普洱咖啡灭字脊虎天牛发生的影响因素分析

柴正群，吴 俊，陈国华，朱建青 ，杨发军，丁丽芬，陈红梅，张晓明，李召波，夏体渊

(1. 云南农业大学热带作物学院，云南 普洱 665000；2. 普洱市气象局，云南 普洱 665000；3. 云南农业大学植物保护学院，云南 昆明 650224；4. 昆明学院，云南 昆明 650214)

【研究意义】咖啡灭字脊虎天牛(XylotrechusquadripesChevrolat)属于鞘翅目(Coleoptara)，天牛科(Cerambycidae)天牛亚科(Cerambycinae)，又叫咖啡虎天牛，俗称钻心虫、柴虫等。分布于中国各咖啡种植区。近年来，随着咖啡种植面积的不断扩大和种植模式的改变，咖啡灭字脊虎天牛的危害呈现加重的趋势，对咖啡灭字脊虎天牛缺乏行之有效的防治方法，目前主要是以不断砍伐大量咖啡树为对策，给咖啡产业造成了严重的经济损失[1-4]。【前人研究进展】有关普洱咖啡灭字脊虎天牛发生的影响因素的研究，仅有相关学者作了零星的报道[5-8]。【本研究切入点】对咖啡灭字脊虎天牛发生的影响因素进行了系统的调查分析，弄清咖啡灭字脊虎天牛的发生与环境因素的关系。【拟解决的关键问题】为明确普洱咖啡灭字脊虎天牛的重点防治区域提供理论依据和实践指导。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

调查的咖啡园位于云南省普洱市思茅区南屏镇南岛河村。南岛河村地处南屏镇南边，距南屏镇政府所在地15 km，距离思茅区17 km。年平均气温19.4 ℃，年降水量1624 mm，咖啡是该村的主要经济作物。

1.2 试验方法

1.2.1 选取调查样地 选取具有代表性的不同树龄、不同树势、不同坡向、不同位置的咖啡园各一块，每个处理3个重复，每块咖啡园调查面积不少于1334 m2。

1.2.2 受害率的调查 2016年7-8月，每块调查样地采用棋盘式取样10点，每点20株，共调查200株，统计受害的咖啡树株数。

受害率(%)=(受害株数/调查总株数)×100

1.2.3 咖啡灭字脊虎天牛幼虫种群动态的调查 选取具有代表性的阳坡4年生的咖啡园3块，于每月15日分别解剖50～100 株的咖啡树干，统计咖啡树干中的幼虫数量。

1.2.4 咖啡灭字脊虎天牛成虫种群动态的调查 选取具有代表性的阳坡4年生的咖啡园3块，于每月15日统计羽化出的成虫数量。

1.3 数据统计分析

灰色系统分析：试验采用每次调查期间的最高气温、最低气温、平均气温、最高湿度、最低湿度、平均湿度、月降雨量对应咖啡灭字脊虎天牛幼虫和成虫的数量的时间序列数据，采用灰色系统关联度研究气象因子与咖啡灭字脊虎天牛幼虫和成虫数量的关系。

把咖啡灭字脊虎天牛及其气象因素之间的关系看作一个系统，咖啡灭字脊虎天牛个体数(Y)作为该系统的参照序列，气象因素(Xi)(i=1,2…M，)看作该系统的比较序列。不同时间点上的咖啡灭字脊虎天牛个体数及其气象因素作为Y与Xi在第k点上的效果白化值，进行双序列关联分析[9]。

记Y={Y(1)，Y(2)，…Y(n)}；Xi={Xi(1)，Xi(2)，…Xi(n)}；

经数据标准化后得：y={y(1)，y(2)，…y(n)}；xi={xi(1)，xi(2)，…xi(n)}；Y与Xi在第k点上的关联系数为：

ri(k)=

式中，ρ为分辩系数，取值区间为[0，1]，笔者取ρ=0.5。

即为第i种气象因素(Xi)与咖啡灭字脊虎天牛个体数(Y)的关联度，其大小反映Xi对Y的影响程度。

数据用Excel 2007整理，用DPS软件进行灰色关联度的数据处理分析和显著性分析[9-10]。

表1 咖啡灭字脊虎天牛的发生与未切干的咖啡树龄的关系

注：表中同列小写字母不同表示5 % 显著差异，下同。

Note：Different small letters in the same column meant significant difference at 5 % level, the same as below.

表2 咖啡灭字脊虎天牛的发生与切干的咖啡树龄的关系

2 结果与分析

2.1 咖啡灭字脊虎天牛的发生与咖啡树龄的关系

表1～2表明，咖啡灭字脊虎天牛的发生与咖啡树龄关系密切，咖啡灭字脊虎天牛的危害率随着咖啡树龄的增加而增加，对于新定植的咖啡园，1年生的咖啡园不受害，第2年后开始受害，但受害率较轻，从第3年开始，受害率明显增加。对于切干后的咖啡园，切干的第1年开始受害，到第3年受害明显增加。总体看，从第3年开始，咖啡园中咖啡灭字脊虎天牛危害新定植的咖啡园重于切干后的咖啡园。差异性分析得出，在切干和未切干的咖啡园中，1年生和2年生的咖啡园，受害率差异不显著(P>0.05)，3～8年生及以上的咖啡园，咖啡受害率差异显著(P<0.05)。

2.2 咖啡灭字脊虎天牛的发生与咖啡树势的关系

表3表明，咖啡灭字脊虎天牛的发生与咖啡树势关系密切，树势好的咖啡园，咖啡树的受害率仅为9.00 %，树势差的咖啡园，咖啡树的受害率高达57.00 %，方差分析结果表明，咖啡树势对咖啡灭字脊虎天牛的受害率有显著的影响(P<0.05)。因此，加强咖啡园的科学管理，对减轻咖啡灭字脊虎天牛的发生尤为重要。

2.3 咖啡灭字脊虎天牛的发生与坡向的关系

表4表明，咖啡灭字脊虎天牛的发生与坡向有明显关系，受害率大小依次为阳坡﹥半阳坡﹥半阴坡﹥阴坡，其中阳坡受害率可达42.33 %，阴坡的受害率最低，为12 %，这是由于不同坡向的咖啡园光照、温度、湿度等因子的差异影响咖啡树的长势，对咖啡灭字脊虎天牛的发生数量也会产生影响。差异性分析得出，不同坡向咖啡园咖啡灭字脊虎天牛的发生数量差异达到显著水平(P<0.05)。

2.4 咖啡灭字脊虎天牛的发生与咖啡园区位的关系

表3 咖啡灭字脊虎天牛的发生与咖啡树势的关系

表4 咖啡灭字脊虎天牛的发生与坡向的关系

表5 咖啡灭字脊虎天牛的发生与咖啡园区位的关系

表6 咖啡灭字脊虎天牛幼虫的发生与气象因子的关联度分析(2015-2016)

注：X1最高温度；X2最低温度；X3平均温度；X4最高相对湿度；X5最低相对湿度；X6平均相对湿度；X7降雨量。下同。

Note：X1：Highest temperature；X2：Lowest temperature；X3：Mean temperature；X4: Highest relative humidity；X5：Lowest relative humidity；X5：Mean relative humidity；X7：Rainfall. The same as below.

表7 咖啡灭字脊虎天牛成虫的发生与气象因子的关联度分析

表5表明，咖啡灭字脊虎天牛的发生与咖啡园的区位有明显的关系，受害率大小依次为边缘咖啡园(靠近路边)﹥边缘咖啡园(靠近山林)﹥中间咖啡园，其中边缘咖啡园(靠近路边)的受害率最高，可达55.17 %，中间咖啡园的受害率最低，但也高于10 %，差异性分析得出，不同区位咖啡园咖啡灭字脊虎天牛的发生差异显著(P<0.05)。

2.5 咖啡灭字脊虎天牛的发生与气象因子的关系

2.5.1 咖啡灭字脊虎天牛幼虫的发生与气象因子的关联度分析 通过灰色系统分析法计算出咖啡灭字脊虎天牛幼虫的种群数量与气象因子之间的关联度，关联度值越大，表明两者数量关系越密切。表6表明2015年，咖啡灭字脊虎天牛幼虫的种群数量与气象因子的关联度顺序为X7>X5>X2>X6>X3>X4>X1。2016年，咖啡灭字脊虎天牛幼虫的种群数量与气象因子的关联度顺序为X7>X5>X6>X1>X2>X4>X3。综合2年的数据分析说明，气象因子中降雨量和最低相对湿度对咖啡灭字脊虎天牛幼虫种群数量的影响最大。

2.5.2 咖啡灭字脊虎天牛成虫的发生与气象因子的关联度分析 通过灰色系统分析法计算出咖啡灭字脊虎天牛成虫的种群数量与气象因子之间的关联度，关联度值越大，表明两者数量关系越密切。表7表明，2015年咖啡灭字脊虎天牛成虫的种群数量与气象因子的关联度顺序为X1>X3>X2>X7>X5>X4>X6。2016年咖啡灭字脊虎天牛成虫的种群数量与气象因子的关联度顺序为X1>X3>X7>X5>X4>X2>X6。综合2年的数据分析说明，气象因子中最高温度和平均温度对咖啡灭字脊虎天牛成虫的种群数量影响最大。

3 讨 论

3.1 咖啡灭字脊虎天牛的发生与咖啡树龄、树势的关系

咖啡灭字脊虎天牛的发生与咖啡树是否切干以及咖啡树龄关系密切，咖啡灭字脊虎天牛的危害率随着咖啡树龄的增加而增加，对于新定植的咖啡园，1年生的咖啡园不受害，第2年后开始受害，但受害率较轻，从第3年开始，受害率明显增加。对于切干后的咖啡园，切干的第1年就开始受害，切干的第3年受害率明显增加。但总体看，从第3年开始，新定植的咖啡园中咖啡灭字脊虎天牛的危害重于切干后的咖啡园。差异性分析得出，在切干和未切干的咖啡园中，1年生和2年生的咖啡园，受害率差异不显著(P>0.05)，3～8年生及以上的咖啡园，受害率差异显著(P<0.05)。研究结果与舒梅等[1]的研究类似。咖啡灭字脊虎天牛的发生与咖啡树势关系密切，在树势好的咖啡园中，咖啡树的受害率仅为9.00 %，但树势差的咖啡园中，咖啡树的受害率高达57.00 %，方差分析结果表明，咖啡树势对咖啡灭字脊虎天牛的受害率有显著影响(P<0.05)。因此，在咖啡的生长过程中，应采取合理的切干技术，加强咖啡园科学管理，对减轻咖啡灭字脊虎天牛的发生尤为重要。

3.2 咖啡灭字脊虎天牛的发生与咖啡园坡向的关系

在相同树龄咖啡园中，咖啡灭字脊虎天牛的发生与咖啡园的坡向有一定的关系，即阳坡的受害率﹥半阳坡﹥半阴坡﹥阴坡。孙晓明等[11]的研究结果，阳坡栗山天牛的危害重于阴坡，这与咖啡灭字脊虎天牛成虫的生物学特性有关，裴汝康等[12]、彭涛等[13]报道，咖啡灭字脊虎天牛成虫喜欢在晴天、阳光直射的咖啡园中活动，且喜欢在光线充足的咖啡园内产卵，阳坡的光线最充足，导致阳坡的咖啡园咖啡树的受害率最高。因此，为了降低咖啡灭字脊虎天牛的危害率，可在阳坡、半阳坡的咖啡园适当种植坚果、菠萝蜜等遮阴树种。

3.3 咖啡灭字脊虎天牛的发生与咖啡园区位的关系

在相同树龄咖啡园中，咖啡灭字脊虎天牛的发生与咖啡园的区位有关，边缘咖啡园(靠近路边)的咖啡树的受害率高于边缘咖啡园(靠近路边)，而中间咖啡园咖啡树的受害率最低。这与姚松[10]对松墨天牛的研究类型，边缘咖啡园(靠近路边)，通风透光条件较好，光照较充足，活动的咖啡灭字脊虎天牛成虫数量多，因此，咖啡灭字脊虎天牛的危害较重。

3.4 咖啡灭字脊虎天牛的发生与气象因子的关系

2015年，咖啡灭字脊虎天牛幼虫与气象因子的关联度顺序为降雨量> 最低相对湿度 > 最低温度>平均相对湿度>平均温度 >最高相对湿度 >最高温度。2016年咖啡灭字脊虎天牛幼虫的种群数量与气象因子的关联度顺序为降雨量>最低相对湿度>平均相对湿度>最高温度>最低温度>最高相对湿度>平均温度。综合2年的数据分析说明，降雨量和最低相对湿度对咖啡灭字脊虎天牛幼虫种群数量的影响最大。咖啡灭字脊虎天牛成虫的种群数量与气象因子的关联度顺序2015年为最高温度>平均温度 >最低温度>降雨量>最低相对湿度>最高相对湿度>平均相对湿度。2016年为最高温度>平均温度>降雨量>最低相对湿度>最高相对湿度>最低温度>平均相对湿度。综合2年的数据分析说明，最高温度和平均温度对咖啡灭字脊虎天牛成虫的种群数量影响最大，与余培旺[14]、陈立新等[15]、郑志静等[16]、陈顺立等[17]对气象因子对松墨天牛种群数量影响的研究结果类似。

4 结 论

咖啡灭字脊虎天牛的发生与咖啡树的切干与否，与咖啡树的树龄、树势、坡向、咖啡园区位及气象因素有关。