王 芳,付紅梅,胡松余,溫從育,張乃芳,張 威
(1.浙江省遂昌縣生態(tài)林業(yè)發(fā)展中心,浙江 遂昌 323300;2.中國林科院 亞熱帶林業(yè)研究所,浙江 杭州 311400)
糧油安全是關(guān)乎國計民生的重大戰(zhàn)略問題,發(fā)展木本油料產(chǎn)業(yè)是緩解我國糧油供需矛盾、實現(xiàn)山區(qū)林農(nóng)增收的重要途徑。油茶Camellia oleifera是世界上四大木本食用油料樹種之一,為我國特有的油料樹種,由其種籽所產(chǎn)的山茶油不飽和脂肪酸含量高達90%以上,被稱為“東方橄欖油”,具有極高的營養(yǎng)價值和保健功能[1-3]。隨著人們生活水平的提高,綠色、生態(tài)、健康必將成為一種時尚和生活追求,山茶油因其獨特的營養(yǎng)價值和保健功能備受青睞。浙江省是我國木本油料樹種的核心種植區(qū),油茶種植面積有16.7 萬hm2,油茶產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值超30 億元,從業(yè)人員達80 余萬人,是典型的三產(chǎn)高度融合產(chǎn)業(yè),在實現(xiàn)“精準扶貧”和“鄉(xiāng)村振興”過程中發(fā)揮著重要作用[4-5]。隨著油茶純林的大面積種植和高強度經(jīng)營,病蟲害發(fā)生日趨頻繁,其中,桃蛀螟Conogethespunctiferalis是造成油茶落果的重要害蟲之一,其有效防治對于油茶產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展有著重要意義。
桃蛀螟隸屬于鱗翅目Lepidoptera 草螟科Crambidae 蛀野螟屬Dichocrocis,是我國廣為分布的重要蛀果害蟲,食性雜,可危害栗Castanea mollissima,桃Amygdalus persica,李Prunus salicina及玉蜀黍Zea mays等100 余種農(nóng)、林經(jīng)濟植物[6]。自上世紀60 年代以來,國內(nèi)外學者對桃蛀螟及其在不同寄主上的生物學、生態(tài)學特性和防治技術(shù)開展了大量的研究,獲得了一系列成果[7-9]。近年來,又對該蟲的生態(tài)型和系統(tǒng)發(fā)育進行了研究[10-11],但截至目前,對桃蛀螟為害山茶科植物的報道較少。為此,本文對浙江省麗水、衢州和金華三個油茶主要產(chǎn)地油茶桃蛀螟的危害特征、發(fā)生情況進行了系統(tǒng)調(diào)查,并開展了燈光誘殺技術(shù)的研究,以期為油茶桃蛀螟的高效監(jiān)測及防治提供理論依據(jù)。
1.1.1 調(diào)查地區(qū)概況 選擇浙江麗水(包括蓮都區(qū)、松陽縣、青田縣和遂昌縣4 地)、衢州(包括衢江區(qū)、常山縣及開化縣3 地)和金華(東方紅林場1 地)三個浙江油茶主要產(chǎn)地的12 塊樣地進行了桃蛀螟發(fā)生情況調(diào)查(表1)。所選調(diào)查樣地均屬亞熱帶季風氣候區(qū),夏季高溫多雨,冬季溫暖干燥,年均溫17℃左右。老油茶林油茶品種主要為‘霜降籽’,基本未進行林地管理,每年采果,未開展過病蟲害防治。新造油茶林品種為長林53 號,每年施肥、除草和采果,未進行病蟲害防治。
1.1.2 調(diào)查方法 于2016-2017 年每年10 月油茶果采收期進行調(diào)查,試驗地面積不少于20 hm2,每塊樣地20 m×20 m,調(diào)查時在每個樣地內(nèi)隨機選擇8~ 10 棵樣株,采摘全部油茶果,同時收集樣株上掉落的油茶果,依據(jù)桃蛀螟危害特征確認油茶果是否受害,統(tǒng)計危害率。
2016-2017 年每年10 月上旬,在浙江省衢州、麗水等地油茶種植區(qū)采集油茶果內(nèi)的桃蛀螟幼蟲帶回中國林科院亞熱帶林業(yè)研究所養(yǎng)蟲實驗室,置于透明的尼龍網(wǎng)養(yǎng)蟲籠(30 cm×30 cm×50 cm)中常溫飼養(yǎng),以觀察其取食、羽化及補充營養(yǎng)等生物學特征和習性。選擇長勢良好的移栽油茶樹,將透明的尼龍網(wǎng)養(yǎng)蟲籠套在有結(jié)果的枝條上固定,將上述采集回的部分幼蟲接入籠中的油茶果上,每籠5 頭。記錄桃蛀螟幼蟲的狀態(tài),計算幼蟲歷期。待其化蛹時記錄化蛹數(shù)量,并將蛹轉(zhuǎn)移至另外的養(yǎng)蟲籠中,每天觀察蛹的狀態(tài),記錄蛹的羽化時間,計算蛹的歷期。成蟲羽化后,供給新鮮的帶枝成熟桃果實(寄主)觀察其產(chǎn)卵,統(tǒng)計成蟲壽命。同期結(jié)合林間調(diào)查,依據(jù)各齡幼蟲、各蟲態(tài)出現(xiàn)的時間確定桃蛀螟的年生活史。同期,在遂昌金竹試驗點調(diào)查野外桃蛀螟發(fā)生危害情況和進行生物學特性觀察。
在2016 年桃蛀螟危害程度調(diào)查的基礎上,將防治的試驗樣地選擇在危害程度較重的麗水松陽和蓮都兩地,其中,在麗水松陽設置2 塊樣地,2 塊樣地相距2 100 m,兩樣地面積均在0.5 hm2左右,蓮都設1 塊樣地,面積約0.4 hm2,均為上世紀80 年代種植的老油茶林,品種為‘霜降籽’。在各樣地的空曠處距地面1.5 m 裝置高點裝置佳多全自動太陽能殺蟲燈(PS-15VI-2 型,河南佳多公司)2 盞,兩燈間距超過600 m。2017-2018 年每年4 月10 日-10 月30 日的18:00 至次日7:00 開燈誘殺成蟲。于每年臨近油茶果采收時(10 月上中旬)進行危害情況調(diào)查,調(diào)查方法同1.1,同時清理樣地內(nèi)所有掉落的油茶果。
油茶果危害率計算公式:
利用軟件SPSS18.0 對不同年份的危害率和蟲口密度進行單因素方差分析(Tukey),百分比數(shù)據(jù)在分析前進行反正弦轉(zhuǎn)換。
油茶桃蛀螟通過幼蟲在果內(nèi)取食種仁造成危害,導致油茶果開裂或落果。桃蛀螟幼蟲多自果柄蛀入果內(nèi)取食種仁,造成油茶果果柄干枯,油茶果開裂,8-10 月部分受害油茶果會脫落,部分幼蟲也可從油茶果表皮蛀入,蛀果危害癥狀如圖1。受害油茶果果柄處有明顯的蛀食痕跡,大量蟲糞被幼蟲分泌的黏質(zhì)絲粘附于果表,新鮮和過往的蟲糞交織。幼蟲侵入后,油茶果顏色變化明顯,由原來的綠色或棕紅色變成棕黃色至干枯,危害后期油茶果裂開,果內(nèi)種仁被取食殆盡,僅留下果皮,蟲絲密布,充滿了蟲糞。桃蛀螟老熟幼蟲體長為16~ 23 mm,頭暗褐,前胸盾片褐色,體背淡紅色,身體各節(jié)上有明顯的灰褐色斑,較容易識別。桃蛀螟幼蟲常躲于糞粒及蟲絲附著物中取食與越冬。1 個油茶果內(nèi)常有1~ 2 頭幼蟲同時危害,個別油茶果中發(fā)現(xiàn)4 頭。一個接近成熟的油茶果一般都可滿足蛀入其內(nèi)的幼蟲取食需要,但幼蟲密度過高或油茶果個頭過小時,幼蟲則轉(zhuǎn)果危害。
圖1 桃蛀螟危害油茶果Figure 1 Damage of C.punctiferalis to C.oleifera seeds
2016-2017 年,麗水、衢州及金華地區(qū)桃蛀螟危害油茶情況調(diào)查結(jié)果見表1。
表1 油茶桃蛀螟危害情況調(diào)查Table 1 Field investigation of C.punctiferalis damaging to C.oleifera seeds
在麗水地區(qū)桃蛀螟的危害率較高,兩年的平均危害率達28.25%,其中,對老油茶林的危害(32.14%)較對新造油茶林的(13.92%)嚴重;在衢州地區(qū)桃蛀螟危害率兩年平均值為11.48%,極顯著低于麗水地區(qū)(F=15.836,P<0.01)。另外,由衢州和麗水地區(qū)的調(diào)查結(jié)果表明,桃蛀螟對新造林的危害低于對老油茶林。金華東方紅林場1 為國家油茶種質(zhì)資源庫所在地,其桃蛀螟危害率較低(4.96%),因此其危害率結(jié)果不具有代表性。另外,調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)桃蛀螟也危害浙江紅花油茶Camellia chekiangoleosa。
2.3.1 生活史 油茶桃蛀螟在浙江一年發(fā)生4 代,以老熟幼蟲在油茶老皮縫隙、樹洞、油茶殼內(nèi)或貯果場附近草堆等場所越冬(表2)。越冬代幼蟲于4 月上旬開始化蛹,6 月上旬化蛹結(jié)束;成蟲自4 月中旬至6 月中旬羽化,盛期為4 月下旬至5 月上旬。越冬代成蟲在桃、李等果實上產(chǎn)卵,第一代幼蟲主要危害桃、李等水果,第一代成蟲6 月上旬出現(xiàn),高峰在6 月下旬。第二代幼蟲主要危害玉蜀黍、梨Pyrus sorotina及石榴Punica granatum等作物,成蟲7 月中旬開始羽化,高峰期在8 月上旬;第三代幼蟲主要取食油茶果,成蟲8 月下旬羽化,高峰期在9 月下旬。
表2 桃蛀螟在浙江的生活史Table 2 Life history of C. punctiferalis in Zhejiang province
2.3.2 生物學習性
(1)成蟲
油茶桃蛀螟成蟲羽化受環(huán)境溫度和濕度的影響,主要集中在20:00-23:00 羽化,此時間段的羽化量約占當日全部羽化量的85.29%(n=34),24:00 后少見羽化。成蟲交尾及產(chǎn)卵也均在夜間進行,白天多在葉背面或枝條隱蔽處靜伏。成蟲有強烈趨光性,對白熾燈及黑光燈很敏感[12]。由表3 可知,桃蛀螟越冬代成蟲雌蛾壽命長于雄蛾,且二者間差異顯著(P<0.05);雌蛾平均壽命為7.90 d,最長為12 d,最短為5 d;雄蛾平均壽命為6.68 d,最長為10 d,最短為3 d(表3)。
表3 越冬代桃蛀螟雌、雄成蟲壽命Table 3 Life span of overwintering female and male C. punctiferalis
(2)幼蟲
第三代幼蟲開始主要危害油茶果。桃蛀螟第二代和第三代重疊發(fā)生,油茶果會出現(xiàn)2 個危害高峰,第1 個高峰發(fā)生在8 月下旬,第2 高峰在10 月上旬,前者多為第二代幼蟲轉(zhuǎn)移危害,后者為第三代幼蟲危害。油茶果采收后,桃蛀螟幼蟲在蛀果內(nèi)繼續(xù)發(fā)育。幼蟲共5 齡,在一個油茶果中幼蟲可連續(xù)危害2~ 3 個種子。老熟后在被害果實內(nèi)或樹下吐絲結(jié)白色繭化蛹,有時隨落果一起落地。
研究表明,通過清除蟲害油茶果結(jié)合黑光燈誘殺,能顯著降低油茶果的受害率,防治1 年后,油茶果平均受害率由原來的28.78%降至20.48%,二者間差異顯著[F(1,4)=19.785,P=0.011],防治2 年后,進一步降至10.72%,防治和未防治油茶果之間差異極顯著[F(1,4)=93.379,P=0.001]。從平均蟲口密度來看,防治1 年后,蟲口密度由原來的8.32 頭·株-1降至5.76 頭·株-1,但二者間差異并不顯著[F(1,4)=2.260,P=0.207];防治2 年后,蟲口密度降至3.93 頭·株-1(表4),防治和未防治油茶果之間差異顯著[F(1,4)=8.886,P=0.041]??梢?,通過清理蟲害油茶果結(jié)合燈光誘殺的方式,能夠很好的降低油茶果的危害率,且安全高效,無公害。
表4 燈光誘殺防治桃蛀螟的效果Table 4 Effect of light trap on C. punctiferalis
桃蛀螟是我國重要的農(nóng)、林害蟲,食性極雜,可危害100 余種農(nóng)作物、林木和果樹,包括松Pinusspp,杉Cunninghamia lanceolata等針葉樹和青茄Solanum melongena等蔬菜[13-14];在國外還有取食皂莢Gleditsia japonica,橡樹Quercus robur的報道[15-16]。在浙江,已有報道桃蛀螟嚴重危害栗、桃、桃形李、石榴、文旦Citrus maxima‘Wentan’、馬尾松P.massoniana及濕地松P.elliottii等林木和果樹[17-18],本研究發(fā)現(xiàn),桃蛀螟以幼蟲取食油茶果,造成大量落果,在麗水地區(qū)對油茶果的危害率達到近30%,進一步證實了桃蛀螟食性雜,可在不同的寄主植物間自由切換,如監(jiān)控不力則爆發(fā)風險較大。
昆蟲的生長發(fā)育與環(huán)境,溫、濕度及光照密切相關(guān),同一種昆蟲在不同地區(qū)和不同寄主上的發(fā)生規(guī)律不盡相同[19]。桃蛀螟在我國北方地區(qū)1 年發(fā)生2~ 3 代,西北地區(qū)3~ 5 代,華中地區(qū)4~ 5 代,而在華南地區(qū)5~ 6代[20-21]。本研究表明,取食油茶果的桃蛀螟在浙江1 年發(fā)生4 代,第二、三代重疊嚴重,這與王藕芳等研究結(jié)果一致。危害油茶果的為第三代和越冬代幼蟲,這為桃蛀螟的防治時間的選擇提供了參考。
國內(nèi)外學者針對桃蛀螟的防治開展了大量的研究工作,提出了農(nóng)業(yè)技術(shù)防治(包括清理蟲害果、管理越冬場所及寄主、調(diào)整耕作模式、種植抗性品種及套種誘集植物等)、行為調(diào)控(黑光燈誘殺、糖醋液誘殺及性信息素誘殺等)、生物防治(施用白僵菌Beauveria bassiana或蘇云金桿菌Bacillus thuringiensis等)及化學防治等措施控制桃蛀螟的危害,其中,化學防治在桃蛀螟的綜合防治中仍占有重要地位[16,22]。本研究基于桃蛀螟多在落果中越冬及成蟲強烈趨光的特性,利用蟲害果清理結(jié)合燈光誘殺實現(xiàn)了兩年將桃蛀螟危害率控制在10%左右,安全高效且成本低廉,可應用推廣。
在植食性昆蟲和寄主植物長期的協(xié)同進化過程中,同一種昆蟲的不同地理種群,由于地理隔離、寄主分化及對各自特異生境的適應,會形成地理種群間的分化[23]。有研究表明,我國桃蛀螟總?cè)后w產(chǎn)生了一定程度的遺傳分化,且南方地區(qū)大于北方地區(qū)[24]。油茶桃蛀螟能取食和適應富含茶皂素等次生代謝物質(zhì)的油茶種子,是否與取食玉蜀黍、水果等種群發(fā)生了種群分化,需要進一步的分子生物學研究數(shù)據(jù)支撐。
致謝:承蒙麗水市林業(yè)局王明月、王林偉,松陽縣林業(yè)局呂軍美,衢州市林業(yè)局華正媛、金有明在蟲害調(diào)查及采集過程中給予的幫助,在此謹表謝忱。