紫薇梨象在泰安地区发生期预测预报
2017-12-13王丹凤王海涛于娜侯瑞卢希平
王丹凤,王海涛,于娜,侯瑞,卢希平,2
(1.山东农业大学植物保护学院,山东 泰安 271000; 2.山东省林业有害生物防控工程技术研究中心,山东 泰安 271000)
紫薇梨象在泰安地区发生期预测预报
王丹凤1,王海涛1,于娜1,侯瑞1,卢希平1,2
(1.山东农业大学植物保护学院,山东 泰安 271000; 2.山东省林业有害生物防控工程技术研究中心,山东 泰安 271000)
紫薇梨象PseudorobitisgibbusRedtenbacher是危害紫薇Lagerstroemiaindica的重要害虫,可严重影响紫薇的观赏和经济价值,其发生期预测预报对于科学防控紫薇梨象具有重要意义。通过期距法、物候法和有效积温法对泰安地区紫薇梨象发生期进行了预测预报试验。结果表明:2015年运用期距法和物候法测定紫薇梨象各虫态发生的始盛末期结果与田间调查结果基本吻合,各虫态期距相对稳定。利用有效积温法测得紫薇梨象越冬蛹和卵的发育起点温度分别为(7.91±0.87) ℃和(13.98±0.88)℃,有效积温分别为(116.18±4.79)度·日和(54.4±3.32)度·日,发育起点温度和有效积温指数趋势曲线与实测曲线基本拟合。
紫薇梨象;预测预报;期距预测法;物候预测法;有效积温
紫薇Lagerstroemiaindica是优良的园林绿化树种,具有重要的观赏价值、经济价值和药用价值,同时也是北京及山东省泰安市等多个城市的市花。自2006年紫薇梨象PseudorobitisgibbusRedtenbacher在泰安地区被发现至今,紫薇梨象在泰安分布普遍并严重发生[1]。紫薇梨象1 a 1代,主要以成虫取食紫薇嫩梢、嫩叶、花芽、花蕾和花朵,造成枝梢枯萎、花蕾脱落、花朵萎蔫等,可严重缩短花期、影响紫薇的观赏效果并降低经济价值,其危害程度远超过紫薇树上的其它害虫[2]。目前已知危害地区有山东、江苏、湖北、安徽和陕西、贵州、四川7个省份,其中山东省有6个地市发生,并呈快速扩散蔓延趋势。对紫薇梨象有关于生物学特性及危害特性、寄主选择、成虫空间格局和药剂防治等方面的研究[3-5],但关于其发生期预测预报方面的研究没有系统报道,作者运用历期预测法、有效积温法和物候预测法对泰安地区紫薇梨象的发生期进行预测预报试验,从而避免多次施药造成环境污染,为科学防控紫薇梨象提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 试验仪器 宁波莱福科技有限公司RXZ-260C智能型人工气候箱、解剖镜、解剖针、温湿度计、培养皿、脱脂棉、纱网等。
1.1.2 供试虫源 2013—2015年在山东农业大学植保试验站采集紫薇梨象成虫及被害果,供试验使用;试验时使用的新鲜紫薇枝梢及幼果取自实验室培育的盆栽矮紫薇。
1.2 试验方法
1.2.1 期距预测法 2015年采用林间系统饲养观察、定株定期调查及不定期调查、诱捕等方法,详细记录紫薇梨象各虫态的发生期(始盛期、盛期、盛末期),并根据2009—2014年累积的紫薇梨象发生规律资料进行统计计算,求出紫薇梨象两个虫态盛期的时间间隔,即期距。运用期距计算公式预测试虫各虫态的发生日期。
1.2.2 物候预测法 2014—2016年采用林间调查和室内养虫笼饲养相结合的方法,系统观测并记录紫薇梨象发生始期、高峰期、末期。在紫薇梨象发生比较多的区域,选取泰安常见树种及花卉,采取定点观测的方法观察紫薇梨象发生期与周围植物始盛末花期和结果期的相关性,揭示紫薇梨象与生态环境之间的物候关系。
1.2.3 有效积温预测法
蛹 4月底采集带有幼虫的紫薇被害果,用解剖针在虫室上剥一小口,于室温下每隔1 h观察紫薇梨象老熟幼虫化蛹情况,将同一时段所化的蛹集中置于洁净培养皿中并放入浸有无菌水的脱脂棉保湿。每个处理50头蛹,分别放入16,21,25,28,30 ℃的人工气候培养箱中饲养观察,设置相对湿度为70%±5%,光周期为L12∶D12(光∶暗)。每天于9∶00,15∶00,20∶00观察各温度下试虫蛹的羽化情况,记录羽化时间和羽化数量用以计算蛹的平均发育历期。
卵 7月中旬用涤纶纱网缝制的网笼饲养多对交尾期紫薇梨象雌雄成虫,笼中放有新鲜的紫薇嫩梢和幼果以供其补充营养和产卵。及时记录其产卵时间,收集卵粒于培养皿中并保湿饲养;每个处理50粒,分别置于19,22,25,28,31 ℃的人工气候培养箱中,设置光周期为L14∶D10(光∶暗),相对湿度为75%±5%;每天于9∶00和15∶00在解剖镜下观察卵的孵化情况,记录孵化时间和数量,再用加权法计算卵的平均发育历期。
根据有效积温法,计算发育起点温度C和有效积温K,列出其回归方程,并进行显著性检验。
1.3 数据统计方法
期距预测法计算公式为:F=Hi+(Xi+Sx)
式中:F为预测虫态发生期出现日期;Hi为起始虫态发生期实测出现日期;Xi为理论期距值;Sx为理论期距对应的标准差[6]。
发育起点温度和有效积温的计算采用回归直线法。有效积温公式:
K=N(T-C)
(1)
令:V=1/N,根据有效积温法则最小二乘法,可计算出发育起点温度C和有效积温K。计算公式为:
(2)
(3)
(4)
(5)
根据上述公式,利用Excel 2010计算出K、C、Sc和Sk,选择指数函数N=ae-bT数学模型进行拟合,在SPSS软件中利用温度与紫薇梨象蛹的平均发育历期计算出常数a和b,并用SigmaPlot作图软件绘出紫薇梨象蛹和卵的趋势曲线,与实际值进行比较。
2 结果与分析
2.1 期距预测法 2015年在山东农业大学植保站紫薇苗圃内,调查紫薇梨象各虫态的发生时间及运用期距法预测结果见表1。
表1 紫薇梨象2015年各虫态期距法预测及实测结果 山东泰安
注:表中数据不包括越冬前蛹和越冬成虫,*表示第二年的日期。
2009—2014年调查结果表明,紫薇梨象各虫态期距相对稳定,发生盛期集中在较小区间内,2015年预测结果与田间调查结果基本吻合,如紫薇梨象化蛹始盛期为5月2日,高峰期为5月19日,分别加上测定的蛹至成虫的期距和标准差,推算出成虫始盛期为6月14—20日,高峰期为6月28日—7月4日。而实查成虫羽化始盛期为6月15日,高峰期为7月3日,与预测结果基本相符,因此可以用来预测预报该虫每年的发生盛期和防治时间。
2.2 物候预测法 2014—2015年在紫薇受害严重的区域测得紫薇梨象发生情况与附近植物物候关系,2016年验证物候期与实际调查结果相一致(表2)。
表2 紫薇梨象发生阶段与物候期 山东泰安
为了方便记忆和掌握紫薇梨象的发生规律,对各虫态的主要发生时期编制了口诀:
石榴盛花,成虫出现;紫薇盛花,成虫多见;木槿落花,成虫变少。
合欢落花,卵便来了;木槿盛花,卵粒最多;凌霄花落,卵数变少。
国槐花正旺,幼虫刚出现;黄山栾果多,幼虫数最多;石榴盛花时,幼虫到末时。
月季始花期,蛹到始发期;广玉兰开花,蛹量变多啦;梧桐盛花期,蛹便入末期。
物候预测紫薇梨象,发生时期科学治防。
2.3 有效积温预测法 根据试验设计,运用加权平均法测得不同温度处理下紫薇梨象蛹和卵的发育历期及其标准差,见表3。
表3 不同温度下紫薇梨象蛹和卵的发育历期及标准差
注:T为培养箱恒温温度;N为发育历期;SN为标准差。
运用有效积温法则测得紫薇梨象蛹和卵的发育起点温度和有效积温及其标准差,经回归分析计算,得出其有效积温预测式,见表4。
表4 紫薇梨象卵与蛹的发育起点温度、有效积温及其预测式
注:表中数据为平均值±标准差。**表示极显著水平(Plt;0.01);N表示发育历期;T表示该虫态发育历期内的日平均温度。
上述试验结果表明,16~31 ℃范围内,蛹和卵的发育速率随温度升高而加快,发育历期随温度升高而缩短。发育历期与温度关系选择指数方程N=ae-bT进行非线性回归拟合[6],求得蛹的指数方程为N=36.077e-0.065T,其相关系数为0.997;卵的指数方程为N=50.719e-0.09T,其相关系数为0.983,表明该指数关系极显著。紫薇梨象蛹、卵发育历期与温度的趋势曲线和实测曲线基本拟合,见图1。
图1 紫薇梨象蛹和卵发育历期与温度的关系
3 结论与讨论
预测预报害虫的发生期是科学防控害虫的关键,特别是在紫薇种植广泛和紫薇梨象危害较重的区域,做好紫薇梨象发生期的预测预报显得尤为重要。
期距法和物候法预测测报紫薇梨象发生期,均有方法简单易行,适用性强的优点。本试验对历年数据分析得出紫薇梨象各虫态期距相对稳定,期距值表具有较高的精度,便于基层测报人员掌握使用,但在利用期距法预测各虫态发生期时,应注意当年同期温湿度的变化趋势,如低于常年可用预测上限值,如高于常年可用预测下限值[7],期距法预测结果对紫薇梨象越冬代成虫出现期的预测具有重要指导价值,对紫薇梨象早期防治具有重要参考意义。
利用物候期预测,由于不受气候条件的影响,可以相对准确推测该虫成虫各发生时期,但物候预测法具有严格的地区性[8],该结果目前暂不适用于山东泰安以外的地区,其他地区借鉴应用时,应结合当地实际,作适当的调整和修正,可用当地的植物物候期定性预测当地紫薇梨象的发生趋势。
成虫发生期除受限于其自身的生物学特性外,还受各种环境因子的影响[9]。有效积温预测法研究表明,室内恒温条件下,16~31℃范围内紫薇梨象卵和蛹的发育速率与温度呈正相关,泰安地区紫薇梨象越冬蛹的发育起点温度为(7.91±0.87) ℃,有效积温为(116.18±4.79)度·日,卵发育起点温度为(13.98±0.88) ℃,有效积温为(54.4±3.32)度·日,且两者指数关系极显著,可根据当地实时监测的环境温度变化,利用回归方程预测出紫薇梨象蛹和卵的准确发生时期,为及时制定防治策略、防止成虫种群大暴发、研究其之后世代有效积温提供理论依据。
昆虫属于变温动物,在恒温条件与自然变温条件下的生长发育存在差异[10]。同时由于紫薇梨象的生活史复杂,虫态交错严重,幼虫生活周期长且存在一小部分越冬成虫,卵及初孵幼虫对环境的要求非常高,这为越冬幼虫始盛期的确定及其它虫态的有效积温的测定带来了困难。紫薇梨象其他虫态及自然变温条件下的发育起点温度、有效积温需要进一步研究。
[1] 王菊英,周成刚,乔鲁芹,等.严重危害紫薇的新害虫:紫薇梨象[J].中国森林病虫,2010,29(4):18-20.
[2] 刘大川,王菊英,乔鲁芹,等.紫薇新害虫—紫薇梨象的生物学特性[J].应用昆虫学报,2011,48(3):646-651.
[3] 查玉平,洪承昊,胡孜进,等.阿维菌素对紫薇梨象的室内毒力评价[J].湖北林业科技,2010(6):30-31.
[4] 刘大川,周成刚,李艳,等.紫薇梨象的危害与紫薇生长发育的关系[J].环境昆虫学报,2011,33(3):302-307.
[5] 李艳,郑方强,于丽颖,等.山东泰安泰兴苗圃紫薇梨象成虫种群的空间格局[J].应用生态学报,2014,25(1):257-262.
[6] 杨忠岐.白蛾周氏啮小蜂的有效积温及发育起点温度研究[J].林业科学,2000,36( 6):119-122.
[7] 杨保祥,郜月琴.云斑天牛物候预测预报初步研究[J].经济林研究,1990(1):58-59.
[8] 周书永,陈绘画,徐卫民,等.松墨天牛成虫发生期预测[J].东北林业大学学报,2013,41(70):100-103.
[9] 王建军,魏建荣,王玉珠,等.舞毒蛾卵寄生蜂大蛾卵跳小蜂发育与温度的关系及利用替代寄主柞蚕卵繁育的子代品质评价[J].昆虫学报,2012,55(5):570-574.
[10]宗世祥,王涛,骆有庆,等.沙棘木蠹蛾蛹的发育起点温度和有效积温研究[J].国际沙棘研究与开发,2004,2(2):31-34.
(责任编辑 李海燕)
PredictionandforecastoftheoccurrenceperiodofPseudorobitisgibbusinTaianArea
/WANG Danfeng,et al.
(College of Plant Protection,Shandong Agricultural University,Taian 271000,China)
PseudorobitisgibbusRedtenbacher is an important pest which infestsLagerstroemiaindicaseriously.It can seriously affects the ornamental value and economic value ofL.indica.The prediction and forecast of its occurrence period is of great significance to the scientific control and prevention ofP.gibbus.The experiment was carried out by the periodic distance method,phenological forecasting method and effective accumulative temperature method to forecast the occurrence period ofP.gibbusin Taian area.The results showed that the forecast results,the initial booming period,peak stage and ending period of periodic different developmental stage predicted by using the periodic distance method and the phenological forecasting method,were basically coincided with the results of field investigation,and different developmental stage periodic distance were relatively stable.According to the effective accumulative temperature law,the developmental threshold temperature (DTT) of the overwintering pupa and egg were (7.91±0.87) ℃ and (13.98±0.88) ℃ respectively,and the effective accumulated temperature(EAT) was (116.18±4.79) degree-day and (54.4±3.32) degree-day respectively.The DTT and the EAT index trend curve fit with the measured curve of the basic.
PseudorobitisgibbusRedtenbacher;prediction and forecast;periodic distance method;phenological forecasting method;effective accumulative temperature
2016-12-09;
2017-02-20
山东省泰安市科技攻关项目“紫薇梨象的发生及防治技术研究”(20093046)
王丹凤(1990—),女,河北保定人,在读硕士研究生,研究方向:森林昆虫与螨类
卢希平,教授,E-mail:lxp59@sdau.edu.cn。
S763.305
A
1671-0886(2017)04-0017-04