宁硕瀛 瞿佳 丁昌萍 朱光平 赵玲侠 杨美霞 申健 陈川
摘要
為研究核桃园中小黄鳃金龟Pseudosymmachia flavescens (Brenske)成虫的发生规律,探讨糖醋酒液对小黄鳃金龟的诱捕效果,本研究采用正交试验筛选糖醋酒液最佳配方,并于2020年-2022年在陕西省商洛市镇安县核桃园开展不同配方糖醋酒液及诱捕器悬挂不同高度诱捕小黄鳃金龟成虫试验。结果表明,糖∶乙酸∶乙醇∶水为3 g∶4 mL∶3 mL∶20 mL的配方对小黄鳃金龟成虫诱捕效果最佳。商洛市镇安县核桃园小黄鳃金龟成虫的发生期为5月上旬至9月中旬,盛发期为6月中旬至7月中旬。糖醋酒液诱捕器在距地面0.5~1.5 m范围内诱捕量随高度升高增加,当高度升至2.0 m时诱捕量明显下降,悬挂高度1.5 m时诱捕量570头/年、占比50.04%,显著高于其他高度处理。糖醋酒液3∶4∶3∶20配方(m∶V∶V∶V)既可准确监测核桃园小黄鳃金龟成虫种群发生动态,亦可高效诱杀用于防治。
关键词
糖醋酒液; 小黄鳃金龟; 配方; 发生动态; 悬挂高度
中图分类号:
S 436.64
文献标识码: B
DOI: 10.16688/j.zwbh.2023180
Efficacy of sugaracetic acidethanolwater solutions for trapping Pseudosymmachia flavescens in walnut orchard
NING Shuoying1,4, QU Jia2,4, DING Changping1,4, ZHU Guangping3, ZHAO Lingxia2,4,
YANG Meixia1,4, SHEN Jian1,4, CHEN Chuan1,4*
(1. Shaanxi Institute of Zoology, Xian 710032, China; 2. Shaanxi Institute of Microbiology,
Xian 710043, China; 3. Zhenan Fangyuan Institute of Walnut, Shangluo 711500, China;
4. Shaanxi Key Laboratory of Qinling Ecological Security, Xian 710032, China)
Abstract
To investigate dynamics of Pseudosymmachia flavescens adults and explore trapping effects of sugaracetic acidethanolwater solution (SAEWS) on P.flavescens in walnut orchard, orthogonal test was used to optimize the best formula of the SAEWS, and the dynamics of P.flavescens was monitored by using SAEWS with three formulas at four traphanging heights in walnut orchard of Zhenan county Shangluo city, Shaanxi province in 2020-2022. The results showed that the optimum composition of SAEWS was sugar 3 g, acetic acid 4 mL, ethyl alcohol 3 mL and water 20 mL. The occurrence period of P.flavescens adults is from earlyMay to midSeptember in walnut orchards, and the emergency peak period is from midJune to midJuly. The trapping amount of SAEWS significantly increased with increasing height from 0.5 m to 1.5 m, and then decreased at 2.0 m height. In addition, 570 P.flavescens adults were trapped all the year by SAEWS at 1.5 m height above ground, accounting for 50.04%, which was significantly higher than that at other hanging heights. The results indicated that SAEWS (3∶4∶3∶20, m∶V∶V∶V) could not only be used to accurately monitor the population dynamics of P.flavescens, but also served as an efficient control method.
Key words
sugaracetic acidethanolwater solution; Pseudosymmachia flavescens; formula; occurrence dynamic;trap height
核桃Juglans regia L.屬胡桃科Juglandaceae,是我国重要的坚果和木本油料树种,经济和社会价值显著[1]。陕西是我国主要的核桃产地之一,2020年种植面积65.2万hm2,年产量44.35万t,产值40亿元,均位居全国第二[2]。小黄鳃金龟Pseudosymmachia flavescens (Brenske)属鞘翅目鳃金龟科Melolonthidae,近年来已成为陕西核桃的重要害虫[3]。该虫在我国河北、陕西、山东、河南等省份的大部分地区有分布,为害苹果、梨、海棠、银杏,核桃等。成虫啃食叶片,幼虫为害果树根部皮层,造成被害植株光合效率降低、养分供应受阻,严重影响果树的坐果率和树势[45]。目前,生产上以化学防治为主,但长期使用化学农药易导致其产生抗药性、药剂残留等问题[6]。
糖醋酒液作为食诱剂,具有配制方法简单、价格低廉、不受害虫性别影响等优点,是一种无公害的诱捕防治措施[7]。在防治梨小食心虫Grapholita molesta (Busck)、桃蛀螟Conogethes punctiferalis Guenée等鳞翅目害虫[78],白星花金龟Protaetia brevitarsis (Lewis)、中华弧丽金龟Popillia quadriguttata Fabricius等鞘翅目害虫[910]和韭菜迟眼蕈蚊Bradysia odoriphaga Yang et Zhang、橘小实蝇Bactrocera dorsalis (Hendel)等双翅目害虫[1112]中已有研究报道。研究表明,糖醋酒液对害虫的诱捕效果与各组分的混配比例存在明显相关性,针对不同害虫的最优配比存在差异。如糖、乙酸、乙醇和水按3∶3∶1∶80(m∶V∶V∶V,下同)比例混合时对韭菜迟眼蕈蚊的诱捕效果显著优于其他配方[11],按3∶4∶1∶20比例配制对苹果、梨、桃、杏等杂果园中白星花金龟的引诱效果最好[9],而3∶1∶6∶80是诱捕苹褐带卷蛾Adoxophyes orana (Fischer von Rslerstamm)的理想配方[13]。
本研究采用正交试验筛选和优化对小黄鳃金龟诱捕效果最好的糖醋酒液配比,并探讨诱捕器悬挂高度对糖醋酒液诱捕效果的影响,明确小黄鳃金龟的发生动态和活动规律,以期为高效、合理应用糖醋酒液防治小黄鳃金龟提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验时间与地点
试验于2020年-2022年在陕西省商洛市镇安县米粮镇(33°19′N,109°31′E)核桃园进行。该地属亚热带半湿润气候,年平均气温12.2℃,年平均降水量804.8 mm。选取3个树龄、长势一致的相邻核桃园作为试验小区,每小区面积约2.33 hm2,相邻小区相距30 m,主栽品种为‘香玲,株行距6.0 m×8.0 m,土壤肥力、管理水平中等。
1.2 试验材料
本研究所用糖醋酒液诱捕器为自制水盆式诱捕器,红色,内径23~25 cm,深15 cm,其中注入糖醋酒液。糖醋酒液配制采用绵白糖、99.5%乙酸、95%乙醇及自来水,所用材料均为市售。其中糖的用量单位为g,乙酸、乙醇和水的用量单位为mL。
1.3 糖醋酒液最佳配方筛选
采用正交试验(4因素4水平)设计糖醋酒液配方。其中糖设置1、2、3 g和4 g、乙酸、乙醇各设置1、2、3 mL和4 mL,水设置10、20、40 mL和80 mL,共计16个配方。诱捕试验于2020年6月在3个小区内同时进行。各小区内采用随机区组设计,每个配方悬挂1个诱捕器,诱捕器悬挂高度为1.5 m,相互间隔30 m,诱捕器距试验地边缘不少于20 m。每日傍晚18:00将诱捕器挂出,上午9:00收回,并检查统计盆中诱捕的小黄鳃金龟数量。以5 d和10 d的诱捕总量为标准筛选最佳配方。
1.4 不同配方糖醋酒液诱捕小黄鳃金龟
将正交试验获得的最佳配方作为待验证的试验配方,以已报道的适用于防治金龟子的2个糖醋酒液配方作为对照,对照配方1:糖、乙酸、乙醇、水的配比为6∶3∶1∶11[14];对照配方2:糖、乙酸、乙醇、水的配比为3∶6∶1∶9[15]。于2021年-2022年在同一小区内四面同时悬挂3种配方糖醋酒液诱捕器,每种配方悬挂诱捕器3个。诱捕器悬挂于距地面1.5~2.0 m之间的外缘树枝上,相同配方诱捕器间隔20 m,不同配方诱捕器间隔不少于30 m。调查时间为4月下旬-9月下旬,每隔5 d调查统计诱捕量,并更换糖醋酒液诱捕器,如遇多雨天气,雨后及时更换糖醋酒液诱捕器。
1.5 糖醋酒液悬挂不同高度诱捕小黄鳃金龟
于2022年在同一小区内四面分别安装改良自翟浩等[7]的梯形架。每个梯形架上按高度0.5、1.0、1.5、2.0 m悬挂诱捕器,每个高度悬挂诱捕器4个,采用1.3筛选出的最佳配方,比较不同悬挂高度下糖醋酒液对核桃小黄鳃金龟的诱捕效果。调查时间为4月下旬-9月下旬,每日调查统计诱捕量,糖醋酒液诱捕器每隔5 d更换1次。参考陈金凤等[16]的方法,根据腹部末端特征鉴定性别,并分别统计雌、雄成虫的数量。
1.6 数据统计分析
原始数据使用Excel 2010整理和统计。使用Minitab 18.0设计L16(44)正交表筛选糖醋酒液最佳配方,通过方差分析和极差比较不同因素、水平对糖醋酒液诱捕量的影响。不同配方、不同悬挂高度诱捕量的差异通过单因素ANOVA分析,采用Duncan氏新复极差法比较差异显著性,显著水平设为0.05。不同悬挂高度雌雄个体诱捕量的差异通过卡方检验分析。数据分析通过SPSS 22.0完成,图片通过Excel 2010绘制。
2 结果与分析
2.1 诱捕小黄鳃金龟的最佳糖醋酒液配方筛选
不同配方的糖醋酒液诱捕核桃园小黄鳃金龟的结果(表1)表明,糖、乙酸、乙醇、水的配比不同对小黄鳃金龟的诱捕效果也不同。糖、乙酸、乙醇、水这4个成分对小黄鳃金龟5、10 d的诱捕量均有显著影响(表2)。由极差分析结果中的R值可知,4个成分对单个诱捕器5、10 d的诱捕量影响作用顺序均为糖>乙酸>水>乙醇;由极差分析结果中的K值可知,单个诱捕器5、10 d的糖醋酒液最佳配比分别为糖3 g,乙酸4 mL,乙醇3 mL,水20 mL和糖3 g,乙酸4 mL,乙醇1 mL,水20 mL(表3)。综合起来,以单个诱捕器5 d诱捕量作为筛选标准对正交试验设计的配方进行筛选,获得的最佳配方为糖3 g,乙酸4 mL,乙醇3 mL,水20 mL。
2.2 不同配方糖醋酒液对小黄鳃金龟的诱捕动态
以2.1筛选出的配方作为试验组配方,已报道的配方作为对照组配方进行比较,结果表明,不同配方糖醋酒液对小黄鳃金龟的诱捕量变化趋势、诱捕高峰期和持续时间基本一致(图1)。2021年、2022年小黄鳃金龟在商洛市镇安县试验核桃园发生期为5月上旬至9月中旬,始发期为5月上旬至6月上旬,盛发期为6月中旬至7月下旬,其中6月15日至7月15日为诱捕高峰期。
2021年、2022年使用筛选出的配方诱捕到的小黄鳃金龟总量为分别1 149头和1 308头,诱捕量显著高于对照组(2021年:F2,6=104.162,P<0.001;2022年:F2,6=223.835,P<0.001)(表4)。誘捕效果由高到低依次为:试验组配方>对照组2号配方>对照组1号配方(表4)。
2.3 糖醋酒液在不同悬挂高度条件下对小黄鳃金龟的诱捕效果
在核桃园中,不同悬挂高度下糖醋酒液诱捕器诱捕到的小黄鳃金龟数量及雌、雄个体间数量差异显著(成虫:F3,12=958.706,P<0.001;性比:F3,12=833.376,P<0.001)。雌、雄成虫的年诱捕量分别占年诱捕成虫总量的35.4%和64.6%,雄虫的发生量显著高于雌虫(χ2=81.667,df=3,P<0.001)。在0.5~1.5 m区间内,随着高度上升,单个诱捕器的年诱捕量显著增加,性比(雄∶雌)也由4.0∶1显著降低到1.6∶1,但高度升高至2.0 m时,年诱捕量则显著下降,性比降低不显著,悬挂高度1.5 m时年诱捕量为570头、占比50.04%,显著高于其他高度处理,表明诱捕器悬挂高度为1.5 m时,全年诱捕小黄鳃金龟成虫效果最好(表5)。
在不同悬挂高度下利用糖醋酒液诱捕器所监测到的小黄鳃金龟发生动态基本一致(图2)。成虫发生持续时间为5月上旬至9月中旬,高峰期为6月中旬-7月下旬。悬挂高度为0.5、1.0、1.5、2.0 m条件下,高峰期诱捕成虫数量占全年诱捕总量的比例分别为72.7%、64.3%、62.2%、61.8%。在0.5、1.0、1.5、2.0 m高度时,诱捕高峰期每日诱捕成虫性比(雄∶雌)最低分别为2.2∶1、2.2∶1、1.5∶1、0.9∶1,最高分别为6.3∶1、4.3∶1、2.0∶1、2.2∶1,表明高度上升有利于诱捕雌虫(图2)。
3 结论与讨论
糖醋酒液是害虫物理防治的重要措施之一,不仅有助于害虫的预测预报,还具有较好的田间防治效果[10]。昆虫对糖醋酒液的趋性主要受配方和发酵时间的影响,有效物质的组成和含量是决定引诱效果的关键因素[17]。本研究通过正交试验分析了不同配比糖醋酒液对小黄鳃金龟诱捕量的影响,结果表明,糖起主要作用,乙酸起次要作用,糖∶乙酸∶乙醇∶水为3∶4∶3∶20 (m∶V∶V∶V) 的配方诱捕效果最佳。
有效物质的组成及比例是决定糖醋酒液引诱效果的关键因素[11]。糖通常作为甜饵,酵解过程中会释放包括如烃类、醛类、酮类、醇类、酯类和醚类等多种挥发性化合物,成虫可通过感知这类物质寻找所需的糖。因此,糖含量在糖醋酒液的引诱作用中往往具有主导地位[8]。在其他成分含量相等时,糖醋酒液配比中糖含量较低时诱捕鳞翅目、双翅目害虫效果较好。例如,降低糖醋酒液配比中的糖含量可提升诱捕梨小食心虫的效果[18];对蓝莓园中果蝇Drosophila melanogaster Meigen的诱捕量随糖含量减少而增加[19]。然而,利用糖醋酒液诱捕金龟子类害虫,需确保糖醋酒液配方中有一定的含糖量,糖含量不足则诱捕效果不佳。例如,当糖醋酒液配比中糖含量较少时,对柚园中3种主要金龟子[14]、葡萄园中白星花金龟[15]的诱捕效果显著降低,与本研究结果一致。
乙酸在糖醋酒液中参与糖类物质的陈化发酵,部分学者推测乙酸可作为糖类物质的提示剂,在诱捕鳞翅目、双翅目害虫中起增效作用[8, 20]。例如,李捷等[8]发现乙酸作为糖醋酒液中的次要成分,增加乙酸含量可提高对梨小食心虫的诱捕效果;王萍等[11]在研究糖醋酒液对韭菜迟眼蕈蚊的诱杀效果中发现乙酸含量降低诱虫效果较差。但利用糖醋酒液诱捕陈齿爪鳃金龟Holotrichia cheni Chang[21]、中华弧丽金龟[10]等金龟子类害虫,仅增加乙酸含量诱捕量不变或者反而降低。糖醋酒液中乙醇的相对含量决定散发速率[8],乙醇可作为载体促进诱源的挥发释放,提升乙醇的相对含量则可增加对梨小食心虫、苹褐带卷蛾等蛾类害虫的诱虫量[13, 18],但本研究中乙醇含量和小黄鳃金龟诱捕量却并未表现出相关性。
本研究发现,利用糖醋酒液可准确监测核桃小黄鳃金龟发生动态,小黄鳃金龟成虫2021年、2022年在商洛市镇安县核桃园发生期为5月上旬至9月中旬。对照组1号配方可能由于糖含量较高,导致其对小黄鳃金龟的诱捕量显著低于试验组,对照组2号配方在降低水分含量的同时增加乙酸含量,诱捕量较试验组有一定降低,表明本研究筛选的糖醋酒液配方可作为诱捕核桃小黄鳃金龟的最佳配方。
研究表明,诱捕器诱捕效果受光照强度、风向、温度等环境因素[11,22]以及悬挂高度、间距等人为因素影响[20,23]。相比其他悬挂高度,将糖醋酒液诱捕器悬挂于距地面2.5 m树冠上诱捕桃蛀螟的效果最佳[20]。将糖醋酒液诱捕器悬挂于距地面1.0 m树干上,相比把诱捕器放置于地面或埋藏在地下可明显增加对臭椿沟眶象Eucryptorrhynchus scrobiculatus (Motschulsky)的引诱效果[24]。本研究结果表明,糖醋酒液诱捕器的最佳悬挂高度为地上1.5 m处,高峰期(6月中旬-7月中旬)诱捕成虫数量占全年诱捕总量的62.2%,防治效果良好;悬挂高度上升有利于诱捕雌虫,表明糖醋酒液的诱捕效果与诱捕器悬挂高度有关。
本文筛选获得了适用于核桃园小黄鳃金龟防治的糖醋酒液配方,并对其田间防效进行了验证。以5、10 d的诱捕总量作为筛选标准获得的配方中仅乙醇含量存在差异,但实际应用中糖醋酒液的最长使用历期还需要开展田间试验进行验证。另外,由于糖醋酒液不同发酵时间的挥发物成分存在差异,能够产生增效作用的最佳发酵时间是什么,糖醋酒液中能够引诱小黄鳃金龟的关键挥发物组分是什么,这些问题还有待于进一步研究。
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(責任编辑:田 喆)