枣园性诱剂不同放置间距对桃小食心虫诱捕量的影响

2019-07-17 08:52孔维娜赵龙龙贺润平
西北农业学报 2019年6期
关键词:诱剂食心虫间隔

张 纯,孔维娜,赵龙龙,贺润平,李 颖,李 捷

(1.山西省科学技术厅 科学技术情报研究所,太原 030001;2.山西省农业科学院 植物保护研究所,太原 030031; 3.山西省农业科学院 果树研究所,山西太谷 030815;4.山西省农业科学院, 太原 030031;5.山西省农业科学院 园艺研究所,太原 030031)

桃小食心虫Carposinasasakii(Matsumura)属于鳞翅目(Lepidoptera),蛀果蛾科(Carposindae),又名桃蛀果蛾,是一种世界性果树害虫[1]。桃小食心虫主要以幼虫钻蛀枣、桃、梨、杏、苹果等多种果树的果实进行为害。桃小食心虫分布范围广,在中国至少已达27省;在国外已有6个国家,包括日本、朝鲜、乌拉圭、苏联、澳大利亚和美国[2]。桃小食心虫在中国东北地区1a发生1代,在华北及黄河流域每年发生2~3代,长江中下游每年发生3~4代[3]。在山西1a发生1~2代,晋中太谷地区1a发生2代。越冬代成虫一般在5月下旬或6月中旬陆续发生,第1代幼虫蛀果盛期在6月初至7月中旬,第2代在8月初[4]。尤其在中国南北枣区为害相当普遍,严重影响枣果的产量和质量,造成严重的经济损失。

在农业生产上,因桃小食心虫发生期长、世代重叠、寄主多、幼虫期难以防治等特点,目前对其主要以化学防治为主。但是由于化学农药的过度使用和使用时机不当,不但没能减少虫害,还造成天敌数量的减少、化学农药的残留和害虫抗性的增加等一系列问题,同时也增加了生产成本,对人类和环境造成严重的负面影响。近年来,多数果农采取套袋措施,但套袋不但人力成本高、果品口感下降,并且套袋只能用于苹果、梨、桃等大型果实上,像枣这样的小型果实,显然是不合理的。昆虫性信息素具有不杀伤天敌、安全可靠、准确性高、成本低廉等优点,弥补了化学农药和人工套袋的不足,因此用昆虫性信息素是一种比较理想而有效的方法[5]。

目前,应用昆虫性信息素进行农业害虫防治的预测预报已经非常普及,全世界在测报上应用的昆虫近百余种。昆虫性信息素,又称性外激素,是由同种昆虫的某一性别个体的特殊分泌器官分泌于体外,能被同种异性个体的感受器所接受,并引起异性个体产生一定的化学反应或生理反应的微量化学物质[6-7]。利用性信息素与借助诱捕器可了解害虫季节消长及种群动态,准确定出杀虫的日期。在中国利用性信息素需作为虫情测报手段,推广面积相当可观,收到明显的经济效益[8]。利用性信息素诱捕害虫的防治方法,是在田间设置一定量的诱捕器,用以大量诱杀成虫,降低其自然交配率,从而减少次代幼虫的虫口密度,达到保护农作物免受为害的目的[9]。1982年,中国科学院动物研究所和山东省果树研究所采用药剂防治和大量诱捕法综合的方法防治桃小食心虫,取得成效。在山东五莲县的苹果园区,桃小食心虫为害率达30%~80%,采用诱捕法后,蛀果率降至5%以下[10]。

据有关文献[11-12]报道,桃小食心虫性信息素是由日本Tamaki等于1977年从桃小食心虫雌蛾中分离并鉴定其化学结构为顺-7-二十碳烯-11-酮(Z-7-eicosen-11-one)和顺-7-十九碳烯-11-酮(Z-7-nonadecene-11-one)。由日本东京大学森谦治等于1978年经由炔腈化合物合成,目前已被用于测报和防治桃小食心虫,并取得良好的效果[13]。刘孟英[14]在昆虫性信息素的研究中认为用它作为虫情测报的工具简便有效,防治桃小食心虫很有实用价值。康珍等[15]经过田间试验发现,应用性诱剂防治桃小食心虫,可减少化学药剂防治次数,降低收入,减少果品农药残留。

昆虫性信息素的田间防治效果容易受气象、环境等多种因子影响,例如,诱捕器之间的间距及其在田间的位置[16]。张实军等[17]在利用性信息素防治桃小食心虫的研究中认为,用于防治害虫的,放置密度宜大一些,一般间隔为20~25m放置一盆。地势高低不平的丘陵山地或果树密度大、枝叶茂密的果园防治宜密些;反之,地势平坦的洼地或果树密度较小的果园放置间隔可适当远一些。尹河龙[18]在桃小食心虫性信息素的应用研究中认为理想的诱捕半径为20m。薛艳花[4]及Zhang等[19]在枣园桃小食心虫应用标准的研究中认为诱捕器间距大于30m可用于诱捕和测报,小于20m适合迷向使用。因此,本试验在前人试验的基础上,将以5m为梯度,在5~30m设置6个不同间距,旨在明确桃小食心虫性诱剂诱捕器的最佳间隔距离。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2017年7月在山西省农业科学院果树研究所的枣种质资源圃中进行,试验地面积约为1.5 hm2,供试品种以‘壶瓶枣’为主,树龄约 20 a,树高约为10 m,株行距为5 m×5 m,树势旺盛,园里杂草主要为藜、灰灰菜、狗尾草等。

桃小食心虫性诱剂由中国科学院动物研究所研制,以直径为0.8 cm,高为1.2 cm,凹陷部分容积为200 μL的绿色天然橡胶为载体制成。桃小食心虫性信息素的化学结构是:顺-7-二十烯-11-酮和顺-7-十九烯-11-酮。

诱捕器为口径25 cm、深10 cm的红塑料盆,在盆口边缘处等距离打3个细孔,用细铁丝穿入3个孔内吊成三棱椎体,再沿直径方向打2个小孔,将穿有诱芯的铁丝插入小孔内并固定好,使诱芯居于盆的正中央。然后在盆内加入占水量约0.2%的洗衣粉,水面距离诱芯约1 cm。悬挂于遮荫的树枝上,其高度距地面1.5~2.0 m。

1.2 试验设计

设置6个间隔距离,依次为5 m、10 m、15 m、20 m、25 m、30 m,每个处理设置3个挂有性诱芯的诱捕器,编号为1、2、3,并沿风向成直线等距离由南到北依次摆放。将不同处理按照图1悬挂于枣园中,不同处理之间的间距大于30 m,每个处理重复3次。在桃小食心虫发生的高峰期每天6:00-9:00记录诱蛾数量,并用漏勺将虫子捞出,以免影响下一天的数据记录。此外,还需向盆内加入一定量的水,使水面与诱芯之间的距离保持恒定。若水被污染,则应及时换入清澈的洗衣粉溶液,持续22 d。

1.3 数据分析

每个日期捕获的雄蛾量进行ln(x+1)(使数据分布正态化和满足方差齐性)转换,然后进行ANOVA和Duncan’s新复极差法比较,检验在α=0.05水平上的差异显著性,利用SPSS 16.0统计分析数据。

2 结果与分析

2.1 性诱剂诱集桃小食心虫的时间动态分析

从图2中可以看出:2017年7月,在山西省太谷县性诱剂对桃小食心虫的诱捕量呈现随时间总体上升的趋势。其中高峰出现在7月26日左右,尤其在26日每处理的平均诱捕量达到 73.8头,单个诱捕器的诱捕量最多达到62头,诱捕总量约为7月6日诱捕量的34.5倍。在7月11日、13日和19日分别出现3次小高峰,诱捕量分别为188头、196头、174头,平均每盆诱捕量为3.1头。7月6日的诱捕量最低,仅为15头。

2.2 不同间距下诱集桃小食心虫动态与总诱集动态的相关性分析

从图3中可知:5~30 m的6个间隔距离均可反映桃小食心虫随时间推移的动态。当诱捕器间距为25 m和30 m时,桃小食心虫的消长动态与总诱捕量动态趋势基本一致,诱捕总量较大且消长趋势明显;5 m、10 m、15 m和20 m的处理中由于诱捕总量偏小使得消长趋势不明显。此外,从表1可以看出,当诱捕器间距为25 m时消长动态与总诱捕量动态的相关系数最高,达到 0.949,其次为15 m和30 m,分别为0.931和 0.752。诱捕器间距为5 m、10 m、20 m时,相关系数都比较低,小于0.5。说明诱捕器的间隔距离设置为25 m时,最能反映桃小食心虫随时间的发生动态。

图2 枣园桃小食心虫的消长动态(山西太谷,2017)Fig.2 Occurrence dynamic of population of male C.sasakii in jujube orchard in Taigu county of Shanxi province in 2017

图3 不同间距下桃小食心虫的消长动态Fig.3 Occurrence dynamic of population of male C.sasakiiin different trap spaces

间隔距离/mTrap space 相关系数(R2)Correlation50.185100.468150.931200.379250.949300.752

2.3 不同间距的诱捕量差异性分析

从桃小食心虫诱捕器不同诱捕间距的诱捕效果可以看出:不同间隔距离的平均诱捕量差异显著(F(5,12)=3.918,P=0.024<0.05),其中20 m与5 m、10 m和15 m的差异显著;5 m、10 m、 15 m、25 m、30 m的差异不显著(图4)。其中 20 m的诱捕量最高,达到平均16.8头/d,约为 5 m处理间距的6.74倍,其次为25 m、30 m,5 m的诱捕量最低。此外,20 m、25 m和30 m的诱捕效果好于5 m、10 m和15m,10 m和15 m的诱捕效果相当,5 m的最差。试验表明在5 m和30 m之间,20 m为一个临界值,间隔距离<20 m时,平均诱捕量较小,尤其5 m时的诱捕量达到最小。间距>20 m时,平均诱捕量较大。

不同字母表示诱捕间距间差异显著(Duncan’s,P<0.05)。下同。

Different letters indicated significant differences among different trap spaces(Duncan’s,P<0.05).The same bellow.

图4 桃小食心虫不同诱捕间距差异性分析
Fig.4 Analysis of captures ofC.sasakii(Matsumura)with different trap spaces

2.4 不同位号诱捕器的诱捕量分析

由图5可见,不同位号诱捕器之间的诱捕量存在差异性。间隔距离为25 m时,2与3之间差异不显著,1与2、3之间差异显著(F(3,5)= 6.969,P=0.027<0.05)。其他的5个间距处理中,1、2、3之间的差异均不显著。但从各处理中1、2、3的趋势可以看出,间距为5 m时,3个诱捕器的诱捕量逐渐上升;15 m和20 m时,1号和3号的诱捕量高,2号偏低,均呈现“高-低-高”的趋势;20 m和30 m的趋势相同,1号和3号的诱捕量偏低,2号较高,呈现“低-高-低”的趋势。25 m时,1号的诱捕量较高,而2、3号的诱捕量偏低,且2号较3号较低,略呈“高-低-高” 趋势。

2.5 不同间隔距离与单位面积诱捕量的相关性分析

从诱捕器不同间距与单位面积诱捕量的相关性分析可以看出(图6):回归方程为y= -0.000 08x3+ 0.005 5x2-0.119 4x+ 0.911 6(x代表诱捕器间距,y代表单位面积诱捕量),诱捕密度(每平方米的诱捕量)取决于诱捕器的间隔距离,诱捕密度随诱捕器间隔距离的增大而减少,间隔距离越大,诱捕密度越小。当间隔距离为 5 m和10 m时,曲线的斜率较大,说明这2个处理中3个诱捕器之间存在干扰;当间距为15 m和20 m时,曲线斜率逐渐变小;间距为 25 m时,诱捕密度稳定,也就是从这个间隔距离之后诱捕器之间不存在相互干扰。

同一诱捕器半径处理内标有不同字母表示差异显著(Duncana,P<0.05) Different letters indicate significant differencesunder the same treatment

图5 不同位号诱捕器诱捕桃小食心虫数量比较
Fig.5 Comparison of captures in different location traps

图6 桃小食心虫单位面积的诱捕量与 诱捕器间距之间的关系Fig.6 Relationship between captures of C.sasakii per square meter and distance among pheromone traps(R2=0.811 5, y=-0.000 08x3+0.005 5x2 - 0.119 4x+0.911 6)

3 结论与讨论

从性诱剂诱集桃小食心虫的时间动态分析中可以得出:2017年7月,在山西省太谷县性诱剂对桃小食心虫的诱捕量随时间呈现总体上升的趋势,其中大的高峰在7月26日左右, 7月21日与26之间的低谷与当天的降雨有关,这与尹河龙[18]在桃小食心虫成虫消长动态的研究结果基本一致,说明桃小食心虫在7月下旬有一段高峰期。因此,建议在此之前对桃小食心虫进行防治,防止大爆发。在7月11日、13日和19日分别出现3次小高峰。7月6日的诱捕量最低,可能与当时的气候条件、性诱芯中性信息素的释放速度有关。从不同间距桃小食心虫诱集动态与总诱集动态的相关性分析中可以得出:诱捕器间距为25 m时的诱集动态与总诱集动态的趋势基本一致,且与总诱捕量动态的相关系数最高,说明间距为25 m时的诱集动态可以反映桃小食心虫的发生总 动态。

从桃小食心虫诱捕器不同间距的诱捕效果分析中可以得出:在5 m和30 m之间,20 m的诱捕量最大,为一个临界值,诱捕间距<20 m时,平均诱捕量较小,尤其5 m时的诱捕量达到最小。这可能由于间隔距离<20 m时,3个诱捕器的距离过分靠近,对桃小食心虫起到一定的迷向作用,这与薛艳花对桃小食心虫的研究结果相一致[4]。间隔距离>20 m时,平均诱捕量较大,由此可知≥20 m的间距适合用于大量诱捕。另外,根据杜家纬的信息素研究理论,当诱捕器设置距离比较合理时,3个诱捕器的有效诱捕区正好相互衔接,第1个和第3个诱捕器的诱捕量偏高,第2个偏低,即出现“高-低-高”的趋势时,就可以得到它的有效半径[6]。从同一处理区沿风向的3个诱捕器诱捕量比较来看,20~30 m的处理中,只有25 m处理区中的3个诱捕器平均诱捕量趋势为“高-低-高”,可以得出25 m即桃小食心虫性诱剂的最佳间隔距离。

从诱捕器不同间距与单位面积诱捕量的相关性分析中可以得知:诱捕密度随诱捕器间隔距离的增大而减少。5 m和10 m间距处理中,诱捕密度不稳定,3个诱捕器之间存在干扰,适合迷向;当间距为15 m和20 m时,诱捕密度趋于稳定;间距为25 m时,达到稳定,也就是从这个间隔距离之后诱捕器之间不存在相互干扰。因此可以确定桃小食心虫的最佳间隔距离为25 m,这与薛艳花[4]和尹河龙[18]的试验结果不一致,可能与气候条件、枣园管理水平、试验时的风向、桃小食心虫的发生量的差异有关。从本研究看来,大量诱捕可以采用25 m,即每667m2约为4~6个,迷向诱捕器设置应小于20 m。

在其他昆虫性信息素作用距离的研究中,报道不尽相同。例如:天牛的信息素就可以分为长距离性信息素、短距离性信息素和接触性信息素。天牛对信息素的反应距离是随信息素的种类变化而变化的。而在小菜蛾(P.xyllostella)信息素的研究中,胡慧建等[20]认为随着距离的增加诱集效果逐渐减弱,且在下风口较上风口效果明显,距离为16 m,最大距离可达 19 m,且与风速无关;还有研究认为在25 m。这些差别可能是由于试验方法、试验环境条件以及不同地理种群的差异造成的。因此,有关桃小食心虫性信息素在田间的设置距离,还有待进一步研究。

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