董金刚,李金伟,秦志强
(1.菏泽市牡丹区林业局,山东 菏泽 274000;2.菏泽市牡丹区园林服务中心,山东 菏泽 274000)
柿绒蚧(AcanthococcuskakiKuwana)为同翅目,粉蚧科。在中国大部分地区均有分布,为害柿、黑枣,若虫和雌成虫吸食叶片、嫩枝及果实汁液,发生严重时造成落叶及早期落果。在菏泽市镜面柿集中栽培地,柿绒蚧是危害柿果的主要害虫,若不进行防治,虫果率几乎达100%,轻则造成果品质量下降和减产,重者甚至绝产,一但若虫孵化固定后逐渐分泌蜡质覆盖虫体,就很难做到有效防治。为了掌握其发生规律,抓住防治最佳适期,于2014-2021年开展柿绒蚧发生预测预报研究,为科学防治提供依据。
试验地位于山东省菏泽市,选择有代表性的15 a生的镜面柿树种,以不同虫口密度设立2个标准地,每地块随机选择固定标记标准株10株,逐年进行各项目常规系统观测调查。
选用合梯、45倍鉴定(带LED灯、刻度)放大镜、解剖镜(济南八一光学仪器厂)、奥斯微高清视频双输出体视显微镜(深圳市奥斯微光学仪器有限公司)、高枝剪、修枝剪、自喷红漆,钢尺、径阶尺、记录本、标签、解剖针、天平(上海衡际科学仪器有限公司,YP5002、准确等级Ⅲ、MAX:500ɡ)、1 000 mL量杯、试管、培养皿、塑料袋。
1.3.1 虫口密度
4月上旬越冬基数调查,每标准株按不同方位选取2梢,即剪去当年生枝,再向后取20 cm枝长。室内解剖镜下计数若虫数,密度单位:头/梢。
4月下旬转叶若虫调查,随机剪取柿树外围枝梢20 cm,查数枝叶上虫数(头/梢)。其后各代密度都按此方法,查数果实、枝叶上虫数(头/梢)。11月上旬若虫隐蔽进入越冬态,按越冬基数调查法调查冬前虫密度。
1.3.2 单项观测
雌雄比统计,各代若虫雌雄分化期剪取样枝,分别雌虫、雄虫计数,总虫数大于300头。产卵量统计是随机在果实、叶片,枝梢上各取成熟卵囊80个左右,镜下逐一计数卵粒数,汇总计算单雌产卵量。孵化期观测,从孵化始期每隔2 d调查一次,随机选取样枝逐一检查卵囊200个左右,统汇第1代若虫孵化曲线。
1.3.3 气象资料
本研究所需气象数据均由菏泽市气象局提供。
2.1.1 柿绒蚧的生活史
该虫在山东菏泽一年发生4代[1],以2龄若虫在2~3 a生枝裂缝内越冬。以被有薄层蜡粉的初龄若虫(见图1)在树皮裂缝、枝条轮痕、叶痕及干柿蒂上越冬。翌年4月上旬柿树新梢长出4~5片小叶时开始出蛰,4月下旬达到出蛰盛期,雄成虫5月上中旬羽化交配,5月中旬雌成虫产卵。第1代若虫5月下旬开始孵化,6月上旬为孵化盛期。第2代若虫在6月下旬孵化,7月上旬为盛期。第3代若虫8月上旬孵化,中旬为盛期。第4代若虫9月下旬出现,10月上旬为盛期,10月下旬至11月初若虫开始越冬。
图1 柿绒蚧若虫
初龄若虫善于爬行,爬到嫩芽、新梢、叶柄、叶背等处吸食汁液,2龄以后开始固定取食,固着在柿蒂和果实表面为害,同时形成蜡被,逐渐长大分化为雌雄两性。雄虫交尾后雌虫体背形成白色卵囊,开始产卵。柿绒蚧以第1、第2代主要危害嫩梢和叶片,第3、第4代主要危害果实和叶片,全年以7—8月(即第2、第3代)危害最严重。嫩枝被害后,轻则形成黑斑,重则枯死;叶片被害严重时畸形,提早落叶;幼果被害容易落果,柿果长大以后,由绿变黄变软,虫体固着部位逐渐凹陷、木栓化,变黑色(见图2),严重时能造成裂果,对产量、质量都有很大影响,严重时产量损失率为63%~84%,一般在36%左右。
图2 柿果危害状
柿绒蚧的天敌主要有红点唇瓢虫(Chilocorus kuwanae Silvestri)、黑背毛瓢虫[Soymnus (Neopullus) bahai Sasaji]等,对其若虫、成虫及卵都有捕食作用。
据标准地多年系统观测资料,逐年整理出柿绒蚧从当年4月至次年3月每月上、中、下旬的生活史规律,见表1。
表1 柿绒蚧生活史表
2.1.2 柿绒蚧在柿树上的越冬分布空间
观测到柿绒蚧的若虫在选择越冬场所时,基本集中在2~3 a生枝条的树皮裂缝中,当年生枝条上即外梢部位没有越冬若虫分布。因此越冬若虫分布空间符合呈聚集分布的核心分布类型的定义。柿绒蚧的若虫期水平及垂直空间分布均属聚集分布型;聚集原因是由于昆虫本身的聚集行为与环境的异质性两因素共同作用引起的[2]。
2.1.3 不同期柿绒蚧的性比
各代有明显不同,以越冬代最高,平均值为0.822∶1[变动区间(0.840~0.923)∶1];第1代最低均值0.297∶1[变动区间(0.249~0.362)∶1];第2代上升为0.618∶1[变动区间(0.591~0.631)∶1];第3代下降到0.317[变动区间(0.288~0.399)∶1]。
2.1.4 柿绒蚧在柿树不同部位的产卵特征
依照1.3.2卵量调查方法,因寄主部位的不同有明显差别。采用分类调查,然后按平均数统计单雌平均产卵量(即计数总卵粒数/调查雌卵囊数)。果实上产卵量最高,平均每头250粒(区间128~405);枝条上居中平均110粒(区间57~276);叶片上较少平均86粒(区间42~233)。各代平均产卵量亦有差别,越冬代虽然寄生在叶片上,但平均产卵量为217.2粒(区间86~351)为特殊情况;第1代为146.2(区间42~362);第2代181.4粒(区间62~405);第3代243.0粒(区间152~365)。
2.2.1 越冬若虫
根据本地多年气象资料,在柿树展叶期(大约清明节前后)的日平均气温一般在14.5 ℃,偏差值较小可忽略。在此时期若虫离开枝条,转移至叶片上固定吸食,可根据当地气象预报,预测若虫转叶期。有编成口诀的物候预测法是“柿树展叶如硬币,快快防治柿虱子。”柿树展叶期,在柿叶生长到1元硬币大小时,越冬代若虫大都转移到叶片上,此时防治效果极佳,可收到“一役控全年”的理想效果。
2.2.2 第1代若虫
1)相关分析法。卵孵化盛期与4月下旬平均气温相关显著,其相关预测式为:Y=20.582 -1.008 X, r=-0.972 3**,n=7
式中Y为6月日期(孵化盛期),X为4月下旬平均气温,经实测检验,完全符合。
2)期距法。这是上一方法的辅助预测。据多年观测,卵发育历期为9 d,从越冬代雌成虫产生卵囊(体表产生白色绒质介壳,即示产卵)盛期的日期,加上9 d,即为第1代若虫孵化盛期的日期。
2.3.1 柿绒蚧若虫越冬存活率与气温关系
越冬若虫受冬季低温影响较大,平均存活率47.6%,变动范围16.6%~87.5%,我们用低温指数来表示。低温因素主要是越冬期(11月—次年3月)的平均气温和低温强度,低温强度指上年越冬期各旬(各月)最低温度的平均值,越冬期月平均气温加上低温强度,称为低温指数。(详见表2)
表2 柿绒蚧越冬若虫与低温指数变动观测值
2.3.2 柿绒蚧增殖于降雨关系
主要是气候因素影响较大,在高温干旱时,产卵量减少;降雨及强度对初孵若虫致死率较高。第1代的温雨系数在1.85~3.5为适宜,大于或小于都会使其下降。我们把下一代若虫初始实际数量与上代雌虫理论繁殖量(用平均值)的比率称为自然增殖率,其与温雨系数关系见表3。
表3 柿绒蚧第1、2代自然增殖率与温雨系数的关系
2.3.3 柿绒蚧发生与天敌关系
越冬若虫转移到叶片危害期间,多有红点唇瓢虫、黑背毛瓢虫成虫捕食雌虫卵囊,是这段时期虫口减少的主导因子,其死亡率均达47.9%。据我们在室内对两种瓢虫成虫分别饲养观察,统计出各自每日平均捕食量,得到红点唇瓢虫为16.8雌卵囊/头,黑背毛瓢虫为1.8雌卵囊/头,即两种瓢虫的捕食量相差9.3倍。由于黑背毛瓢虫捕食量较小,可认为9.3头黑背毛瓢虫相当于1头红点唇瓢虫,故天敌数量以红点唇瓢虫为标准,黑背毛瓢虫数量以1/9.3折算合计在瓢虫数量内。(详见表4)
表4 柿绒蚧越冬代存活率与瓢虫数量的关系
2.4.1 第1代发生期存活率
观测从初龄若虫数量(头/梢)开始,到雌成虫数量为止(头/梢),计算其成活率%。根据历年观测,平均存活率为26.4%,变动范围22.3%~34.9%。
2.4.2 模型建立及验证
据多年观测,柿绒蚧每年发生危害较为严重是在第1、2代,因此需对这两代的发生量预测,以制定对应防治措施。
2.4.3 单项预测式
据表1、2、3及系统观测资料,使用计算机作数理统计,分析出如下关系式。
1)越冬存活率(Sw)与低温指数(Dt)关系式:
Sw=0.7909 Dt-2.1632,相关系数r=0.984 9**,n=7
2)转叶存活率(Sl)与瓢虫数量(Ps)关系式:
Sl=0.767 7-0.328Ps,r=-0.960 0**,n=14
3)第1代增殖率(R1)与5月温雨系数(E5)关系式:
R1=-0.068+0.382 8 E5-0.073 5E52,相关指数=0.982 2**,n=7
4)第2代增殖率(R2)与6月温雨系数(E6)关系式:
R2=-0.144 1+0.388E6-0.067 1E62, R=0.982 2**,n=7
2.4.4 预测模式建立
1)第1代若虫量(N1)预测式:N1=N0·Sw·Sl·e0·R1
式中N1为来年第1代若虫危害密度(头/梢),N0为冬前进入越冬态的若虫密度(头/梢),SW越冬存活率,SL转叶存活率,e0越冬代产卵量,R1第1代增殖率。
将各虫期回归预测式及常数值代入预测式,数字模式为:
N1=N0(0.790 9Dt-2.163 2)(0.767 7-0.328Ps)×217.2×(-0.068+0.382 8 E5-0.073 5E52)
2)第2代若虫量(N2)预测式:N2=N1·F1·S1·e1·R2
式中F1为第1代雌雄比,S1第1代雌虫存活率,e1第1代产卵量,R2第2代自然增殖率。
将其转变数字模式为:
N2=N1×0.297×0.264×146.2(-0.144 1+0.388E6-0.067 1E62)
N2=N1×11.463(-0.144 1+0.388E6-0.067 1 E62)
2.4.5 预测验证
2017年数据N0=138.8(头/梢);2018年数据Dt=3.71,E5=1.92,E6=3.44,Ps=1.38,将以上代入数字模型,分别预测出第1代虫口密度为2 839~3 113头/梢,第2代虫口密度为560~620头/梢,这两代来年均属于严重发生。当年该两代实际发生量分别为2 901头/梢和571头/梢,与预测相符。
利用建立的预测模式,对8年(新增2021年)16个预测资料进行历史符合率检验,结果是有13个点的预测值与实测值相符合,1个点基本符合,2个点不符合,历史符合率为87.5%。证明我们建立的柿绒蚧预测数字模式有较高的准确度,可推广运用指导于防治生产中去。
2.4.6 发生程度分级
据各年各标准地调查资料,将各虫口密度值与柿果产量损失率的对应影响,经数理分析,将柿绒蚧若虫发生程度分为轻微(果损率10%以下)、轻度(果损率10%~20%)、中度(果损率20%~30%)、严重(果损率30%以上)4级,并列出各级的虫口密度区间(见表5),据此可对未来发生程度定性预测。
表5 柿绒蚧发生程度的分级标准
1)柿绒蚧越冬若虫在柿树展叶期向叶部转移,这个期间是防治该虫的最佳期,本研究提出日均温在14.5 ℃时,指出的是越冬若虫转叶期起点,很方便利用当年气象预报来预测。第2个防治适期是第1代若虫孵化盛期,与4月下旬气温呈显著相关性,可使用Y=20.582 -1.008X回归预测式进行预测,准确率较高。
2)影响种群数量变动的生态因素主要有越冬期的低温,越冬若虫活动期的天敌数量,因取食部位的不同造成性比及产卵量的差别,温雨系数等,在预测因子调查时应保证其精度,它直接关系到预测的准确度。
3)本研究组建了第1、第2代若虫发生量的数字模型,可将预测数字利用发生程度级别作定性分析,合理作出预测预报指导防治进行。这里有两个防治适期,一是对越冬代若虫防治时,需用1代若虫模型预测就可以了;二是对第1代若虫防治时,则使用2代若虫模型来计算未来发生量。
4)本研究针对广泛栽植的柿树镜面柿品种,其他柿树品种主要应做性比、产卵量以及第1代成活率的校正观测,亦可使用本模型预测。