野果林区苹果小吉丁虫种群消长动态及缓释瓶筛选

2021-02-24 01:46马志龙姚艳霞阿地力沙塔尔
新疆农业科学 2021年2期
关键词:软陶野果树冠

马志龙,姚艳霞,阿地力·沙塔尔

(1.新疆农业大学林学与园艺学院,乌鲁木齐 830052;2.伊宁县林业和草原局,新疆伊宁,835100; 3.中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所,北京 100091)

0 引 言

【研究意义】苹果小吉丁虫是新疆补充检疫性害虫[1]。国内主要集中在北方以及西北地区,以幼虫取食苹果树(Malussieversii)的韧皮部和木质部,被危害枝条逐渐干枯死亡,对当地平原地区的苹果树造成巨大的破坏[2-4]。2001年蔓延到巩留县境内并迅速在野果林及栽培果园进行传播和危害,2003年开始在巩留县大面积发生[5]。其扩散趋势明显、危害面积不断增加[6]。在不同发生区域可采取适宜防治措施及时进行控制[7]。【前人研究进展】目前针对苹果小吉丁幼虫的化学防治相关研究主要包括打孔注药[8]、涂抹虫疤[9]等,但幼虫在树皮下蛀食危害,生活隐蔽,防治较为困难。对成虫的化学防治主要包括地面药剂喷洒[10]和飞机超低量喷雾防治[11]等。苹果小吉丁成虫期为裸露生活,可作为重点防治虫态。成虫的化学防治关键期为羽化盛期[8]。【本研究切入点】王智勇[12]解剖枝条发现,新源县野果林中于6月初开始发现苹果小吉丁成虫,7月中下旬为发生高峰,巩留县各历期推后10 d左右,缺乏一种便捷有效的监测手段用来对其成虫消长动态进行监测,苹果小吉丁成虫在不同环境中的消长动态差异缺乏系统研究。卡德艳·卡德尔等[13]于2018年对苹果小吉丁成虫的植物源引诱剂进行田间筛选试验,筛选出效果良好的引诱剂YC和YSYZ,为苹果小吉丁成虫林间发生动态监测提供技术支撑,但关于其林间应用技术尚未进行研究。研究野果林区苹果小吉丁虫种群消长动态及缓释瓶筛选。【拟解决的关键问题】利用植物源引诱剂对不同环境中苹果小吉丁成虫的种群消长动态进行监测,研究其林间应用技术,为掌握苹果小吉丁成虫的发生动态监测和药剂防治关键时间提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验地分别设在巩留县五乡栽培果园(E82°5′35″;N43°17′15″;海拔790.8 m),该果园栽植作物为苹果树,林下套种小麦,地势平坦,郁闭度低;巩留县库尔德宁阔克塔勒村河滩野苹果林(E82°30′49″;N43°8′53″;海拔1 203.4 m),该样地自然分布野苹果树(Malussieversii)、野杏(ArmeniacavulgaisLam.)等乔木以及鞑靼忍冬(LoniceratataricaL.)、野蔷薇(RosamultifloraThunb)等灌木植物,地势平坦,郁闭度高;哈拉布拉乡萨哈野苹果林(E82°51′12″;N43°15′43″;海拔1 301.8 m),该样地属于自然野苹果纯林,伴有多种草本植物,位于山区,坡度较小;巩留县牛场栽培果园(E82°27′17″;N43°51′24″;海拔758.4 m),该果园栽植作物为苹果树,林下套种玉米,地势平坦,郁闭度低,四周有防护林。

粘虫板(北京中捷四方生物技术有限公司提供)为浅绿色(540~560 nm)和蛋黄色(580~590 nm)的粘虫板;引诱剂为YC和YSYZ;缓释瓶为PVC缓释瓶(PVC材质,黑色,瓶身规格为25 mm×11 mm,瓶口直径0.7 mm,容量1 mL);透明扩香瓶(玻璃材质,瓶身规格为22 mm×11 mm,瓶口直径0.7 mm,容量1 mL)和软陶扩香瓶(玻璃材质,棕色瓶外围有一层软陶包裹,瓶身规格为20 mm×11 mm,瓶口直径0.3 mm,容量1 mL),电子天平(精度0.01 g,上海民桥精密科学有限责任公司)注射器、细铁丝等。

1.2 方 法

1.2.1 苹果小吉丁种群动态监测

于2019年6月初到9月初,在巩留县五乡栽培果园、库尔德宁镇河滩野果林和哈拉布拉乡萨哈野果林3块不同生境的试验地中,缓释瓶统一使用PVC缓释瓶,分别添加YC和YSYZ 2种引诱剂,分别与蛋黄色粘虫板组合成诱捕器。共4个处理,每块样地每种处理分别悬挂8套作为重复,共32套诱捕器。用细铁丝将诱捕器随机悬挂于苹果树南面2~3 m高的枝条上,相邻诱捕器之间相距5 m以上。库尔德宁镇河滩野果林和哈拉布拉乡萨哈野果林每隔2 d调查1次,巩留县五乡栽培果园每隔9 d调查1次,记录数量后清除粘虫板上的成虫,及时添加引诱剂和更换粘虫板。

1.2.2 缓释瓶筛选及持效期测定

于2019年6月中旬至8月中旬,在巩留县牛场栽培果园中,将PVC缓释瓶、透明扩香瓶和软陶扩香瓶与YC和YSYZ 2种引诱剂进行排列组合,粘虫板统一为蛋黄色,每个处理设5个重复。将诱捕器随机悬挂于苹果树南面2~3 m高的枝条上,相邻诱捕器之间相距为5 m以上;每隔9 d监测1次,记录诱捕器上苹果小吉丁的数量,及时添加引诱剂和更换粘虫板。用称重法测量3种缓释瓶对2种引诱剂YC和YSYZ的缓释速率,用注射器将2种引诱剂分别注射到缓释瓶内,通过使用电子天平测量加满引诱剂时缓释瓶的总重量,称量后将其放在室外进行自然挥发。每隔24 h称量1次挥发后的剩余重量,计算挥发速率。缓释速率较慢的缓释瓶可利用挥发数据做线性回归分析,对持效期进行预测。

1.2.3 诱捕器在树冠上的悬挂方位筛选

在巩留县库尔德宁镇河滩野果林样地中,分别在野苹果树的东、南、西、北4个方位及2、3、4 m 3个不同高度随机悬挂诱捕器;缓释瓶统一使用PVC缓释瓶,与YC和YSYZ 2种引诱剂和浅绿色、蛋黄色 2种颜色粘虫板进行排列组合,共4种处理,每个处理3个重复,共计144套诱捕器。每隔2 d监测1次,记录完诱捕器上苹果小吉丁数量后及时去除苹果小吉丁虫体及其它杂物;及时补充引诱剂和更换粘虫板。

1.3 数据处理

对数据利用Excel2010进行处理,分别制作苹果小吉丁的种群消长动态曲线和2种引诱剂的挥发曲线及其3种缓释瓶的挥发速率方程;通过使用SPSS17.0软件对不同方位和不同类型缓释瓶的平均诱捕量进行显著性分析(P=0.05水平),分析温度对苹果小吉丁种群消长动态的影响。

2 结果与分析

2.1 不同环境中苹果小吉丁成虫种群消长动态规律

研究表明,巩留县五乡栽培果园中,苹果小吉丁成虫羽化初期为6月中旬,此时日平均气温为20℃。随后温度与诱捕量开始逐渐上升,均于6月下旬达到阶段性高峰,平均气温达到21.5℃,单个诱捕器10 d平均诱捕量为2.68头/张。7月初温度和平均诱捕量出现1次下降趋势,单个诱捕器10 d平均诱捕量仅为0.90头/张,之后温度开始逐渐回升,平均温度上升至23.5℃,平均诱捕量也开始小幅上升,达到1.53头/张。消长动态表现出伴随温度的变化而变化的趋势。五乡栽培果园苹果小吉丁的发生初期为6月中旬,发生盛期为6月下旬至7月上旬,随后其种群数量一直较为稳定、数量波动较小。

河滩野苹果林中苹果小吉丁成虫羽化初期为6月中旬,此时平均气温为18.1℃,随后温度开始逐渐上升,至7月初达到阶段性高峰,平均气温达到24.3℃,诱捕量达到第一次峰值,3 d平均诱捕量为1.03头/张,随后平均气温急剧下降至15.4℃,3 d平均诱捕量迅速降低为0.31头/张。7月下旬至8月上旬,随着平均温度的逐渐上升,诱捕量达到整个发生期的高峰,于7月底诱捕量达到最高,3 d平均诱捕量达到3.12头/张,平均温度为20.5℃。8月中旬和9月初均出现温度和诱捕量大幅降低的现象。河滩野果林苹果小吉丁的诱捕量与温度的消长动态基本一致。河滩野果林苹果小吉丁的发生初期为6月上旬,发生盛期为7月下旬至8月上旬,8月下旬随着温度的下降其种群数量也逐渐降低。

哈拉布拉乡萨哈野果林于6月下旬开始诱捕到苹果小吉丁成虫,此时林间平均温度为21.1℃,但诱捕量较少,前期林间诱捕量一直较为低迷。自7月下旬起诱捕量明显开始上升,并于8月中下旬出现了3次阶段性高峰,3 d平均诱捕量分别达到4.12、4.59和2.75头/张,平均气温分别为23.4、17.9和21.9℃。8月中旬由于出现了1次大幅降温的情况,导致林间诱捕量迅速降低,3 d平均诱捕量分别降低为1.09和0.43头/张。进入9月后,气温下降较快,导致林间苹果小吉丁种群数量迅速降低。从萨哈野果林苹果小吉丁的整体消长动态来看,其变化趋势与温度的变化规律也基本一致,也是随温度的变化而变化,苹果小吉丁成虫种群的消长变化主要受到温度的影响。7月下旬之前林间种群数量一直较少,苹果小吉丁成虫发生高峰出现时间较晚,主要集中于8月中下旬。图1

2.2 缓释瓶筛选及其持效期

2.2.1 不同缓释瓶诱捕效果对比

研究表明,软陶扩香瓶+YC的平均诱捕量最大,10 d平均诱捕量为5.93头/张;PVC缓释瓶+YC的诱捕效果次之,10 d平均诱捕量为5.20头/张;透明扩香瓶+YC的诱捕效果相对最低,10 d平均诱捕量为4.38头/张。3种缓释瓶与YC组合的诱捕效果之间差异性不显著(P>0.05)。软陶扩香瓶+YSYZ组合的平均诱捕量依然最大,PVC缓释瓶+YSYZ组合诱捕量次之,透明扩香瓶+YSYZ组合诱捕量仍然最低,10 d平均诱捕量分别为5.23、3.48和3.08头/张,但3种组合之间差异性仍不显著(P>0.05)。PVC缓释瓶和透明扩香瓶与2种引诱剂组合在林间80 d诱集到的苹果小吉丁总量相比,软陶扩香瓶无论与引诱剂YC组合,还是与引诱剂YSYZ组合,其林间诱捕总量均最大。表1

表1 3种缓释瓶与两种药剂组合诱捕效果对比Table 1 Comparison of the trapping effects of three sustained -release bottles and two kinds of attractants combination

2.2.2 软陶扩香瓶对2种引诱剂的持效期

研究表明,软陶扩香瓶对引诱剂YC和YSYZ的缓释效果均较好、缓释速率较为稳定。经连续称量,发现软陶扩香瓶在第29 d时其瓶内引诱剂YSYZ完全释放;而引诱剂YC的释放速率更为缓慢,30 d仅挥发了77.8%,根据30 d的挥发数据绘制线性回归方程进行预测,软陶扩香瓶对引诱剂YC的持效期约为153 d。图2,表2

引诱剂Attractants挥发速率方程Volatilization rate equationR2值R2valueYCy=-0.007 2x+1.106 60.976 3YSYZy=-0.036 8x+0.989 50.962 7

2.2.3 透明扩香瓶和PVC缓释瓶对2种引诱剂的持效期测定

研究表明,透明扩香瓶和PVC缓释瓶对引诱剂YC的缓释速率较为稳定,持效期分别达到100和54 d;透明扩香瓶对引诱剂YSYZ的缓释速率也较为稳定,持效期达57 d;而PVC缓释瓶对引诱剂YSYZ的缓释速率较快、缓释效果较差,持效期仅为5 d。图3,表3

缓释瓶-引诱剂Slow-release bottle-attractant挥发速率方程Volatilization rate equationR2值R2value透明-YCy=-0.008 3 x+0.834 90.999 5透明-YSYZy=-0.015 9 x+0.855 20.997 3PVC-YCy=-0.016 0 x+0.919 20.998 1PVC-YSYZy=-0.256 8 x+1.355 60.932 6

2.3 诱捕器在树冠上的悬挂方位筛选

2.3.1 树冠不同方向诱捕数量

研究表明,悬挂在树冠北面的诱捕器诱捕量最多,3 d平均诱捕量为1.61头/张;西面和东面诱捕数量次之,3 d平均诱捕量分别为1.42和1.37头/张;南面诱捕数量最低,3 d平均诱捕量仅为1.25头/张;但4个方向诱捕数量差异性未达到显著水平(P>0.05)。在野苹果树北面诱捕到苹果小吉丁成虫的数量最多,所以北面为最佳悬挂方向。表4

2.3.2 不同高度的诱捕器诱捕数量

研究表明,于野苹果树树冠4 m高度诱捕数量最多,3 d平均诱捕量为1.79头/张;树冠3 m高度诱捕数量次之,3 d平均诱捕量为1.57头/张;而树冠2 m高度诱捕数量最少,3 d平均诱捕量仅为0.87头/张,且诱捕数量与3和4 m高度差异性达到显著水平(P<0.05);树冠3与4 m高度的诱捕数量差异性未达到显著水平(P>0.05)。表5

表4 野苹果树不同方向诱捕器诱捕数量Table 4 The number of traps in different orientation of Malussieversii

表5 野苹果树不同高度诱捕数量Table 5 The number of traps in different height of Malussieversii

2.3.3 不同悬挂方位诱捕器诱捕数量

研究表明,北面4 m的诱捕量最多,3 d平均诱捕量达到2.60头/张;其次为西面3 m、东面4 m和东面3 m,3 d平均诱捕量分别为2.19、1.92和1.53头/张,且与北面4 m之间差异性不显著(P>0.05);而北面4 m诱捕量与其他方位诱捕量之间差异性达到显著水平(P<0.05)。北面2 m、西面2 m和东面2 m的诱捕量均较少,平均诱捕量均在1.00头/张以下,3 d平均诱捕量分别为0.87、0.77和0.64头/张,且差异性不显著(P>0.05);东面2 m诱捕量在所有方位中为最低。植物源引诱剂在野苹果树上的最佳悬挂位置为北面4 m,其次为西面3 m,3 d平均诱捕量均达到2.00头/张以上。表6

表6 野苹果树具体方向和高度诱捕数量Table 6 The number of traps in specific orientation and height of Malussieversii

3 讨 论

海拔对昆虫种群具有一定的影响作用[13,14],随着海拔的升高,有些昆虫的发生期也会出现推迟的现象[15]。不同生境中苹果小吉丁成虫种群消长规律整体趋势较为相同,但发生期略有差异。五乡栽培果园和河滩野果林苹果小吉丁成虫的初始诱捕期均为6月中旬,而萨哈野果林样地苹果小吉丁成虫的初始诱捕期较晚,于6月下旬诱捕到极少量成虫,比其他2块样地推迟2周左右,直到7月底诱捕数量明显开始增加。五乡栽培果园苹果小吉丁成虫的羽化高峰期最早,为6月下旬至7月中旬;河滩野果林羽化高峰为7月下旬至8月上旬,这与王智勇[12]在巩留县的调查结果基本一致;萨哈野苹果林羽化高峰最晚,为 8月中旬至8月下旬。

释放速率通常作为评价诱捕效果或引诱剂使用效率的重要参考因素[16]。研究诱捕器平均缓释量与影响因素,有助于对引诱剂成分有效期进行确定,同时对更换或添加引诱剂的时间进行科学指导[17]。运用3种缓释瓶对2种引诱剂的田间持效期和诱捕量的试验结果表明,3种缓释瓶对2种引诱剂均能起到一定的缓释效果,其中透明扩香瓶对2种引诱剂YC和YSYZ的缓释效果最好,但田间诱捕量最低;软陶扩香瓶对2种引诱剂的挥发效果次之,而其田间诱捕量最高;PVC缓释瓶的缓释效果最差,但诱捕量仅次于软陶扩香瓶。在综合考虑对苹果小吉丁植物源引诱剂的缓释挥发及引诱效果的情况下,软陶扩香瓶为最佳缓释瓶。苹果小吉丁对引诱剂挥发量的大小或挥发浓度较为敏感,挥发速率过快和过慢均会影响诱捕效果。

考虑诱捕器的悬挂位置,以期达到最佳的诱捕效果[18]。从野苹果树不同方向和不同高度中苹果小吉丁成虫的诱捕数量来看,北面诱捕到苹果小吉丁成虫数量最多,南面诱捕数量最少;4 m高度最多,2 m高度最少;而苹果小吉丁幼虫在树干3~4 m处分布最多,且主要分布于南面[19,20],苹果小吉丁幼虫在野苹果树上的分布高度与成虫的活动高度范围较为一致,而在方向上具有一定差异。树冠高处诱捕数量多也可能是因为挥发物比重比空气大,从缓释瓶挥发后下沉扩散,对野苹果树树冠至底部的苹果小吉丁均能起到引诱作用;而悬挂高度越低,向下扩散范围越小,所以诱集数量也就越少。诱捕器不同悬挂位置对苹果小吉丁成虫的诱集效果与王智勇[21]的结论基本一致。苹果小吉丁在晴朗天气或气温较高时喜欢绕苹果树树冠飞行[8],可能也是树冠高处诱捕数量较多的另一重要原因,为苹果小吉丁植物源引诱剂的林间悬挂方式提供了科学指导依据。

国外在制定白蜡窄吉丁防治策略时,将成虫的监测工作作为防控重点,及时掌握白蜡窄吉丁成虫的发生趋势,适时做出防控措施[18]。由于缺乏相关监测手段,目前对林间苹果小吉丁监测及虫口评估等普遍采取人工锯枝进行调查,山区操作工作量大,且主要是对幼虫及蛹的数量进行统计,对成虫的发生动态主要依靠新羽化孔的数量进行判断,由于大量的锯枝留下的伤口又增加了腐烂病等其他病虫害发生的概率。以植物源引诱剂结合敏感波长粘虫板作为一种简单、易操作的监测及防治手段,由于视觉和嗅觉的双重引诱作用,能够起到更佳的诱捕效果[22]。利用该诱捕器在平原栽培果园及山区野果林中对苹果小吉丁种群消长动态进行监测,减少工作量的同时也能避免因人工锯枝对野苹果树造成的伤害,降低了腐烂病的发病率。

4 结 论

4.1 巩留县县城周边栽培苹果园药剂防治的最佳时间为6月下旬;特克斯河库尔德宁镇河段河滩野果林的最佳防治时间为7月下旬;山区萨哈野果林的最佳防治时间为8月中下旬。在开展飞防和地面药剂喷洒工作时,应根据栽培苹果及野果林分布区域环境选择最佳防治时间。

4.2 PVC缓释瓶通过瓶身对引诱剂进行释放,挥发速率较快;而透明扩香瓶和软陶扩香瓶通过软木塞对引诱剂进行释放,所以挥发速率较慢、缓释时间延长。引诱剂YSYZ自身挥发性较强,更适宜以透明扩香瓶和软陶扩香瓶为载体,达到良好的缓释作用。引诱剂YC由于自身挥发性较弱,所以3种缓释瓶均能起到良好的缓释作用。

4.3 根据苹果小吉丁成虫在树冠上的活动习性以及幼虫在树干上的分布规律,可将诱捕器悬挂于树冠3~4 m高处,诱捕效果显著高于2 m高度。树冠不同方位间诱捕效果差异不显著,但北面的诱捕数量稍高于东面、南面和西面。林间应用时将诱捕器悬挂在树冠北面3 m以上高度,达到最佳的诱捕效果。

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