新疆不同寄主植物苹果蠹蛾成虫动态调查
2015-06-24李贤超吕昭智罗树凯张祥林罗朝辉新疆生产建设兵团农业技术推广总站新疆乌鲁木齐800中国科学院新疆生态与地理研究所新疆乌鲁木齐800新疆生产建设兵团第十二师农科所新疆乌鲁木齐80088新疆生产建设兵团第一师团新疆阿拉尔市800新疆生产建设兵团第一师农科所新疆阿拉尔市800新疆出入境检验检疫局新疆乌鲁木齐800
李贤超,吕昭智,李 涛,李 子,罗树凯,张祥林,罗朝辉新疆生产建设兵团农业技术推广总站,新疆乌鲁木齐 800;中国科学院新疆生态与地理研究所,新疆乌鲁木齐 800;新疆生产建设兵团第十二师农科所,新疆乌鲁木齐 80088;新疆生产建设兵团第一师团,新疆阿拉尔市 800;新疆生产建设兵团第一师农科所,新疆阿拉尔市 800;新疆出入境检验检疫局,新疆乌鲁木齐 800
新疆不同寄主植物苹果蠹蛾成虫动态调查
李贤超1,吕昭智2∗,李 涛3,李 子4,罗树凯5,张祥林6,罗朝辉2
1新疆生产建设兵团农业技术推广总站,新疆乌鲁木齐 830011;2中国科学院新疆生态与地理研究所,新疆乌鲁木齐 830011;3新疆生产建设兵团第十二师农科所,新疆乌鲁木齐 830088;4新疆生产建设兵团第一师14团,新疆阿拉尔市 83300;5新疆生产建设兵团第一师农科所,新疆阿拉尔市 83300;6新疆出入境检验检疫局,新疆乌鲁木齐 830063
【背景】苹果蠹蛾是世界性重大检疫害虫,新疆是我国最早发现该虫的地区。监测苹果蠹蛾的种群动态能提高控制效率并阻止其在非疫区蔓延。【方法】利用性诱剂于2008~2009年期间监测苹果蠹蛾成虫在苹果园、梨园、李子园、桃园等生境下种群动态。【结果】苹果蠹蛾在北疆有2个明显高峰期,越冬代成虫高峰期为5月中旬至6月上旬,第1代成虫高峰期为7月中旬至8月中旬;在南疆有3个明显高峰期,分别为6月底至7月上旬、7月下旬至8月上旬和8月底至9月中旬。南疆和北疆的种群数量差异不是很大,单个性诱剂高峰期的种群数量小于10头,平均0.5~2.0头;同一区域苹果蠹蛾在不同作物之间存在一定的差异,但集中在苹果园和桃园。【结论与意义】新疆北疆苹果蠹蛾成虫一年一般发生2代,南疆3代。苹果蠹蛾以苹果园为主要发生区域,同一区域的苹果蠹蛾在相邻果园的苹果、葡萄、梨树上的种群动态具有密切相关性。苹果蠹蛾的种群动态为准确判定防治关键期提供依据,其在不同作物之间的相关性,为区域重点监测对象的判定提供基础依据。
苹果蠹蛾;种群动态;相关性分析
苹果蠹蛾Cydia pomonella(L.)是严重危害苹果的重要入侵害虫,原产于欧亚大陆中南部地区,1953年在我国新疆首次发现该虫(张学祖,1957),20世纪80年末该虫传入甘肃省河西走廊,随后加速向东扩散;至2010年,苹果蠹蛾已扩散至甘肃、宁夏、内蒙古、黑龙江、吉林等5省区,对我国的苹果、梨等水果的生产安全造成了极大威胁(金瑞华,1997;林伟,1996;杨瑞,2008;张润志等,2012)。新疆作为苹果蠹蛾在我国的最早发生地,不仅是我国境内苹果蠹蛾发生的重灾区,也是其传出源地,评估该地区苹果蠹蛾的种群动态,不仅对新疆的苹果蠹蛾防治有重要的指导意义,同时对全国苹果、梨等相关产业的健康持续发展有重要战略价值(努尔古丽·马坎等,2014)。
从发现到全国大范围的传播,苹果蠹蛾的监测和研究工作在中国处于断续状态。张学祖(1957)比较系统地研究了该害虫的生活史、生活习性、危害及一些相应的防治技术。自2000年至今,我国研究者对苹果蠹蛾在各地苹果园中的动态分布进行了调查和研究,结果显示,其在不同区域存在较大差别,成虫始见期从新疆南疆的4月中旬(谭博等,2011)到黑龙江的5月中旬(赵星民,2011),年发生世代数2~4代不等(阿地力·沙塔尔等,2011;何树文等,2014;林伟丽等,2007;谭博等,2011;徐婧等,2012;张春海和苏红霞,2012;周昭旭等,2008)。于江南等(2004)对乌鲁木齐市区苹果蠹蛾越冬代成虫羽化始期进行了研究,并对早期成虫动态进行了初步分析,但未对全年度世代进行详细划分。当前,利用性诱剂监测苹果蠹蛾已成为重要的监测手段,多位研究者对各种性诱剂效果进行比较分析,探讨适宜的性诱工具和性诱芯(阿地力·沙塔尔等,2011;李晶等,2011;罗晓亮和刘刚,2013;王成祥等,2014;张新平等,2011);石磊等(2009)以诱捕器捕获量反映的苹果蠹蛾时空动态,可用来进行苹果蠹蛾生活史及发生世代数的研究,从而为有效控制该虫提供基础信息。
我国对新疆南北疆苹果蠹蛾种群发生动态的主要研究区域集中在南疆阿克苏(林伟丽等,2007;王兰等,2011;王同仁等,2014;魏乐樵,1985;徐婧等,2012;张新平等,2011),此外在伊犁地区(张煜等,2014)、奎屯(戴德成,2009)、乌鲁木齐(阿地力·沙塔尔等,2011;于江南等,2004)、库尔勒市(谭博等,2011;张春海和苏红霞,2012)和喀什地区(王成祥等,2014)也有一些监测工作。以上研究主要集中在单一苹果寄主作物上,而对苹果园以外的作物没有进行系统性评估。随着新疆林果业耕作模式和主要经济作物构成发生的变化,可能对苹果蠹蛾的动态造成影响,因此加强新疆地区苹果蠹蛾的种群动态监测对区域性的防控有指导意义。
本研究以性诱剂为主要监测工具,研究不同作物上苹果蠹蛾种群动态发生规律及其相关性,为精确预报和区域化防控指导提供参考。
1 材料与方法
1.1 田间布局
北疆:乌鲁木齐五一农场(北纬43°55′55,东经87°27′)和头屯河农场(北纬43°50′46″,东经87°28′49″),该区域年平均气温6.5℃,≥10℃积温3400℃,年平均降水228.8 mm,年蒸发量2647 mm,年日照2800 h,无霜期150~160 d。
南疆:阿拉尔市(北纬40°30′15″,东经81°18′15″),该区域年均气温10.7℃,均气温℃积温4113℃,年均降水量52 mm,年日照2900余h,4~10月平均日照9.5 h,无霜期220 d。
1.2 试验材料
供试作物:乌鲁木齐五一农场的试验作物为苹果及邻近李子、葡萄和玉米,其中苹果园种植年限10年以上,葡萄园和李子园为7年以上成龄果园,玉米为当年种植;头屯河农场的试验作物为桃树及啤酒花和葡萄,桃园、葡萄园和啤酒花地均种植3~5年;阿拉尔市农一师农科所的试验作物为苹果、梨和临近苹果园的果园,园龄15年以上。果园防治措施基本一致,主要防治对象为梨小食心虫。
供试诱芯:苹果蠹蛾性诱芯(宁波纽康生物科技有限公司)。
1.3 试验方法
在果园和地块周边用细铁丝将诱捕器悬挂在地面1.5 m处外围树枝或空旷的主干上,大田人工设置立架,高度与树枝上齐,每个诱捕器相距50 m,诱芯每2个月更换1次,换下的诱芯及时回收,统一销毁。按照不同区域不同生境作物的布局情况布置诱捕器,每种作物的监测诱捕器不少于5个。
2008年,北疆乌鲁木齐的五一农场和头屯河农场试验于7月30日~9月27日进行,阿拉尔市试验于8月6日~9月27日进行;各试验区按照每5日调查1次的方法。2009年度,北疆乌鲁木齐试验时间为4月26日~9月下旬,南疆阿拉尔为6月中旬~9月下旬;北疆每个试验点按照5~7 d调查1次,南疆按照每3 d调查1次,分别记载每个诱捕器所诱到的苹果蠹蛾雄成虫数量,分析成虫动态。同一年度在同一区域的调查方法保持一致。
1.4 数据分析
数据分析采用SPSS19.0软件,按照监测时间、区域比较各监测点平均值,分析相关性。
2 结果与分析
2.1 苹果蠹蛾成虫种群动态
2009年北疆苹果蠹蛾出现2个明显的羽化过程(图1),越冬代出现在5月上旬~6月底,第二发生阶段为7月初~10月初。其中越冬代成虫高峰期为5月中旬~6月上旬;第1代成虫发生高峰期在7月中旬~8月中旬,第2代在9月上中旬有一个小的高峰期。
图1 新疆苹果蠹蛾种群动态(2008~2009)Fig.1 Codling moth population dynamics in orchards in Xinjiang(2008~2009)
乌鲁木齐头屯河农场和五一农场的成虫整体种群动态在2009年表现存在一定差异:五一农场越冬代成虫羽化高峰期在5月中旬至6月上旬,头屯河农场在6月上旬;1代成虫高峰期五一农场出现在7月中旬至8月上旬,头屯河农场出现在7月下旬至8月上旬;五一农场成虫种群发生期较头屯河偏早5~7 d。五一农场和头屯河农场的苹果蠹蛾发生期出现较大差异,初步分析与两地监测区域作物布局存在差异有关,五一农场苹果园较多,头屯河农场监测区没有苹果,作为苹果蠹蛾的最主要寄主,苹果园的存在对苹果蠹蛾的发生具有较强的影响作用,苹果园诱集数量均多于其他作物,且发生期偏早。
南疆阿拉尔市苹果蠹蛾成虫监测结果表明: 2008年和2009年同期监测的成虫发生趋势具有一致性,2008年成虫数量远高于2009年,这一监测结果差异较大的原因有可能和气候以及防治措施存在较大关系(Hussainet al.,2015)。2009年监测期间,成虫高峰期出现在6月下旬至7月上旬、7月中旬至7月下旬、8月上旬至8月中旬和9月上旬至9月中旬。
2.2 不同作物上苹果蠹蛾种群动态
2.2.1 不同作物种群动态分析 同一年度、同一区域的苹果蠹蛾在不同作物上发蛾高峰表现较为一致,但发生量有一定差别(图2)。
图2 不同作物上的苹果蠹蛾成虫动态Fig.2 Codling moth dynamics in different orchards
在北疆的五一农场,2008年苹果园内单个性诱芯平均累计诱集成虫13.50头,大于同期李子园、玉米田、葡萄园的5.80、5.10、2.20头;2009年啤酒花1连苹果园和3连苹果园平均累计诱集成虫分别为65.00和36.55头,均大于同期李子园、葡萄园的21.50、6.86头。2年监测结果表明,五一农场的苹果园为该区域苹果蠹蛾的主要发生源,其次为李子园。在头屯河农场,2008年度葡萄园内平均累计诱集成虫2.00头,大于同期桃园、啤酒花园的0.95、0.15头;2009年葡萄园诱集6.00头,大于桃园、啤酒花园的5.92、3.30头。总体监测数量较少,表明该区域作物种植结构和布局不利于苹果蠹蛾的发生。
南疆阿拉尔市苹果蠹蛾发生量在2008和2009年有较大差异。2008年苹果园和梨园中的苹果蠹蛾平均累计数量比较接近,分别为131.40和123.90头;2009年仅对苹果园进行监测,年度单个性诱点平均诱集数量仅为9.07头。
2.2.2 不同作物苹果蠹蛾种群动态相关性分析对监测结果进行相关性检验:2008年五一农场苹果园成虫数量与玉米地和葡萄园的虫数相关,但与李子园不相关;玉米地成虫仅与葡萄园相关;葡萄园蛾量与李子园不相关(表1);头屯河农场桃园成虫数量与葡萄园无显著相关(r=0.571);阿拉尔市苹果园和梨园成虫极显著相关(r=0.945)。
表1 2008年五一农场苹果蠹蛾诱集数量平均值相关性检验表Table 1 Average number of codling moth by sex trap correlation test table in Wuyi farm in 2008
2009年五一农场啤酒花1连苹果园和3连苹果园苹果蠹蛾成虫显著相关(表2),表明同一生境下的寄主上,苹果蠹蛾的发生动态具有显著相关性;啤酒花1连苹果园和3连葡萄园、李子园的成虫动态之间无显著相关性,3连苹果园、葡萄园以及李子园中成虫动态极显著相关,表明不同区域的苹果园和其他寄主作物之间的苹果蠹蛾成虫发生动态没有明显相关性;在同一区域内,各监测作物间苹果蠹蛾种群动态显著相关,表明近邻区域苹果蠹蛾成虫种群具有高度一致性。
2009年头屯河农场葡萄园和桃园的苹果蠹蛾成虫动态存在显著相关性(r=0.628),但两者和啤酒花园的苹果蠹蛾成虫动态无显著相关性(r=0.139)。
表2 2009年头屯河农场苹果蠹蛾诱集数量平均值相关性检验表Table 2 Average number of codling moth by sex trap correlation test table in Toutunhe farm in 2009
3 讨论
北疆苹果蠹蛾主要有2个高峰期,越冬成虫高峰期在5月中旬至6月上旬,第1代成虫高峰期在7月中旬至8月中旬,这和阿地力·沙塔尔同期研究结果有一定差别,可能和局部的生态气候或者作物布局有一定关系。在苹果园的诱捕数量和阿地力·沙塔尔研究结果接近,平均单日单个性诱剂诱集量0.05~0.50头。
苹果蠹蛾2009年在南疆阿拉尔市苹果园发生趋势和徐婧等(2012)、王同仁等(2014)在阿克苏的研究结果一致,但与林伟丽等(2006)在阿拉尔的调查结果存在较大差异,2009年阿拉尔市单个性诱剂平均单日诱集量0.10~0.50头,远低于同期徐婧和王同仁在其他区域和2008年的诱集数量,可能与气候条件和防治措施有较大的关系。
本研究在非果园环境中能监测到一定数量的苹果蠹蛾,表明了苹果蠹蛾在不同生境下存在一定的迁移,这对果园的布局有一定的借鉴价值,但最大的迁移距离没有得到确认。
我国对苹果蠹蛾成虫种群动态处于监测水平上,对种群动态预测未见报道。国外在种群模拟和预测方面开展了大量的工作。Shaffer&Gold (1985)利用计算机模拟技术结合生物气候学的相关原理对整个生育期的苹果蠹蛾进行了模拟预测,用于精确指导苹果蠹蛾发生量的预测;Trapmanet al.(2004)研究建立了苹果蠹蛾最适防治时间预测模型,用于指导有机果园的苹果蠹蛾综合防治;Hussainet al.(2015)认为气候是影响苹果蠹蛾种群变化的重要因素。国外研究结果对于国内苹果蠹蛾种群的预测具有较高的参考价值;国内苹果蠹蛾的种群动态与趋势预测研究需要依托地区做好长期系统性监测,在苹果蠹蛾的田间自然种群生命表基础上,结合区域的气候和管理措施建立适宜本区域的预测预报模型,为今后苹果蠹蛾的区域化预测和控制提供技术服务。
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(责任编辑:郭莹)
The population dynamics of codling moth adults from different host plants in Xinjiang
Xian-chao LI1,Zhao-zhi LU2∗,Tao LI3,Zi LI4,Shu-kai LUO5,Xiang-lin ZHANG6,Chao-hui LUO2
1Bingtuan Agricultural Extension Station,the Xinjiang Production and Construction Crops,Urumqi,Xinjiang 830011,China;2Xinjiang Institute of Ecology and Geography,Chinese Academy of Sciences,Urumqi,Xinjiang 830011,China;3Agriculture Science Research Institute,the Xinjiang Production and Construction Crops Twelfth Division,Urumqi,Xinjiang 830088,China;4Xinjiang Production and Construction Crops First Division 14 Group,Alaer,Xinjiang 843300,China;5Agriculture Science Research Institute,the Xinjiang Production and Construction Crops First Division,Alaer,Xinjiang 843300,China;6Entry-exit Inspection and Quarantine Bureau,Urumqi,Xinjiang 830063,China
【Background】Codling moth is an important quarantined pest worldwide,and in China,it was first reported in Xinjiang Province.Creating a functional monitoring system for population dynamics can improve the efficiency of control and prevent widespread in non-endemic area.【Method】Population dynamics of codling moth were monitored by pheromone traps in apple,pear,plum,and peach orchards in 2008~2009 in Xinjiang.【Result】Codling moths in northern Xinjiang have two main population peak time:the first generation adults is from mid-July to mid-August and the overwintering adult peak is from mid-May to early June.In southern Xinjiang,there are three population peak,i.e.at the end of June to early July,end July to early August and end of August to mid-September.The abundance of moths is not significantly different between southern and northern Xinjiang.During peak times of the year,less than 10 individuals were attracted by the one trap,averaging from 0.5 to 2.0 moths per trap.Codling moth abundance also varied among orchards being more abundant in apple and peach orchards.【Conclusion and significance】Codling moth adults are known to have two generations in northern Xinjiang and three generations in southern part of the province.Codling moths populations concentrate in apple orchards,and population size is positively correlated with distance from apple,and pear orchards. Population dynamics provide the basis for forecasting the window of control and benefit for the regional monitoring and management. Key words:codling moth;population dynamics;correlation analysis
10.3969/j.issn.2095-1787.2015.04.014
2015-05-29 接受日期(Accepted):2015-07-18
中国科学院院地合作项目(Y432191);国家质量监督检验检疫总局行业专项(201310091)
李贤超,男,高级农艺师。研究方向:病虫监测预防。E-mail:lxchao1218@163.com
∗通讯作者(Author for correspondence),E-mail:zhaozhi@ms.xjb.ac.cn