼蟲的體長增長率、體重增長率均顯著低于其他3種草坪草，幼蟲存活率也較低，雖高于海濱雀稗，但兩者間差異不顯著，且低于雜交狗牙根和溝葉結(jié)縷草。因此，按照有利于甘藍夜蛾幼蟲生長的程度對4種草坪草進行排序，依次為雜交狗牙根、溝葉結(jié)縷草、海濱雀稗、假儉草。海濱雀稗中甘藍夜蛾幼蟲的成活率遠(yuǎn)低于其他3種草坪草，究其原因：（1）海濱雀稗的葉片多、葉片再生性強，葉片很難被完全吃完，試驗持續(xù)時間較長（試驗時間為10 d，其他草坪草樣方中的草不到10 d即被吃完，試驗結(jié)束較早），而試驗幼蟲的死亡率與試驗時間有明顯關(guān)聯(lián)，故幼蟲死亡率較高；（2）甘藍夜蛾幼蟲對海濱雀稗的嫩葉取食傾向程度優(yōu)于老葉，故當(dāng)嫩葉被吃完時，幼蟲的進食率下降，死亡率增高。

昆蟲對不同寄主植物的喜好性不同[6]。本試驗發(fā)現(xiàn)，在取食傾向性方面，甘藍夜蛾幼蟲對雜交狗牙根的取食傾向性明顯超過其他草坪草；甘藍夜蛾幼蟲對海濱雀稗的取食傾向性有一個明顯降低的過程，這是因為老撾當(dāng)?shù)氐挠昙緸?月—9月，本試驗持續(xù)時間包括了雨季，隨著雨季的開始，甘藍夜蛾幼蟲的取食傾向性開始降低；甘藍夜蛾幼蟲對溝葉結(jié)縷草的取食傾向性相對穩(wěn)定，與雨季的關(guān)系不明顯；假儉草是甘藍夜蛾幼蟲取食傾向性最低的草種，其較大的葉片、粗糙的質(zhì)地都是甘藍夜蛾幼蟲取食的障礙，且假儉草中的幼蟲死亡率在雨季剛開始時有明顯上升的趨勢（第3次試驗），之后逐步趨于穩(wěn)定，并在雨季即將結(jié)束時再次出現(xiàn)明顯上升（第10次試驗），這表明，雨季與旱季交接的節(jié)點是甘藍夜蛾幼蟲死亡的高峰期，而隨著雨季和旱季的深入推進，幼蟲會逐步適應(yīng)氣候變化，甘藍夜蛾幼蟲死亡率趨于穩(wěn)定。

由甘藍夜蛾幼蟲在4種草坪草中的自由取食試驗結(jié)果可知，甘藍夜蛾幼蟲對雜交狗牙根的取食傾向性最高（52.5%），對溝葉結(jié)縷草（24.4%）和海濱雀稗（19.2%）的取食傾向性次之，對假儉草的取食傾向性最低（3.9%），且在10次試驗中，僅假儉草中的甘藍夜蛾幼蟲數(shù)量多次為0，表明甘藍夜蛾幼蟲對假儉草表現(xiàn)出較為明顯的取食趨避。甘藍夜蛾幼蟲對4種草坪草的取食傾向性由高到低依次為雜交狗牙根、溝葉結(jié)縷草、海濱雀稗、假儉草，這與上述草坪草對甘藍夜蛾幼蟲生長、生存情況的影響存在相同的對應(yīng)關(guān)系，這說明草坪草的植物形態(tài)、組織特征、生理生化特征會對害蟲的生長造成影響，通過使害蟲取食不便或影響害蟲的生長發(fā)育，為害蟲帶來有利或不利的生長環(huán)境，與此同時，害蟲也會對不同草坪草產(chǎn)生趨利避害的行為特征，會優(yōu)先選擇適宜其生長、利于其成活的草坪草。

4 結(jié) 論

試驗結(jié)果表明，4種暖季型草坪草對甘藍夜蛾幼蟲生長、生存情況的影響存在顯著差異。其中，雜交狗牙根是對甘藍夜蛾幼蟲存活、生長最有利的草種，假儉草則對甘藍夜蛾幼蟲的存活、生長影響較大，表現(xiàn)出對甘藍夜蛾幼蟲最強的自然抗性，4種草坪草對甘藍夜蛾幼蟲的自然抗性由低到高依次為雜交狗牙根、溝葉結(jié)縷草、海濱雀稗、假儉草。因此，在甘藍夜蛾生長旺盛的區(qū)域，在滿足高爾夫球場需求的前提下，可通過選擇種植假儉草來降低甘藍夜蛾的發(fā)生和為害。本試驗結(jié)果對亞熱帶地區(qū)及我國南方地區(qū)的抗蟲草坪草選擇有較好的指導(dǎo)意義。