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桃蛀螟性信息素在板栗园中应用技术研究

2015-12-03郭素娟

环境昆虫学报 2015年1期
关键词:雄蛾板栗树冠

任 帅,郭素娟

(北京林业大学林学院/省部共建森林培育与保护教育部重点实验室,北京 100083)

板栗Castanea mollissima Bl.在我国栽培历史悠久,是经济效益与生态效益俱佳的木本粮食树种。近年来,我国板栗种植规模迅速扩大,产量居世界第一位,但是板栗重大蛀果害虫—桃蛀螟Conogethes punctiferalis 危害严重(曹庆昌等,2010;鹿金秋等,2010)。桃蛀螟属鳞翅目Lepidoptera 草螟科Crambidae,主要分布在东亚地区,可危害板栗、石榴、向日葵等40 多种果树及农作物(王振营等,2006;陈炳旭等,2010)。在板栗上主要是以幼虫蛀果为害,果实受害后因内部布满孔道和虫粪而无法食用,从而造成重大经济损失。

目前生产上对该虫主要依赖化学农药,导致防治成本逐年增高的同时还因误伤大量天敌昆虫致使次生虫害猖獗,对果园生态系统及食品安全构成严重威胁(许英超等,2001;陆剑飞等,2004;雷恒久,2009)。

应用性信息素对害虫发生进行预测预报及防治,具有灵敏度高、准确性好、不伤害天敌等优点(杜家纬,1998)。一直以来,学者对桃蛀螟的监测及防治研究主要集中于同种诱捕器和性信息素(雷恒久,2009;卜玉强,2010)。但性信息素诱捕器诱捕效率不仅受风向等自然条件的影响(崔巍等,2009),诱捕器类型、悬挂位置以及诱芯种类、数量也直接影响诱捕效果(张桂芬等,2001;王安勇等,2009;肖留斌等,2010;翟小伟等,2010;尹河龙等,2011;张涛等,2011;白全江等,2013)。关于桃蛀螟性信息素田间诱捕效果是否也受以上条件的影响的研究,尚未见报道。本试验探究了性信息素诱捕器的类型、颜色、悬挂高度及诱芯种类、数量对桃蛀螟雄蛾田间诱捕效果的影响,以期为提高桃蛀螟性信息素的田间使用效率提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于河北省迁西县东荒峪镇西荒峪村山地板栗园(40° 12' N,118° 21' E),面积6.67 hm2,土壤以褐土为主,土层厚度40 cm,当地主栽品种为燕山早丰C.mollissima“Yan shan zao feng”,树龄12 a,株行距2 m×3 m,常规管理,树势中庸。

该地区属温带大陆性气候,季风特点显著,年平均气温及降水量分别为10.1℃和817 mm,海拔199 m,年日照时数2709 h,无霜期180 d以上。

1.2 试验材料

1.2.1 桃蛀螟性信息素

桃蛀螟性信息素3种诱芯分别购于中国科学院动物研究所、厦门英格尔生物有限责任公司和北京中捷四方生物有限责任公司,主要成分为反-10-十六稀醛,E10-16:Ald。载体均为天然橡皮胶,反口钟形,有效时间3-4 周。

1.2.2 诱捕器

三角形诱捕器(底边长、宽分别为25 cm 和18 cm)和单层船型诱捕器(长30 cm,宽18 cm)购于北京中捷四方生物有限公司;水桶型诱捕器由5 L 油桶改制而成(油桶从中间剪开,取底部部分,在四个边上打上小孔,便于铁丝穿过悬挂于树枝上,在正上方20 cm 处放置一块遮阳板,在筒中加入2%洗衣粉溶液。用铁丝将诱芯固定于水筒中心位置,距水面约1 cm。

1.3 诱捕处理的设置及方法

诱捕器类型影响的处理设置:三角形、船型和自制水桶型三种。

诱捕器颜色影响的处理设置:白色、绿色、黄色和蓝色4种三角形诱捕器,诱捕器均悬挂于树冠中部。

诱捕器悬挂位置影响的处理设置:白色三角形诱捕器的悬挂位置分三种,即在板栗树冠上部(≥2.0 m)、中部(1.5 m-2.0 m)和下部(≤1.5 m)。

以上3个试验处理所用诱芯均由中捷四方提供。

诱芯种类影响的处理设置:诱芯种类分三种,诱捕器类型为白色三角形,均悬挂在树冠中部。

诱芯数量影响的处理设置:诱芯种类是北方中捷生产,数量分单、双两种。诱捕器类型为白色三角形,均悬挂在树冠中部。

1.4 不同诱捕处理诱蛾效果试验

在2012年对板栗园整个生长季调查桃蛀螟种群动态的基础上,诱捕试验于2013年7月1日至2013年10月10日在河北省迁西县西荒峪山地板栗园进行。试验根据诱捕器类型、悬挂位置、颜色、诱芯种类及数量共设5种处理类型,5 次重复,完全随机排列,诱捕器间距约20 m。

自7月1日起,每3 d 于上午8∶00 逐个诱捕器调查并记录桃蛀螟雄蛾数量,滚动更换诱捕器在板栗林中的位置,同时清理诱捕器中的杂物及虫尸。每25 d 更换1 次三角形及单层船型诱捕器的诱芯和粘虫板,更换不同诱芯时用清水洗净手以防交叉污染。根据天气情况及时补充水桶型诱捕器中的洗衣粉溶液,诱芯更换同三角形诱捕器(雷恒久,2009)。

1.5 数据分析

田间诱捕试验所得数据采用Micsoft Excel 2003进行简单的求和处理,采用SPSS 20.0 软件的单项方差分析最小显著差数法比较不同诱捕处理诱捕效果差异。

2 结果与分析

2.1 诱捕器类型对桃蛀螟性信息素诱捕效果的影响

在诱芯和悬挂位置等因素一致的条件下,不同类型诱捕器的诱捕效果存在显著差异(表1)。水桶型诱捕器诱捕量显著高于其他两种诱捕器,诱捕量分别是三角形和单层船型诱捕器的2.7 倍和14.3 倍。

2.2 诱捕器悬挂位置对桃蛀螟性信息素诱捕效果的影响

诱捕器悬挂位置亦显著影响桃蛀螟诱捕数量(表2)。悬挂于板栗树冠中部的诱捕器于试验时间内共捕获桃蛀螟雄蛾为328 头,而悬挂于树冠下部及上部的诱捕器仅分别为48 头和157 头。

表1 不同诱捕器类型对桃蛀螟雄蛾诱捕效果的影响Table 1 Attractive influence with different types of traps for Conogethes punctiferalis male moths

表2 诱捕器悬挂位置对桃蛀螟雄蛾诱捕效果的影响Table 2 Attractive influence with varying position hung in the tree for Conogethes punctiferalis male moths

2.3 不同颜色的诱捕器对桃蛀螟诱捕效果的影响

不同颜色诱捕器诱捕效果存在显著差异(表3)。白色诱捕器平均诱蛾量最高,与蓝色诱捕器差异不显著,但显著高于绿色和黄色诱捕器。黄色诱捕器最差。

2.4 不同种类的诱芯对桃蛀螟诱捕效果的影响

不同供应商提供的桃蛀螟诱芯的诱捕效果存在差异(表4)。中捷四方提供的诱芯略优于动物所提供的诱芯,但它们之间不存在显著差异。这两种诱芯均与厦门英格尔提供的诱芯差异显著。

表3 不同颜色诱捕器对桃蛀螟雄蛾诱捕效果的影响Table 3 Attractive influence with varying colors of traps for Conogethes punctiferalis male moths

2.5 不同数量的诱芯对桃蛀螟诱捕效果的影响

含单诱芯或者双诱芯的性信息素诱捕器于试验时间内平均诱蛾量分别为60.67 头和61.67 头,诱捕效果差异不显著。

表5 不同数量的诱芯对桃蛀螟雄蛾诱捕效果的影响Table 5 Attractive influence with different number of lures for Conogethes punctiferalis male moths

3 结论与讨论

本研究结果表明:除诱芯数量外,诱捕器的类型、悬挂位置、颜色以及不同种类的诱芯均对桃蛀螟性信息素的田间诱捕效果有着显著影响。

诱捕器作为性信息素的载体,其类型、材质等会对诱捕效果产生一定的影响。由本试验结果知,不同类型诱捕器对桃蛀螟的诱捕效果差异显著,自制水桶型诱捕器较三角形和船型诱捕器有更高的诱捕效率。主要有以下几个原因:第一,自制水桶型诱捕器的诱芯所处空间相对开放,无论风向如何改变,均不影响性信息素的扩散,使桃蛀螟雄蛾能够对其准确定位(翟小伟等,2010);而三角形及单层船型诱捕器的诱芯所处空间相对狭小,在风向经常变化的季节,不利于性信息素扩散,此结论与崔巍等研究得出风向对诱捕器诱蛾效果具有显著影响的结论一致(2009)。第二,诱捕器的诱捕效果除受自身因素影响外,外界条件对诱捕量也产生显著影响(焦晓国等,2006),桃蛀螟发生期处于温度较高的季节,板栗林中水分匮乏,水桶型诱捕器能够在其周围建立一个相对湿润凉爽的微环境,防止诱芯内性信息素因高温失效的同时,还能提供水源,从而吸引桃蛀螟等园内昆虫前来;三角形、单层船型诱捕器相比水桶型诱捕器空间相对封闭,诱捕器内温度高于周围环境,可能导致性信息素加速挥发、减少持续时间、甚至失效(王建伟等,2011)。

诱捕器悬挂位置亦是影响诱捕效果的一个重要因素。张桂芬等(2001)研究发现放置在树冠中上部的诱捕器对槐小卷叶蛾Cydia trasias 诱捕效果最好;翟小伟等(2010)研究表明诱捕器放置在树冠中部对苹果蠹蛾Cydia pomonella L.诱捕效果最佳;崔巍(2009)和肖留斌等(2010)分别研究了斜纹夜蛾Spodoptera litura 诱捕器在白菜试验地悬挂高度和诱捕器在萝卜、番茄试验地悬挂高度后得出了不同的结论,在白菜种植区诱捕器悬挂高度为1 m 时诱捕效果最佳,而在萝卜、番茄种植区诱捕器悬挂高度在1.5 m 处诱捕效果更好。本试验中悬挂在树冠中部的诱捕器较其他两个位置的诱捕器能诱捕到更多桃蛀螟雄蛾,此结论与田间观察到桃蛀螟成虫多活动、栖息于树冠中部及中部偏上位置,树冠下部及树冠上部很少有成虫活动的规律相符。导致这些差异的原因一方面可能是由于植被的遮挡作用。树冠下部与中部相比,通风较差不利于性信息素的传播;而树冠上部与中部相比则由于缺乏叶片的遮蔽作用,导致微环境高温低湿,不满足桃蛀螟的栖息条件。另一方面则可能是与昆虫本身的活动规律及寄主植物的种类有密切关联。

昆虫在寻找寄主过程中,依靠颜色、形状等视觉刺激或感受气味的嗅觉刺激,或两者共同作用,完成判别过程。张桂芬等研究发现白色、绿色、黄色诱捕器对槐小卷叶蛾诱捕效果明显高于蓝色诱捕器的诱捕效果;Knight 等(2003)研究表明绿色诱捕器对苹果蠹蛾诱捕效果最佳。本试验发现白色、绿色、蓝色诱捕器对桃蛀螟雄蛾诱捕量显著高于黄色诱捕器诱捕量,桃蛀螟成虫活动高峰在夜间,应通过嗅觉刺激活动,但结果表明桃蛀螟雄蛾对不同颜色诱捕器具有选择性,因此对桃蛀螟在林间活动的判别机理还需深入研究。

诱芯中性信息素所含物质的成分、配比、含量、浓度及在田间的释放速率等都可能导致不同性诱剂剂型之间的性能差异,进而影响到性信息素诱捕器的诱捕效果(姚士桐等,2006)。本试验结果表明中捷四方提供的诱芯与动物所提供的诱芯相比,二者对桃蛀螟雄蛾的诱捕效果差异不显著,但均优于厦门英格尔公司提供的诱芯。因此前两者较后者更适合用于板栗林内桃蛀螟发生的监测及防控。

从调查研究得出的数据可以看出随着诱捕器中诱芯数量的增加,桃蛀螟的田间捕获量并没有明显增加,两者诱捕效果差异不显著。而从投入成本和防治效果综合考虑方面来看,含1个诱芯的诱捕器不仅节约防治成本而且防治效果较好,建议田间每个性信息素诱捕器放置1个诱芯即可。

此外,当前的桃蛀螟性信息素仅对雄蛾有诱捕作用而无法诱捕雌蛾,当林中雌蛾数量多到一定程度时,会与性信息素产生竞争关系,致使诱捕器监测作用减弱甚至失效(苏建伟等,2005)。因此用当前的桃蛀螟性信息素监测桃蛀螟种群动态尚存在不足。有研究表明,昆虫寄主植物中一般含有能引诱雌虫的化学物质,此化学物质与害虫性信息素结合后可以诱捕雌雄蛾,诱捕到的成虫数量才更准确地反映害虫实际种群动态。Mainni和Burgio(1999)曾用性信息素+苯乙醛作为诱芯对欧洲玉米螟Ostrinia nubilalis 进行诱蛾量研究,发现准确性明显提高;陈炳旭等(2010)研究发现桃蛀螟成虫对农大一号板栗果实挥发物的触角电位反应显著高于河源油栗果实挥发物;闫雄飞等(2011)通过果汁和糖醋液诱捕桃小食心虫Pyrausta nubilalis 试验发现,两者均可诱捕到一定数量的桃小食心虫雌性成虫,通过进一步研究有望开发出诱捕桃蛀螟雌雄蛾的引诱剂。张帆(2011)等在调查时发现,水盆型诱捕器会误杀一定数量前来饮水的天敌及中性昆虫,可能破坏果园的生态平衡。因此适当调整诱芯中性信息素成分,提高诱捕害虫效率的同时减少对天敌或中性昆虫的伤害,使性信息素在田间的科学使用有更大的发展空间,相关研究还需要进一步深入。

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