Occurrence patterns of major insect pests on cowpea and evaluation of cowpea varieties resistant to Megalurothrips usitatus in Hainan

试验于2025年2月至2025年5月在海南省儋州市中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所蔬菜基地（109.489°E，19.488°N）进行。试验基地面积约为400 m²，每垄2行，每垄约20 m，每垄种植10个品种，每个品种10～15株，株距30 cm。基地为露天种植，地膜覆盖栽培，定期清理枯枝落叶，做好水肥管理，保持适宜的温湿度。试验期间气候状况如表1所示。

供试用的57种豇豆品种（表2）均由中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所提供。试验过程中除栽种品种不同以外，其余田间管理措施均保持一致。

本调查采用五点取样法进行害虫种类与危害部位统计。针对全株害虫分布，随机选取5株豇豆，每株分别于顶部、中部、基部各采集3片叶片和3朵花，系统记录各部位害虫种类及数量；针对植株顶部害虫发生动态，按品种随机选取5株，每株于顶部随机摘取3片叶片进行系统观测；抗普通大蓟马品种豇豆筛选实验，每个品种随机选取5株，每株随机调查3朵花中普通大蓟马的数量。

使用IBM SPSS Statistics（America）进行单因素方差分析（ANOVA），Tukey检验比较组间差异（P<0.05），使用双尾 Pearson 进行相关性检验，Excel整理数据，Origin 2024（America）绘制图表。

通过对豇豆全生育期（播种后出苗到植株开花前为生长前期；开始开花到大部分豆荚采收结束为生长中期；大部分豆荚采收完成到植株自然枯萎为生长后期）的系统调查，发现为害豇豆的害虫主要有普通大蓟马、豆蚜、白粉虱、豆荚螟、斑潜蝇等，其中斑潜蝇发生为害较轻，虫口数量较少。通过动态分析（图1），发现主要害虫的发生数量均呈现生长前期密度较低，四月中旬集中达到数量高峰的特点，但虫口数量在调查期间内发生规律各不相同。普通大蓟马的虫口数量在生长前期呈快速上升趋势，在4月10日达到峰值154头·株⁻¹，随后数量开始下降，生长后期维持在较低水平。豆蚜在生长前期数量较少，在4月15日开始快速增长，在4月23日达到峰值179头·株⁻¹，随过数量开始下降，但仍处于较高数量级。白粉虱虫口数量生长前期发生数量较少，在4月15日开始呈现快速增长趋势，在4月23日达到峰值117头·株⁻¹，随后虽有所回落，但整体数量仍然较高。豆荚螟虫口数量在豇豆全生育期相对较低，整体波动小，在4月24日达到峰值43头·株⁻¹。

Figure 1.  Dynamic changes in the population density of main pests infesting cowpeas over time

豇豆不同部位害虫数量动态调查结果显示（图2），豇豆顶部幼嫩部位是害虫为害的核心区域，其虫口数量显著高于中部成熟部位和基部老化部位，整体呈现顶部幼嫩部位、中部成熟部位、基部老化部位阶梯分布。不同部位害虫发生数量趋势呈现同步性，3月27日至4月9日低速增长，4月10日至4月23日呈现快速爆发趋势，4月24日之后进入衰退期，虫口数量虽有所降低，但相对于生长前期而言仍维持较高的数量。

Figure 2.  Dynamic changes in the pest population density at different parts of cowpeas over time

为探究气候因子对海南儋州豇豆主要害虫种群动态的影响，对调查期间的温度、湿度与4种主要害虫的虫口密度进行了Pearson相关性分析，分析结果（表3）显示：温度与豆蚜、白粉虱、豆荚螟的虫口密度呈现显著正相关，说明高温有利于这些昆虫的发生繁殖，与4月中旬气温升至26～36℃期间豆蚜、白粉虱、豆荚螟先后达到种群高峰的调查结果一致（图1）。然后通过相关性分析，发现湿度与不同虫口密度之间并无显著性关联。

对不同豇豆品种的顶部幼嫩部位的主要害虫虫口数量开展系统调查，结果（图3）显示，豆蚜和白粉虱为发生严重的优势害虫，普通大蓟马和豆荚螟次之。具体而言，蓟马种群在4月中下旬呈现显著的爆发性增长，在4月10日数量达到峰值，其中在品种‘火金刚’上虫口数量最多，为9头·叶⁻¹；豆蚜在不同品种间为害程度呈显著差异，在4月19日数量达到峰值，其中在品种‘泰国清迈TG-13’上虫口数量最多，为35头·叶⁻¹，其种群密度及危害高峰集中于豇豆生长中期；白粉虱整体种群密度较低，但在豇豆生长后期呈现上升趋势，在4月23日数量达到峰值，其中在品种‘荚荚豆’上虫口数量最多，为28头·叶⁻¹；豆荚螟总体发生量低，主要于豇豆生长后期在少数品种上危害较重。综合不同生长阶段分析结果，豇豆生长前期，普通大蓟马和豆蚜对部分品种构成威胁，其中豆蚜危害范围更广；豇豆生长中期，普通大蓟马与豆蚜危害最为严重，波及品种数量最多；至豇豆生长后期，豆蚜在部分品种上危害依然突出，普通大蓟马危害程度较下降，白粉虱危害较为严重；豆荚螟在整个豇豆生育期内总体危害程度相对较轻。

Figure 3.  Heatmap of temporal-spatial distribution of pest population density on the tops of different cowpea varieties

为评估不同品种豇豆对普通大蓟马的抗性，对57份豇豆品种的花部进行了系统调查，以明确普通大蓟马的种群密度。调查发现不同品种对普通大蓟马表现出显著的抗性差异（图4）。在供试的57份豇豆品种中，对普通大蓟马具有高抗性的有7种，中抗性的有20种，抗性一般的有15种，相对敏感的有15种。不同品种的具体抗性情况见表3。在时间动态上，所有品种的普通大蓟马种群变化趋势一致：4月3—10日为种群初始增长阶段，虫口密度逐步上升；4月11—25日进入爆发期，虫口密度持续维持在高位；4月26日至5月1日，虽然整体虫口密度开始下降，但仍显著高于初始增长阶段的水平。

Figure 4.  Heatmap of M. usitatus population dynamics over time in different cowpea varieties

本调查发现，海南儋州豇豆主要害虫以小型昆虫普通大蓟马、豆蚜、白粉虱为主。豆荚螟虽有发生，但是虫口数量相对于其他主要害虫较少，斑潜蝇作为海南豇豆主要害虫之一，但在调查期间仅在部分豇豆基部叶片零星发生。害虫虫口数量变化规律与豇豆种植期内的环境及生育期密切相关，同时也取决于不同昆虫的取食习性等生物学特性。蓟马具有趋花、趋嫩的习性，主要趋势嫩芽、嫩叶，开花结荚期主要为害花，嫩荚，花等^[14]。豆蚜以成蚜或若蚜群集在寄主的嫩叶、嫩茎、花及嫩荚上刺吸为害，豆类蔬菜开花结荚期是为害盛期^[15]。白粉虱成虫喜群集于植物上部嫩叶背面取食并进行产卵，随着植株生长，成虫不断向上部叶片移动^[16]。豆荚螟成虫通常潜伏在植株较高处的叶片下或草丛中，主要蛀食豆科植物的花蕾、花和嫩荚，偶尔蛀食茎杆、顶梢^[17]。

豇豆生长前期以普通大蓟马为主要害虫，且随着豇豆进入生长中期普通大蓟马数量呈现快速增长趋势。而豆蚜和白粉虱主要以群集为害，豇豆生长前期种群数量较少时危害较轻，随着世代重叠，到豇豆生长中后期危害严重。4月中旬虫口高峰的出现与儋州气候密切相关，如4月气温升至26～36 ℃，适宜小型害虫爆发，温度升高是主要害虫爆发高峰的关键环境因素，且此阶段正值豇豆开花期，营养器官幼嫩，利于害虫取食。因此，虫口数量集中表现在4月初开始快速增长，到4月中下旬达到最高。所涉害虫种群普遍表现出对植物幼嫩组织的趋嫩性取食偏好，这一食性导致其在豇豆植株上的空间分布呈现明显规律性，即高度集中于生理活动旺盛的顶端生长点和幼嫩组织区域，使顶部幼嫩部位受害程度显著高于中部成熟部位和基部老化部位，因此，本研究团队发现植株顶部幼嫩部位是害虫危害相对严重的部位。对不同豇豆品种叶片害虫发生动态的深入分析结果表明，害虫在时间序列上的演替规律与整体趋势高度一致：在豇豆生长前期，普通大蓟马占据绝对优势；生长中期呈现多种害虫（普通大蓟马、豆蚜、白粉虱）复合爆发态势；生长后期害虫主要以豆蚜和白粉虱为优势种群。

蓟马是中国豇豆上的重要害虫之一，对豇豆造成的危害逐渐扩大，已被列入中国一类害虫名录，由于蓟马虫体微小、世代周期短、繁殖力高、抗药性强，尤其是其隐藏于花朵为害，防治难度极大^[18]。受害后的花蕾呈黄白色细斑或凹陷状，严重时坏死或脱落，作为关键的生殖器官，花受损会阻碍正常授粉与结荚，进而显著影响豇豆的产量和品质^[19]。抗虫种质资源的鉴定和筛选是防治害虫的核心技术，种植抗虫品种是有效治理豇豆蓟马的策略，且具有环境友好、低成本和可持续控害的特点，但在中国尚未有抗性品种的鉴定登记^[20]。豇豆对蓟马的抗性涉及多个层次：1）在形态结构上，豇豆结构特征可一定程度上阻碍蓟马的取食和产卵，如花瓣厚度、毛状体密度等；2）豇豆可以通过挥发多种次生代谢产物对蓟马起到趋避作用；3）在诱导抗性方面，在遭受蓟马危害后快速启动防御机制，如抗虫基因上调、防御相关酶活性升高等。本研究评估出7个豇豆品种（‘靓翡8号’、‘热豇一号’、‘农望农宝118’、‘亚丰708’、‘翠绿18’、‘RADC755’、‘一把抓3号’）在田间表现出对普通大蓟马的相对较高的抗性，这些品种具备在田间进行推广种植的潜力，但是在抗性机制方面需进一步加强研究。后续将结合田间验证试验，重点测定7个高抗品种的产量性状如：嫩荚重、单株结果数、第1侧蔓节位、持续采收期、总产量等表现，明确抗虫性与农艺性状的协调性。