6种不同波段频振式杀虫灯对山核桃林昆虫的诱集效果研究
2022-10-12李浩翰王义平
李浩翰,王义平
(浙江农林大学林业与生物技术学院,杭州,311300)
山核桃Caryacathayensis属胡桃科(Juglandaceae),山核桃属(CaryaNutt.)植物,落叶大乔木,是国家3级保护濒危植物、中国特有的木本油料树种,也是我国特有的坚果树种,具有极高的营养价值、药用价值,市场前景十分广阔。其主要分布于我国浙皖交界的天目山地区,其中以浙江省杭州市临安区栽培规模最大[1-3],是浙江省杭州市临安区特色主导农业产业。
随着浙江临安山核桃产业迅速发展,集约化经营和大面积纯林种植,导致山核桃林生态系统的物种多样性和稳定性降低,山核桃林害虫日益猖獗[4-5]。为规避各种山核桃害虫为害,果农为了节约成本提高产量通常选择长期大量使用化学农药,进一步造成害虫抗药性增加,以及杀伤天敌昆虫、破坏土壤环境、生态环境恶化的局面,出现山核桃林害虫再猖獗,造成山核桃树减产绝收甚至死亡。因此,山核桃林害虫现已成为限制山核桃产业发展的重要因素,山核桃林害虫的种群组成以及有效的绿色防控方法是亟待解决的重要问题。
灯光诱集技术在农林业得到广泛应用,是一种利用昆虫趋光性诱杀害虫的物理防治方法,是研究林业害虫种群组成的有效方法,其次通过比较不同波长杀虫灯的诱集效果,可以总结出针对特殊害虫或特殊寄主植物有效的杀虫波长[6-8]。自1964年开始,我国首次使用黑光灯进行农林业害虫防治,到20世纪90年代频振式杀虫灯在全国被大范围推广,灯光诱杀技术逐渐成为一种常规的农林害虫防治手段,广泛应用于棉花、玉米、小麦等经济作物[9-12]。
频振式杀虫灯使光源在一个波段变化,利用昆虫趋光性的同时,还利用昆虫的趋味性、趋色性、趋波性,远距离用波,近距离用光,配合黄色外壳和气味物质,大幅提高诱虫效果。频振式杀虫灯具备延缓害虫抗药性、对环境无污染、方便使用等优点,相较于黑光灯、高压汞灯、双波灯,频振式杀虫灯诱虫效率更高、更广谱、对天敌杀伤更低,在林业有害生物防治中逐渐占据主导地位[13-14]。
山核桃作为浙江杭州市临安农产品支柱产业,近年来害虫频发,造成了巨大的经济损失。虽然早在2003年徐炳潮[15]就开始使用频振式杀虫灯防治山核桃林害虫,且取得良好防效;2010年吴志辉等[16]提出了一套相对完备的山核桃林有害生物无公害防治办法,但是对于山核桃林害虫引诱光源筛选的研究极少,也鲜有针对山核桃林主要害虫用灯科学方法的报道,阻碍了山核桃害虫绿色防控研究的进一步开展。
本研究通过不同波段光源在山核桃林进行诱集试验,旨在研究山核桃林害虫种群的物种组成,并筛选出专用高效的杀虫灯波段,同时探索针对山核桃林主要害虫的科学用灯方法,为山核桃林害虫虫情监测提供理论依据,为绿色防控提供技术支持。
1 材料与方法
1.1 试验时间与地点试验地点为浙江省杭州市临安区太湖源镇浪岭村,试验时间为2021年4月15日至9月4日,栽培树种为山核桃,高4~7 m,栽培面积60~80 hm2,采用粗放式经营,近乎无人管理,树势衰弱,虫害严重。
1.2 试验材料本试验使用的太阳能频振式杀虫灯,由浙江托普云农科技股份有限公司生产,产品型号为TPSC3-1,功率15 W,由太阳能电池板、杀虫灯灯头、高压电网和集虫盒构成,具备光控、雨控功能,即日落开灯,日出和雨天关灯。选用6种不同波段的杀虫灯进行试验,光源波段分别为365、380、395、420、460、520 nm。
1.3 试验方法本试验共设6个处理:365、380、395、420、460、520 nm,每个波段作为一个处理,每个处理设3个重复,共18盏杀虫灯。每盏杀虫灯对应一个集虫盒,灯和集虫盒按编号记录。选择林间管理方式、栽培方式、周边环境等条件基本一致的山核桃林地,将上述6种不同波段的频振式杀虫灯棋盘式随机安装于山核桃林内。杀虫灯等距设置,间距为60 m,架设高度为1.8 m(高度位于叶和茎部分隔位置),灯光辐射半径20~30 m。每3 d收集一次灯诱昆虫,采用传统形态学分类方法进行分类鉴定,区分害虫和天敌昆虫并记录其类群和个体数量。
1.4 数据处理及统计分析排除因降雨及其他因素造成的无效数据后,所有数据使用Excel 365、SPSS 21.0进行处理分析。对不同处理的日均诱虫量和不同目诱虫量数据进行单因素方差分析,差异显著性由LSD法检测(p<0.05)。其中,相对多度=某个种的个体数/所有种的总个数,日均诱虫量=某杀虫灯诱虫量平均值/重复次数。
2 结果与分析
2.1 诱集到山核桃林昆虫种类选取4月15日至9月4日的试验数据,对6种不同波段频振式杀虫灯诱集到的昆虫进行鉴定分类统计。结果看出,试验共诱集到10目42科102种昆虫,包括螳螂目、直翅目、半翅目、广翅目、脉翅目、鞘翅目、鳞翅目、蜚蠊目、双翅目、膜翅目。其中,鳞翅目诱集到的种类最多,共14科40种,鞘翅目次之,共11科39种,直翅目5科5种,半翅目6科12种,其余目均只诱集到1科1种;诱集到的害虫集中在鞘翅目、鳞翅目、直翅目、半翅目,天敌昆虫集中在广翅目、脉翅目(见表1)。
表1 频振式杀虫灯诱集到山核桃林昆虫种类统计
2.2 诱虫总量比较试验共诱集昆虫19 226头,其中365 nm波段诱虫数量最多,共6 616头,显著高于其余波段;随后依次是395、420、380、460、520 nm波段,其中380、420 nm波段诱虫总量差异不显著,分别为3 343头、3 397头,520 nm波段诱虫量最少,显著低于其余波段。此外,各个波段的诱虫总量和日平均诱虫量在数量关系上保持一致(见表2)。
对山核桃林害虫的诱杀结果可以看出,365 nm波段诱虫量最多,显著大于其余波段(p<0.05),按照395、420、380、460、520 nm波段的顺序,害虫的诱虫量依次降低。诱集天敌昆虫的结果表明,各个波段对天敌昆虫诱集效果差异不显著(p>0.05),但在520 nm波段诱虫量最多,占比也最高,达到0.168%,420 nm波段诱虫量次之,接下来依次是395、380、365 nm波段,365 nm波段诱虫量占比最低(见表2)。
表2 不同波段频振式杀虫灯诱虫总量比较
2.3 对不同目害虫诱集效果比较对试验时间内诱集到的昆虫进行分类、统计,发现害虫集中在鳞翅目、鞘翅目、半翅目、直翅目,不同波段的频振式杀虫灯对不同目的害虫存在一定差异。对于鳞翅目害虫,365 nm波段诱集数量最多,共2 927头,然后依次是395、380、420、520、460 nm波段。结果表明,365 nm波段诱集数量显著高于其余波段(p<0.05),诱集效果明显优于其余波段。380 nm波段相对多度最高。对于鞘翅目害虫,365 nm波段诱集数量最多,共2 627头,然后依次是395、420、380、460、520 nm波段。结果表明,365 nm波段诱集数量显著高于其余波段(p<0.05),诱集效果明显优于其余波段。420 nm波段相对多度最高。对于半翅目害虫,420 nm波段诱集数量最多,共76头,然后依次是520、365、460、380、395 nm波段。结果表明,420 nm波段诱集数量显著高于其余波段(p<0.05)。诱集效果明显优于其他波段。520 nm波段相对多度最高。对于直翅目害虫,365 nm波段诱集数量最多,共936头,然后依次是460、380、395、420、520 nm波段。结果表明,365 nm波段诱集数量显著高于其余波段(p<0.05),诱集效果明显优于其余波段。460 nm波段相对多度最高(见表3)。
表3 不同波段杀虫灯对不同目害虫诱杀效果比较
2.4 对山核桃主要害虫诱集效果本次试验诱集到的鳞翅目害虫有:山核桃天社蛾Quadrialcariferacyanea、扁刺蛾Thoseasinensis、中国绿刺蛾Latoiasinica、黄连木尺蛾Culculapanterinaria、三条蛀野螟Pleuroptyachlorophanta等;诱集到的鞘翅目害虫有:暗黑鳃金龟Holotrichiaparallela、大黑鳃金龟Hloltrichiadiomphalia、铜绿异丽金龟Anomalacorpulenta、亮彩丽金龟Mimelaspendens、云斑天牛Batocerahorsfieldi、桑天牛Aprionagermari、星天牛Anoplophorachinensis、山核桃枝天牛Lindacarra等;半翅目害虫有:点蜂缘蝽Riptortuspedestris等;诱集到的直翅目害虫有:摹螳秦蜢Chinamanfispoides等。诱集到的天敌昆虫为中华草蛉Chrysoperlasinica、普通齿蛉Neoeuromusignobilis。
根据为害部位的不同,山核桃主要害虫可分为4类:地下害虫(根部害虫),主要指棕色鳃金龟、铜绿异丽金龟等;蛀干害虫:主要指云斑天牛、光肩星天牛、星天牛等;食叶害虫,主要指摹螳秦蜢、点蜂缘蝽、中国绿刺蛾、黄连木尺蛾等;花蕾害虫,指山核桃瘿蚊Contariniacaryafloralis。针对山核桃林不同为害部位对应的主要害虫,对不同为害部位的诱集效果分析发现,不同波段的频振式杀虫灯对山核桃林不同为害部位的诱集效果也存在显著差异。
对山核桃根部主要害虫诱集效果:本次试验诱集到的根部主要害虫为铜绿异丽金龟和棕色鳃金龟。诱集总数量,365 nm波段数量最多,显著高于其余波段(p<0.05),诱集效果最好。365 nm诱集铜绿异丽金龟数量最多,显著高于其余波段(p<0.05),诱集效果最好。460 nm波段诱集棕色鳃金龟数量最多,且380、395、420、460 nm波段之间差异不显著(p>0.05),诱集效果无明显差距,460 nm 相对多度最高(见表4)。
表4 不同波段杀虫灯对山核桃林根部害虫的诱集效果分析
对山核桃食叶主要害虫的诱集效果:本次试验诱集到食叶害虫为摹螳秦蜢和点蜂缘蝽。试验结果看出,365 nm波段诱集摹螳秦蜢数量最多,显著高于其余波段(p<0.05),诱集效果最好。520 nm波段诱集点蜂缘蝽数量最多,与420 nm波段之间无显著差异(p>0.05),但显著高于其余波段(p<0.05),因此520、420 nm波段诱集效果相当,优于其余波段(见表5)。
表5 不同波段杀虫灯对山核桃林食叶害虫诱集效果
在本次试验中,诱集到的鳞翅目害虫因为天气和设备本身的问题,持续阴雨,未获得足够的完整个体用于鉴定统计;而诱集到的山核桃枝干主要害虫(天牛)数量低于10头;且并未获取到山核桃花蕾主要害虫花蕾蛆的完整个体,为减小误差,本次试验不对以上害虫展开分析。
2.5 山核桃主要害虫的消长动态选取上述4种主要害虫绘制消长动态图,结果看出,棕色鳃金龟始见日约在4月上旬,终见日约在8月下旬,发生盛期在5月下旬至7月上旬,约40 d,高峰日在7月15日前后,单日诱虫量达到最高。铜绿异丽金龟始见日约在4月上旬,终见日约在9月上旬,发生盛期在5月下旬至7月上旬,约40 d,高峰日在7月15日前后,单日诱虫量达到最高。该地区地下害虫的上灯优势种为铜绿异丽金龟,诱集量大于棕色鳃金龟。摹螳秦蜢始见日约在8月上旬,8月中旬开始为发生盛期,高峰日在8月20日前后,单次诱虫量达到最高。由于试验仅进行至9月初,故无法得知终见日以及发生盛期持续时间。点蜂缘蝽的始见日在4月上旬,终见日在9月上旬,发生盛期7月上旬至8月下旬,持续约60 d,高峰日8月20日前后,单日诱虫量达到最高(见图1)。
图1 山核桃主要害虫的消长动态
山核桃地下害虫(金龟)主要为害山核桃苗木,发生高峰在6、7月,应在此期间使用频振式杀虫灯并配合低毒药剂(如灭幼脲)、生物制剂等方法综合防治山核桃地下害虫;山核桃食叶害虫摹螳秦蜢,从8月下旬开始呈暴发趋势,在应用频振式杀虫灯进行防治的同时应利用好杀虫灯的监测功能,预测发生高峰,在发生高峰时配合化学药剂进行防治;山核桃食叶害虫点蜂缘蝽发生盛期在7—8月,在该期间用灯可取得良好防效,同时还需要配合清园除草等防治手段。
3 结论与讨论
本次试验共诱集到鳞翅目害虫14科40种,共8 442头;鞘翅目害虫11科39种,共8 270头;直翅目害虫5科5种,共1 924头,半翅目害虫6科12种,共270头。由此可见,该频振式杀虫灯对于鞘翅目、鳞翅目、直翅目林业害虫均具有较好的诱集效果,与其他研究者利用不同波段频振式杀虫灯对雷竹林昆虫、苹果园昆虫、柑桔林昆虫的诱集效果研究结果一致[17-19]。
试验结果表明,365 nm波段的杀虫灯对山核桃林主要害虫铜绿异丽金龟、棕色鳃金龟、摹螳秦蜢诱集效果良好,对主要害虫点蜂缘蝽有一定的诱集效果,且天敌比例低,综合使用效果最好,推荐在生产中使用。
山核桃害虫的消长动态往往与其种群动态一致。试验结果发现,山核桃主要害虫的发生盛期集中在6—9月,建议5月中下旬开始用灯,至9月中下旬,在监测种群动态的同时诱杀害虫,可取得较理想的防效。
但该频振式杀虫灯对山核桃枝干害虫(天牛)诱集效果并不理想,对山核桃花蕾害虫花蕾蛆的诱集效果尚有待进一步探究。同时值得注意的是,该杀虫灯电网对体型较大、外壳坚硬的昆虫,如犀金龟、丽金龟等的触杀效果较差,其活体进入集虫桶,挣扎破坏其他昆虫虫体,影响对其他昆虫鉴定统计,考虑增加电压或在集虫桶中添加杀虫剂辅助杀虫,以提高杀虫效果。
在生产实践中,频振式杀虫灯的应用还需要注意其他因素的影响,如遇到阴雨天气,光照不足,开灯时间较短,会降低诱集效果。陈坤等[20]研究发现,诱虫量与大气日平均气温呈显著(p<0.01)正相关关系(即灯光诱虫量随气温的升高而显著增加),而与气压、降雨和相对湿度则呈显著(p<0.01)负相关关系(即灯光诱虫量随气压或湿度的升高以及降雨的发生而显著减少),即高温、低湿、低气压和少雨天气有利于提高农田灯光诱虫的效率。故安装频振式杀虫灯应选择采光良好、不易积水的平地,更适合在干旱少雨时节使用。
综上所述,针对虫情复杂的山核桃林害虫,综合治理及生态调控是目前发展的主要趋势[21-22],该频振式杀虫灯不仅可以作为有效防治手段,同时还可以监测害虫消长动态,明确害虫发生规律,结合气象资料对害虫未来发生状况进行预测,为害虫防治提供数据支持。在盛发期配合高效低毒的化学农药、生物防治等方法对山核桃林害虫进行综合防治,以达到更好的防治效果,保障山核桃产业健康发展的同时,也为山核桃害虫的绿色防控提供新思路。