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栗实象的出土节律与趋光性研究

2020-08-31管国良杨涛童敬翔邵艳琴宋鹏

四川林业科技 2020年1期
关键词:趋向板栗光源

管国良, 杨涛, 童敬翔, 邵艳琴, 宋鹏

1. 德昌县林业和草原局,四川 凉山 615500;

2. 四川省长江造林局,四川 宜宾 644000;

3. 四川农业大学林学院,四川 成都 611130;

4. 四川丹佛信息技术服务有限公司,四川 成都 610000;

5. 四川省林业科学研究院,四川 成都 610084

栗实象(Curculio davidiFairmaire)属鞘翅目象甲科象甲属(Curculio)昆虫,又称栗实象鼻虫、栗实象甲,是影响我国各主要板栗产区产量最严重的多食性蛀实害虫。板栗素有“干果之王”的称号,营养丰富,耐储、耐运,是重要的经济果品,且板栗树根深叶茂、树体高大,是优良的水土保持和生态改善树种。中国板栗的种植、产量和品质在世界上均居首位,但每年却由于栗实象危害造成巨大的经济损失。据统计,我国板栗产区每年约有20% ~ 40%的栗实被害,严重地区可达90%以上[1]。

栗实象主要危害壳斗科栗属、青冈属、栎属等植物,近年北方地区发生栗实象大规模侵害栗属植物现象[2-6]。栗实象危害发生时表现为集中连片,面积大,难以控制;且虫体小,危害隐蔽,防治困难,与其他蛀实害虫同时长时间危害壳斗科植物。目前国内关于栗实象防治技术方面的研究主要有生态防治、生物防治和人工防治几方面,生态防治可通过增加林分结构营造复合混交林减少其危害,或建立生态隔离带阻碍栗实象传播[3,7-10]。从生物防治角度,杨霁虹等[11]和黄琼[12]分别利用松毛虫赤眼蜂(Trichogramma dendrolimi)、球孢白僵菌(Beauveria bassiana)和布氏白僵菌(B.bronginartii)来防治栗实象,其结果表明栗实象致死率较高而有效减少危害;陈春艳等[13]详细阐述了栗实象老熟幼虫被白僵菌侵染后的具体现象,并对致死率进行了相关测算,发现松毛虫僵虫体的菌株SYN01 效果最佳。除此以外,还有人工捕杀、热水浸种等物理措施或对树体、地面、栗实喷施药剂等化学措施来防治栗实象[14]。

德昌板栗栽培历史悠久,品质上乘,口感香糯,深受人们喜爱。目前全县板栗面积已达13 333.33 hm2,其中投产面积4 000 hm2,年产量2.6 万t,产值1.6 亿元。但由于德昌板栗多为粗放经营,加之气候变暖等原因,以栗实象为主的害虫日趋严重,个别年份受害率达30% ~ 40%,个别区域高达50 %以上,这对德昌板栗产量和品质影响较大,产值大幅度降低。为确保德昌板栗产量和品质,实现助农增收,研究高效、优质的栗实象防治方法和技术显得尤为重要。前人的研究主要集中于单一的防治措施,而本文以栗实象生物特性为研究目标,通过观察其成虫出土时间进度和光源趋向行为,为栗实象的有效防治提供参考依据和新的防治思路。

1 研究地概况

德昌县位于凉山彝族自治州中部,介于101°54' ~102°29' E,27°05' ~ 27°36' N 之间,面积2 284 km2,南与会理、米易县毗连,西至雅砻江和盐源县相望,北接西昌市,东以螺髻山山脊与普格县分界,东南隅与宁南县接壤,地处横断山区康藏高原东缘,滇西北、川西南安宁河中游宽窄谷地带。属亚热带季风气候区,春、冬两季日照时间长,温暖干燥,风力大,蒸发强,雨水少;夏、秋两季空气暖湿,日照较短,旱雨季分明。境内海拔高差大,光、热、水垂直变化明显。年均温17.7 ℃,日较差达13.9 ℃,年降水量1 047.7 mm,多集中在6—9月,年蒸发量2 413.7 mm,年日照2 147.4 h,辐射量125.9 kcal/cm,平均风速3.6 m·s-1。植被类型为亚热带常绿阔叶林、山地落叶阔叶林、亚高山针叶林,森林覆盖率69.74 %。

2 材料和方法

2.1 成虫羽化出土进度及出土量

试验样地设置在德昌县小高镇群英村1 社,面积约4 600 m2,地处群英沟沟口(102°17' E,27°21' N);海拔1 288 ~ 1 418 m,南向阳坡,坡度较缓;土壤为山地黄壤,黏重多石块。2017 年11 月在栗林地下按照对角线形式设立5 个50 cm×50 cm 的捕虫笼,在笼内各投放100 只栗实象幼虫待其自然入土越冬,翌年气温回升后幼虫将羽化为成虫并出土上树,期间捕虫笼会拦截出土成虫。2018 年5 月上旬气温回升后,每天17:00 检查捕虫笼内出土成虫数量、性别并将其收集饲养,测算成虫出土量及出土进度。实验持续时间至笼中30 d 内不再出现成虫。

2.2 趋光性试验

2.2.1 直射光源趋性测试

在室内于高42 cm、直径38 cm 的圆柱形养虫笼中放入60 头栗实象成虫(雌雄比1∶1),将红、黄、绿、蓝、紫、白、黑7 种颜色的发光管(光源)围绕养虫笼等距挂放(贴近养虫笼),光线直射笼内,每天21:00 打开光源,持续3 h,每小时记录养虫笼近各光源的成虫数量,试验重复3 次,以明确成虫对各色直射光源的趋性。若上述实验各光源相互影响明显,则采用单个光源分别测试。

2.2.2 反射光源趋性测试

在上述试验方法基础上,将各色发光管背贴笼壁,两侧用不透光纸板遮挡,在光源直射方向上用反光板将各色光线反射进养虫笼进行试验,其余同上。若上述实验各光源相互影响明显,则采用单个光源分别测试。

2.3 成虫灯诱试验

通过室内试验初步了解了栗实象成虫趋光性,尝试采用反射型黑光、紫光作为引诱光源,在成虫大量出土期(前述观察试验所得)于每天20:00 在林内、林缘位置分别随机悬挂诱虫灯2 个,诱虫灯间距离不小于20 m,次日8:00 检查诱虫灯集虫器内诱捕的栗食象成虫数,试验持续9 d,每天随机更换林内、林缘诱虫灯位置。

3 结果

3.1 栗实象成虫出土观测

成虫首次出土时间为5 月27 日,结束时间为6 月25 日,累计30 d,总出土量457 只,出土量日变化较大,高峰期集中于5 月29 日至6 月7 日,其间出土总量占总出土量80%。雨季开始后仅8 d 时间成虫累计出土率便达到50%,16 d 达到90%,30 d到达100%。出土进度在6 月7 日达到81.62%之前呈现急剧上升趋势,之后呈现明显缓和上升趋势,6 月19 日达到98.69%后上升趋势趋于平和(见图1)。

3.2 栗实象成虫对光源的趋性反应

混合直射光源试验结结果表明(见图2),成虫对绿、蓝、紫、白、黑光趋向率之间差异不显著,对紫光和黑光趋向率最高;对红、黄光趋向率最低,两者间差异不显著,但与其余各色光源相比具有显著差异。成虫对各色光源趋向率均处于较低值水平,均在20%以内,且大部分相互之间差异不显著。

相对于混合直射光源试验结果,单色直射光源趋向率范围有较大提升,总体维持在10%~43%之间。其中黑光趋向率42.22%为最高,与其余所有光源趋向率相比均具有显著差异;其次为紫光和蓝光,分别是26.67%和24.44%,两者间差异不显著但与其余光源差异显著;余下四种光源间差异不显著,且趋向率值总体偏低。

混合各色反射光源试验表明(见图3),紫、黑、白、红光趋向率之间无显著差异,蓝、绿、黄光之间差异也不显著,其中紫光趋向率最高为23.33%,其次为黑光21.67%。各色光源趋向率总体处于较低水平,均在25%以下且大部分相互之间差异不显著。

成虫对单色反射光源趋向性较直射光源更为敏感,各色趋向率总体维持在25%~57%。紫、黑、白、蓝、红光趋向率在40%以上,但相互间差异不显著,其中紫、黑、白光趋向率值较高,分别为56.11%、55.00%、53.33%。黄、绿光趋向率值最低,均在30%以下,两者间差异不显著,但与其余光源间差异显著(见图3)。

图 1 栗实象成虫日出土量和出土进度趋势Fig. 1 The amount of daily unearthed Curculio davidi adults and the tendency of unearthed progress

图 2 栗实象成虫对直射性光源的趋性反应Fig. 2 The significance test of Curculio davidi adults to direct light sources

3.3 栗实象成虫灯诱结果

林间不同光源灯诱试验结果表明(见图4)所示。林间两组光源在试验期内总诱虫量分别为21 头和17 头,日均诱虫量为2.3 头和1.9 头,相互之间差异较小,黑光组略大于紫光组;但日诱虫量差异均较大,天气状况为主要影响因素,一般较稳定天气状况如晴天下诱虫量略多,而雨天等不稳定天气状况下诱虫量极少甚至为零。总体来说,两组灯诱试验日诱虫量少,总诱虫量低,日均诱集量极低,仅为2.3 头和1.9 头,因此,反射性黑光及紫光林间灯诱试验效果不明显。

图 3 栗实象成虫对反射性光源的趋性反应Fig. 3 The significance test of Curculio davidi adult to reflective light sources

图 4 林间灯诱栗实象成虫数量Fig. 4 The amount of Curculio davidi adults induced by different light sources

4 讨论

2018 年度在试验样地海拔1 250~1 350 m 范围内栗实象出土量及出土进度受旱雨季及每日天气状况影响。旱季未结束时成虫尚不大量出土,雨季初期天气状况以连续性中到大雨为主,成虫开始出土并进入高峰期。出土期全长30 d,总出土量457只,出土量集中于前中期,出土进度在中期即达90%。由于德昌地区地势起伏大,海拔相对高差显著,导致不同区域存在小气候差异,栗实象成虫出土期、出土量及出土进度可能存在一定差异。在成虫集中出土期是防治栗实象危害的重要阶段和关键时期,在防治上可采取地面(土壤)施药阻杀即将的出土成虫,或采用高效、低毒、低残留药剂(如拟除虫菊酯类)进行树冠喷施,毒杀刚羽化出土的成虫,从源头上降低栗实象爆发成灾的风险。

据多数文献提到栗实象成虫具有弱趋光性,但未见有文献对其趋光性进行细致研究,更未见有相关试验进行佐证,因此其“弱趋光性”的说法并无依据,其由来还有待考证。通过对栗实象成虫的趋光性进行的初步探索,采用混合直射、反射光源测试成虫趋光性效果不显著,利用单色直射、反射光源进行测试效果也未达到有效数值。因此,室内、室外的试验结果初步佐证了栗实象成虫“弱趋光性”的特点。若想继续从光的角度来探索栗实象的防治,则需进一步摸清栗实象对光的反应机理,深究其趋光性本质。

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