泰安地区杨潜叶跳象生物学特性及化学防治
2020-09-18谢娜赵永军郭涛侯晓斐员灿武张洪印
谢娜赵永军郭涛侯晓斐员灿武张洪印
(1.泰安市岱岳区生态林业发展中心,山东泰安 271000;2.泰安市岱岳区天平街道办事处,山东泰安 271000;3.泰安市岱岳区角峪镇林业站,山东泰安 271000)
杨潜叶跳象Rhynchaenus empopulifolisChen属鞘翅目Coleoptera象甲科Curculionidae跳象属,是一种危害杨树的食叶害虫[1]。该虫以幼虫、成虫为害杨树叶片,每年从杨树叶芽萌动持续至落叶前,时间长达6个多月。成熟林和幼龄林均可受害,受害杨树叶片一般会有2~4个直径约5 mm的圆形孔洞,发生严重地区,受害叶片上孔洞多达10个,甚至整株叶片布满孔洞,大部分受害叶片会提前脱落,影响光合作用,导致树木不能正常生长,对林业生产造成严重损失。1985年首次在山东省临沂市蒙阴县发现,最初命名杨跳象,并于1986年国内首次报道其危害八里庄杨、小叶杨及加拿大杨等杨树品种[2]。1988年陈元清等正式命名此新种为杨潜叶跳象[3]。曾在黑龙江省以高速公路为核心向四处发散蔓延,发生数量呈总体加大态势,发生频率由偶发变常发,由外来物种演变为本地物种,发生面积超过2万hm2,在当地59种主要林业有害生物中位列第19位,属高度危险级别[4]。目前,在黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、新疆、甘肃、北京、山东等地均有发生[5-11]。2019年4月上旬,在泰安市岱岳区天平街道办事处大陡山村发现杨潜叶跳象危害杨树,笔者跟踪监测研究。经查阅大量文献资料发现,有必要补充描述成虫足、鞘翅、膜翅等局部特征,卵、初孵幼虫等形态特征,卵室特点、初孵幼虫习性等。各个虫态的出现时间由于地理区域、气候条件等差异,会有所不同,进而影响精准防治,该虫在泰安地区的生活史也需明确。虽有不少研究者采用有机磷类、新烟碱类、拟除虫菊酯类等药剂防治各个虫态杨潜叶跳象,取得较好防治效果[5-8,10-11],但未见关于寄生性天敌安全性药剂筛选的相关报道。笔者以泰安地区杨潜叶跳象为研究对象,深入观察形态特征、生物学特性及发生规律,就寄生性天敌安全性药剂进行初步筛选,提供各个虫态及成虫局部特征和为害症状彩色图片,以期为该虫的快速鉴别和高效、精准、便捷防控提供参考。
1 材料与方法
1.1 危害情况调查 以泰安地区首次发现杨潜叶跳象的天平街道办事处大陡山村杨树林为中心点,向周围有杨树集中种植的地段和苗圃扩散,调查以踏查方式为主,发现危害严重的区域再设置标准地进行集中调查,在标准地采用对角线抽样法抽取标准株,统计标准株好叶率,分析危害情况。
1.2 形态特征、生物学特性及为害特点观察 在首次发现杨潜叶跳象的大陡山村杨树林,从2019年4月至2020年4月进行野外观察,结合室内饲养,使用解剖镜观察,补充描述杨潜叶跳象的形态特征、明确其在泰安地区的生物学特性及林间为害特点。
1.3 药剂筛选试验
1.3.1 供试药剂 200 g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂(SC),美国富美实公司;2.5%高效氯氟氰菊酯微乳剂(ME),山东省青岛金尔农化研制开发有限公司。200 g/L氯虫苯甲酰胺SC分别稀释成800,1 200,1 600倍液;2.5%高效氯氟氰菊酯ME分别稀释成400,600,800倍液;以清水为对照。7个处理随机区组排列,重复3次。
1.3.2 试验方法 试验地位于泰安市天平街道办事处大陡山村。试验时间为4月20日,杨潜叶跳象进入预蛹期,幼虫不再跳动或鲜有跳动,聚集在墙根、土块石块等遮掩物下或枯枝落叶下。试验前,对试验地块枯枝落叶进行适当清理,以便操作。试验时,用高压喷雾器压低喷头对每个处理贴地面约20 cm内距离定向喷雾,尽量使所有叶苞接触到药剂,确保喷雾均匀。2 h后,每个处理随机采集叶苞200个放在养虫笼中,每隔48 h调查记录羽化出成虫数量和天敌寄生叶苞数。成虫和天敌全部羽化结束后,计算虫口减退率、天敌寄生率和防治效果。分别把虫口减退率和防治效果反正弦平方根转换,然后采用Duncan’s新复极差法进行方差分析[12]。
2 结果与分析
2.1 危害情况 在泰安地区杨潜叶跳象仍处于零星发生阶段,但是在起初发现杨潜叶跳象的大陡山村,有部分杨树受害较为严重,好叶率在50%左右。
2.2 生物学特性
2.2.1 形态特征补充描述
成虫 体长2.5~3.1 mm,体宽1.3~1.9 mm,形似黑芝麻粒。前翅半透明,被生向后倒伏的白色纤毛,鞘翅边缘纤毛较密;单侧鞘翅末端近圆弧形,长宽比约2.5∶1,其上可见8条近平行的凹陷带,每条带由20~30黑色刻点近均匀分布(图1a,b,c)。后翅膜质,最长和最宽处之比约3.5∶1,透明,翅脉清晰,扇状翅(图1d),适宜飞行。中足胫节端部内侧凹陷处有一排刷状短毛,后足腿节粗壮适宜跳跃;足前跗节末端均有勾状爪(图1e)。
图1 杨潜叶跳象成虫Fig.1 Adult of Rhynchaenus empopulifolis Chen
卵 长椭圆形,长约0.5 mm,宽约0.27 mm(图2);透明,包被黏液,初期乳白色,后期渐变成淡黄色。
幼虫 初孵幼虫半透明,可见体内绿色食物残渣;老熟幼虫体长约3.5 mm,最宽处宽约1.5 mm,胸部至腹末渐窄,隐藏于叶苞。(图3)。
离蛹 体浅黄色,复眼黑褐色,触角、喙、足和翅芽清晰可见,折藏于胸腹下方,蛹体稀疏分布不规则斑点(图4)。
图2 杨潜叶跳象卵Fig.2 Eggs of R.empopulifolis
图3 杨潜叶跳象幼虫和叶苞Fig.3 Larvae and pupal cell of R.empopulifolis
图4 杨潜叶跳象蛹Fig.4 Pupa of R.empopulifolis
2.2.2 生活史 泰安地区杨潜叶跳象1 a发生1代,以成虫在杨树落叶层下、土块瓦砾等遮掩物下或土壤表层中越冬。翌年3月中旬越冬成虫开始上树为害,3月下旬为出蛰高峰,5月上旬全部出蛰;经过1周左右取食即可交尾、产卵,卵期为3月下旬至5月中旬;4月上旬为孵化盛期,幼虫期为4月上旬至5月中旬;4月中下旬,受害杨树叶片上可见布满圆形孔洞及不规则潜道(图5a,b),大量叶苞在地面跳跃然后聚集在墙根、土块石块等遮掩物下或枯枝落叶下(图5c),进入预蛹期,蛹期从4月中旬持续至5月下旬;5月5—8日是成虫羽化盛期,成虫羽化后继续上树为害,取食叶肉。随着气温降低,9月下旬成虫陆续下树,开始越冬,10月下旬全部下树越冬。
图5 杨潜叶跳象危害状及叶苞聚集情况Fig.5 Damage made by R.empopulifolis and the aggregation distribution of pupal cells
2.2.3 生活习性 杨潜叶跳象卵、幼虫、成虫均营隐蔽性生活。成虫能飞善跳,但不作远距离飞行。日均气温10℃以上时,成虫即可出蛰活动,80%以上成虫在树干东侧和北侧上树,南侧和西侧明显较少。成虫上树吸取杨树萌动嫩芽分泌的黏液,进而取食幼叶下表皮及叶肉,叶背呈刻点状。经过1周左右的营养补给,成虫交尾产卵。每次交尾一般持续15 min左右,有多次交尾现象。产卵前成虫常见在幼叶近叶缘位置下表皮用口器咬出一卵室,卵室位于叶肉内,雌成虫每卵室只产卵1粒,每个叶片产卵2~4粒,偶见4粒以上,卵室分布于主脉两侧,多见于叶片横轴最宽部位与叶尖之间的位置,且靠近叶尖,卵室开口朝向叶尖(图6a箭头所指位置)。4月初,卵开始孵化,幼虫孵化后即从卵室尾端向中脉方向潜食叶肉。初孵幼虫经1日潜食,潜道便可达到10 mm,虫体长至1 mm。初孵幼虫体小,潜道较细,随幼虫食量增加,潜道变宽,潜道宽0.5~2 mm,总长20~50 mm。初期潜道绿色,内可见幼虫暗绿色粪便(图6b),从叶背面可见潜道内浅黄色虫体(图6b箭头所指位置)。幼虫潜食一段时间后,由于潜道附近叶片局部坏死和粪便堆积,呈黑褐色(图6c)。幼虫在潜道末端做一直径约5 mm近圆形叶苞,食尽叶苞内叶肉;叶苞失水,老熟幼虫随叶苞脱落(图6d)。落地叶苞内老熟幼虫依靠虫体伸曲实现跳跃,4月18日左右为叶苞脱落盛期,地面上争相跳跃的叶苞蔚为壮观,当叶苞跳跃聚集在墙根、土块石块等遮掩物下或枯枝落叶下,没有外界干扰一般不再跳跃,进入预蛹期。老熟幼虫在叶苞内化蛹,叶苞破裂基本也不影响化蛹。成虫均在夜间羽化,一般集中在20:00—23:00,羽化整齐,无趋光性。成虫羽化后即可上树取食为害叶片。
图6 杨潜叶跳象卵室及潜道Fig.6 Egg chambers and leaf mines of R.empopulifolis Chen
2.3 药剂防效及天敌寄生率 在杨潜叶跳象蛹羽化为成虫阶段,自然虫口减退率约27.8%;200 g/L氯虫苯甲酰胺SC 800,1 200倍液和2.5%高效氯氟氰菊酯ME 400,600倍液4个处理间虫口减退率差异不显著,在预蛹期的防效均达到86%以上,与另外2个处理差异极显著(表1)。清水对照处理的天敌寄生率约10.7%,200 g/L氯虫苯甲酰胺SC的3个浓度处理与对照相比,天敌寄生率差异不显著(表1)。200 g/L氯虫苯甲酰胺SC比2.5%高效氯氟氰菊酯ME对寄生性天敌更安全。
表1 预蛹期杨潜叶跳象防效及天敌寄生率Tab.1 Control efficacy at adjacent pupal stage of R.empopulifolis and the parasitic rate of natural enemy
3 讨论
杨潜叶跳象自20世纪80年代有记载以来,北至黑龙江省哈尔滨市,南至山东省临沂市,危害杨树的情况多有报道,2019年4月山东泰安地区首次发现杨潜叶跳象,目前侵入途径尚不明确。杨树是该地区主栽树种之一,其中以速生丰产林居多,重要的是山东境内最大的杨树育苗基地、杨树良种示范基地高桥林场坐落在泰安市宁阳县[13]。据不完全统计,总面积或已超过5.3万 hm2,时刻注意监测杨潜叶跳象发生动态显得尤为重要,以防止出现更大范围的传播扩散。杨潜叶跳象形态特征、生物学特性及为害特点等此前均有报道[3-4,6-8],但是由于地理区域、气候条件等差异,通过观测发现,泰安地区越冬成虫出蛰、老熟幼虫叶苞脱落、羽化等时间节点,与此前报道的辽宁、内蒙古、北京等地有10 d左右的差异,并且从北向南越冬成虫出蛰时间逐渐提前,气候条件是重要的影响因素之一。借助粘虫胶带,在试验地块随机选取10株杨树观察发现,80%以上的成虫在树干的东侧和北侧上树,南侧和西侧明显较少,原因尚不明确,或与风和气流等有关。
在解剖镜下解剖低温处理的杨潜叶跳象成虫,在前人报道基础上还发现:鞘翅上有8条近平行的凹陷带,每条带由20~30个近均匀分布的黑色刻点组成;后翅膜质,最长和最宽处长宽比约为3.5∶1,透明,翅脉清晰,扇状翅,适宜一定距离飞行。且增补了卵、幼虫、蛹、成虫各个虫态及足、鞘翅、膜翅等局部特征的彩色图像,为该食叶害虫的快速识别和精准防治提供参考。
解剖镜下观察200片含虫卵叶片和100片含初孵幼虫叶片发现,卵室的开口均朝向叶尖方向,并且幼虫孵化后从卵室尾端向中脉方向开始潜食叶肉,初孵幼虫虫体半透明,可见体内绿色食物残渣等。进一步完善了杨潜叶跳象的生物学特性及危害特点。
选用2种药剂不同浓度梯度对杨潜叶跳象预蛹进行处理,200 g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂对寄生性天敌更安全。但200 g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂对家蚕剧毒[14],采桑期间避免在桑园及蚕室附近使用。杨潜叶跳象不同虫态营隐蔽性生活,越冬成虫出蛰前和预蛹期是既省工省力又方便快捷的防治时间节点。根据该害虫不同虫态特点,将会进行更多种类药剂筛选试验。杨潜叶跳象寄生性天敌目前发现有4种,分别是密云金小蜂Pteromalus miyunensis、皮金小蜂Pteromalus procetus、瑟茅金小蜂Pteromalus semotus,以及杨跳象三盾茧蜂Triaspissp.[15],本试验前期分析了杨潜叶跳象的寄生性天敌的寄生情况,后续将对天敌的种类做进一步鉴定研究。