高歡歡,朱國平,呂召云,楊立英,劉莎,王詠梅*
(1. 山東省葡萄研究院,山東濟南 250100;2. 山東省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所,山東濟南 250100;3. 五蓮縣農(nóng)業(yè)局,山東五蓮 262300)
葡萄屬于葡萄科(Vitaceae Juss),葡萄屬(Vitis L.),是多年生、落葉、藤本果樹,廣泛種植于世界各地,且栽培歷史悠久。2015年底,中國葡萄栽培面積已達到達79.9萬 hm2[1],其中山東葡萄栽培面積為3.99萬 hm2,僅次于新疆和河北,位居全國第三位[2]。葡萄的口感、藥用價值以及葡萄酒的需求量大增,促使葡萄產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。在葡萄的生產(chǎn)和栽培過程中葡萄病蟲害多發(fā),是制約豐產(chǎn)豐收的關(guān)鍵因素之一。
一直以來,前人對葡萄黑痘病、霜霉病、白腐病等重要病害以及綠盲蝽等重要蟲害的研究較多,提出了較為成熟的防治標準和方案[3-4]。但除了主要害蟲綠盲蝽以外,其他害蟲的相關(guān)研究報道較少。近年來,果蠅已經(jīng)成為危害葡萄、櫻桃等漿果類水果果實的主要害蟲之一。果蠅屬雙翅目(Diptera)果蠅科(Drosophilidae),種類繁多,寄主廣泛,是重要的果實害蟲[5]。在全世界3700多種果蠅中,黑腹果蠅和斑翅果蠅為主要種類[6]。斑翅果蠅成蟲產(chǎn)卵于果皮下,幼蟲孵化后在果實內(nèi)蛀食危害[7],四川阿壩地區(qū)斑翅果蠅造成的蟲果率可高達60%[8]。黑腹果蠅則喜愛取食有機械損傷或者果皮變軟的果實,導致微生物的二次侵染,誘發(fā)酸腐病,經(jīng)濟損失嚴重。另外,滿孝明等[9]對山東膠東地區(qū)的果蠅進行了調(diào)查發(fā)現(xiàn),黑腹果蠅在櫻桃和葡萄上數(shù)量較多,斑翅果蠅則更偏愛于櫻桃和蘋果,同時也發(fā)現(xiàn)伊米果蠅和海德氏果蠅危害膠東地區(qū)櫻桃、葡萄、蘋果、桃等水果,數(shù)量較少,不足以造成危害。甘肅天水地區(qū)為害水果的果蠅主要為黑腹果蠅、斑翅果蠅和海德氏果蠅三種[10];任路明等[11]對國內(nèi)不同地區(qū)采集的果蠅進行了形態(tài)特征比較,發(fā)現(xiàn)除了黑腹果蠅和斑翅果蠅之外,海德氏果蠅和伊米果蠅均可危害櫻桃。山東地區(qū)櫻桃上主要的果蠅為黑腹果蠅、斑翅果蠅、海德氏果蠅和伊米果蠅,其中‘先鋒’和‘美早’兩個品種對斑翅果蠅的吸引力更大[12]。因此,不同地區(qū)不同水果種類甚至不同品種,果蠅的種類和數(shù)量均有區(qū)別,但對于葡萄中果蠅種群的多樣性以及不同的葡萄品種間果蠅的發(fā)生規(guī)律是否相同未有相關(guān)的報道。
鑒于此,本研究通過對不同葡萄品種的地塊進行果蠅的誘集和調(diào)查,明確不同葡萄品種間果蠅的種類和數(shù)量,以及在葡萄生長期中,各種果蠅的發(fā)生動態(tài)規(guī)律,對果蠅的防治及葡萄栽培中的品種選擇具有重要的指導作用。
60%的酒精,將糖、醋、紅酒和水按照2∶1∶1∶4的比例混勻配制得到誘集果蠅成蟲的誘集液;誘捕器采用高歡歡等[13]所設(shè)計的方法進行制作。
1.2.1 調(diào)查地點
試驗于2017年5~10月在山東省葡萄研究院仲宮綜合試驗站內(nèi)進行。共選擇8個葡萄品種供試。其中‘貴妃玫瑰’為棚栽模式種植,其他為露天栽培?!t雙味’為早熟品種,‘金手指’‘玫瑰香’為中熟品種,‘寶石無核’‘巨玫瑰’‘藤稔’‘巨峰’為中晚熟品種。
1.2.2 調(diào)查方法
將配制好的誘集液倒入誘集瓶中,懸掛于不同品種的地塊,每個品種選取400 m2的面積(長寬均為20 m),設(shè)置5個重復,按對角線五點取樣法,在葡萄架1.5 m高度處,懸掛裝有150 mL誘集液的誘捕器進行誘捕。于2017年5~10月,每次懸掛5 d,每隔10 d調(diào)查一次,共調(diào)查14次。取樣時,用過濾網(wǎng)將果蠅濾出,然后用中號特細毛筆將不同種類的果蠅挑入預先準備好的60%酒精溶液中。帶回室內(nèi)根據(jù)其形態(tài)進行鑒定并統(tǒng)計各種果蠅的數(shù)量。
1.3.1 不同葡萄品種間果蠅的動態(tài)規(guī)律
根據(jù)上述調(diào)查的方法,統(tǒng)計每個葡萄品種每次調(diào)查時5個誘集瓶中的平均數(shù)量,以及整個葡萄園中每次調(diào)查時果蠅的種類和平均數(shù)量。
1.3.2 不同葡萄品種果蠅的生物多樣性指數(shù)
根據(jù)調(diào)查的結(jié)果計算每個葡萄品種中每次調(diào)查時果蠅的生物多樣性指數(shù)(Shannon-wiener指數(shù)H),以及整個葡萄園中每次調(diào)查時的生物多樣性指數(shù),其計算公式為:H=-∑[(Ni/N)ln(Ni/N)],Ni代表第i個種果蠅個體的數(shù)量;N為所有果蠅種類的數(shù)量總和。
將所有葡萄品種中誘集到的果蠅進行統(tǒng)計,由圖1所示,整個葡萄園中,共誘集到7種果蠅,分別為黑腹果蠅(D. melanogaster)、斑翅果蠅(D. suzukii)、叔白顏果蠅(D. triauraria)、伊米果蠅(D. immigrans)、海德氏果蠅(D. hydei)、筋果蠅(D. funebris)、鱗翅花果蠅(S. chunicrus)。其中優(yōu)勢物種為黑腹果蠅、斑翅果蠅和叔白顏果蠅。叔白顏果蠅的種群數(shù)量在5月25日開始增加,斑翅果蠅的種群數(shù)量在6月5日開始增加,兩者均在7月5日達到高峰,具有相似的動態(tài)規(guī)律,其中每個誘捕器中斑翅果蠅的數(shù)量為10.72頭,叔白顏果蠅數(shù)量為20.42頭,隨后均逐漸下降。7月25日,優(yōu)勢物種發(fā)生變化,黑腹果蠅開始出現(xiàn),并迅速增加,在8月23日達到高峰,每個誘捕器中可收集到28.50頭,此時叔白顏果蠅數(shù)量較少,為5.045頭,而斑翅果蠅只有0.523頭。當黑腹果蠅開始下降時,斑翅果蠅、叔白顏果蠅和鱗翅花果蠅的數(shù)量有所增加,并在10月初達到第二次高峰,但其數(shù)量比第一次高峰的數(shù)量明顯下降。
圖1 葡萄園中果蠅的種類和數(shù)量Figure 1 Species and number of fruit ?ies in the vineyard
圖2 不同葡萄品種中果蠅的種類和數(shù)量Figure 2 Species and number of fruit flies in the different varieties of grape
圖3 早熟及中熟葡萄園中果蠅的動態(tài)規(guī)律Figure 3 Dynamic regulation of fruit ?ies in the early and medium ripening varieties of vineyard
每個葡萄品種中果蠅的總量差異明顯(圖2),‘金手指’中數(shù)量最多,共誘集到果蠅391.35頭,其中對黑腹果蠅的吸引力最強,共誘集到245.95頭?!畬毷療o核’和‘貴妃玫瑰’對果蠅的抗性最強,分別誘集到果蠅168.67頭和176.18頭。其中,‘貴妃玫瑰’對斑翅果蠅的抗性較強,其他品種差異不明顯。叔白顏果蠅各品種中的數(shù)量差異不明顯。伊米果蠅、海德氏果蠅、筋果蠅和鱗翅花果蠅的數(shù)量均較少。
早熟及中熟葡萄品種中果蠅的種類和數(shù)量如圖3所示。斑翅果蠅、叔白顏果蠅和黑腹果蠅均是優(yōu)勢種群,斑翅果蠅6月5日開始出現(xiàn),其種群數(shù)量出現(xiàn)兩個峰值,分別在7月5日和10月初,在‘玫瑰香’中的數(shù)量最多,7月5日高峰時每個誘捕器中平均可誘集到18.75頭;叔白顏果蠅5月25日開始出現(xiàn),在‘紅雙味’‘金手指’‘貴妃玫瑰’品種園中有3個峰值,分別在7月5日、8月7日和10月8日,而‘玫瑰香’中,叔白顏果蠅有兩個峰值分別在7月5日和10月8日。在數(shù)量上,叔白顏果蠅在‘玫瑰香’和‘貴妃玫瑰’中的數(shù)量均最多,高峰時每個誘捕器中分別可誘集到27.00頭和28.00頭;黑腹果蠅數(shù)量最多,在7月底開始出現(xiàn),并在8月底9月初達到高峰,在金手指品種中,9月6日高峰期每個誘捕器中可達到73.00頭;10月份,黒腹果蠅數(shù)量急劇下降,斑翅果蠅、叔白顏果蠅和鱗翅花果蠅的數(shù)量也有所增加。
圖4 晚熟葡萄園中果蠅的動態(tài)規(guī)律Figure 4 Dynamic regulation of fruit ?ies in the later ripening varieties of vineyard
晚熟葡萄品種中果蠅的種類和數(shù)量如圖4所示。斑翅果蠅、叔白顏果蠅和黑腹果蠅均是優(yōu)勢種群,斑翅果蠅6月5日開始出現(xiàn),其種群數(shù)量出現(xiàn)兩個峰值,分別在7月5日和10月初,在‘藤稔’中的數(shù)量最多,7月5日高峰時每個誘捕器中平均可誘集到24.25頭;叔白顏果蠅數(shù)量最多,5月25日開始出現(xiàn),在‘寶石無核’中,叔白顏果蠅分別在7月20日和10月8日達到高峰,在‘巨玫瑰’‘藤稔’‘巨峰’品種中有3個峰值,分別在7月初到7月中旬、8月23日和10月8日,在數(shù)量上,叔白顏果蠅在‘巨玫瑰’品種中的數(shù)量均最多,高峰時每個誘捕器中分別可誘集到37.60頭;相比早中熟品種(圖3),黑腹果蠅數(shù)量明顯減少,在8月初開始出現(xiàn),并在8月底達到高峰,在‘巨峰’中誘集到的數(shù)量最多,8月23日高峰時每個誘捕器中可達到38.40頭。
將所有葡萄品種中誘集到的果蠅計算生物多樣性指數(shù)(表1),結(jié)果發(fā)現(xiàn),在5月15日到6月25日,生物多樣性指數(shù)較高,即果蠅種類較多,而7~9月份,生物多樣性指數(shù)明顯下降,僅發(fā)現(xiàn)黑腹果蠅、斑翅果蠅和叔白顏果蠅。9月以后恢復至5月份和6月份的水平,果蠅的種類增多。
不同葡萄品種種植區(qū)域,生物多樣性指數(shù)存在差異,但均呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢。其中,‘紅雙味’‘金手指’‘寶石無核’‘玫瑰香’‘貴妃玫瑰’園中,果蠅生物多樣性指數(shù)最低值出現(xiàn)在7月底到8月中旬,即果蠅種類最少,而‘巨玫瑰’‘藤稔’‘巨峰’園中,雖然5月底到6月初,生物多樣性指數(shù)最低,但在7月底和8月初,仍然是相對較低的時期,與5月底和6月初的生物多樣性指數(shù)差異不顯著。
表1 不同葡萄品種園中果蠅的生物多樣性指數(shù)Table 1 Biodiversity index of fruit ?ies in the different varieties of vineyard
果蠅的種類較多,危害水果的種類主要為黑腹果蠅、斑翅果蠅、伊米果蠅和海德氏果蠅,本研究在山東濟南仲宮鎮(zhèn)葡萄園中共發(fā)現(xiàn)7種果蠅,其中,黑腹果蠅數(shù)量最多,另外兩種優(yōu)勢物種分別為斑翅果蠅和叔白顏果蠅。與本研究相似,山東膠東地區(qū)的葡萄園中黑腹果蠅為主要的果蠅種類,其次為斑翅果蠅[9],郭建明[10]和任路明等[11]也發(fā)現(xiàn),為害水果的果蠅主要為黑腹果蠅和斑翅果蠅,但并沒有叔白顏果蠅的報道。
不同的葡萄品種發(fā)育階段的時間不同,‘紅雙味’‘金手指’‘玫瑰香’和棚栽‘貴妃玫瑰’均屬于早中熟品種[14-16],發(fā)芽、開花以及果實成熟均偏早,在山東平原地區(qū),7月初便逐漸成熟。而‘寶石無核’‘巨玫瑰’‘藤稔’和‘巨峰’等晚熟品種則在8月中旬以后成熟[17]。害蟲的發(fā)生規(guī)律與寄主植物的生長發(fā)育規(guī)律密切相關(guān),劉洪坤[18]發(fā)現(xiàn),四川地區(qū)的紅地球葡萄園中果蠅發(fā)生高峰期為5月下旬至6月上旬,以及9月中旬至10月上旬。本研究中斑翅果蠅和叔白顏果蠅規(guī)律相似,在6月底7月初達到高峰,此時早中熟的葡萄剛剛成熟,與前人的結(jié)果相似[19-21],證明斑翅果蠅偏愛于在剛剛成熟的果實中產(chǎn)卵。8月底到9月初,早中熟葡萄品種到達成熟后期,斑翅果蠅種群明顯下降,黑腹果蠅的數(shù)量達到高峰,且數(shù)量較多,此時,葡萄糖分含量高、果皮硬度下降,以及斑翅果蠅在前期產(chǎn)卵造成的傷口,可能是黑腹果蠅種群數(shù)量急劇增加的原因,導致對晚熟葡萄品種的危害加重。另外,伊米果蠅和海德氏果蠅以及其他兩種果蠅數(shù)量均較少,且沒有明顯的高峰動態(tài)規(guī)律,說明這幾種果蠅的種間競爭能力可能較差,與葡萄的生長發(fā)育階段無關(guān),不屬于以果實為主要取食對象的害蟲,但其寄主部位和寄主范圍還需要進一步的調(diào)查和研究。
駱雅琴等[22]證明,在多種寄主中,斑翅果蠅喜歡在櫻桃和草莓上產(chǎn)卵,其次為葡萄、番茄。斑翅果蠅的種群數(shù)量與品種的關(guān)系也較為密切,葡萄上斑翅果蠅喜歡在‘巨峰’‘無核白雞心’上產(chǎn)卵,其次為‘夏黑’和‘美人指’葡萄,‘紅地球’葡萄上產(chǎn)卵量最低[22]。高歡歡等[12]發(fā)現(xiàn),‘先鋒’和‘美早’兩個櫻桃品種對斑翅果蠅的吸引力更大,這與櫻桃果皮的硬度、果實的蛋白質(zhì)、氨基酸、果膠、可溶性糖的含量均有關(guān)系。本研究中,‘金手指’葡萄上的果蠅的數(shù)量最多,‘寶石無核’和棚栽‘貴妃玫瑰’葡萄果蠅的數(shù)量最少,說明‘金手指’葡萄對果蠅的抗性較差,其抗性原理需要通過測定果實的營養(yǎng)指標來進一步驗證。
本研究的結(jié)果可為葡萄的栽培和果蠅的防治提供重要的指導作用。在栽培過程中,可盡量避免早中熟品種與晚熟品種的混種,‘金手指’抗性最差,因此盡量避免‘金手指’葡萄與其他品種的混合種植,混合種植時加強果蠅的防治,且果蠅的防治應(yīng)在果蠅爆發(fā)前以預防為主。
[1]劉鳳之. 中國葡萄栽培現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 落葉果樹, 2017, 49(1): 1-4.
[2]吳新穎, 張久慧, 唐美玲, 等. 山東省鮮食葡萄生產(chǎn)狀況調(diào)研與解析[J]. 中外葡萄與葡萄酒, 2015(6): 51-53.
[3]李紅陽, 陳志誼, 周步海, 等. 設(shè)施葡萄病蟲害防治規(guī)程[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學, 2013, 41(2): 129-131.
[4]賀亮亮, 劉三軍, 宋銀花, 等. 綠盲蝽在黃河流域葡萄園的發(fā)生及綜合防治[J]. 中外葡萄與葡萄酒, 2016(6): 31-34.
[5]PARSHAD R, PAIKA I J. Drosophilid survey of India II. Taxonomy and cytology of the subgenus Sophophom(Drosophila)[J]. Research Bullin Panjab University Research Journal, 1964, 15: 225.
[6]DREVES A J, WALTON V M, FISHER G C. A new pest attacking healthy ripening fruit in Oregon[J]. Oregon State University Extension Service, 2009, EM8991: 1-6.
[7]BOLDA M P, GOODHUE R E, ZALOM F G. Spotted wing drosophila: potential economic impact of a newly established pest [J]. Agricultural Resource Economy, 2010, 13(3): 5-8.
[8]郭迪金, 蔣輝, 張永華, 等. 黑腹果蠅和伊米果蠅在四川阿壩州發(fā)生初報[J]. 植物保護, 2007, 33(1): 134-135.
[9]滿孝明, 周昊, 譚秀梅, 等. 膠東果園果蠅發(fā)生動態(tài)調(diào)查[J]. 中國植保導刊, 2016, 36 (12): 54-57.
[10]郭建明. 櫻桃新害蟲黑腹果蠅的生物學特征[J]. 昆蟲知識,2007, 44(5): 743-745.
[11]任路明, 王磊, 于毅, 等. 我國部分水果產(chǎn)區(qū)鈴木氏果蠅與其他果蠅形態(tài)特征比較研究[J]. 生物安全學報, 2014, 23(3):178-184.
[12]高歡歡, 王云鵬, 馬寧, 等. 斑翅果蠅對四個櫻桃品種的產(chǎn)卵選擇性及其與櫻桃生理指標的相關(guān)性[J].昆蟲學報, 2017,60(7): 328-334.
[13]高歡歡, 于毅, 周仙紅, 等. 一種誘集斑翅果蠅成蟲的裝置:CN206284187U[P]. 2017-06-30.
[14]曹錳, 郭景南, 魏志峰, 等. 避雨栽培對‘金手指’葡萄果實生長及香氣物質(zhì)組分的影響[J]. 果樹學報, 2015, 32(5): 894-902.
[15]王恒振, 吳新穎, 亓桂梅, 等. 貴妃玫瑰葡萄塑料大棚栽培技術(shù)[J]. 中外葡萄與葡萄酒, 2011(11): 40-42.
[16]楊治元. 金手指葡萄的主要特點及其配套栽培技術(shù)[J]. 中國南方果樹, 2015, 44(2): 132-133.
[17]李懷福. 巨峰系葡萄品種演化及分類的研究[J]. 園藝學報,2003, 30(2): 131-134.
[18]劉洪坤. 葡萄園果蠅田間發(fā)生動態(tài)及誘捕技術(shù)[J]. 北方園藝,2017(6): 137-139.
[19]王華弟, 沈穎, 汪恩國, 等. 楊梅果蠅種群發(fā)生動態(tài)監(jiān)測與綜合防治技術(shù)研究[J]. 農(nóng)學學報, 2017, 7(6): 6-14.
[20]代侃韌. 長安區(qū)櫻桃果蠅發(fā)生規(guī)律及防控技術(shù)[J]. 陜西林業(yè)科技, 2013(5): 88-90.
[21]太一梅, 朱斌, 吳俊濤, 等. 昆明地區(qū)楊梅果蠅發(fā)生規(guī)律研究[J]. 云南農(nóng)業(yè)科技, 2012(S2), 25-27.
[22]駱亞琴, 吳軍, 廖太林, 等. 斑翅果蠅的趨性和產(chǎn)卵選擇性[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學, 2015, 43(7): 126-128.