金 立, 林华峰*, 王学良, 岳兰菊, 李建东
(1.安徽农业大学植物保护学院,合肥 230036;2.安徽省砀山县植保站,砀山 235300)
春季气候条件对梨小食心虫发生的影响
金 立1, 林华峰1*, 王学良2, 岳兰菊2, 李建东2
(1.安徽农业大学植物保护学院,合肥 230036;2.安徽省砀山县植保站,砀山 235300)
摘要为探索并掌握梨树重要害虫梨小食心虫[Grapholitha molesta(Busck)]种群动态规律,本试验通过性诱技术获取了2009-2012年共4年成虫的发生量数据,结合气象资料,应用相关分析方法研究了安徽省砀山县梨小食心虫种群消长与气候条件的关系,并对越冬代的防治进行了探讨。结果表明:在安徽砀山,梨小食心虫一年发生5代,4月中旬左右越冬代成虫进入成虫羽化高峰。4月份降水量与越冬代羽化高峰期发生量呈显著负相关(r=-0.957 3*),低温条件下发生量小,越冬代羽化高峰期发生量与日均光照时间呈现出显著正相关(r=0.986 5*)。降水、低温、弱光照对成虫活动有很大阻碍。越冬代成虫的发生高峰期虫量是影响全年发生危害程度的重要因素。在3-4月降水较少、温度较高、光照充足的年份,越冬代成虫的发生量大,需要重点监测与防治,防治适期为4月中旬。
关键词梨小食心虫; 越冬代成虫; 气候条件; 预测预报; 环境调控
梨小食心虫[Grapholitha molesta(Busck)],是世界性的重要蛀果害虫,在国内外广泛分布[1],主要以幼虫蛀食为害苹果、梨、沙果、桃、杏、李、枇杷、海棠等果实,使水果产量和品质下降,严重时可完全失去食用价值,造成严重经济损失[2]。安徽省砀山县拥有世界上最大的连片梨园,近年来梨树种植面积还在不断扩大,梨小食心虫已成为该县水果生产的最主要害虫,并且为害逐年加重,重发果园虫果率已超过50%,有的果园甚至超过80%,给梨的生产造成直接威胁[3-4]。因此,掌握梨小食心虫的发生动态对其测报与防治有着重要意义。
目前国内外对梨小食心虫的研究主要集中在人工饲养技术[5-6]、寄主选择性[7]、发生规律和综合防治[8-9]等方面,但对气候条件与梨小食心虫种群动态关系尚未很好揭示。为此,近年来我们通过性诱手段对梨小食心虫成虫发生动态进行了监测,采取果园系统调查的方法对梨小食心虫的为害趋势和发生特点开展了系统研究;结合历史虫情数据和气象资料,应用相关分析方法分析了2009年以来造成梨小食心虫不同年份种群消长态势差异性的主要原因,探索气候因素与梨小食心虫种群动态的关联程度和定量关系,以期为梨小食心虫的预测预报和综合治理提供科学依据。
1.1 梨小食心虫成虫发生动态监测
1.1.1 成虫性诱环境
成虫发生动态监测试验点,位于砀山县砀城镇曹阁和玄厂镇大李庄梨园,梨树品种为‘砀山酥梨’,树龄6年,株行距3 m×4 m。
1.1.2 梨小食心虫性诱剂
由市场购得,性诱剂诱芯由北京中捷四方科贸有限公司和中国科学院动物研究所生产,每枚诱芯性信息素含量为200μg。诱芯载体为黑色袖口式天然橡胶塞,长14 mm,直径10 mm,持效期为6周。
1.1.3 水盆性诱剂诱捕器制作
诱捕器使用的水盆为硬质塑料盆,直径23 cm,盆沿下1 cm处钻有3个排水孔,盆中加清水及少量洗衣粉(搅匀,手感发黏即可)至排水孔,用细铁丝穿过诱芯小头,将其固定在盆口上方中心位置,大头开口朝下,距离水面0.5~1.0 cm。
1.1.4 诱捕器置放与成虫数据收集
2009-2012年,每年3-9月,将自制的5个水盆性诱剂诱捕器用细铁丝悬挂固定于梨树树冠外围的某一主枝上。诱捕器间距30 m以上,悬挂高度为1.0~1.2 m(依据树高确定)。每天上午固定时间检查记录诱蛾数量,并用细漏勺清除水盆中的全部虫子和杂物,同时注意及时补足水量。每周或大雨过后及时补加洗衣粉,搅匀。每半月清洗水盆1次,诱芯每月更换1次。
1.2 气象资料的获取
气象资料,包括不同时间的气温、雨量、光照等数据,由砀山县气象局和砀山县植保站提供。
1.3 数据分析
诱集工作结束后,依据5个水盆的诱蛾数量,绘制梨小食心虫成虫发生动态折线图,结合气象资料,用Excel及DPS统计软件进行数据处理和相关性分析[10],分析梨小食心虫成虫发生规律。
2.1 梨小食心虫全年发生动态
2009-2012年对砀山地区梨小食心虫的种群发生动态系统监测的结果(图1)表明:梨小食心虫常年可发生5代,从3月底始见越冬代成虫羽化,4月上旬达到羽化高峰,峰期明显,因为有上一年部分滞育和脱果越冬的虫源,越冬代持续到4月中下旬,第1代幼虫从4月下旬开始为害嫩叶,5月初开始,部分树上果实被钻蛀为害,5月25日左右第1代成虫达到羽化高峰,第2代、第3代、第4代世代重叠现象严重,田间成虫持续出现,各代间无明显的间隔期,故2至5代成虫峰期不明显。幼虫第3代、第4代主要钻蛀果实造成明显为害,第5代由于果实收获不能完成完整的一代,只有部分幼虫在翘起的老树皮下或根基等处越冬,第二年开春化蛹羽化。从梨小食心虫成虫的全年诱蛾结果来看,前期(越冬代)诱蛾量大,后期蛾量小;越冬代诱蛾量高峰明显,4月中旬左右越冬代成虫达到全年成虫羽化量最高峰,此时梨树正处于萌芽、开花、坐果及新梢生长期,满园梨花可为成虫提供补充营养,有利于卵巢发育,为后几代可积累充足的虫源。
2.2 气候因素与越冬代成虫发生量的关系
相关性分析表明,明显影响越冬代成虫发生量的主要气候因素有:早春降水量、早春温度和光照时间。
2.2.1 降水量与越冬代成虫发生量的关系
比较2009-2012年砀山县梨小食心虫越冬代羽化高峰期发生总量和降水情况(表1),结果表明,此时期的降水量与越冬代发生量(峰期总虫量)呈显著负相关(r=-0.957 3*),说明越冬代虫量主要受降水量的影响,降水量越大,虫量越少,而与降水天数并无明显相关性(r=-0.574 9)。2011年和2012年两年的3月底至4月中下旬降水量明显偏少,只有2010年的10%~20%,造成成虫发生量迅速增加。此外,成虫发生高峰期如遇到大雨,往往导致当日诱虫量减少。2010年4月19日降水20.8 mm,致使梨小食心虫日成虫诱虫量从18日的35头骤降到2头,2011年4月10日降水3 mm,虫量从223头降至37头。2012年4月21日降水4.8 mm,虫量由120头降到51头,2009年4月19日至25日连续降水19.5 mm,致使这6天几乎无虫(图1)。而且这3次梨小食心虫的活动也是在雨停之后。由此可见,2011年和2012年春季越冬代羽化高峰期降水量偏少,天气晴朗温暖,有利于成虫的羽化、飞行扩散和交配繁殖。这是造成2011年和2012年梨小食心虫种群越冬代成虫发生严重的原因之一。
图1 2009-2012年砀山县梨小食心虫成虫发生动态Fig.1 Population dynamics of Grapholitha molesta in Dangshan from 2009 to 2012
表1 梨小食心虫越冬代羽化高峰期发生量与降水量的相关分析1)Table 1 Correlation analysis between the adult peak amount of overwintering generation of G.molesta and rainfall
2.2.2 春季温度与越冬代成虫发生量的关系
由图2可知,2009、2011和2012年的3-5月份,气温呈持续上升趋势,但2010年4月,气温出现一次明显回落过程,4月中下旬的旬均温比其他年份要低得多,其中中旬可相差7℃左右,这段时间正是越冬代成虫的羽化高峰期,2010年4月11日骤降6℃,而日成虫量也由23头降至1头。16日气温又回升5℃,虫量也回升至41头。2011年4月18日温度降低7℃,虫量也从50头降到25头。2012年4月17日温度降低5℃,虫量也由68头降到25头(图1)。春季低温可影响越冬代幼虫和蛹的发育,也不利于成虫的羽化活动。这也是造成2010年的越冬代成虫发生量比其他年份较少的关键因素之一。
图2 砀山县2009-2012年3-5月平均气温Fig.2 The average temperature during March to May from 2009 to 2012 in Dangshan
2.2.3 日均光照时间与越冬代成虫发生量的关系
将2009-2012年梨小食心虫越冬代羽化高峰期发生量与日均光照情况两者进行比较分析,结果表明,梨小食心虫越冬代羽化高峰期发生量与日均光照时间表现出很强的正相关性(P=0.012*,r=0.986*)(图3),2011年日均光照远远高于其他年份,越冬代成虫发生量较大。2011年4月6日全天阴天无阳光直射,日成虫量也由32头降到1头。2009年4月15日阳光直射时间仅为2 h,虫量也由17头降至2头。2012年4月12日阳光直射时间为3 h,虫量也由120头降到50头(图1)。光周期及光照时间是一种影响昆虫生长规律的信息,对昆虫的生长发育起着重要的作用。本研究结果说明光照时间也是影响梨小食心虫越冬代数量的重要因子。
图3 2009-2012年梨小食心虫越冬代高峰期成虫发生量与日均光照时间相关性Fig.3 Correlation between adult peak amount of G.molesta overwintering generation and average daily light time from 2009 to 2012
3.1 气候因素与梨小食心虫越冬代成虫发生量的关系
已有许多研究表明,气候因子对农业害虫的发生发展动态起着至关重要的调节作用[11-14],昆虫生物学研究表明,温度等气候因子主要通过促进或抑制昆虫发育速率、生长量、存活力、生殖力、迁飞、扩散或交配行为等作用方式来影响昆虫种群动态[15]。研究气候因子对害虫发生发展动态的影响,并借用气候数据来分析和预测农业害虫种群的未来变化趋势,已成为农业昆虫治理的常用方法。
本研究结果表明:气候因子对梨小食心虫种群可产生重要的影响,具有明显的调控作用,其中降水量、温度和光照又是影响梨小食心虫成虫发生量的主要因子。洪晓月和丁锦华[2]研究认为雨水多的年份成虫为害重。但本研究表明:降水量与越冬代发生量(峰期总虫量)呈显著负相关,低温条件下发生量小,越冬代羽化高峰期发生总量与日均光照时间呈现出很好的正相关性。说明在降水较少、温度较高、光照充足的情况下越冬代成虫的发生量较大,为以后各代提供了虫源,使得后期为害加重。此外,本研究通过监测梨小食心虫的日成虫量和日降水量、日温度、日光照时间的关系,进一步阐释了降水量、温度、光照对梨小食心虫成虫的影响,并认为降水、低温、弱光照对成虫活动有很大阻碍,但雨后还是会出现少量成虫。
温度是影响昆虫能否安全越冬的主要因素。研究表明,在适宜的温度范围内,梨小食心虫的发育天数随温度升高而缩短[5],雌雄虫的寿命均随着温度的升高而缩短[16]。低温会阻碍昆虫向取食地点移动,导致昆虫饥饿死亡[17]。光周期作为影响昆虫生活节律的重要因子,对梨小食心虫的发育、生理代谢、羽化、交配产卵和孵化、取食活动以及种群季节性变动等都具有显著影响[18-19]。降雨对昆虫的影响比较复杂,主要表现为冲刷作用,此外还可改变环境湿度,从而影响繁殖[20]。白先达等[21]曾报道,在卵孵化盛期或盛蛾期的大雨不利于鳞翅目类成虫和低龄幼虫的存活和卵的附着。降雨还可通过影响土壤湿度来影响梨小食心虫越冬幼虫的存活程度。金瑞华[22]也发现浸水时间越长,苹果蠹蛾[Cydia pomonella(L.)]幼虫和蛹的死亡率越高。而降水所导致的土壤含水量升高又会使土壤含氧量降低,使得越冬幼虫因为缺氧而死亡。这些因子除单独作用于梨小食心虫种群外,彼此间相互影响对害虫种群变动形成了综合效应。例如,降水既可以改变环境湿度,也可以改变环境温度。光照时间的长短同样也可以在很大程度上影响环境温湿度的变化。光照、温、湿度三者的联合作用对昆虫的生长发育影响更加显著。
3.2 关于梨小食心虫的预测预报研究
找出气候因子与重要害虫发生的关系,可以用于害虫的预测预报。在为害方式相近的果树害虫中,桃小食心虫与气候的关系已有研究报道,孙立德[23]应用灰色关联分析方法,对影响桃小食心虫发生期的气候因子进行了定量分析,认为土温、降水、干燥度是影响其发生程度的主要因子,因而可用于虫情测报。
梨小食心虫越冬代成虫的发生高峰期虫量与全年发生为害程度密切相关,越冬代成虫发生量大预示着全年为害程度较为严重。由于气候特点和栽培制度的原因,加之梨小食心虫世代重叠现象十分严重,因而形成非常复杂的局面,同时也大大增加了预测预报的难度。但由于梨小食心虫每年各代发生高峰的间隔都有一定规律,可用期距法进行预测。因此,预测预报中只需抓住越冬代成虫发生高峰,即可较准确地预测各代成虫的发生高峰。本研究发现,梨小食心虫各代发育的期距平均在20 d左右,其越冬代高峰多出现在4月12日左右,又知其卵期一般为6 d[2],则第一代幼虫防治适期应为4月18日左右。在3月底4月上中旬降雨较少,光照充足的情况下越冬代成虫容易羽化,3-4月低温会导致越冬代蛹不能正常发育致使虫量大大减少。由此可以看出,在3-4月降雨量偏少,光照充分且温度偏高的年份需要对梨小食心虫进行重点监控。
3.3 对越冬代梨小食心虫防治的建议
本研究表明:控制梨小食心虫的发生,防治越冬代老熟幼虫尤为重要。在梨小食心虫越冬期(11月至第2年2月),它以老熟幼虫在树干、主枝、根茎等部位的粗翘皮缝隙内、落叶或土中结茧越冬,狠抓越冬期防治是对梨小食心虫全年有效防治的关键,可用下列措施。
(1)由于降水是影响梨小食心虫越冬代发生量的重要因子,降水量大提高土壤含水量致使发生量减少,所以可通过向土壤灌水,降低幼虫数量,破坏蛹室和阻塞羽化出土通道,并降低土壤的温度,以此降低梨小食心虫的羽化率。
(2)农业防治手段主要为彻底刮除树干和主枝上的老粗翘皮,清扫枯枝落叶集中深埋或烧毁,消灭在缝隙内落叶中越冬的老熟幼虫。冬季深翻树冠下的土壤,深埋在表土层中越冬的老熟幼虫,使其不能羽化出土。
(3)利用性诱剂和糖醋液,在4月越冬代羽化高峰期挂盆诱蛾,能消灭大量成虫。糖醋液按照红糖、醋、白酒、水1∶4∶1∶16配制而成。要及时注意添加糖醋液和清除虫尸。
(4)利用微生物防治[24]及释放赤眼蜂来防治梨小食心虫,可减少环境残留污染,有利于保护其天敌,维护生态平衡,从而持续控制害虫虫口密度。
(5)用化学农药防治,要选用高效、低毒、低残留,对天敌杀伤力小的安全农药,在3月上中旬根据天气条件喷3~5波美度的石硫合剂可防治越冬幼虫。4月中下旬至5月初,使用20%啶虫脒可湿性粉剂8 000倍+2.5%氯氟氰菊酯乳油2 000倍液,可防治第1代卵和初孵幼虫。
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中图分类号:S 436.6
文献标识码:A
DOI:10.3969/j.issn.0529-1542.2014.03.032
收稿日期:2013-06-17
修订日期:2013-07-23
基金项目:安徽省果树产业体系项目(AHCYTX-14)
*通信作者E-mail:hf.lin@163.com
Effects of climatic condition of spring on the population dynamics of Grapholitha molesta(Busck)
Jin Li1, Lin Huafeng1, Wang Xueliang2, Yue Lanju2, Li Jiandong2
(1.School of Plant Protection,Anhui Agricultural University,Hefei 230036,China;2.Dangshan Plant Protection Station,Anhui 235300,China)
AbstractIn order to study the population dynamic rule of Grapholitha molesta(Busck)and provide basis for the pest control,the author analyzed the relationship between the climatic condition and G.molesta population dynamics in Dangshan,Anhui Province from 2009 to 2012 by moth attractant and systematic investigation.The results indicated that G.molesta has five generations in Dangshan every year and the adult emergence peak of the overwintering generation occurred in the middle of April.There was a significant negative correlation(r=-0.957 3*)between the rainfall in April and the adult peak amount of overwintering generation(APAOG). APAOG was low at low temperature.There was a significant positive correlation(r=0.986 5*)between the average daily illumination time and APAOG.APAOG was the important factor affected the insect occurrence.Rainfall,low temperature and weak light greatly hindered adults activity.Adult amount of the overwintering generation was larger in March and April with less rainfall,high temperature and enough illumination,indicating this is a key period for the pest monitoring.The suitable date for control is in the middle of April.
Key wordsGrapholitha molesta; adult of overwintering generation; climatic condition; prediction; environment control