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油茶桃蛀螟生物学特性及灯光诱杀技术研究

2020-09-28付红梅胡松余温从育张乃芳

浙江林业科技 2020年4期
关键词:羽化样地油茶

王 芳,付红梅,胡松余,温从育,张乃芳,张 威

(1.浙江省遂昌县生态林业发展中心,浙江 遂昌 323300;2.中国林科院 亚热带林业研究所,浙江 杭州 311400)

粮油安全是关乎国计民生的重大战略问题,发展木本油料产业是缓解我国粮油供需矛盾、实现山区林农增收的重要途径。油茶Camellia oleifera是世界上四大木本食用油料树种之一,为我国特有的油料树种,由其种籽所产的山茶油不饱和脂肪酸含量高达90%以上,被称为“东方橄榄油”,具有极高的营养价值和保健功能[1-3]。随着人们生活水平的提高,绿色、生态、健康必将成为一种时尚和生活追求,山茶油因其独特的营养价值和保健功能备受青睐。浙江省是我国木本油料树种的核心种植区,油茶种植面积有16.7 万hm2,油茶产业年产值超30 亿元,从业人员达80 余万人,是典型的三产高度融合产业,在实现“精准扶贫”和“乡村振兴”过程中发挥着重要作用[4-5]。随着油茶纯林的大面积种植和高强度经营,病虫害发生日趋频繁,其中,桃蛀螟Conogethespunctiferalis是造成油茶落果的重要害虫之一,其有效防治对于油茶产业的健康发展有着重要意义。

桃蛀螟隶属于鳞翅目Lepidoptera 草螟科Crambidae 蛀野螟属Dichocrocis,是我国广为分布的重要蛀果害虫,食性杂,可危害栗Castanea mollissima,桃Amygdalus persica,李Prunus salicina及玉蜀黍Zea mays等100 余种农、林经济植物[6]。自上世纪60 年代以来,国内外学者对桃蛀螟及其在不同寄主上的生物学、生态学特性和防治技术开展了大量的研究,获得了一系列成果[7-9]。近年来,又对该虫的生态型和系统发育进行了研究[10-11],但截至目前,对桃蛀螟为害山茶科植物的报道较少。为此,本文对浙江省丽水、衢州和金华三个油茶主要产地油茶桃蛀螟的危害特征、发生情况进行了系统调查,并开展了灯光诱杀技术的研究,以期为油茶桃蛀螟的高效监测及防治提供理论依据。

1 研究方法

1.1 油茶桃蛀螟危害程度调查

1.1.1 调查地区概况 选择浙江丽水(包括莲都区、松阳县、青田县和遂昌县4 地)、衢州(包括衢江区、常山县及开化县3 地)和金华(东方红林场1 地)三个浙江油茶主要产地的12 块样地进行了桃蛀螟发生情况调查(表1)。所选调查样地均属亚热带季风气候区,夏季高温多雨,冬季温暖干燥,年均温17℃左右。老油茶林油茶品种主要为‘霜降籽’,基本未进行林地管理,每年采果,未开展过病虫害防治。新造油茶林品种为长林53 号,每年施肥、除草和采果,未进行病虫害防治。

1.1.2 调查方法 于2016-2017 年每年10 月油茶果采收期进行调查,试验地面积不少于20 hm2,每块样地20 m×20 m,调查时在每个样地内随机选择8~ 10 棵样株,采摘全部油茶果,同时收集样株上掉落的油茶果,依据桃蛀螟危害特征确认油茶果是否受害,统计危害率。

1.2 油茶桃蛀螟生物学特性研究

2016-2017 年每年10 月上旬,在浙江省衢州、丽水等地油茶种植区采集油茶果内的桃蛀螟幼虫带回中国林科院亚热带林业研究所养虫实验室,置于透明的尼龙网养虫笼(30 cm×30 cm×50 cm)中常温饲养,以观察其取食、羽化及补充营养等生物学特征和习性。选择长势良好的移栽油茶树,将透明的尼龙网养虫笼套在有结果的枝条上固定,将上述采集回的部分幼虫接入笼中的油茶果上,每笼5 头。记录桃蛀螟幼虫的状态,计算幼虫历期。待其化蛹时记录化蛹数量,并将蛹转移至另外的养虫笼中,每天观察蛹的状态,记录蛹的羽化时间,计算蛹的历期。成虫羽化后,供给新鲜的带枝成熟桃果实(寄主)观察其产卵,统计成虫寿命。同期结合林间调查,依据各龄幼虫、各虫态出现的时间确定桃蛀螟的年生活史。同期,在遂昌金竹试验点调查野外桃蛀螟发生危害情况和进行生物学特性观察。

1.3 油茶桃蛀螟防治

在2016 年桃蛀螟危害程度调查的基础上,将防治的试验样地选择在危害程度较重的丽水松阳和莲都两地,其中,在丽水松阳设置2 块样地,2 块样地相距2 100 m,两样地面积均在0.5 hm2左右,莲都设1 块样地,面积约0.4 hm2,均为上世纪80 年代种植的老油茶林,品种为‘霜降籽’。在各样地的空旷处距地面1.5 m 装置高点装置佳多全自动太阳能杀虫灯(PS-15VI-2 型,河南佳多公司)2 盏,两灯间距超过600 m。2017-2018 年每年4 月10 日-10 月30 日的18:00 至次日7:00 开灯诱杀成虫。于每年临近油茶果采收时(10 月上中旬)进行危害情况调查,调查方法同1.1,同时清理样地内所有掉落的油茶果。

1.4 数据分析

油茶果危害率计算公式:

利用软件SPSS18.0 对不同年份的危害率和虫口密度进行单因素方差分析(Tukey),百分比数据在分析前进行反正弦转换。

2 研究结果

2.1 油茶桃蛀螟取食油茶果的危害特征

油茶桃蛀螟通过幼虫在果内取食种仁造成危害,导致油茶果开裂或落果。桃蛀螟幼虫多自果柄蛀入果内取食种仁,造成油茶果果柄干枯,油茶果开裂,8-10 月部分受害油茶果会脱落,部分幼虫也可从油茶果表皮蛀入,蛀果危害症状如图1。受害油茶果果柄处有明显的蛀食痕迹,大量虫粪被幼虫分泌的黏质丝粘附于果表,新鲜和过往的虫粪交织。幼虫侵入后,油茶果颜色变化明显,由原来的绿色或棕红色变成棕黄色至干枯,危害后期油茶果裂开,果内种仁被取食殆尽,仅留下果皮,虫丝密布,充满了虫粪。桃蛀螟老熟幼虫体长为16~ 23 mm,头暗褐,前胸盾片褐色,体背淡红色,身体各节上有明显的灰褐色斑,较容易识别。桃蛀螟幼虫常躲于粪粒及虫丝附着物中取食与越冬。1 个油茶果内常有1~ 2 头幼虫同时危害,个别油茶果中发现4 头。一个接近成熟的油茶果一般都可满足蛀入其内的幼虫取食需要,但幼虫密度过高或油茶果个头过小时,幼虫则转果危害。

图1 桃蛀螟危害油茶果Figure 1 Damage of C.punctiferalis to C.oleifera seeds

2.2 不同地区油茶桃蛀螟危害情况

2016-2017 年,丽水、衢州及金华地区桃蛀螟危害油茶情况调查结果见表1。

表1 油茶桃蛀螟危害情况调查Table 1 Field investigation of C.punctiferalis damaging to C.oleifera seeds

在丽水地区桃蛀螟的危害率较高,两年的平均危害率达28.25%,其中,对老油茶林的危害(32.14%)较对新造油茶林的(13.92%)严重;在衢州地区桃蛀螟危害率两年平均值为11.48%,极显著低于丽水地区(F=15.836,P<0.01)。另外,由衢州和丽水地区的调查结果表明,桃蛀螟对新造林的危害低于对老油茶林。金华东方红林场1 为国家油茶种质资源库所在地,其桃蛀螟危害率较低(4.96%),因此其危害率结果不具有代表性。另外,调查过程中发现桃蛀螟也危害浙江红花油茶Camellia chekiangoleosa。

2.3 生物学特性

2.3.1 生活史 油茶桃蛀螟在浙江一年发生4 代,以老熟幼虫在油茶老皮缝隙、树洞、油茶壳内或贮果场附近草堆等场所越冬(表2)。越冬代幼虫于4 月上旬开始化蛹,6 月上旬化蛹结束;成虫自4 月中旬至6 月中旬羽化,盛期为4 月下旬至5 月上旬。越冬代成虫在桃、李等果实上产卵,第一代幼虫主要危害桃、李等水果,第一代成虫6 月上旬出现,高峰在6 月下旬。第二代幼虫主要危害玉蜀黍、梨Pyrus sorotina及石榴Punica granatum等作物,成虫7 月中旬开始羽化,高峰期在8 月上旬;第三代幼虫主要取食油茶果,成虫8 月下旬羽化,高峰期在9 月下旬。

表2 桃蛀螟在浙江的生活史Table 2 Life history of C. punctiferalis in Zhejiang province

2.3.2 生物学习性

(1)成虫

油茶桃蛀螟成虫羽化受环境温度和湿度的影响,主要集中在20:00-23:00 羽化,此时间段的羽化量约占当日全部羽化量的85.29%(n=34),24:00 后少见羽化。成虫交尾及产卵也均在夜间进行,白天多在叶背面或枝条隐蔽处静伏。成虫有强烈趋光性,对白炽灯及黑光灯很敏感[12]。由表3 可知,桃蛀螟越冬代成虫雌蛾寿命长于雄蛾,且二者间差异显著(P<0.05);雌蛾平均寿命为7.90 d,最长为12 d,最短为5 d;雄蛾平均寿命为6.68 d,最长为10 d,最短为3 d(表3)。

表3 越冬代桃蛀螟雌、雄成虫寿命Table 3 Life span of overwintering female and male C. punctiferalis

(2)幼虫

第三代幼虫开始主要危害油茶果。桃蛀螟第二代和第三代重叠发生,油茶果会出现2 个危害高峰,第1 个高峰发生在8 月下旬,第2 高峰在10 月上旬,前者多为第二代幼虫转移危害,后者为第三代幼虫危害。油茶果采收后,桃蛀螟幼虫在蛀果内继续发育。幼虫共5 龄,在一个油茶果中幼虫可连续危害2~ 3 个种子。老熟后在被害果实内或树下吐丝结白色茧化蛹,有时随落果一起落地。

2.4 清除虫害果结合灯光诱杀防治效果

研究表明,通过清除虫害油茶果结合黑光灯诱杀,能显著降低油茶果的受害率,防治1 年后,油茶果平均受害率由原来的28.78%降至20.48%,二者间差异显著[F(1,4)=19.785,P=0.011],防治2 年后,进一步降至10.72%,防治和未防治油茶果之间差异极显著[F(1,4)=93.379,P=0.001]。从平均虫口密度来看,防治1 年后,虫口密度由原来的8.32 头·株-1降至5.76 头·株-1,但二者间差异并不显著[F(1,4)=2.260,P=0.207];防治2 年后,虫口密度降至3.93 头·株-1(表4),防治和未防治油茶果之间差异显著[F(1,4)=8.886,P=0.041]。可见,通过清理虫害油茶果结合灯光诱杀的方式,能够很好的降低油茶果的危害率,且安全高效,无公害。

表4 灯光诱杀防治桃蛀螟的效果Table 4 Effect of light trap on C. punctiferalis

3 结论与讨论

桃蛀螟是我国重要的农、林害虫,食性极杂,可危害100 余种农作物、林木和果树,包括松Pinusspp,杉Cunninghamia lanceolata等针叶树和青茄Solanum melongena等蔬菜[13-14];在国外还有取食皂荚Gleditsia japonica,橡树Quercus robur的报道[15-16]。在浙江,已有报道桃蛀螟严重危害栗、桃、桃形李、石榴、文旦Citrus maxima‘Wentan’、马尾松P.massoniana及湿地松P.elliottii等林木和果树[17-18],本研究发现,桃蛀螟以幼虫取食油茶果,造成大量落果,在丽水地区对油茶果的危害率达到近30%,进一步证实了桃蛀螟食性杂,可在不同的寄主植物间自由切换,如监控不力则爆发风险较大。

昆虫的生长发育与环境,温、湿度及光照密切相关,同一种昆虫在不同地区和不同寄主上的发生规律不尽相同[19]。桃蛀螟在我国北方地区1 年发生2~ 3 代,西北地区3~ 5 代,华中地区4~ 5 代,而在华南地区5~ 6代[20-21]。本研究表明,取食油茶果的桃蛀螟在浙江1 年发生4 代,第二、三代重叠严重,这与王藕芳等研究结果一致。危害油茶果的为第三代和越冬代幼虫,这为桃蛀螟的防治时间的选择提供了参考。

国内外学者针对桃蛀螟的防治开展了大量的研究工作,提出了农业技术防治(包括清理虫害果、管理越冬场所及寄主、调整耕作模式、种植抗性品种及套种诱集植物等)、行为调控(黑光灯诱杀、糖醋液诱杀及性信息素诱杀等)、生物防治(施用白僵菌Beauveria bassiana或苏云金杆菌Bacillus thuringiensis等)及化学防治等措施控制桃蛀螟的危害,其中,化学防治在桃蛀螟的综合防治中仍占有重要地位[16,22]。本研究基于桃蛀螟多在落果中越冬及成虫强烈趋光的特性,利用虫害果清理结合灯光诱杀实现了两年将桃蛀螟危害率控制在10%左右,安全高效且成本低廉,可应用推广。

在植食性昆虫和寄主植物长期的协同进化过程中,同一种昆虫的不同地理种群,由于地理隔离、寄主分化及对各自特异生境的适应,会形成地理种群间的分化[23]。有研究表明,我国桃蛀螟总群体产生了一定程度的遗传分化,且南方地区大于北方地区[24]。油茶桃蛀螟能取食和适应富含茶皂素等次生代谢物质的油茶种子,是否与取食玉蜀黍、水果等种群发生了种群分化,需要进一步的分子生物学研究数据支撑。

致谢:承蒙丽水市林业局王明月、王林伟,松阳县林业局吕军美,衢州市林业局华正媛、金有明在虫害调查及采集过程中给予的帮助,在此谨表谢忱。

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