紫竹院公园竹类2种蚜虫发生规律与低公害防治研究
2020-12-18翟敬宇
翟敬宇,张 然
(北京市紫竹院公园管理处,北京100048)
北京紫竹院公园全园占地45.73 hm2,其中约有1/3面积为水面。南长河、双紫渠穿园而过,形成三湖(澄鲜湖、南小湖、北小湖)两岛(青莲岛、明月岛)一堤且不同于其他公园的独特格局。公园植物资源丰富,自1971年以来先后引进多种竹,现有室外观赏竹种多达12属44种,是园内主要的造景植物。常见种类有早园竹、斑竹、金镶玉竹、黄纹竹等。近年来气候变暖、3R问题(抗性Resistance、再猖獗Resurgence和残留Residue)等多种因素导致蚜虫呈现出发生种类复杂、发生速度快、发生面积广、发生危害程度大的趋向,严重影响了竹子的正常生长。虫害的发生蔓延不但会影响竹子生长发育,而且导致叶片失绿变黄、出现锈斑、掉落的现象,严重时甚至会引起个体植株死亡,从而使竹林大片衰弱,影响景观效果。
目前,国内关于竹蚜的研究多以雷竹、淡竹、毛竹、高节竹等笋用竹种为研究对象[1-7],且研究样地大多选取在中南方地区,对于栽种在北方地区越冬竹种的常见蚜虫相关报道较少。本单位分别于2003年、2008年、2012年、2013年和2014年对公园内部分昆虫的形态特征进行了综述,但针对竹子常见蚜虫其及发生规律的研究结果不够丰富。基于以上原因,笔者对北京紫竹院公园竹类两种蚜虫及其发生规律进行调查,研究结果一方面可为北京竹类常见蚜虫相关内容进行补充,另一方面还可为实行低公害防治提供理论依据。
1 研究样地与研究方法
1.1 研究样地
北京北京紫竹院公园(39°56′46″~39°57′6″N,116°19′13″~116°19′52″E,平均海拔57 m)位于北京市海淀区中关村南大街35号,占地面积45.73 hm2,水面面积18.9 hm2[8]。竹类占据了园内植物的较大组分,室外观赏品种有40余种,竹总量接近50万株,以早园竹、斑竹、金镶玉竹为主。
1.2 研究方法
于2017-2019年间,在北京紫竹院公园调查室外主要观赏竹蚜虫种类,调查常见种类的主要寄主及其为害部位和为害虫态,记录分析发生规律。每周调查2-3次,每次样地内不同方向随机选取10株植物,每株植物选取叶片10片,并采集竹蚜,带回实验室用显微镜观察形态特征。
2 结果与分析
2.1 北京紫竹院公园2种竹蚜寄主调查
由表1可知,紫竹院公园内2种竹蚜在多种竹类植物上刺吸为害,其中竹梢凸唇斑蚜(Takecallis taiwanus)寄主尤为广泛,对园内早园竹、金镶玉竹、黄槽竹等34种刚竹属和赤竹属的竹种均有不同程度的为害,竹纵斑蚜(Takecallis arundinariae)主要为害斑竹、淡竹等7种竹。由于早园竹和斑竹的面积和数量在园内竹中占较大比重,本调查以这2种竹为研究对象,发现竹梢凸唇斑蚜对园内早园竹的为害程度较为严重,对该竹的生长发育影响较大;竹纵斑蚜对园内斑竹的为害程度较为严重,对该竹的生长发育影响较大。
表1 北京紫竹院公园2种竹蚜寄主调查Tab.1 Host survey of two species of bamboo aphids in Zizhuyuan Park,Beijing
2.2 竹类2种蚜虫形态特征
2.2.1 竹梢凸唇斑蚜 有翅孤雌蚜体长卵形,体长2.3~2.5 mm,体表无斑纹。复眼红色。触角6节,黑色[9]。翅脉正常。腹管圆筒形,较短,基部无毛。腹部背片第Ⅰ~Ⅴ有1对中毛瘤,末端腹节两侧各具1对缘瘤,每个瘤具1根刚毛[10]。若蚜体型较小,也为长卵形,形态与成蚜相近,复眼红色,触角同样为6节,灰黑色,体表无斑纹。体色差异大,有全绿色、浅绿色、绿褐色、红褐色、浅红色等色型。头部毛瘤4对,每个瘤具较粗长的刚毛1根。卵长圆形,长0.8~1.0 mm。
图1 竹梢凸唇斑蚜Fig.1 Takecallis taiwanus
2.2.2 竹纵斑蚜 体长卵形,体长2.1~2.3 mm,体色淡黄色,被白粉。复眼红色。触角6节,长于体长,白色短蜡丝附着在触角全部节上。头、胸背部具褐色纵斑纹,呈虚线状态,第Ⅰ~Ⅶ腹节背面每节均有1对倒“八”字纵斑[10]。腹管圆筒形,较短,基部有1根长毛。足灰白色,细长。卵长圆形。
图2 竹纵斑蚜Fig.2 Takecallis arundinariae
2.3 竹类2种蚜虫的发生规律与气温的关系分析
2.3.1 竹梢凸唇斑蚜的发生规律与气温的关系分析 竹梢凸唇斑蚜在紫竹院公园内对早园竹的为害程度最为严重。调查期间发现该蚜主要集中于竹叶背部近叶柄或叶尖部位以及笋尖和嫩梢部位刺吸为害。1 a可以繁殖30-40余代,存在世代重叠现象且较为突出。20~25℃时平均一周即可繁殖1代,夏季30℃以上温度时以及冬季0~10℃时,繁殖时间有所延长,至7-10 d可繁殖1代。由图3-3可知,竹梢凸唇斑蚜1 a 12个月均可为害,其中10月是该蚜为害高峰期,5月是该蚜为害的第2个峰值,说明这2个月的平均气温比较适合该蚜的生长发育。结合图3-1和图3-2,对比了4月、5月和10月的气温变化,虽然4月和10月在平均气温上不相上下,但10月气温浮动较小,温度变化较为平稳,而4月气温浮动较大,且有3次明显的降温现象,温度的骤降对竹梢凸唇斑蚜的生长发育及为害产生了较大的影响。5月平均温度虽高于10月,但气温变化比4月的平稳,仅有一次明显降温的现象。6~8月虫口密度明显降低,且卵的数量也大幅度减少,说明夏季高温,竹梢凸唇斑蚜活跃性降低,甚至出现滞育现象。3月虫量和卵量减少,可能与倒春寒有关,温度骤降使得竹梢凸唇斑蚜大量死亡。
2.3.2 竹纵斑蚜的发生规律与气温的关系分析 竹纵斑蚜在北京紫竹院公园内对斑竹的为害最为严重,主要聚集在竹叶背部中端部位,为害过后白粉留存在为害处。该蚜繁殖速度比竹梢凸唇斑蚜慢,约8-10 d繁殖1代。由图3-1和3-4可知,7月虽然平均温度超过30℃,但仍是竹纵斑蚜的为害高峰期,说明该蚜对夏季高温有一定的耐热性,其余月份为害程度较为平均,是一种耐高温不耐低温的竹蚜。
2.3.3 2种蚜虫的发生为害与竹林生长环境的关系分析 调查期间发现,2种蚜虫的发生为害与竹林生长环境密切相关,普遍在竹林密度过大且不通风的生境下容易发生,且为害较为严重。竹梢凸唇斑蚜对于新移栽和1-2年生的竹子为害较大,竹纵斑蚜对老竹和生长势较差的竹子为害较大。经过绿化改造、抚育管理(除杂草灌木、复壮改善土壤环境、施肥等措施)、自有天敌种类数目较多的竹林内,2种蚜虫发生为害情况较轻。
图3 2种竹蚜虫的发生与气温的关系Fig.3 Relationship between the occurrence of bamboo aphids and temperature
图4 不同防治措施下蚜虫的虫口密度Fig.4 Population density of aphids under different controlmeasures
2.3.4 2种蚜虫的发生为害与不同防治措施的关系分析 在园内选取3种不同防治措施的区域(常规药剂防治区、极少量/无药防治区、天敌昆虫防治区),选择虫口密度相近的时期,调查记录采取措施前期、采取措施一周后和采取措施2个月后,这3个阶段数据结果如图4所示,其中极少量/无药防治区效果相较最差,仅依靠公园内竹子自我调节和自有天敌捕食或寄生蚜虫,见效慢,且有蚜虫反复发生为害的现象;常规药剂防治区效果相较最好,选用低公害药剂进行防治,蚜虫虫口密度明显下降,说明低公害药剂药效较快,能够较好的防治虫害的发生;天敌昆虫防治区,蚜虫的虫口密度在3个防治阶段也有所下降,但由于天敌昆虫的生长周期比蚜虫的长,在前期的防治效果不如低公害药剂防治明显,后期随着天敌昆虫的繁殖,也呈现较好的效果。
2.4 竹类蚜虫的低公害防治研究
2.4.1 重视竹类蚜虫,开展有效监测 由于竹梢凸唇斑蚜和竹纵斑发生为害的部位在叶背,因此使人不易察觉,且发生具有世代重叠、为害具有连续性,即便是夏季高温或冬季低温仍有为害现象,易于疏忽,因而导致竹子生长势弱、煤污病和竹林衰败,因此在预测预报以及防控上要开展有效的监测,掌握2种蚜虫的发生规律,在发生为害高峰期前,采取相应措施。
2.4.2 强化竹林抚育管理 不能只追求竹林的栽培和所需景观的形成,竹林的养护也尤为重要[11]。良好的竹林环境,2种蚜虫的发生为害较轻甚至几乎没有。通过除灌清园(除掉竹林内过多的杂草和影响竹子生长的灌木、放置水平带)、调整竹林结构(保持合理的栽植密度、保持合理的新老竹比)、垦复(复壮)改善竹林土壤结构、施肥(沟施、蔸施、撒施、穴施、根施、竹腔施肥、叶面肥)等手段,强化竹林抚育管理,从而增强竹子生长优势和竹林抗虫能力。
2.4.3 天敌昆虫的保护与利用 增加园内自有天敌昆虫数量的方法,包括为天敌昆虫营造适宜生长繁殖的环境(保护)和人工释放补充天敌昆虫(利用)两方面。
天敌昆虫成虫普遍存在通过取食蜜粉源植物补充营养的行为,这可不同程度地促进其性成熟、延长其寿命、提高其繁殖能力或寄生率,以及搜寻寄主效率和子代雌性比率,从而显著提高天敌昆虫在低公害防治中的能力和效果[12]。因此,保护如胡枝子、甘菊、野菊、二月兰、蒲公英、早开堇菜、荆条等野生蜜粉源植物,也可选择适合的地块栽植紫菀、白菀、马蔺、蛇莓等蜜粉源地被,为食蚜蝇、草蛉、瓢虫和寄生蜂等天敌昆虫提供适宜的栖息环境,有利于其生长繁殖。此外,还要保护天敌昆虫能够安全越冬,根据其越冬虫态和方式,可在园内适宜堆草,提供越冬场所。
蚜虫发生为害前期,由于自有天敌昆虫数量较少,且繁殖速度慢于蚜虫,为了提高天敌昆虫对害虫的控制力,需要结合蚜虫发生为害期,提前人工释放天敌昆虫,对自有天敌数量进行补充,能够取得较好的效果。
2.4.4 适时适当采取药剂防治 在药剂防治方面,以低毒低污染的药剂或生物制剂为主,如高灭磷、敌百虫、啶虫脒、除虫脲等,选择此类药剂不但能取得较好的效果,而且对天敌昆虫的伤害也较小。施药时注意避开刮风下雨、高温的天气,也要避免长期使用同一种药剂,易使蚜虫产生抗药性。此外,还要避开天敌繁殖期施药。
3 讨论
竹梢凸唇斑蚜主要对园内早园竹的生长发育造成严重危害,竹纵斑蚜主要对园内斑竹的生长发育造成严重危害。在竹林密度较大、竹林以老竹为主的、通风条件较差的生境内较易发生为害,为害初期在光照充足的地方即便是寒冷的冬天,也更易发生。2种蚜虫发生为害程度较重。蚜虫刺吸为害过程中分泌蜜露,竹子叶部粘腻反光,严重者覆盖一层较厚的黑褐色煤污,影响竹子光合作用,导致竹林生长势衰退。
调查期间发现竹梢凸唇斑蚜主要集中于新竹叶背部近叶柄或叶尖部位以及笋尖和嫩梢部位刺吸为害。1 a 12个月均有为害现象,说明该蚜在北京可能无越冬虫态和越冬阶段。温度适宜时,可在一周左右时间完成1代繁殖,高温或低温时一周至两周可繁殖1代。竹梢凸唇斑蚜对于低温的耐受力比对高温的更强,6-8月初活跃性较差,为害较轻,10月是该蚜为害高峰期。竹纵斑蚜与竹梢凸唇斑蚜虽隶属同科同属,但生物学特性差异较大,竹纵斑蚜繁殖速度比竹梢凸唇斑蚜慢,8-10 d繁殖1代。主要聚集在新竹或老竹叶背部中端部位,为害过后白粉留存在为害处。7月是该蚜为害高峰期,夏季活跃性比竹梢凸唇斑蚜活跃性高,仍有集中为害的现象。冬季活跃性差,有越冬阶段,以卵越冬。2种蚜虫在全年12月内,呈现出此消彼长的为害现象。以上结论说明环境温度是影响2种蚜虫生活周期和数量变化的一个生态因子,对于2种害虫的预测预报应该实时关注北京市气温以及留意公园内的小气候,旨在蚜虫高峰期前采取相应防治措施,同时预防因蚜虫引起的煤污病。上述研究结果与所查资料基本一致,说明这2种蚜虫在南北方的为害特征相似,但在本地本园的生活周期与浙江、四川、南京等地区存在差异,这可能与南北方地理位置、环境气候、竹品种自身生长势等多种因素有关。
调查期间还发现部分竹梢凸唇斑蚜和竹纵斑蚜有被寄生的现象,被寄生僵蚜虫体膨胀至圆形,体表失去光泽,且调查区域内平均每块黄板上发现2种寄生蜂共15只左右(种类尚未鉴定),说明北京紫竹院公园内存在自有天敌,且具有一定寄生率,应当对天敌昆虫采取合理的保护和利用。
根据3种不同防治措施(常规药剂防治、极少量/无药防治、天敌昆虫防治)结果来看,低公害药剂防治虽然见效快,但对寄生蜂等天敌昆虫造成严重影响,而后期与天敌昆虫防治的效果差别并不大,可以针对天敌昆虫滞后性的问题适度使用低公害药剂,或人工饲养并补充天敌昆虫等方法,提高防治效果。