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陕西渭北苹果产区桃小食心虫年发生世代数的订正分析

2021-11-17郭云忠闫明杰李文文郭友民

果树资源学报 2021年6期
关键词:渭北食心虫羽化

郭云忠,闫明杰,李文文,郭友民

(1.旱区作物逆境生物学国家重点实验室,西北农林科技大学植物保护学院,陕西 杨凌 712100;2.西北农林科技大学白水苹果试验站,陕西 白水 715600)

桃小食心虫(CarposinasasakiiMatsamura)属鳞翅目蛀果蛾科昆虫,一直是苹果产业中重要的蛀果害虫,受害果实发育不良或畸形,或内含虫粪,完全失去食用价值,给生产造成重大损失[1-3]。随着苹果种植结构的改变及免套袋省力化栽培的逐步开展,桃小食心虫的危害将会逐渐上升,成为免套袋苹果生产的最大障碍。桃小食心虫繁殖力强,世代周期长,已有的研究资料表明,在陕西渭北桃小食心虫年发生1~2代[1,4-6],其发生危害期从5月底至9月底,由于该害虫不食果皮,蛀果为害,一般性胃毒农药很难发挥作用,所以长期以来,在非套袋果园桃小食心虫的防治效果往往较差。为了安全、有效地防治桃小食心虫,探明其发生为害规律、找到其生长发育过程中的薄弱环节具有关键性的作用。

性信息素是一种监测害虫种群动态的有效措施,具有灵敏度高、选择性强、易操作、不污染环境等特点,能够准确反映害虫田间的消长规律[3-5]。2019-2020年作者连续两年利用性诱剂观测了桃小食心虫在白水县的年发生动态,结合其幼虫、蛹、卵和成虫的发育特性,研究了桃小食心虫在陕西渭北的发生规律,结果发现其年发生世代数与以往报道的存在明显的偏差,现做一报道订正。

1 材料和方法

1.1 材料

性信息素诱捕器:蓝色三角形诱捕架(底部长24 cm,宽18 cm,横切面18 cm,北京中捷四方生物科技股份有限公司产品),架子顶端中部有一根细铁丝穿透,用于悬挂性诱芯(性信息素200 μg),底部置有一张粘虫板。

气象资料:2019-2020年6-9月份气象资料(白水县、长武县、淳化县、宜君县、印台区、韩城市)。

1.2 方法

1.2.1 桃小食心虫成虫发生动态监测

2019-2020年5-11月采用桃小食心虫性信息素诱捕器在陕西省白水县雷牙镇苹果连片种植区,各选择一块未套袋的6~8年生矮砧红富士,面积0.5~0.8 hm2。在果园内距离地边20 m处随机选择1株苹果树,在其外围阴面通风处树枝上固定好桃小食心虫性信息素诱捕器,使诱芯离地面高度约1.5 m,在距该诱芯两侧50 m处,再悬挂2个诱捕器[16]。每年从4月5日开始,每隔5 d取下粘虫板,统计3张粘虫板上的雄成虫数量,诱捕器再换上新的粘虫板,直到连续2次见不到雄成虫止。性诱芯1个月更换1次。以每5 d 3枚诱捕器诱集的雄成虫数量平均值为纵坐标,以时间为横坐标,绘制桃小食心虫的年发生动态图。

1.2.2 桃小食心虫年有效积温及发育世代数测算

有效积温是生物整个生育期内有效温度的总和,以Ae(公式1)表示,Ti为第i日平均气温,C为该生物的起点发育温度,D为发育历期[7]。

Ae=∑(Ti-C)

(1)

Ae=D×C

(2)

2 结果与分析

2.1 陕西渭北桃小食心虫发生规律

2019-2020年连续两年利用性信息素诱捕器对桃小食心虫雄成虫的诱捕结果如图1示。

图1显示,桃小食心虫年发生2~3代,以老熟幼虫结扁圆形的冬茧主要在树盘土壤中越冬。第2年5月上旬开始有零星越冬幼虫破茧爬出,随之在土壤表面的土块下再结夏茧,接着在其中化蛹,5月下旬后陆续有越冬代成虫羽化,5月底至6月上旬羽化成虫出现一次小高峰,由于受气候和土下越冬深度的影响,越冬代幼虫时有出土化茧羽化,长达1月有余,成虫羽化直到7月上中旬。成虫在果实上产卵,约7 d后幼虫孵出蛀入果内为害,第1代幼虫最早在6月中旬就能见到,高峰出现在6月中下旬。第1代成虫在7月中下开始羽化,8月上旬羽化达到高峰,之后仍有少量成虫羽化,直到8月底。随之又有第2代成虫羽化,并于9月上旬达到高峰,9月底后再无成虫羽化。老熟幼虫脱果10月上旬还能见到。

图1 桃小食心虫年发生动态(2019-2020)

2.2 桃小食心虫年发育世代数计算

经过对2019-2020年陕西渭北果区的白水县、淳化县、长武县、韩城市、宜君县、印台区6-9月份气象资料的整理,这期间各地的月平均温度及6-9月总降雨量如表1示。

表1 2019-2020年6-9月份渭北几个县区月平均温度和降雨量

根据李定旭的研究结果[8],桃小食心虫全世代发育起点温度9.22 ℃,利用公式(1),计算得出白水县、韩城市、长武县、淳化县、宜君县和印台区6-9月份桃小食心虫发生期间完成全世代发育的有效积温数如表2示。即2019年和2020年,在白水县高于桃小食心虫发育起点温度的有效积温分别为1 653.96日·度和1 567.46日·度;韩城市的有效积温分别为1 891.96日·度和1 741.36日·度;而淳化县的分别为1 419.46日·度和1 345.06日·度;长武县的为1 276.26日·度和1 241.96日·度;宜君县的为1 275.66日·度和1 195.26日·度;印台区的为1 468.06日·度和1 396.76日·度(表2)。

桃小食心虫全世代发育有效积温为543.2日·度[8],因此各地对应的年发生世代数理论上为白水县2.89~3.04代;韩城市3.21~3.48代;淳化县2.48~2.61代;长武县2.29~2.35代;宜君县2.20~2.35代;印台区2.57~2.70代(表2)。

表2 2019-2020年6-9月份渭北几个县区桃小食心虫全世代发育有效积温与世代数

在陕西渭北果区6-9月份的降雨量占全年的60%以上,也是土壤含水量最高的时期,这一时期的土壤含水量能够满足桃小食心虫的正常出土羽化。

根据Toshima等(1961)研究结果,桃小食心虫在田间7月份很少有幼虫进入滞育,8月起开始有幼虫进入滞育,8月中旬有50%个体进入滞育,8月底几乎所有幼虫进入滞育。从表1看出,6-8月份渭北东部的白水、韩城等地,平均温度均在23 ℃以上,根据李定旭(2010)研究结果,桃小食心虫在23 ℃条件下全世代的发育历期为39.02±2.30 d,因此,在白水县等渭北东部果区,8月底幼虫进入滞育前完全能完成2代的发育,那么图1中所示的8月中下旬诱集到的成虫即有第1代成虫,而9月中下旬诱集到的成虫也有第2代成虫,即桃小食心虫年发生3代。而6月中旬后羽化的越冬代成虫,就只能发生两代。

位于渭北中部的淳化县和铜川市的印台区,年有效积温相近,但较渭北东部的白水、韩城等地的要低,因此根据白水的诱集结果推断,在这一地区桃小食心虫应该发生两代。

渭北北部的宜君县和西北部的长武县,年有效积温相近,大小程度较中部的淳化县和印台区更低一些,因此,桃小食心虫年发生世代数为1~2代。

渭北东部的韩城市,位于白水县以东,常年气温高于渭北其他县区,有效积温计算结果揭示,桃小食心虫能够完成3代发育。

3 结果与讨论

昆虫的有效积温和发育起点温度是昆虫的基本生物学特性,决定着其一年中发生的世代数和发育过程。在自然环境条件下影响桃小食心虫幼虫出土的主要因素是气温、土温和土壤含水量。当旬平均气温达17 ℃、地温达l9 ℃、土壤含水量在10%以上时,幼虫能顺利出土[8,13]。表1显示,在陕西渭北果区,在桃小食心虫正常发育的6-9月份,除长武县和宜君县在9月份气温低于17 ℃外,其他县区气温都高于该温度,而且2019-2020年连续两年看,在这些地区6-9月份降雨稳定,降雨量达到全年的60%以上,这表明桃小食心虫发生期间的温度和土壤湿度两因素正常,不会影响其出土。

低温是桃小食心虫越冬幼虫解除滞育必需的生态因子,滞育幼虫在10 ℃的温度条件下,经历两个多月,即有60%的个体解除了滞育[3,14]。徐艳彩(2015)研究表明,6~12 ℃低温持续40 d左右,越冬幼虫即可解除滞育。经作者核查白水县2019年10月至2020年5月的气象资料,其中6~12 ℃低温出现时间有50 d,说明越冬滞育桃小食心虫能够正常解除滞育。

Toshima等[9-11](1961)研究表明,桃小食心虫在田间7月份很少有幼虫进入滞育,8月起开始有幼虫进入滞育,8月中旬有50%个体进入滞育,8月底几乎所有幼虫进入滞育。这表明在陕西渭北桃小食心虫幼虫出现滞育是存在的,正是幼虫滞育的存在,使得白水县桃小食心虫的年发生世代数为2~3代,长武县和宜君县为1~2代。

应用性诱剂对桃小食心虫进行年发生动态监测,具有准确性高、高峰期明显、世代清晰、方便易操作的特点[3,16-17],目前已在桃小食心虫预测预报和无害化防治方面应用广泛。本研究连续两年应用性诱剂监测桃小食心虫的年发生动态,取得了相似的结果,表明该结果真实地反映了渭北果区桃小食心虫的客观存在。

现有的资料中,桃小食心虫在陕西渭北果区年发生1~2代[1,4-6],这是基于上世纪50~60年代的研究结果[14,18-19]。众所周知的原因,温室气体大量排放所造成的温室效应加剧,使得全球变暖,也影响到昆虫某些特性的变迁。苹果生产发展到今天,其栽培方式较前也有了相当的变化—砧型、树形、土壤与水分管理、农药等等,总之,气候、环境、寄主变化均可能影响到桃小食心虫的发生规律,这些影响有待后续研究。

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