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花绒寄甲控制果园桃红颈天牛的研究

来源:花匠小妙招 时间:2025-05-18 20:42

王姣雪,颜学武,曹丹丹,杨兵军,赵正萍,魏建荣

(1.河北大学生命科学学院,生命科学与绿色发展研究院,河北保定 071002;2.湖南省林业科学院,国家林业和草原局南方天敌繁育与应用工程技术研究中心,湖南长沙 410004;3.河北大学生物工程技术研究中心,河北保定 071000)

桃红颈天牛Aromia bungii Fald.属鞘翅目Coleoptera天牛科Cerambycidae[1],性二型,体型较大,是桃、梅、杏、李等果树和樱花、碧桃、红叶李等观赏树木的一种重要蛀干害虫。2~3 a完成1代,发生极不整齐,在成虫发生季节,可同时呈现卵、1~3龄幼虫、4~5龄幼虫和蛹的虫态,一般以幼虫越冬[1-2]。桃红颈天牛在我国多个省份均有分布,目前在华东、华中、华南和华北地区危害严重[2]。在桃园一般危害桃树主干,在干基部危害最重,常在树干基部可见成堆虫粪,危害严重时可使桃树产果寿命缩短7 a以上。对园林树木则不限于危害树木主干,对树木胸径的选择不明显。

近年来,桃红颈天牛在桃园和樱桃园的发生呈加重趋势。由于桃红颈天牛主要危害果树和园林树木,因此对其采用化学防治极为谨慎,很少使用,更多采用物理防治,如刮皮去除卵和小幼虫、钩杀幼虫、捕捉成虫等,因劳动力成本高、防治难度大,难以根除其危害。生物防治技术因不污染环境且具有可持续性,已在国内外农林害虫防治中大量应用。对于天牛类林木蛀干害虫,目前最为有效的生物防治方法是利用天敌昆虫肿腿蜂Sclerodermus sp.或花绒寄甲Dastarcus helophoroides(Fairmaire)控制天牛幼虫[3-4]。

花绒寄甲属于鞘翅目Coleoptera寄甲科Bothrideridae,主要寄生体型中大型天牛的老熟幼虫和蛹[3,5],近些年已广泛应用于松褐天牛Monochamus alternatus Hope、栗山天牛 Massicus raddei(Blessig)、光肩星天牛 Anoplophora glabripennis(Motsch.)、云斑天牛 Batocera horsfieldi(Hope)、星天牛Anoplophora chinensis(Förster)和锈色粒肩天牛Apriona swainsoni(Hope)等生物防治中[6]。花绒寄甲雌雄性成虫在形态上区别不明显,常群聚生活在一起。成虫寿命极长且具有较强的飞行扩散能力[7-8],因此在繁殖成本降低的情况下,释放花绒寄甲成虫进行防治可能更为有效。

源自松褐天牛的花绒寄甲种群可能对桃红颈天牛有较强的控制作用[9],因此引进寄生松褐天牛的花绒寄甲来防治危害桃树的桃红颈天牛,采用林间受害树分级方法评价花绒寄甲的生物防治效果。同时,结合不同的田间管理水平,包括除草、刮皮处理、修枝等,调查不同管理或扰动水平下的生物防治效果。

1 材料与方法

1.1 试验地点 河北省保定市顺平县台鱼乡台鱼村,属于太行山过渡到华北平原的半山区。经济林以桃树为主,种植面积达上千公顷。

1.2 天敌试虫来源 花绒寄甲成虫由湖南省林业科学院国家林业和草原局南方天敌繁育与应用工程技术研究中心提供,虫龄在5个月以内。原寄主为松褐天牛。

1.3 天敌释放 试验区的桃红颈天牛在每年6月中旬开始羽化,因此选择在5月27日开始释放花绒寄甲成虫,以便在桃红颈天牛防护能力薄弱的预蛹期或蛹期寄生。选择9户农民果园释放天敌,计9个重复。桃红颈天牛幼虫常常没有固定的排粪孔,在树皮较厚的桃树主干上,小幼虫通常并不往树皮外排粪,而是将粪便堆积挤压在幼虫坑道中,寄主树皮较薄时则可看到明显的排粪孔,大龄幼虫则经常从树皮裂缝中往外推粪,很难从排粪孔判断有几头天牛在其中危害,难以精确计数桃红颈天牛幼虫的排粪孔数,故采用对桃树受害程度粗略分级的方法进行研究:Ⅰ级,排粪孔数量较少,5个以下;Ⅱ级,排粪孔数量5~10个;Ⅲ级,排粪孔10个及以上,且排粪量大。天敌释放前于5月27日分别调查各农户果园受害树的受害等级和数量,然后按受害树的分级在每株受害树上释放花绒寄甲成虫,其中Ⅰ级受害树每株释放10头,Ⅱ级受害树每株释放20头,Ⅲ级受害树每株释放30头天敌。记录每株受害树位置,未受害树不释放天敌。调查发现,9户果园中管理水平较高的4个果园,分别有受害桃树12,25,25,22株;管理水平中等的3个果园,分别有受害桃树7,14,23株;管理水平差的2个果园,分别有受害桃树27,58株。

1.4 防治效果调查 花绒寄甲从卵发育至幼虫化蛹约需半个月,蛹期约 40 d,参照已有评价方法[10-12],于天敌释放后的7月10—15日,调查各受害等级受害株数量。在桃红颈天牛成虫期于8月中旬结束,新一代幼虫已孵化、取食和排粪后,于9月下旬再一次调查各受害等级的受害株数量。

不同时期调查受害树分级情况的同时,记录各个果园的管理措施。根据果园杂草清除程度、受害树树皮刮除程度和果园照料频率将农户对果园的管理水平(或称干扰度)分成高、中、低3个等级。

由于花绒寄甲的寄生,受害桃树在天敌释放后的受害级别会发生变化,采用受害株数相对于天敌释放前受害株数的减退率作为评估生物防治效果的指标,具体计算公式:

有虫株减退率(%)=(天敌释放前有虫株数-天敌释放后有虫株数)/天敌释放前有虫株数×100

2 结果与分析

2.1 花绒寄甲释放前后受害树分级的变化 天敌释放后,随着时间推移受害树总数出现波动,受害桃树的受害等级发生变化。7月无受害迹象的原有受害树木数量达到67株,9月减少至8株。相比于天敌释放前(5月),Ⅰ级受害树在7月中旬略有增多(P>0.05)(图1),但9月的数量比7月数量显著减少(F =4.33,df=2.27,P <0.05);Ⅱ级受害树木在不同时期数量没有显著差异(F=1.93,df=2.27,P>0.05),总株数从5月的54株降到7月的31株,9月为70株;Ⅲ级受害树在不同时期的数量差异显著(F =4.10,df=2.27,P <0.05),总株数从5月的121株降到7月的23株,随着8月份出现新一代桃红颈天牛幼虫,9月下旬受害树总数上升至77株。

图1 释放花绒寄甲前后受桃红颈天牛危害不同程度的桃树数量Fig.1 Number of peach trees damaged by A.bungii before and after releasing D.helophoroides

2.2 果园不同管理水平对花绒寄甲生物防治效果的影响 在管理较差的果园,Ⅰ级受害树的有虫株减退率在7月时为负值,即受害株数增加,但在9月下旬达到40%;Ⅱ级受害树在7月时有虫株减退率为50%,但9月底时为负值;Ⅲ级受害树在7月时有虫株减退率达到了67%,但在9月时受害树数量增加,有虫株减退率为负值。7月中旬调查到有未受害迹象的原受害树,但在9月底调查时又恢复了受害迹象(表1)。

在管理水平中等的果园,桃树总体受害程度有所下降。Ⅰ级受害树虽然在7月检查时有所增加,但在9月下旬数量下降明显,有虫株减退率达到50%;Ⅱ级受害树数量在7月中旬检查时有虫株减退率达75%,但在9月下旬有虫株减退率为负值;Ⅲ级受害树在天敌释放后的两次调查均有下降,有虫株减退率分别为71.43%和28.57%(表1)。

在管理水平较高的果园,有虫株减退率明显下降。Ⅰ级受害树的有虫株减退率虽然在天敌释放后均为负值,但9月下旬相比7月时的有虫株减退率有所上升;Ⅱ级受害树的有虫株减退率在天敌释放后两次调查中虽然均为负值,但Ⅲ级受害树在两次调查中有虫株减退率均超过75%,即受害株数明显下降(表1)。此外,7月中旬调查时无受害迹象的原受害树木达到33株,9月底调查时,原受害树中无受害迹象的树木仍达8株。Ⅲ级受害树数量的下降直接导致了Ⅰ级和Ⅱ级受害树数量的增加。

表1 不同管理水平果园受桃红颈天牛危害不同级别的桃树在释放天敌后的有虫株减退率Tab.1 Reducing rates of infested peach tree number of different infection levels by A.bungii in peach orchards with different management levels after releasing the insect natural enemy

虽然9月各受害级别的数量相较7月均有所上升,但与天敌释放前相比,桃树总体的受害严重程度有所下降。

3 结论与讨论

本研究中,用寄生松褐天牛的花绒寄甲防治桃红颈天牛,依据前期试验发现寄生松褐天牛的花绒寄甲对桃红颈天牛幼虫虫粪表现出较强正趋性,其对桃红颈天牛具有一定的搜索能力,寄生试验也表明其对桃红颈天牛有一定的寄生能力[9],故选此种花绒寄甲进行防治研究。结果表明,在所调查的时期内,花绒寄甲对桃红颈天牛起到了一定的控制作用。但持续控制效果如何,还需要在接下来的2~3 a持续观察。

在试验地,桃红颈天牛于6月中旬开始羽化,7月中旬是桃红颈天牛成虫发生高峰期,距离释放的花绒寄甲约40 d,如果天敌寄生成功,此时的花绒寄甲子代应处于蛹期。大多数文献报道评估花绒寄甲生物防治效果时,一般选择在天敌释放防治后的30~60 d 检查[6,12],或者更短时间[10-11],本研究在进行第一次防治效果检查时,也是采用释放天敌43~50 d后进行调查。然而对于桃红颈天牛,7月主要是成虫的交配产卵期,虽仍有幼虫活动,但另有一部分未被天敌寄生的幼虫已化蛹、羽化,因此只统计幼虫的活动排粪孔数是否减少并不能准确反映花绒寄甲的防治效果,还需要持续性观察才能准确评价防治效果。9月下旬只有幼虫虫态,所以此时期的调查才能反映野外生物防治的真实结果。

在不同管理水平下,或在不同人为干扰度的果园,花绒寄甲控制桃红颈天牛的效果不尽相同。在管理水平较高和中等的果园,桃红颈天牛的总体危害程度在下降,而在管理水平较差的果园,由于桃红颈天牛的种群密度大,在天敌释放数量有限的情况下,天敌的寄生率很难在短期内迅速提升,因此桃红颈天牛的总体危害程度在上升,当然这也与未进行生物防治的邻近果园的桃红颈天牛迁入危害有关。本研究表明,在一年中的生产季节内,如果田间的管理水平较低,单纯通过释放花绒寄甲并不能有效地控制桃红颈天牛危害,要想在短期内快速、有效地降低桃红颈天牛危害,还需结合其它防治措施。

据果园农户介绍,在未释放花绒寄甲前的各个果园,即使采取高强度管理措施,近些年桃红颈天牛危害程度也一直呈现上升趋势。因此,在管理水平较高和中等的桃园,桃红颈天牛危害程度的降低显然与释放花绒寄甲进行生物防治有直接关系。本研究中,10户果农的果园分散在数十公顷内的不同地块,且均处半山区,各地块的坡向、坡度、坡位各不相同,桃树树龄和胸径各不相同,管理措施和程度也各不相同,每块样地的受害桃树数量差异很大,因此难以统一设计成相同或相似的调查株数。鉴于此,本试验未设立对照样地,而是通过持续性的跟踪调查来评估花绒寄甲的生物防治效果。课题组充分了解桃红颈天牛和花绒寄甲生物学习性以及果园桃树受害特点、分布等基础上做出的野外实验设计,虽然受制于野外的条件略显粗糙,但研究结果真实反映了本次试验的天敌控制效果。

为了能够有效、持续控制桃红颈天牛危害,联合采取其它生物防治措施可能会有效控制桃红颈天牛的危害。笔者已于2020年9月下旬在上述果园中根据不同受害树的分级情况释放了管氏肿腿蜂Scleroderma guani,希望通过两种天敌对桃红颈天牛不同虫期、虫龄的寄生,达到联合控制的效果。此外,为有效控制桃红颈天牛在果园的危害,采用引诱剂诱杀成虫、杀虫剂喷涂树皮杀灭初孵化天牛小幼虫,也已取得初步效果,将在综合控制桃红颈天牛危害发挥一定作用。

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