中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保所在利用綠肥作物實(shí)現(xiàn)遷飛害蟲(chóng)生態(tài)調(diào)控方面取得階段性進(jìn)展

　　草地貪夜蛾 Spodoptera frugiperda 和草地螟 Loxostege sticticalis 均是我國(guó)重大遷飛性害蟲(chóng)，被列入國(guó)家“一類(lèi)農(nóng)作物病蟲(chóng)害名錄”，對(duì)我國(guó)糧食安全和生物安全造成重大威脅。研發(fā)其生態(tài)調(diào)控技術(shù)是化學(xué)農(nóng)藥減施、保護(hù)生態(tài)和實(shí)現(xiàn)害蟲(chóng)可持續(xù)治理的重要途徑。近年來(lái)，隨著國(guó)家土地質(zhì)量提升行動(dòng)、輪作休耕等制度的執(zhí)行，綠肥作物種植面積呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，在化肥農(nóng)藥雙減中發(fā)揮重要作用。我國(guó)一直在推進(jìn)綠肥的生態(tài)服務(wù)功能研究，并形成了基于綠肥的生態(tài)修復(fù)技術(shù)和“綠肥+”的產(chǎn)業(yè)機(jī)制。然而，基于綠肥作物的害蟲(chóng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及蟲(chóng)害管理往往被忽視，且綠肥在害蟲(chóng)生態(tài)調(diào)控及誘導(dǎo)作物抗蟲(chóng)性方面的研究仍然匱乏。

 

　　近期，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所糧食作物害蟲(chóng)監(jiān)測(cè)與控制創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)分別在《Journal of Pest Science》、《Insects》和《Journal of Economic Entomology》上發(fā)表了題為“Feeding experience on hairy vetch induces a loss of host-specific adaptation to maize and changes in the gut microbiota communities of the fall armyworm”，“Green manure crops as food source: Impact on the performance of the migratory beet webworm,  Loxostege sticticalis  (Lepidoptera: Pyralidae)”和“Population development, fecundity, and flight of  Spodoptera frugiperda  (Lepidoptera: Noctuidae) reared on three green manure crops: Implications for an ecologically based pest management approach in China”的3篇論文，針對(duì)利用綠肥作物生態(tài)調(diào)控草地貪夜蛾和草地螟種群動(dòng)態(tài)開(kāi)展相關(guān)研究，并取得了階段性的進(jìn)展。

 

　　研究結(jié)果表明，草地貪夜蛾取食綠肥作物紫云英 Astragalus sinicus 不能完成完整的世代發(fā)育，而草地螟取食毛葉苕子 Vicia villosa 也不能完成完整的世代發(fā)育，且取食毛葉苕子和箭筈豌豆均顯著降低了草地貪夜蛾的適合度，取食豌豆和箭筈豌豆也降低了草地螟的適合度。飛行能力測(cè)試進(jìn)一步證明，取食綠肥作物的草地貪夜蛾和草地螟成蟲(chóng)飛行能力均顯著下降，表現(xiàn)出對(duì)遠(yuǎn)距離遷飛的不利影響。進(jìn)一步通過(guò)建立兩性生命表和16s rDNA測(cè)序，測(cè)定了毛葉苕子取食經(jīng)歷對(duì)草地貪夜蛾在玉米上的寄主適應(yīng)特性及其腸道微生物群落的影響。此外，毛葉苕子取食經(jīng)歷誘導(dǎo)了草地貪夜蛾對(duì)玉米寄主適應(yīng)特性的降低，甚至喪失，首次揭示了腸道微生物可能在草地貪夜蛾寄主適應(yīng)性中發(fā)揮重要的作用。

 

　　本研究從害蟲(chóng)生態(tài)調(diào)控角度為我國(guó)綠肥作物推廣選擇適宜品種提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)，并首次探討了綠肥作物在重大遷飛性害蟲(chóng)生態(tài)治理中的重要作用。

 

　　中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所為論文第一完成單位，江幸福研究員為論文通訊作者，博士后馬琳、植保所張蕾研究員、研究生吳菲菲和唐瑤璐為第一（共同第一）作者。該研究得到了國(guó)家綠肥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-22）、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2019YFD0300101，2021YFD1400701，2022YFD1400600）和國(guó)家自然科學(xué)基金（32072420）等項(xiàng)目資助。

 

　　原文鏈接：

 

　　https://doi.org/10.1007/s10340-023-01682-w

 

　　https://doi.org/10.3390/insects14080693

 

　　https://doi.org/10.1093/jee/toab235