不同微生境咖啡滅字脊虎天牛種群動(dòng)態(tài)研究①

舒 梅 成文章 王睿芳 李孫洋 趙 艷

(普洱學(xué)院 云南普洱 665000)

咖啡是世界三大飲料之一。世界上栽培的咖啡以小粒種咖啡為主，約占80%。在中國，云南是咖啡種植面積最大和最早種植的地區(qū)，。由于具有得天獨(dú)厚的自然條件，云南的咖啡被國際上譽(yù)為：“質(zhì)量最好的咖啡之一”。隨著種植面積的逐年擴(kuò)大及新品種的引進(jìn)，在咖啡栽培過程中，常常遭受到病蟲害的侵襲。這在一定程度制約著咖啡生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。認(rèn)識(shí)咖啡病蟲害危害特點(diǎn)和規(guī)律，積極采取措施防治咖啡病蟲害，有利于云南咖啡產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

咖啡天牛俗稱鉆心蟲、柴蟲，屬昆蟲鞘翅目(Coleoptera)、天?？?Cerambycidae)，是咖啡的重要害蟲?？Х忍炫７N類繁多，據(jù)記載有60多種，其中在非洲就有50多種，而在亞洲危害咖啡的天牛種類雖不多，但對(duì)咖啡種植業(yè)造成威脅，如不控制其為害，可能導(dǎo)致整個(gè)咖啡園被毀[1]。在中國為害咖啡的天牛種類有咖啡虎天牛(Xylotrechs grayiiWhite.)、咖啡滅字脊虎天牛(Xylotrechus quadripesChevr.)、咖啡旋皮天牛(AcaloleptacenaruinusHope.)、咖啡胖天牛(Plocaederus obesus)等[2]?？Х忍炫Ｔ谟《?、越南、中國廣西、中國云南普洱和西雙版納等國家和地區(qū)危害普遍[1,3]。普洱處于亞熱帶地區(qū)，咖啡天牛危害對(duì)咖啡種植業(yè)的發(fā)展存在嚴(yán)重的威脅[4]。在普洱，咖啡天牛主要是咖啡滅字脊虎天牛和咖啡旋皮天牛，它們?nèi)∈持参锴o干木質(zhì)部，是危害咖啡樹的重要鉆蛀性害蟲[5]。國內(nèi)學(xué)者對(duì)咖啡天牛作了大量的研究，最早是咖啡滅字脊虎天牛、旋皮天牛的初步研究[1,6]在研究咖啡天牛種類、危害、防治技術(shù)方面都有所報(bào)道[7-10]；也研究利用天敵因素治理咖啡天牛[11]，咖啡天牛發(fā)生與環(huán)境之間關(guān)系[5,12]等。對(duì)于在不同的微生境條件下，咖啡天牛發(fā)生、危害情況，目前還缺乏系統(tǒng)性研究?？Х忍炫Ｉ?、發(fā)育和繁殖離不開環(huán)境條件，環(huán)境因子如何影響咖啡天牛種群，咖啡天牛對(duì)不同生態(tài)環(huán)境的適應(yīng)性，以及一定空間內(nèi)數(shù)量的動(dòng)態(tài)規(guī)律及其潛在機(jī)理，這些問題都值得去深入研究。這些研究對(duì)咖啡天牛防控技術(shù)體系建立具有重要價(jià)值，對(duì)咖啡生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)意義。

本項(xiàng)目選擇不同微生境條件下研究咖啡滅字脊虎天牛的種群動(dòng)態(tài)，尋找影響咖啡滅字脊虎天牛種群動(dòng)態(tài)的環(huán)境因子。同時(shí)進(jìn)一步掌握咖啡滅字脊虎天牛發(fā)生危害程度、發(fā)生規(guī)律及潛在機(jī)理，為咖啡滅字脊虎天牛預(yù)防與控制技術(shù)體系的建立提供相關(guān)理論體系和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 研究區(qū)概況

研究地選擇位于普洱市南島河咖啡試驗(yàn)示范基地，海拔1 000 m，年平均氣溫21.3℃，基本無霜，年降雨量1 488 mm。

1.1.2 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)選擇咖啡試驗(yàn)示范基地的咖啡樹按照研究方法開展調(diào)查與試驗(yàn)，試驗(yàn)基地有咖啡7964、矮卡、Pt、P2、P4、T8667、T5175品種，種植面積為 24.33 hm2。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)方法

(1)環(huán)境溫濕度的測(cè)定。用溫濕度計(jì)從2015年4月開始，每月分上旬、中旬、下旬分別觀察調(diào)查點(diǎn)的溫濕度，記錄一年中的溫濕度。

(2)咖啡滅字脊虎天牛在不同微生境條件下發(fā)育及危害。從2015年4月至2016年3月定點(diǎn)定期調(diào)查取樣，調(diào)查取樣時(shí)間為1年，選擇陽坡和陰坡、空曠和隱蔽4種不同微生境，在每月中旬采用平行線取樣法，取5行，每行6株，行間距3～4排，共調(diào)查30株，統(tǒng)計(jì)咖啡滅字脊虎天牛危害率。并在陽坡、陰坡、空曠和隱蔽的每個(gè)微生境中隨機(jī)選擇幼蟲枝10株，砍取蟲枝，解剖蟲枝，記錄各蟲態(tài)蟲口數(shù)，觀察發(fā)育進(jìn)度，并統(tǒng)計(jì)有蟲株率。

(3)在浸泡處理?xiàng)l件下咖啡滅字脊虎天牛死亡率試驗(yàn)。2015年9月田間咖啡地選取有蟲株，將蟲株捆扎放入浸泡池，注入清水，保持水面淹過蟲株，進(jìn)行2個(gè)處理：浸泡11 d后從清水中取出，再自然存放15 d檢查蟲株中蟲口死亡率；浸泡有蟲株25 d從清水中取出，檢查蟲株中蟲口死亡率；浸泡有蟲株25 d從清水中取出，再自然存放18 d后，共43 d，檢查蟲株中蟲口死亡率。

1.2.2 數(shù)據(jù)處理

調(diào)查數(shù)據(jù)有蟲株率計(jì)算公式：有蟲株率(%)＝有蟲株數(shù)×100%/調(diào)查總株數(shù)；死亡率(%)＝死亡蟲數(shù)×100%/總蟲數(shù)。數(shù)據(jù)采用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 研究點(diǎn)環(huán)境因素年變化

咖啡實(shí)驗(yàn)基地一年中溫濕度差異不明顯，濕度在47%～78%波動(dòng)，濕度最高在7～9月份，達(dá)70%以上(圖1)；溫度18～27℃，6月份溫度為30℃，達(dá)最高溫度(圖2)。少數(shù)年份會(huì)出現(xiàn)個(gè)別的低溫，有冬暖夏涼的氣候，咖啡在這樣條件下生長(zhǎng)良好。研究點(diǎn)的咖啡樹已定植15～16 a，樹高為2.0～2.73 m，樹干直徑0.35～0.62cm?？Х葮溟L(zhǎng)勢(shì)良好。

圖1 年平均濕度變化情況

圖2 年平均溫度變化情況

2.2 咖啡滅字脊虎天牛蟲口數(shù)量年變化

咖啡滅字脊虎天牛在思茅咖啡示范基地1年發(fā)生1代，其種群數(shù)量分布存在差異性，全年均有幼蟲出現(xiàn)，8月份幼蟲數(shù)量最大，出現(xiàn)幼蟲高峰期，6月份是成蟲出現(xiàn)的高峰期，蛹期5月份最多，咖啡滅字脊虎天牛個(gè)體發(fā)育極不整齊，世代重疊嚴(yán)重(圖3)。

圖3 咖啡滅字脊虎天牛蟲口數(shù)量年變化

2.3 不同微生境中滅字脊虎天牛發(fā)育進(jìn)度及危害程度比較分析

在4種不同微生境下，滅字脊虎天牛種群分布存在差異性。陽坡環(huán)境天牛種群數(shù)量相對(duì)較多，無論是幼蟲、蛹、成蟲的數(shù)量都高于其它微生境條件，說明滅字脊虎天牛天牛喜歡溫暖向陽的環(huán)境，陽光照射有利于滅字脊虎天牛的發(fā)育，其中陽坡6月份出現(xiàn)蟲口數(shù)量的高峰期，6月溫濕度高，利于咖啡滅字脊虎天牛的發(fā)育，成蟲活動(dòng)也是6月份為高峰期，8月份明顯又出現(xiàn)天牛幼蟲高峰期(圖4)。一年中均可見幼蟲危害(圖5-7)，幼蟲高峰期出現(xiàn)在5、6、8月，以幼蟲存活時(shí)間最長(zhǎng)。結(jié)果表明，不同微生境對(duì)幼蟲、蛹影響不大，對(duì)成蟲活動(dòng)造成影響。

圖4 在陽坡微生境下咖啡滅字脊虎天牛發(fā)育進(jìn)度

圖5 在陰坡微生境下咖啡滅字脊虎天牛發(fā)育進(jìn)度

圖6 在空曠微生境下咖啡滅字脊虎天牛發(fā)育進(jìn)度

圖7 在隱蔽微生境下咖啡滅字脊虎天牛發(fā)育進(jìn)度

進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)有蟲株率，結(jié)果陽坡有蟲株率明顯高于其它生態(tài)環(huán)境，向陽面咖啡地天牛危害嚴(yán)重。一年中，6月是危害高峰期(圖8)。

2.4 不同微生境咖啡滅字脊虎天牛種群動(dòng)態(tài)規(guī)律

陽坡是咖啡滅字脊虎天?；顒?dòng)的主要區(qū)域，成蟲外出活動(dòng)一般喜于晴天10～16時(shí)，氣溫25℃以上，而早晨、傍晚或陰雨天、氣溫低于25℃時(shí)則靜伏不動(dòng)。成蟲行動(dòng)活潑，喜出沒于向陽空曝曬地區(qū)的老咖啡樹上，四處爬行尋找配偶與產(chǎn)卵場(chǎng)所，飛翔力弱，一般只作株行間短距離飛行。成蟲有假死性，無趨光性，成蟲自出孔后只取食水滴，未見為害植物。一生可交配多次，雌蟲交配后，第2天即四處爬行尋找樹干裂縫處產(chǎn)卵，或用產(chǎn)卵管探測(cè)樹干，遇適宜處便將皮層咬成約0.5mm深的縱溝，而后產(chǎn)卵在其中，產(chǎn)卵后隨即離開，另尋找新的產(chǎn)卵場(chǎng)所。雌蟲喜擇樹干具有一定莖粗、粗糙，在離地面100～200cm的區(qū)域產(chǎn)卵。卵散產(chǎn)，一處產(chǎn)3～8粒成一排。成蟲產(chǎn)卵期為3～5d，一生產(chǎn)卵1～300多粒不等；產(chǎn)卵量因蟲體大小和世代不同而異，一般蟲體大的產(chǎn)卵量多，蟲體小的產(chǎn)卵量少，未交配的成蟲亦可產(chǎn)卵，但不能孵化。

圖8 不同微生境下咖啡滅字脊虎天牛危害程度

成蟲對(duì)日光和高溫有正趨性，無蔭蔽和向陽曝曬的咖啡園發(fā)生嚴(yán)重。因此，陽坡地是咖啡滅字脊虎天牛為害嚴(yán)重的地塊(圖9)。栽培管理好，修枝整形好的，生勢(shì)繁茂，造成較好的蔭蔽條件的咖啡園發(fā)生較輕。樹齡越老、樹皮越粗糙，前來產(chǎn)卵的成蟲越多，因而發(fā)生受害越嚴(yán)重。田間發(fā)現(xiàn)，咖啡滅字脊虎天牛不為害幼齡樹，定植3年以后，植物木栓化后咖啡滅字脊虎天牛開始零星為害，隨樹齡增加，植物木栓化滅字脊虎天牛為害嚴(yán)重。

比較3年微生境中的咖啡滅字脊虎天牛危害情況(圖10)，陽坡是咖啡滅字脊虎天牛主要分布區(qū)域。

2.5 浸泡處理咖啡滅字脊虎天牛死亡率分析

第一種處理，破蟲枝16株，成蟲4頭，死亡1頭，存活3頭；蛹10頭，死亡1頭，成活9頭；幼蟲28頭，死亡12頭，活16頭。第二種處理，破蟲枝8株，成蟲3頭，死亡1頭，活2頭；蛹1頭，死亡1頭；幼蟲45頭，死亡42頭，活3頭。第三種處理破蟲株6株，未見成蟲，幼蟲38頭，死亡33頭，活蟲5頭，蛹1頭，死亡1頭。結(jié)果表明：浸泡25 d后，幼蟲死亡率在86%以上，蛹死亡率為100%(表1)。

圖9 2016年3月不同微生境咖啡滅字脊虎天牛種群分布

圖10 不同微生境中咖啡滅字脊虎天牛的種群分布

表1 咖啡滅字脊虎天牛浸泡處理死亡率

3 討論與結(jié)論

(1)咖啡滅字脊虎天牛是咖啡樹的重要害蟲，在普洱咖啡滅字脊虎天牛1年發(fā)生1代，個(gè)體發(fā)育極不整齊，世代重疊嚴(yán)重；成蟲羽化峰期不顯著，其中以6月份為成蟲出現(xiàn)的高峰期，在不同季節(jié)，不同時(shí)間均可見成蟲出現(xiàn)。幼蟲鉆蛀咖啡樹干蛀食木質(zhì)部，全年均有幼蟲危害，其中8月份是幼蟲數(shù)量的高峰期，咖啡樹危害嚴(yán)重。陽坡是咖啡滅字脊虎天?；顒?dòng)的主要區(qū)域，成蟲一般喜晴天，當(dāng)氣溫氣溫25℃以上時(shí)外出活動(dòng)；而清晨、傍晚或陰雨天、氣溫低于25℃時(shí)則靜伏不動(dòng)。成蟲行動(dòng)活潑，喜出沒于向陽空曝曬地區(qū)的老咖啡樹上，四處爬行尋找配偶與產(chǎn)卵場(chǎng)所，成蟲飛翔力弱，一般只作株行間短距離飛行。成蟲有假死性，無趨光性，成蟲自出孔后只取食水滴，未見為害植物。一生可交配多次，雌蟲喜擇樹干具有一定莖粗、粗糙、離地面100～200 cm的區(qū)域產(chǎn)卵。卵散產(chǎn)，一處產(chǎn)3～8粒成一排。成蟲產(chǎn)卵期為3～5 d，一生產(chǎn)卵1～300多粒不等；產(chǎn)卵量因蟲體大小和世代不同而異，一般蟲體大的產(chǎn)卵量多，蟲體小的產(chǎn)卵量少，未交配的成蟲亦可產(chǎn)卵，但不能孵化。

(2)陽坡、空曠微生境中咖啡滅字脊虎天牛種群數(shù)量高于其他環(huán)境，其表現(xiàn)在種群數(shù)量多和危害嚴(yán)重。成蟲活動(dòng)喜溫暖環(huán)境，成蟲對(duì)高溫、日光有正趨向性，由于咖啡滅字脊虎天牛具有向陽性，田間陽坡環(huán)境的咖啡地成為咖啡滅字脊虎天牛為害嚴(yán)重的地塊。蔭蔽環(huán)境，溫度低，咖啡滅字脊虎天?；顒?dòng)少，咖啡樹受危害不嚴(yán)重?？梢钥闯鲇惺a蔽咖啡園能減輕咖啡滅字脊虎天牛的危害，因此，在種植咖啡地中，適當(dāng)遮陰有利于減少咖啡滅字脊虎天牛的蛀食，減輕天牛對(duì)咖啡樹的危害?？Х纫彩窍碴幹参?，保持一定的蔭蔽度，有利于咖啡樹的生長(zhǎng)。

(3)由于咖啡天牛是蛀干性害蟲，而且咖啡滅字脊虎天牛各蟲態(tài)生活能力極強(qiáng)，咖啡滅字脊虎天牛在浸泡25 d后，才可以殺死有蟲枝中滅字脊虎天牛幼蟲86.8%，防治上存在一定的困難。。根除有蟲枝中滅字脊虎天牛最好辦法是燒毀有蟲枝，但對(duì)會(huì)污染空氣，增加浸泡時(shí)間能殺死滅字脊虎天牛。