王 鳳 高 磊 孫 斌 施文娟 周 晶
中喙麗金龜(Adoretus sinicus) 屬鞘翅目(Coleoptera) 金龜科(Scarabaeidae)麗金龜亞科(Rutelinae),是一種原產(chǎn)于中國的常見害蟲,19世紀(jì)末傳到夏威夷群島。目前該蟲在國外主要分布于印度尼西亞、柬埔寨、老撾、新加坡、泰國、越南、馬里亞納群島、卡羅琳群島和夏威夷群島等國家和地區(qū)[1]。國內(nèi)已報(bào)道的分布區(qū)涉及江西、浙江、安徽、江蘇、上海、山東、湖北、湖南、福建、廣東、廣西、中國臺(tái)灣等省市[2]。中喙麗金龜成幼蟲均可危害,以成蟲危害尤為嚴(yán)重。據(jù)資料記載,該蟲成蟲為害薔薇科、大戟科、豆科、錦葵科、胡桃科等近60科500余種植物[3-4]。
1. 上海徐家匯公園
早在20世紀(jì)70年代,中國的研究者就開始了對(duì)中喙麗金龜?shù)难芯縖5],并總結(jié)了相關(guān)的防治方法[6]。國外的研究者對(duì)該蟲進(jìn)行過較為系統(tǒng)的研究,摸清了該蟲的生物學(xué)[3-7]等特性,對(duì)其防治方法也進(jìn)行過篩選[8]。
近年來,我國城市綠化林業(yè)得到空前發(fā)展,以上海為例,2016年至2018年累計(jì)新建綠地3 889 hm2,其中公園綠地2 197 hm2,人均公園綠地面積達(dá)到8.2 m2,建成區(qū)綠化覆蓋率達(dá)39.4%(圖1),常用綠化植物品種也由最初的300余種增加到上千種。此舉導(dǎo)致許多寄主譜較廣的農(nóng)業(yè)害蟲傳入城市綠地,其種群在短時(shí)間內(nèi)迅速壯大。一般而言,中喙麗金龜是傳統(tǒng)上的農(nóng)林次要害蟲,隨著城市綠化中草坪的廣泛種植,給其幼蟲提供了大量的生存空間,使其逐漸成為一種重要的園林害蟲,并在局部形成爆發(fā)性為害[9]。一旦這些在城市綠地中擴(kuò)大了的種群遷回果園并爆發(fā)成災(zāi),將產(chǎn)生難以預(yù)料的后果。當(dāng)前對(duì)于中喙麗金龜?shù)姆乐沃饕扇』瘜W(xué)藥劑噴霧或澆灌,但隨著化學(xué)農(nóng)藥防治害蟲所帶來的負(fù)面效應(yīng)日益顯著,利用物理方法對(duì)害蟲進(jìn)行防治被受到越來越多的關(guān)注。有文獻(xiàn)記載,中喙麗金龜在取食時(shí)不喜歡選擇被光照到的寄主植物,利用這個(gè)特點(diǎn),可以使用光照驅(qū)除中喙麗金龜對(duì)植物的取食危害,從而達(dá)到保護(hù)植物的目的[10]。鑒于此,本研究著重開展了中喙麗金龜成蟲的寄主嗜好性研究,并測試其在不同光照強(qiáng)度下的種群數(shù)量,以期為該蟲的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和防控工作提供重要的參考依據(jù)和方法。
(1)供試蟲源:2014年6月在上海辰山植物園采集越冬代成蟲,帶回實(shí)驗(yàn)室,用未施藥的櫻花葉片連續(xù)飼養(yǎng)2天后,選擇生命力強(qiáng)的成蟲,試驗(yàn)前對(duì)成蟲饑餓處理24 h供試。
(2)試驗(yàn)方法:結(jié)合上海辰山植物園中喙麗金龜寄主受害情況的調(diào)查結(jié)果,選擇并購買葡萄、月季、紫藤、花生、荷花、紅葉石楠、桃樹、藍(lán)莓等8種植物(盆栽)供試。
試驗(yàn)在封閉的防蟲網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行。防蟲網(wǎng)坐落于空曠平坦的百慕大草坪上,防蟲網(wǎng)內(nèi)未種植任何喬灌木。取供試成蟲200頭,置于空地中央進(jìn)行釋放,釋放點(diǎn)周圍半徑1.5 m圓周上均勻放置上述8種寄主植物盆栽苗1~2株(冠幅較大的1株、冠幅較小的2株,盆栽苗要求選用長勢一致,健康且未被取食)。放蟲第二天開始觀察,根據(jù)中喙麗金龜成蟲的活動(dòng)節(jié)律,調(diào)查時(shí)間為每天20:00,記錄每種供試植物上成蟲數(shù)量,連續(xù)觀察10天。
(3)數(shù)據(jù)處理:根據(jù)不同植物上中喙麗金龜成蟲出現(xiàn)頻次率和成蟲的數(shù)量計(jì)算其成蟲對(duì)不同寄主植物的選擇系數(shù)(I)和喜食指數(shù)(P)。計(jì)算公式如下:
I=N/M,式中M為某種植物試驗(yàn)總調(diào)查次數(shù),N為某種植物中喙麗金龜成蟲出現(xiàn)次數(shù)。
P=I×L/100,式中L為平均5 m2葉片面積成蟲數(shù)量。
1.2.1 室內(nèi)試驗(yàn)
(1)試驗(yàn)方法:把中喙麗金龜成蟲采回室內(nèi),選用近圓柱形透明塑料盒(直徑7 cm,高5 cm)進(jìn)行飼養(yǎng),每個(gè)盒子中放5頭成蟲,盒子內(nèi)放置一層2 cm厚的木屑,在每個(gè)盒子內(nèi)放置一片紅葉石楠的嫩葉片,將盒子放置到25℃、RH75%培養(yǎng)箱中,每晚18:00至第二天10:00將燈光打開,平均光照強(qiáng)度為21 lux。對(duì)照組光照強(qiáng)度為0,第二天將葉片取出拍照保存。實(shí)驗(yàn)共進(jìn)行八個(gè)晚上,第一次在2012年6月13~17日連續(xù)五個(gè)晚上,其中前兩晚每組實(shí)驗(yàn)設(shè)置了5個(gè)重復(fù),第三晚每組設(shè)置13個(gè)重復(fù),后兩晚每組設(shè)置了15個(gè)重復(fù)。第二次在2012年8月21~23日連續(xù)三個(gè)晚上,每組均設(shè)置了25個(gè)重復(fù)。中喙麗金龜成蟲均在晚上采自上海辰山植物園。
(2)統(tǒng)計(jì)方法:葉面積計(jì)算采用Leica QWin V3圖像分析軟件自動(dòng)測量,得出每個(gè)處理中葉片被吃掉的面積,未被取食的計(jì)為0。統(tǒng)計(jì)方法使用兩組平均數(shù)Student檢驗(yàn)。相關(guān)數(shù)據(jù)錄入和分析在Excel和DPS軟件中進(jìn)行。
1.2.2 野外試驗(yàn)
(1)試驗(yàn)地點(diǎn):上海辰山植物園。
(2)試驗(yàn)方法:在辰山植物園內(nèi)選擇30株個(gè)體大小類似的木槿植株(高約1 m),將其平均分為兩組,分別放置在兩個(gè)不同的區(qū)域,一組放置在無光照區(qū)域,另一組有光照。將每組15株木槿分兩排放置,兩側(cè)中央各放置一盞太陽能殺蟲燈(富盛巍科技公司,深圳),燈泡規(guī)格12 V、40 W,太陽能殺蟲燈在日落時(shí)根據(jù)外界亮度自動(dòng)點(diǎn)亮,亮燈時(shí)間約2.5 h,試驗(yàn)時(shí)間從2012年6月29日至7月2日,每晚20:30檢查每株植株上中喙麗金龜?shù)南x口數(shù)量。實(shí)驗(yàn)中平均光照強(qiáng)度為1.17 lux。
(3)統(tǒng)計(jì)方法:對(duì)每株木槿上的中喙麗金龜成蟲的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù),為防止是由于其他原因?qū)е陆瘕斪訑?shù)量的差異,第二天把光源在兩組植株間對(duì)調(diào),并同樣對(duì)每株木槿上的中喙麗金龜成蟲的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù),比較有無光照的兩組木槿上中喙麗金龜成蟲的數(shù)量的差異顯著性。
中喙麗金龜成蟲對(duì)8種植物的寄主嗜好性結(jié)果見表1。從表中可以看出,供試的8種植物中,成蟲不取食花生葉片。從發(fā)生量看,葡萄上的發(fā)生量為最高,達(dá)到104.1頭·5m-2,紅葉石楠上成蟲的發(fā)生量最低,為6.0頭·5m-2,不同植物上成蟲的發(fā)生量高低依次為葡萄>月季>荷花>紫藤>藍(lán)莓>桃樹>紅葉石楠。中喙麗金龜發(fā)生量大的寄主植物上一般成蟲出現(xiàn)的頻率也較高,即選擇系數(shù)I較大。不同寄主植物間中喙麗金龜成蟲的喜食指數(shù)差異也較大,對(duì)桃樹的喜食指數(shù)最低(P=0.01),對(duì)葡萄、月季、荷花、紫藤、藍(lán)莓、紅葉石楠的喜食指數(shù)分別是對(duì)桃樹喜食指數(shù)的94倍、27倍、22倍、20倍、9倍、2倍。
表1 中喙麗金龜成蟲對(duì)不同寄主植物的喜食程度
2. 中喙麗金龜成蟲在不同處理?xiàng)l件下取食的葉片面積
3. 中喙麗金龜成蟲在不同處理?xiàng)l件下個(gè)體數(shù)量
2.2.1 室內(nèi)試驗(yàn)
中喙麗金龜成蟲在室內(nèi)受控條件下取食植物葉片的實(shí)驗(yàn)共進(jìn)行了8個(gè)晚上(圖2),對(duì)每晚的兩組試驗(yàn)中被取食葉片的面積大小進(jìn)行t-檢驗(yàn),結(jié)果表明各組均存在顯著性差異,其中第一、第六和第七晚差異顯著(D1:t=1.3469,df=6.422,p=0.0259;D6:t=2.7598,df=24.802,p=0.0107;D7:t=2.1870,df=39.946,p=0.0347);其余五個(gè)晚上的差異達(dá)極顯著(D2:t=2.3641,df=2.216,p=0.0074;D3:t=5.9832,df=18.141,p=0.0001;D4:t=10.4930,df=15.790,p=0.0001;D5:t=6.4762,df=14.15,p=0.0001;D8:t=3.7567,df=24.015,p=0.0010)。
2.2.2 室外實(shí)驗(yàn)
對(duì)有光照和無光照兩組中喙麗金龜成蟲數(shù)量t-檢驗(yàn)結(jié)果表明,第一個(gè)晚上中喙麗金龜成蟲數(shù)量的差異顯著(D1:t=2.4011,df=21.949,p=0.0253),第二晚將處理組和對(duì)照組調(diào)換以后,同樣發(fā)現(xiàn)黑暗條件下中喙麗金龜成蟲的數(shù)量多于有光照的對(duì)照組,且差異顯著(D2:t=2.2618,df=15.034,p=0.0390);而第三晚和第四晚的差異均不顯著(D3:t=1.7658,df=15.894,p=0.0966;D4:t=1.4676,df=14.000,p=0.1643)(圖3)。
中喙麗金龜是近年來上海地區(qū)的一種重要農(nóng)林害蟲,該蟲寄主種類繁多;2011年,該蟲在辰山植物園內(nèi)大量發(fā)生,其成蟲為害的植物種類達(dá)到109種,分屬39科,以薔薇科、豆科植物種類最多[11],相關(guān)文獻(xiàn)記載的寄主植物種類更多[3-4]。結(jié)合中喙麗金龜成蟲的寄主植物種類的資料,本研究選擇了上海地區(qū)8種常見植物作為試驗(yàn)植物,旨在評(píng)估中喙麗金龜對(duì)上海重要農(nóng)林植物的潛在風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)果表明,綜合發(fā)生量、選擇系數(shù)和喜食指數(shù)3個(gè)指標(biāo)來看,中喙麗金龜成蟲對(duì)葡萄的取食風(fēng)險(xiǎn)最高,對(duì)月季、荷花、紫藤、藍(lán)莓的取食風(fēng)險(xiǎn)其次。而對(duì)紅葉石楠、桃樹的取食風(fēng)險(xiǎn)最低。上海辰山植物園夜間調(diào)查也證實(shí)這一結(jié)果,中喙麗金龜成蟲發(fā)生期,葡萄、月季、荷花、紫藤的葉片受害程度一般較其他植物更嚴(yán)重。
中喙麗金龜成蟲喜食的幾種植物目前在上海地區(qū)被大規(guī)模種植,如葡萄產(chǎn)業(yè)在近十余年得到了迅猛發(fā)展[12],在上海的種植規(guī)模達(dá)6萬多畝;月季正成為我國最具觀賞價(jià)值的植物之一,廣泛應(yīng)用于園林綠化、盆花、庭院栽培等,在很多城市公園中都建有月季專類園[13-14],近年來在上海,甚至被搬上了各主要高架沿口,為申城增添了一道亮麗的風(fēng)景線。因此,為確保上海地區(qū)葡萄、月季、荷花、紫藤、藍(lán)莓和桃樹等植物的生產(chǎn)種植安全,應(yīng)重視中喙麗金龜?shù)谋O(jiān)測和防控工作,必要時(shí),可選用5%啶蟲脒600倍液或混配4.5%高效氯氰菊酯600倍液對(duì)成蟲進(jìn)行藥劑防治。發(fā)生嚴(yán)重的區(qū)域,也可在冬季幼蟲越冬前,使用殺蟲劑澆灌土壤進(jìn)行幼蟲的防治,達(dá)到壓低蟲源基數(shù)的目的[15]。
本研究測試了中喙麗金龜成蟲在不同光照強(qiáng)度下的種群數(shù)量,研究結(jié)果為該蟲的綜合防治提供了新的思路。物理防治室內(nèi)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在黑暗的條件下,中喙麗金龜成蟲的取食量顯著多于有光照的環(huán)境,表明光照會(huì)顯著抑制該蟲的取食。在該蟲的防治過程中,可以利用這個(gè)特點(diǎn),在夜間對(duì)重點(diǎn)植株進(jìn)行光照保護(hù),這樣既可以避免反復(fù)噴施化學(xué)農(nóng)藥造成的環(huán)境污染,又能最大程度地減少該蟲的危害。野外的實(shí)驗(yàn)同樣表明,光照能顯著減少寄主植物上中喙麗金龜成蟲的數(shù)量。
節(jié)肢動(dòng)物都有基本的趨光反應(yīng),包括正趨光性或負(fù)趨光性。與中喙麗金龜?shù)谋芄庑韵啾?,多?shù)夜行性金龜子都有很強(qiáng)的正趨光性[16],因此,利用燈誘法是防治這類金龜子的一種重要方法[17]。本研究雖然初步驗(yàn)證了中喙麗金龜成蟲具有負(fù)趨光性,但是卻未進(jìn)行不同光照強(qiáng)度下的研究,未能準(zhǔn)確地找出中喙麗金龜成蟲對(duì)光照反應(yīng)的閾值,有待今后的試驗(yàn)去驗(yàn)證。
盡管夜間光照不能造成中喙麗金龜?shù)乃劳觯撬哂斜Wo(hù)重要植物的潛能,也可以用來使中喙麗金龜成蟲在誘集植物上集中,然后使用環(huán)境友好型殺蟲劑減少其數(shù)量。與此同時(shí),還需要進(jìn)一步評(píng)估用來驅(qū)避中喙麗金龜成蟲的燈光是否會(huì)吸引來更多的其他害蟲導(dǎo)致對(duì)植物更加嚴(yán)重的損害。