桃仁蜂成虫田间破核节律及其影响因素研究
2017-04-06张坤鹏武海斌宫庆涛孙瑞红
张坤鹏,武海斌,宫庆涛,孙瑞红
(山东省果树研究所,山东 泰安 271000)
桃仁蜂成虫田间破核节律及其影响因素研究
张坤鹏,武海斌,宫庆涛,孙瑞红*
(山东省果树研究所,山东 泰安 271000)
采用田间连续观察方法,研究泰安地区桃仁蜂田间破核节律以及气象因子对其产生的影响,为桃仁蜂防控提供预测预报。2016年桃仁蜂越冬虫核率为45.38%。桃仁蜂发育与桃相关物候期大致吻合。桃仁蜂成虫破核初见日为4月11日,此时桃处于幼果期,雄成虫高峰日为4月13日,终见日为4月22日,破核历期12 d;雌成虫和种群高峰日均为4月17日,终见日为4月24日,破核历期14 d。破核后期部分桃果进入硬核期。成虫发生前期,破核数量与日平均气温呈正相关。降雨和骤然降温不利于成虫破核和活动。高峰期过后,成虫破核数量受天气因素影响较小。桃仁蜂成虫破核时间集中在每天8:00—16:00,种群破核高峰为10:00—11:00。桃仁蜂破核期间雌成虫比例呈逐日上升趋势。成虫发生期种群死亡率达50.25%,破核率为45.86%,滞育率仅占3.89%。桃仁蜂成虫破核具有明显的节律性,桃仁蜂破核节律与桃物候期和气象因素关系密切,可作为田间适期防治桃仁蜂的依据。
桃仁蜂; 破核节律; 性比; 气象因子; 预测预报
桃仁蜂(EurytomamaslovskiiNikolskaya)属膜翅目(Hymenoptera)广肩小蜂科(Eurytomidae),主要分布于辽宁、山东、河北、河南、北京、天津、浙江等地,严重危害桃、杏、李、青梅等果实[1]。该虫以幼虫取食种仁,造成寄主植物幼果大量脱落或形成残挂枝头的僵果。在多种寄主植物共存的地区,桃仁蜂可转换寄主,延长危害时间,扩大危害面积[2-3],对经济林发展造成严重威胁。
目前,国内学者已掌握桃仁蜂生活史、生活习性等生物学特性[1,4],开展了桃仁蜂化学防治、抗桃仁蜂山杏筛选以及预测预报等防治技术的研究[5-7],同时研究了桃仁蜂产卵分布格局[8]。虽然前人在桃仁蜂成虫室内破核节律方面做了一些研究[9],但桃仁蜂田间破核节律尚未见报道。由于桃仁蜂整个生长发育时期都在桃核内部,药物防治较为困难,成虫发生期是进行药物防治的最佳时期,因此,了解桃仁蜂田间破核节律至关重要。为此,研究了山东泰安桃仁蜂田间破核节律及主要气象因子对其产生的影响,以期为桃仁蜂预测预报和防治提供依据。
1 材料和方法
1.1 桃核采集
2016年3月14—15日,从山东省泰安市泰山区曹家庄村3~4年生桃树上采集僵果。
1.2 桃仁蜂发育情况与桃物候期观察
2016年3月21日,把采集到的桃核放入纱网式养虫笼内,分摊成一层,将养虫笼置于山东省果树研究所院内桃树下。每天砸开若干桃核观察桃仁蜂发育情况,同时记录桃相关物候期。
1.3 桃仁蜂成虫破核动态和日破核节律观察
自4月11日初见破核成虫起,每天8:00至18:00每小时收集一次破核成虫,18:00至次日7:00收集一次,分别记录雌、雄蜂数量,直至连续3 d未见破核成虫为止。
1.4 桃仁蜂滞育及死亡情况调查
连续3 d未见破核成虫后,砸开养虫笼中的全部桃核,调查桃仁蜂滞育及死亡情况,死亡成虫区分雌、雄蜂。
1.5 气象数据采集以及数据统计分析
2016年3—4月利用小型气象站动态监测山东省果树研究所日平均气温(以0.5 h为间隔)。桃仁蜂成虫发生期日平均气温统计以18:00至次日18:00为1 d。
数据采用Excel处理并进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 桃仁蜂发育情况与桃物候期观察结果
3月24日桃进入盛花期,部分桃仁蜂已进入蛹期。3月31日桃进入谢花期,桃仁蜂蛹的数量进一步增多。4月8日桃核内出现羽化成虫,4月11日桃仁蜂破核始见,直至4月24日终见,桃处于幼果期,破核历期后期部分果实进入硬核期。
2.2 成虫破核动态观察结果
为比较不同桩长下地基土压力的变化情况,取承压板荷载p=150 kPa测得的土压力进行对比。图5、图6即工况1在150 kPa荷载作用下,模型桶中心处、边缘处不同深度处的土压力。
本研究共调查桃核4 002个,有虫桃核数量1 816个,虫核率为45.38%。成虫发生期共调查有虫桃核1 596个,累积收集到破核成虫732头,破核率为45.86%。雌、雄成虫初见日均为4月11日;羽化前期以雄成虫为主,其高峰日为4月13日,终见日为4月22日,破核历期12 d;而雌成虫多在羽化中期和后期出现,高峰日为4月17日,终见日在4月24日,破核历期14 d。整个种群高峰日为4月17日,破核历期14 d(图1)。成虫破核数量与气象环境因素关系密切,发生前期温度越高,成虫破核数量越多。4月16日和17日分别降雨6.1 mm和0.8 mm,气温明显下降,4月16日成虫仅破核5头(图1)。高峰期过后,成虫破核数量受天气因素影响较小。
2.3 桃仁蜂日破核节律
桃仁蜂成虫破核有明显的时段差异(图2),破核时间集中在每天8:00—16:00,其余时间段破核数量较少,每天17:00—18:00未收集到成虫。8:00—9:00时间段雄成虫破核数量高于雌成虫,其余破核时间段雌成虫数量高于雄成虫。种群破核高峰为10:00—11:00,占总破核数的27.3%。
2.4 桃仁蜂滞育及死亡情况
调查发现,桃仁蜂老熟幼虫存在滞育情况,滞育老熟幼虫62头,种群滞育率为3.89%。
桃仁蜂种群在不同阶段都有死亡,包括死亡成虫、死亡蛹、死亡老熟幼虫3种不同虫态(图3)。桃仁蜂不同虫态共死亡802头,种群死亡率达50.25%,其中死亡雌成虫比例高达41.64%,死亡雄成虫比例最低,仅为9.48%。
在成虫羽化结束后,通过砸核发现,多数成虫能够破核而出,尚有少量成虫完成羽化后死于核内,没能破核而出,其中以雌成虫为主。通过观察发现,核内死亡成虫虫体相对弱小,寄生的桃核壁较厚,导致桃仁蜂无法破核而出。
图1 桃仁蜂成虫破核动态
图2 桃仁蜂日破核节律
图3 桃仁蜂不同虫态死亡比例
破核前期雄成虫数量多于雌成虫,雌雄性比为0.3~0.6(表1)。4月15日雌、雄成虫数量接近,4月16日受降雨影响,雌雄性比仅为0.3。后期雌成虫数量多于雄成虫,雄成虫数量逐渐减少,雌雄性比逐渐升高,最高为8.3。4月23、24日因未收集到破核雄成虫,无法计算雌雄性比。
从整个种群看,成虫的雌雄性比为2.0,其中,破核飞出成虫的雌雄性比为1.4,低于核内死亡成虫的雌雄性比4.4(表2)。
表1 桃仁蜂成虫发生期雌雄性比变化动态
表2 桃仁蜂羽化不同类型成虫雌雄性比
3 结论与讨论
虫害的发生与寄主植物物候期有着密切的联系[10],桃仁蜂发育与桃相关物候期大体吻合。据本研究观察,3月24日桃进入盛花期,部分桃仁蜂已进入蛹期。3月31日桃进入谢花期,桃仁蜂蛹的数量进一步增多。4月8日桃核内出现羽化成虫,4月11日桃仁蜂破核始见,直至4月24日终见,桃处于幼果期,破核历期后期部分果实进入硬核期。这一结果与何会宾等[7]观察到的结果相似。李献栋[11]通过观察杏仁蜂破核时间与杏物候期之间的关系进行预测预报;李福英等[12]发现,黄连木种子小蜂物候期及防治关键期与指示植物物候期相对应;陶玉等[13]发现,可以利用物候预测法对落叶松种子广肩小蜂发生期进行预报。因此,通过观察桃的物候期可以预测相关地域桃仁蜂成虫发生时期,便于果农开展防治工作。
气象条件是虫害发生发展的关键因素,而影响害虫生长发育和活动的主要气象因子有温度、降水、湿度等[14-17]。4月16日和17日分别降雨6.1 mm和0.8 mm,日平均气温比15日分别下降5.0 ℃和8.3 ℃,破核成虫分别为5头和114头。16日降雨持续时间长,是造成桃仁蜂破核成虫数量低的主要原因。17日降雨时间短,加之发育成熟的桃仁蜂成虫16日因降雨破核受限,虽然17日日均温度比16日低,但桃仁蜂成虫呈爆发式破核。可见气象条件综合影响对虫害发生有重要作用。气象因子与桃仁蜂成虫破核的相关性还需进一步研究,同时还需考虑气象因子对寄主植物和天敌生长发育的影响,两者的生长发育能够间接影响虫害发生。
光照对害虫的影响表现在光波、光强和光周期,其中光周期可引起害虫滞育和休眠,光强能够影响害虫的交尾、产卵等昼夜行为。王西南等[9]报道,桃仁蜂破核集中在7:00—15:30,破核高峰出现在7:00—8:00。这与本研究结果不同,可能与其室内观察有关。本研究中,桃仁蜂成虫破核集中在每天8:00—16:00,这与田间观察到的桃仁蜂交配时间相吻合。表明光周期和光强同时对桃仁蜂行为产生影响。每天17:00—18:00未收集到成虫,而18:00—次日7:00收集到成虫,造成这一结果的原因是,4月11日至24日泰安地区日出发生在6:00前,6:00—7:00没有对桃仁蜂破核情况进行观察,18:00—次日7:00收集到的破核成虫可能包括日出至7:00这一时间段内破核的成虫,具体原因还需进一步验证。
雌雄性比调查表明,破核成虫雌雄性比为1.4,核内死亡成虫雌雄性比为4.4,羽化成虫雌雄性比为2.0,雌成虫多于雄成虫,这可能有利于产生更多的后代。雌成虫死亡数量(占41.64%)多于雄成虫(占9.48%),可能与雌成虫体型较大有关。相对于雄成虫,雌成虫破核需要咬出更大的圆孔,消耗的能量更多,其更容易因能量耗尽而最终死亡。
本研究仅考虑日均温度、降水和光照对桃仁蜂破核节律的影响,具有一定的局限性,还需对影响桃仁蜂种群数量的其他因素做进一步深入研究。
[1] 朱志建,屠永海,潘国良,等.太谷桃仁蜂生物学特性的研究[J].浙江林业科技,2010,30(5):38-41.
[2] 尹桂红.桃仁蜂转寄山杏生物学特性观察[J].吉林农业,2012(3):80.
[3] 王维升,杨海秀,王宇飞.桃仁蜂转寄杏果的研究初报[J].沈阳农业大学学报,2000,31(3):306-307.
[4] 唐冠忠,牛敬生,刘玉芬,等.桃仁蜂生物学特性研究初报[J].森林病虫通讯,1999(3):5-7.
[5] 唐冠忠,闫海亮,郭振平,等.桃仁蜂成虫防治技术研究[J].河北林业科技,2007(1):1-3.
[6] 唐冠忠,彭进友,郭振平,等.抗桃仁蜂山杏植株及抗蜂机理研究[J].河北林业科技,2006(1):7-8.
[7] 何会宾,刘海顺.桃仁蜂预测预报办法[J].河北林业科技,2008(4):26-27.
[8] 唐冠忠,吕荣燕,郭振平,等.桃仁蜂产卵分布格局研究[J].河北林业科技,1999(4):11-13.
[9] 王西南,赵克,褚秀梅,等.桃仁蜂羽化动态及预测预报模型的研究[J].林业科学研究,2005,18(1):95-97.
[10] 张孝羲,张跃进.农作物有害生物预测学[M].北京:中国农业出版社,2006.
[11] 李献栋.杏仁蜂的简易预测预报[J].昆虫知识,1991(3):145.
[12] 李福英,李顺灿,张永才,等.黄连木种子小蜂物候期与防治时期关系[J].河南科技学院学报,2009,37(4):19-21.
[13] 陶玉,孙士杰.落叶松种子广肩小蜂的预测预报[J].林业勘查设计,2003(1):43-44.
[14] 李伟根,吴成东,王娟,等.气象因子与病虫害之间的关系[J].安徽农学通报,2010,16(4):131-132.
[15] 肖强.气象因子对作物病虫害及农药施用的影响研究[D].合肥:安徽农业大学,2014.
[16] 张忠义,张超英,何瑞珍,等.大袋蛾发生级别的两种回归测报模型研究[J].河南农业大学学报,2001,35(3):241-244.
[17] 杜兰花,梁涛.山西省晋中区域高粱蚜虫种群演变消长原因探析[J].山西农业科学,2009,37(2):64-66.
The Emergence Rhythm ofEurytomamaslovskiiNikolskaya Adults in Field and Its Influencing Factors
ZHANG Kunpeng,WU Haibin,GONG Qingtao,SUN Ruihong*
(Shandong Institute of Pomology,Tai’an 271000,China)
To provide forecast for control ofEurytomamaslovskiiNikolskaya,the rhythm in the field ofE.maslovskiiNikolskaya breaking out from the peach pit and the influential meteorological factors were investigated via the continuous field observation method in Tai’an region.The results showed that the ratio of pest-containing peach pit was 45.38% in 2016,and the growth period ofE.maslovskiiNikolskaya was consistent with the phenological period of peach.The adults started to emerge on 11 April,exactly in the young fruit stage of peach.The peak amount of male adults emerged on 13 April,and they disappeared after 22 April.The outbreak period was 12 d. The peak amount of female adults and population emerged on 17 April,and they disappeared after 24 April.The outbreak period was both 14 d.In the later outbreak period,the peach pit began to stone-harden.During the former period of adult emergence,the adult amount was positively related to the daily average temperature,and raining and temperature plummeting negatively influenced the adult activities.The meteorological factors had little influence on the adult amount after the peak period.The adult ofE.maslovskiiNikolskaya emerged mainly at 8:00—16:00,and the population emerged mainly at 10:00—11:00.The ratio of female adults increased day by day during the adult emergencing period.During the emergence period,the mortality rate of population was 50.25%,the emergencing rate was 45.86%,and the diapause rate was 3.89%.In conclusion,the adults ofE.maslovskiiNikolskaya emerge rhythmically,and the emergencing rhythm is closely related to the phenological period of peach and meteorological factors,which will provide the basis for control ofE.maslovskiiNikolskaya.
EurytomamaslovskiiNikolskaya; emergence rhythm; sex ratio; meteorological factors; prediction and forecast
2016-08-09
张坤鹏(1983-),男,山东寿光人,助理研究员,硕士,主要从事果树虫害防治研究。E-mail:zkp200886@163.com
*通讯作者:孙瑞红(1965-),女,山东莘县人,研究员,博士,主要从事果树虫害防治研究。E-mail:srhruihong@126.com
S436.6
A
1004-3268(2017)03-0091-04