梨休眠期中国梨喀木虱种群动态及防控措施研究
2019-01-29,,,,
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(山西省农业科学院 棉花研究所, 山西 运城 044000)
梨木虱(Pear psylla)属半翅目(Hemiptera)木虱科(Psyllidae)喀木虱属(CacopsyllaOssiannilsson,1970),是一种以梨属植物为寄主的单食性刺吸式害虫,通过吸食幼嫩组织韧皮部汁液并分泌大量黏液和蜡质引起煤污,造成直接和间接双重危害。低密度发生可使叶片和果实表面形成污渍,高发时则导致早期落叶、落果,影响树势和产量[1-2]。据报道,我国所记述的梨木虱有近30种,中国梨喀木虱(CacopsyllachinensisYang & Li,1981)在一些梨产区均为优势种群,危害遍及20多个省份[3-5]。在欧美地区,Cacopsyllapyricola(Förster)和Cacopsyllapyri(Linnaeus)普遍发生,不仅能引起梨削弱病发生[6-7],而且还是检疫性病害——梨火疫病的重要媒介[8],对我国梨产业健康发展也存在潜在风险。
运城市地处山西省南部,常年梨树种植面积大于2万hm2,为当地支柱产业之一,并且盐湖区还隶属全国梨重点区域发展规划(2009—2015年)所辖范围。由于区域种植单一化模式的发展和化学农药的长期不合理使用,梨园节肢动物群落的物种多样性降低,天敌自然调控能力丧失,靶标害虫抗药性上升,梨园害虫优势种群明显,其中中国梨喀木虱是梨树主要害虫之一[9]。长期以来,主要依靠在越冬代出蛰期和第1、2代若虫发生高峰期采用化学药剂进行防治[10-11],然而预防为主的植保方针在生产中被曲解,频繁的用药和施用剂量的被动提高,导致梨木虱对几类常规农药如有机磷类[12]、拟除虫菊酯类[13]、新烟碱类及生物菌素等[14-15]均产生不同程度抗药性。BAAN等[16]对美国西北部不同地区梨木虱成虫的抗药性进行研究,结果表明,成虫对拟除虫菊酯类药剂产生抗性最快,最高达到241.8倍。非选择性杀虫剂的广泛应用加剧了抗药性产生,降低了天敌的自然调控潜力,而有效的生物、物理措施和区域性联合防治仍受到不同程度限制[17],个体小、隐蔽性强、繁殖快、世代重叠严重[18]等种种因素都增加了梨木虱的防治难度。
本研究在2016—2017年对运城市中国梨喀木虱种群动态调查的基础上,于2017—2018年梨休眠期开展了以控制越冬代成虫种群数量及产卵量为基础,进而影响第1代危害水平为目标的防治试验,旨在通过压低越冬代种群数量及其产卵量,缓解梨生育期防治压力,进而减少化学药剂使用量,为梨园害虫综合治理提供依据。
1 材料和方法
1.1 试验地概况
试验田位于山西省运城市盐湖区鸿芝驿镇酥梨基地(N35°08′58.14″、E110°53′54.54″),褐色壤土,树龄8 a,树体大小一致,株行距为3 m×4 m,长势旺盛,常年中国梨喀木虱危害严重。
1.2 种群监测
1.2.1 成虫动态 于2016年10月中旬至2017年3月中旬,采用黄色粘板(规格为20 cm×30 cm,由中捷四方生物科技有限公司提供)监测成虫发生情况,黄板悬挂高度以底部距地面1.5 m为准,悬挂密度为120板/hm2,每7 d更换一次,统计黄板上诱集的成虫数量。
1.2.2 卵、若虫动态 采用5点取样定树法[19-20],每样点树随机选取4个1年生枝条,每枝条自顶梢截取5个枝节,带回实验室显微观察并记载各芽、花或叶片上卵和若虫的数量。落叶后调查各枝条上芽部的若虫数量,萌芽期调查芽部的卵量。
1.3 休眠期防控试验
1.3.1 供试药剂 95%高岭土可湿性粉剂(95% Kaolin surround WP),Tessenderlo Kerley,Inc.生产;10%虫螨腈悬浮剂(10% Chlorfenapyr SC),巴斯夫植物保护(江苏)有限公司生产;25%噻虫嗪水分散粒剂(25% Thiamethoxam WG),瑞士先正达作物保护有限公司生产。
1.3.2 试验设计 试验设计见表1、表2。采用随机区组排列,每个小区占地面积约150 m2,重复4次。依据越冬代成虫的发生和出蛰产卵期与物候期关系,试验分秋末、初春2次完成。分别于2017年11月10日、2018年2月23日实施(因降雨于3月10日补喷一次),喷雾时间选择在9:00—11:00;药液使用量为2 250 L/hm2,采用高压水枪喷雾器,确保药剂在枝条上涂布均匀。秋末药剂处理前和药后7、14、21 d,统计粘虫板上的成虫数量,计算虫口减退率和防效。计算公式:虫口减退率=(药前虫口基数-药后虫口数)/药前虫口基数×100%;防治效果=(处理区虫口减退率-空白对照区虫口减退率)/(100-空白对照区虫口减退率)×100%。初春处理后,统计花前芽上产卵量,花期花柄上和落花后新展叶上初孵若虫数量;并于第1代梨木虱发生末期,统计受害程度。
表1 中国梨喀木虱防控试验设计1 Tab.1 Trial design 1 to control Cacopsylla chinensis
表2 中国梨喀木虱防控试验设计2Tab.2 Trial design 2 to control Cacopsylla chinensis
1.3.3 危害指数调查及分级标准 每小区随机选取4株树,每株按东、西、南、北4个方位分别选5个枝条,调查自顶梢第3片完全展叶及所在枝条的受害程度。危害指数分级标准参照ROBERT等[21]的方法建立。根据梨叶片正、背面和枝条是否形成霉污确定被害程度,共分5个等级:0级,无霉污;1级,仅在叶片背面形成霉污;2级,在叶片正、背面均形成霉污;3级,在叶片及所在枝条上均有霉污;4级,霉污导致叶片坏死。
2 结果与分析
2.1 梨休眠期中国梨喀木虱种群动态
2016—2017年梨休眠期中国梨喀木虱的种群动态如图1所示。10月下旬至11月上旬,枝条上芽痕处若虫数量较多,统计数据显示单芽若虫数最高为6头/芽。11月上中旬为越冬代成虫活跃高峰期,随着气温逐渐降低,成虫陆续隐藏进入越冬期,12月底发现仍有成虫活动;次年1月上旬至2月中旬没有监测到成虫,直到2月下旬越冬代成虫相继出蛰,晴天中午多在枝条顶梢部位活动;3月上旬,越冬代成虫出蛰数量达全年最高。越冬代雌虫2月底开始于芽痕或嫩梢凹槽处产卵,芽部卵量于3月中下旬达到最高,单芽卵量最高达30头/芽。
图1 2016—2017年运城市梨休眠期中国梨喀木虱的种群动态Fig.1 The dynamic of Cacopsylla chinensis during the dormant period of pear in Yuncheng,2016—2017
2.2 梨休眠期中国梨喀木虱发生特点
2.2.1 隐蔽及转移性 落叶前,若虫隐藏在叶片基部主脉两侧产生的霉污下;随着叶片调落,若虫逐渐转移至1~2年生枝条,特别是靠端部的芽痕处或缝隙内。落叶后,越冬代成虫仍在芽痕处继续取食,花芽处聚集数量多于叶芽部位。萌芽前,卵主要集中在枝条上芽周围,萌芽后,卵多分布在花簇基部和未展叶上。
2.2.2 活动周期长 中国梨喀木虱耐寒性强,在12月下旬,最低气温降至0 ℃以下时,仍有少量若虫在枝条取食;次年1月上旬,最低气温达到-5 ℃时,午间仍发现有少量越冬代成虫在树上活动;到2月下旬,当最低气温升至0 ℃左右时,越冬代成虫相继出蛰。
2.2.3 暴发性 越冬代成虫出蛰高峰历期短,空间分布较为集中。自2月下旬监测到越冬代成虫出蛰,15 d内诱捕的成虫数量达到最大值;芽部的卵量在3月中下旬达到最高。
2.2.4 世代重叠程度轻 中国梨喀木虱虽然活动周期长,但在梨休眠期其世代重叠程度较轻。落叶后至成虫出蛰前,主要为末代若虫和越冬代成虫;次年成虫出蛰后至萌芽前仅有越冬代成虫和第1代卵发生,虫态相对单一。
2.2.5 成为优势种群 经鉴定,运城市发生的梨木虱种类有2种,分别是中国梨咯木虱和杜梨喀木虱,其中中国梨喀木虱为优势种群。
2.3 梨休眠期防控措施对越冬代和第1代中国梨喀木虱种群及其危害的影响
2.3.1 秋末药剂处理对越冬代成虫的影响 从图2可以看出,10%虫螨腈悬浮剂5 000倍液、25%噻虫嗪水分散粒剂3 000倍液对中国梨喀木虱越冬代成虫均可起到控制作用,施药后7~21 d,处理区色板诱集的成虫数量均低于空白对照区域;10%虫螨腈悬浮剂5 000倍液和25%噻虫嗪水分散粒剂3 000倍液混配施用的效果明显高于各药剂单独施用效果,药后7 d的虫口减退率和防效最好,分别为87.23%和84.13%。
图2 不同药剂处理对中国梨喀木虱越冬代成虫种群的影响Fig.2 Effects of various insecticides onoverwintering adults of Cacopsylla chinensis
2.3.2 秋末和初春防控对第1代种群及其危害的影响 从表3可以看出,秋末化学防治和初春喷施高岭土可湿性粉剂对第1代中国梨喀木虱种群均能起到一定控制作用。秋末化学防治(处理2)对减少芽部卵量有一定作用,单芽卵量为5.80头,显著少于空白对照;初春时单独使用高岭土(处理3)可限制越冬代雌成虫在芽部的产卵,单芽卵量仅为0.28头,显著低于空白对照和处理1;而在化学防治的基础上使用高岭土(处理4)时,单芽卵量为0.45头,同样显著低于空白对照,与处理3间无显著差异。处理3和处理4两种防治措施的梨树上,花、叶上若虫数量及危害指数均显著低于处理2和空白对照;处理3中花、叶上若虫数量以及危害指数均高于处理4,但差异不显著。因此,初春时在秋末化学防治基础上施用高岭土对降低种群密度和危害水平效果最好。
表3 秋末和初春处理对第1代中国梨喀木虱种群的控制效果Tab.3 Effects of later autumn and early spring treatments on population of the first generation of Cacopsylla chinensis
注:同列不同小写字母表示数据在0.05 水平上差异显著。
Note: Data with Different lowercase letters in the same column indicate significant difference at 0.05 level.
3 结论与讨论
中国梨喀木虱在山西全年发生4~5代[22],第1、2代种群密度高,危害严重,6月下旬后,连续高温天气影响其种群繁殖速度,加之寄生蜂寄生率提高,可减轻中国梨喀木虱的危害[23],控制危害的关键在于减少第1、2代种群发生量。生产上,普遍认可在低龄若虫期采用化学农药进行控制,尽管可以起到较好的防治效果,但若虫大量的分泌物严重影响药效,致使用药剂量逐年升高。另外,第1、2代发生期正值花期和幼果期,而花和幼果对化学农药中的化学助剂和有机溶剂较为敏感,喷雾液滴对花和果面容易造成伤害,影响果实产量和品质。本试验根据中国梨喀木虱的生物学特性及生活习性,通过在梨休眠期的化学药剂和高岭土保护剂2次喷防,减少了越冬代成虫数量及其产卵量,有效控制了第1代种群数量,降低了其危害水平。
中国梨喀木虱耐寒性强,调查发现,11月中旬当多数天敌已进入越冬时,冬型成虫仍在枝头活动,该时期药剂处理不仅可减少进入越冬期的成虫数量,而且对天敌昆虫安全。试验结果还表明,仅依靠秋末的化学防治未能达到理想效果,主要原因在于成虫具有一定飞行能力,可进行短距离的迁移,为提高秋季防治的效果,各地需组织并加强区域性联合防治,以免造成相互扩散危害[24]。
利用越冬代雌成虫在花芽基部和短果枝皱痕处产卵的习性,在梨树萌芽前采用高岭土可湿性粉剂对树体进行整株喷雾,高岭土颗粒在树体上形成一层保护性薄膜,可减少甚至阻碍雌成虫在其上产卵,有效控制第1代种群数量。与空白对照相比,使用该保护剂后单芽落卵量可减少95%以上,单叶若虫数不足对照区的1%,可能是因为木虱科昆虫卵的卵柄需进入植物组织并吸收水分才能孵化,而产在高岭土薄膜上的卵不能正常孵化。中国梨喀木虱的主要危害在于其分泌的大量黏液在5月之后容易引起霉污症状,分析危害指数的统计结果可以发现,在化学防治基础上使用高岭土保护剂,明显降低了中国梨喀木虱的危害水平,单叶虫数远低于其理论防治指标0.4头/叶[3]。
综上所述,在明确中国梨喀木虱发生规律的基础上,通过在梨休眠期2次关键的针对性防治,明显降低了第1代种群数量,达到了理想的防治效果,同时还避免了传统施药对梨花和幼果的伤害以及后期种群密度过大造成防治困难的现象发生,在减少梨生育期用药频次的情况下,可实现对中国梨喀木虱的持续有效控制。