白背飛虱(學名:Sogatella furcifera)是稻虱科白背飛虱屬的一種昆蟲,是水稻上的重要害蟲之一。截止至2021年,白背飛虱主要分布在亞洲,北美洲、大洋洲、非洲也有分布,其在中國各地均有分布。白背飛虱以成蟲和若蟲群集在水稻株基部刺吸汁液。白背飛虱具有趨光性和趨嫩性;長翅型成蟲還具有遠距離遷飛特性。
白背飛虱的成蟲和若蟲在水稻和碑草,田塘、溝邊的一些禾本科雜草上棲息,在玉米上能看到長翅型成蟲。長翅型成蟲體長4-5毫米,體灰黃色,前翅較透明,淺棕褐色,翅脈淡黃,中間有一褐斑。短翅型體長約4.0毫米,灰黃色至淡黃色,翅短僅及腹部一半。白背飛虱成蟲饑餓耐受能力隨著溫度的上升而降低,各齡若蟲隨著蟲齡的增長,耐饑餓能力增強。但是各蟲態的抗寒力較弱,冬季沒有休眠和滯育現象。
白背飛虱的食性較為專一,主要取食水稻、玉米、大麥、小麥、甘蔗、高粱等和禾本科雜草。其取食會造成稻葉葉尖褪綠變黃,水稻生長遲緩,分蘗推遲,癟粒增多,嚴重時全株枯死,形成“冒穿”,呈“虱燒”狀。此外,白背飛虱的取食有可能傳播其他病害和病毒,如云南煙草從枝癥。
命名與分類
1899年,匈牙利昆蟲學家蓋左·霍瓦特(Geza Horváth)根據在日本采到的雄蟲標本首先建立了這個種,命名為Delphox furcifera,1963年由學者芬納(Fennah)改放在Sogatella屬內。其是稻虱科白背飛虱屬的一種昆蟲,依據形態可分為長翅型和短翅型。
形態特征
卵
白背飛虱的卵體呈尖椒形,長約0.8毫米,細瘦,微彎曲、卵產于葉卵鞘中肋組織中。卵單行排列成塊。初產時乳白色略透明后淡黃色,香蕉形,雙行排成塊,并在較細的前端出現2個紅色眼點。
若蟲
白背飛虱若蟲共5齡。腹部各節分界明顯。2齡若蟲體背現不規則云斑紋。3-5齡若蟲胸腹部背面有云紋狀的斑紋,腹蟲末較尖。翅芽明顯。高齡若蟲長約2.7毫米,近梭形,兩端較,中部較寬,前翅芽較后翅芽長,初孵時乳白色有淡灰斑,后呈淡灰黃色,體背有灰褐色或灰青色塊狀斑紋。
成蟲
白背飛虱長翅型成蟲體長4-5毫米,體灰黃色,頭部包括復眼窄于前胸背板。頭部矩形,中長是基寬的1.3倍,端緣截形中側起自側緣中偏下方,在頭頂端緣相遇;額長為最寬處寬的2.4倍,以端部1/3為最寬,中于基端分叉。頭頂較突出在復眼前方,復眼黑色。觸角褐色向頭兩側橫出,第1節比端部寬度長,第2節的長度是第1節的兩倍,前胸背板側不能延伸到后緣。口器針狀。顏面有3條淡色的縱突,溝色深,黑白分明。中胸背板也是縱脊色淡,溝色深。中胸小盾板中央長有1個白色或成藍白色斑的五角形,兩側各具半月形褐色條斑紋。前翅較透明,中間有一褐翅斑。長翅型前翅伸達腹部第6節。前翅淺棕褐色,翅脈淡黃,末端稍暗,部分末端有煙褐色暈,翅斑為深褐色。短翅型體長約4.0毫米,灰黃色至淡黃色體型肥胖,翅短,僅及腹部一半。后足脛距具緣齒22-25枚。
分布棲息
分布范圍
世界分布
世界范圍內,白背飛虱種群主要分布于東南亞、南亞、東亞(日本、朝鮮、中國等)地區,美洲和大洋洲部分地區。在夏季和初秋,其在并不種植水稻的俄羅斯濱海地區、蒙古、西伯利亞、庫頁島等地也均有分布,而造成這一情況的原因,主要是白背飛虱長翅型成蟲遠距離遷飛導致。
中國分布
白背飛虱全中國各省、直轄市、自治區幾乎均有分布,分布南起海南島,北至北緯46度左右的佳木斯市、慶安縣等地區,向東至臺灣省,西至云南省德宏傣族景頗族自治州、張掖市地區,西藏自治區南部的察偶、墨脫縣和西北稻區,以及新疆維吾爾自治區的米泉也有分布。
棲息環境
白背飛虱的成蟲和若蟲不止可以棲息在水稻和碑草,也可以生活在田塘、溝邊的禾本科雜草上,在玉米上能看到長翅型成蟲,不過是否在這些植物上取食、繁殖或只是暫時棲息尚不清楚。小米、甘蔗、高梁、菱白等作物和其他雜草上尚未發現任何蟲態期的白背飛虱生活。
生活習性
覓食行為
白背飛虱食性較為單一,主要取食水稻、玉米、大麥、小麥、甘蔗、高粱等及禾本科雜草。其多以成蟲和若蟲群集的形式在水稻株基部刺吸汁液。
成蟲活動以上午10時至下午3時為最盛,平時多在水和葉背取食活動。雌成蟲羽化當天吸食水稻汁液最多,在羽化后第2~6天,雌成蟲取食量明顯下降,而在第1天以后,雄成蟲的取食量明顯高于羽化日。白背飛虱若蟲孵化后,在稻株下部取食3齡前食量小,4、5齡食量大增,為害加重,活動力以3、4齡最強。若蟲一般多生活在稻縱下部,并有部分低齡若蟲在幼嫩心葉內取食。
趨光性和趨嫩性
白背飛虱具有趨光性,其長翅型成蟲對雙色燈的撲燈性比單色燈強。雌蟲的趨光性稍強于雄蟲,尤以遷入代成蟲更明顯。除趨光性外,白背飛虱還具有趨嫩性,在夜晚長翅型成蟲大量撲燈,尤以悶熱的黑夜撲燈最多。一般較嫩綠的田塊,容易招引成蟲產卵和為害。
遷飛特性
長翅型白背飛虱成蟲具有遠距離遷飛特性。白背飛的成蟲在高空氣流的作用下,可以遠距離的遷飛,以擴大發生為害區域。如在中國衢州市觀察到,白背飛虱6月20日前全為遷入;6月下旬至7月上旬時遷入蟲源和本地繁殖蟲源兩種蟲源混合發生,以遷入為主;7月中下旬至8月上旬以遷出為主;8月上末至中旬,由早稻上遷入的本地蟲源為主;8月下旬至10月上以遷出為主,10月中旬至11月上旬以遷出為主,尚有北方回遷過境蟲源。
耐饑力和耐寒力
白背飛虱成蟲隨著氣溫的升高,其對食物的耐饑餓能力逐漸下降;各齡若蟲隨著蟲齡的增長,耐饑餓能力增強。在同一氣溫下,其耐饑力均以羽化后3天和5天開始饑餓者為強,而后逐漸減弱。雌蟲的存活時間比雄蟲長,羽化7天后饑餓則相反,雄蟲存活時間比雌蟲長。
白背飛虱的適溫范圍很寬,30℃和15℃都可以正常生長和發育,但對濕度的要求很高,80%~90%的相對濕度最宜。白背飛虱各蟲態的抗寒力較弱,冬季沒有休眠和滯育現象,冬季有霜凍地區,以卵越冬的可能性極小。低于10℃時,隨著氣溫的下降,成蟲和若蟲的活動緩慢,生理失調,低溫凍害;在卵期耐高溫能力最強,成蟲和若蟲的存活率隨著氣溫的上升而降低。不耐低溫,在中部與北部地帶不能過冬。
生長繁殖
生活史
白背飛虱在中國已被發現可以在18種作物和雜草上完成生活史。水稻是最適宜的寄主,其次是野生稻和草。白背飛虱年發生代數,隨著緯度的降低和氣溫的上升而增加。白背飛虱屬長距離遷飛性害蟲,在中國的西北稻區每年發生1-2代,東北稻區2-3代,華北稻區3-4代。此外還有華南地區如廣西全州6-7代,海南島南部11-12代,各地世代均重疊。翌年春,其先以雜草為食,繁殖,然后侵害農作物,后北方遷移。
越冬
白背飛虱抗寒力較弱,冬季沒有休眠和滯育現象,冬季有霜凍地區,以卵越冬的可能性極小。白背飛虱越冬范圍也較廣,一般在北緯26度以南的地區能越冬。越冬蟲量多集中分布在北緯21-22度以南,北緯23度以上隨著緯度的升高而逐漸減少。在適宜的緯度范圍內,海拔越低,越冬蟲量越多。在適宜的越冬溫度下,濕度的高低對白背飛虱越冬有一定的影響。由于白背飛虱成蟲的遷飛和選擇寄主的能力較強,冬季一般仍在最適宜的寄主一水稻上越冬。因此,冬季再生稻、落粒稻、冬秧或水稻的存在是不可缺少的越冬條件。
例如,在北緯19度以南,一月平均溫度19℃以上的五指山以南地區,冬季有水稻,白背飛虱能終年生活和繁殖。暖冬年在北緯26度以南,一月平均溫度8-10℃以上的北部灣、南嶺以南、武夷山市東南稻區以及云南省西部、西南部和南部地區的再生稻、落粒稻和冬秧上有一定數量的各種蟲態越冬。在北緯27度20分以南的福建省、江西省省內一些溫暖的特殊生境內亦有少量越冬。中國廣西、福建清化以南地區可以產卵在自生稻、晚稻殘株和游草上進行越冬。江西贛南,除了少數冬暖年份,在某些溫暖的特殊生境中有一定數量的白背飛虱可以越冬外,其他年份各蟲態均不能越冬。白背飛虱的越冬北界大概在北緯26以北,往北部地區至2009年沒有發現該蟲的存在。
交尾
成蟲羽化后1-2天開始交尾。交尾多在中午,長、短翅型的雌雄蟲可以相互交尾。在交尾次數上,雄性個體一生可以與5頭雌性個體進行交配,雌性個體一生只進行2~3次的交配。雌蟲的交配次數是以交配囊內的精數來決定的,隨著年齡的增長、卵巢的發育,求偶次數逐漸增多。卵巢發育到一級時還不進行交配,第二級卵巢的大部分還沒有交配,第三級卵巢是卵成熟期,其交配率達到100%。
產卵
產卵時間
白背飛虱交配第56天后開始以上午6-10時下午3-6時產卵較多,從羽化到產卵高峰期,第四代最短,為5天,其余各代7-11天。高峰期通常為5-6天,3天到8天不等。各代蟲全天能產卵,往往白天多于夜間,上半夜多于下半夜,尤以8-16時內產卵較多。
產卵地點
成蟲產卵具有較強的選擇性,喜歡產在長勢茂盛、嫩綠的稻田。成蟲在水稻各生育階段,成蟲產卵數量各不相同,主要以在孕穗期和分期的水稻上產卵最多,其次是抽穗揚花期水和5葉期秋苗,在乳熟期和蠟熟期很少產卵,黃熟期水稻和3葉期苗上產卵最少。不同品種的水稻,存在的成蟲的產卵量存在較大差異。
卵成塊產于葉鞘和葉中肋等組織中,單行排列,多產在稻株基部的第一、第二葉上,稻株葉鞘肥厚的組織中,也有產在葉片基部中脈內和莖稈中,尤以下部第二葉鞘內較多,稻株上部葉帕和葉片中助內產卵較少,在較高的種群密度或較老的基部組織中,更容易將卵產在水稻上部及葉中脈組織中,但在不同的水稻生育時期,卵塊大小及產卵部位也會發生變化。
影響因素
在不同品種、不同葉色、不同生育期的水稻上,其產卵趨性也不同。成蟲產卵有明顯的選擇性,喜歡在生長茂密嫩綠的水稻上產卵。隨著作物的生育期,不同的養分狀況也影響產卵,例如在水稻的分蘗期至孕穗期,以第一代產卵最多,二代(抽穗期)產卵較少,三代(灌漿期)產卵更少。
產卵痕最初是黃白色的,后來變成褐色條斑狀。產在稻株上的卵,以距離地面10厘米以上為多,而且隨著水稻生育期推遲而稍提高。每頭雌成蟲的產卵量,以遷入代和第二代較多,第五代最少,其余各代居間。雌蟲壽命的長短與產卵量的多少顯著相關,一般壽命長,產卵多,壽命短,產卵少,個別甚至未產卵就死亡。雌蟲產卵量個體間差異明顯,多者近于粒,少者僅1、2粒,甚至不產。
在不同的種群中,其產卵量、產卵期及壽命均存在較大差異,且與環境溫度及養分狀況密切相關。溫度對成蟲率有很大影響。在長翅型成蟲的產卵前期,隨著氣溫的上升,其產卵期逐漸縮短,而短翅型成蟲在前期階段變化不大。6-7月間氣溫上升,長日照時,長翅型的產卵量多于短翅型,長翅型雌蟲一生可產卵300~400顆,比普通品種多20%左右。9-10月間氣溫下降短日照時,長翅型的產卵量卻少于短翅型。成蟲產卵的最適溫度25-30℃,尤以28℃最適宜,成蟲產卵天數,個體之間長短不一,短者僅1天,長者可達52天。隨著作物的生育期,不同的養分狀況也影響產卵,例如在水稻的分蘗期至孕穗期,以第一代產卵最多,二代(抽穗期)產卵較少,三代(灌漿期)產卵更少。
孵化
白背飛虱蟲卵的發育可劃分為胚盤期、胚帶期、黃斑期、眼點期、胸節期、腹節期、待孵期7個發育期。其卵歷期一般隨著氣溫的升高而縮短,但氣溫過高,歷期反而延長。卵多在上午孵化,占全天孵化數的一半以上,夜間孵化較少,僅占20%以下。在自然變溫下,各代孵化率均高,一般在90%以上。但是,孵化率的高低與溫度有關,以25-28℃最適于孵化,溫度過低和過高都不利于孵化。且與持續時間的長短也有關系。。
若蟲發育
白背飛虱若蟲一般多生活在稻縱下部,位置比褐飛虱略高,并有部分低齡若蟲在幼嫩心葉內取食。三齡以前食量小,危害性不大,四、五齡后食量大增,危害嚴重。活動力以三、四齡最強。
羽化
白背飛虱大多數若蟲經5齡羽化為成蟲,少數經4齡或6齡羽化為成蟲。氣溫升高,若蟲歷期縮短。白背飛虱成蟲全天能羽化,第一代羽化為中午前后,二、五、七代均為上午7-12時和夜間1-6時,三六代為上午7-12時,四代為夜間6時。出現這種羽化時間的差異,主要受溫度的制約。
所羽化的成蟲,雌雄幾乎各占一半,但一般雌蟲稍多于雄蟲。多數成蟲是長翅型,一般占80-90%,至少在60%以上,短翅型成蟲較少,最多只有成蟲總數的1/4-1/3左右。短翅型成蟲中,雄蟲極少,絕大多數是雌蟲,其數量的多少與溫度、食料和蟲口密度等有關。在適溫范圍內的偏低溫度下飼養,短翅型增多,高溫下短翅型少。若蟲密度大,營養條件差,產生短翅型少長翅型增多,相反,若蟲密度小,營養條件好,翅型數量就增多。
壽命
白背飛虱成蟲壽命隨著地區和季節的變化而變化,在高溫下壽命短,而在低溫下壽命長,同一季節年份之間的成蟲壽命也有差異。隨氣溫上升,長翅期雌成蟲的平均壽命下降。在中國多地,曾觀察到白背飛虱雌性成蟲的壽命因所棲息的玉米葉齡差異而不同,初羽化雌成蟲在一葉期玉米苗上的壽命是1.5天左右,而在三葉期玉米苗上的壽命達5.2天左右,此也說明白背飛虱不合適在一葉期玉米上繁殖、生存。
種間關系
稻虱纓小蜂(Anagrus nilaparvatae)寄生于白背飛虱的卵,蜂(Dryinidae)、頭蠅(Pipunculidae)寄生于若蟲和成蟲。而黑肩綠盲蝽(Cyrtorhinus lividipennis)會吸食白背飛虱的卵液,具有捕食性的蜘蛛和隱翅蟲科也會捕食白背飛虱。
危害與防治
危害
白背飛虱是水稻上的重要害蟲之一,其危害在日本可追溯到公元前697年。中國對白背飛虱的研究開始于20世紀20年代。對于農林業而言,白背飛虱主要危害作物和禾本科雜草,多以成蟲和若蟲群集在水稻株基部刺吸汁液。
白背飛虱的取食造成稻葉葉尖褪綠變黃,水稻生長遲緩,分蘗推遲,癟粒增多,嚴重時全株枯死,形成“冒穿”,呈“虱燒”狀。穗期受害還可造成抽穗困難,枯孕穗或穗變褐色,谷多等為害狀,孕穗抽穗期受害重于乳熟期,乳熟期受害又重于分集拔節期。
白背飛虱取食后,水稻葉片中各種氨基酸的含量、光合速率、葉綠素含量和保護酶活性均有不同程度的改變。其過程還有可能傳播其他病害和病毒,如云南煙草從枝癥。
在廣東廣西福建、江西省、浙江省、四川省等稻區主要為害早稻和單季中、晚稻。近年來,南方稻區晚稻受害也較重。
防治
化學防治
白背飛虱防治應以早期低齡若蟲為重點,選用高效低毒且對天敵安全的化學農藥。
物理防治
在稻田中按照適當比例,每塊稻田安裝一盞太陽能殺蟲燈,并在一組一組地布設,或在田間設置大型誘蟲燈。用防蟲網對秧苗進行覆蓋,阻止白背飛虱在秧苗期傳播病毒。
天敵對白背飛虱的消長有一定的控制作用。進行保護利用天敵,一季稻在七月份以前不施用任何化學殺蟲劑,為水稻生產中的天敵創造了良好的繁殖環境,促使其形成高效控制害蟲的種群;例如在江西省地區,白背飛虱成蟲若蟲的寄生性天敵主要是稻虱黑螯蜂(Paragonatopus fulgori)、稻虱紅螯蜂(Haplogonatopus japonicus )等,捕食性天敵主要是黑肩綠盲蝽、蜘蛛等。此外通過釋放天敵,例如常寄生于卵的稻虱纓小蜂、吸食卵液的黑肩綠盲、寄生若蟲和成蟲的螯蜂、頭蠅等以及具有捕食性的蜘蛛和隱翅蟲科。
參考資料 >
白背飛虱.iNaturalist.2023-11-12
Sogatella furcifera.ITIS.2023-11-12
Sogatella furcifera.GBIF.2023-12-12
稻飛虱識別與防治技術.河北農業職業學院.2023-12-20
“水稻飛蟲類害蟲發生警報”中彰投地區水稻飛蟲類害蟲密度上升,吁請農民及時防治.臺灣省臺中區農業改良場.2023-12-20