陜西渭北蘋果產(chǎn)區(qū)桃小食心蟲年發(fā)生世代數(shù)的訂正分析

郭云忠，閆明杰，李文文，郭友民

(1.旱區(qū)作物逆境生物學(xué)國家重點(diǎn)實驗室，西北農(nóng)林科技大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，陜西 楊凌 712100;2.西北農(nóng)林科技大學(xué)白水蘋果試驗站，陜西 白水 715600)

桃小食心蟲(CarposinasasakiiMatsamura)屬鱗翅目蛀果蛾科昆蟲，一直是蘋果產(chǎn)業(yè)中重要的蛀果害蟲，受害果實發(fā)育不良或畸形，或內(nèi)含蟲糞，完全失去食用價值，給生產(chǎn)造成重大損失[1-3]。隨著蘋果種植結(jié)構(gòu)的改變及免套袋省力化栽培的逐步開展，桃小食心蟲的危害將會逐漸上升，成為免套袋蘋果生產(chǎn)的最大障礙。桃小食心蟲繁殖力強(qiáng)，世代周期長，已有的研究資料表明，在陜西渭北桃小食心蟲年發(fā)生1～2代[1,4-6]，其發(fā)生危害期從5月底至9月底，由于該害蟲不食果皮，蛀果為害，一般性胃毒農(nóng)藥很難發(fā)揮作用，所以長期以來，在非套袋果園桃小食心蟲的防治效果往往較差。為了安全、有效地防治桃小食心蟲，探明其發(fā)生為害規(guī)律、找到其生長發(fā)育過程中的薄弱環(huán)節(jié)具有關(guān)鍵性的作用。

性信息素是一種監(jiān)測害蟲種群動態(tài)的有效措施，具有靈敏度高、選擇性強(qiáng)、易操作、不污染環(huán)境等特點(diǎn)，能夠準(zhǔn)確反映害蟲田間的消長規(guī)律[3-5]。2019-2020年作者連續(xù)兩年利用性誘劑觀測了桃小食心蟲在白水縣的年發(fā)生動態(tài)，結(jié)合其幼蟲、蛹、卵和成蟲的發(fā)育特性，研究了桃小食心蟲在陜西渭北的發(fā)生規(guī)律，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其年發(fā)生世代數(shù)與以往報道的存在明顯的偏差，現(xiàn)做一報道訂正。

1 材料和方法

1.1 材料

性信息素誘捕器：藍(lán)色三角形誘捕架(底部長24 cm，寬18 cm，橫切面18 cm，北京中捷四方生物科技股份有限公司產(chǎn)品)，架子頂端中部有一根細(xì)鐵絲穿透，用于懸掛性誘芯(性信息素200 μg)，底部置有一張粘蟲板。

氣象資料：2019-2020年6-9月份氣象資料(白水縣、長武縣、淳化縣、宜君縣、印臺區(qū)、韓城市)。

1.2 方法

1.2.1 桃小食心蟲成蟲發(fā)生動態(tài)監(jiān)測

2019-2020年5-11月采用桃小食心蟲性信息素誘捕器在陜西省白水縣雷牙鎮(zhèn)蘋果連片種植區(qū)，各選擇一塊未套袋的6～8年生矮砧紅富士，面積0.5～0.8 hm2。在果園內(nèi)距離地邊20 m處隨機(jī)選擇1株蘋果樹，在其外圍陰面通風(fēng)處樹枝上固定好桃小食心蟲性信息素誘捕器，使誘芯離地面高度約1.5 m，在距該誘芯兩側(cè)50 m處，再懸掛2個誘捕器[16]。每年從4月5日開始，每隔5 d取下粘蟲板，統(tǒng)計3張粘蟲板上的雄成蟲數(shù)量，誘捕器再換上新的粘蟲板，直到連續(xù)2次見不到雄成蟲止。性誘芯1個月更換1次。以每5 d 3枚誘捕器誘集的雄成蟲數(shù)量平均值為縱坐標(biāo),以時間為橫坐標(biāo),繪制桃小食心蟲的年發(fā)生動態(tài)圖。

1.2.2 桃小食心蟲年有效積溫及發(fā)育世代數(shù)測算

有效積溫是生物整個生育期內(nèi)有效溫度的總和，以Ae(公式1)表示，Ti為第i日平均氣溫，C為該生物的起點(diǎn)發(fā)育溫度，D為發(fā)育歷期[7]。

Ae=∑(Ti-C)

(1)

Ae=D×C

(2)

2 結(jié)果與分析

2.1 陜西渭北桃小食心蟲發(fā)生規(guī)律

2019-2020年連續(xù)兩年利用性信息素誘捕器對桃小食心蟲雄成蟲的誘捕結(jié)果如圖1示。

圖1顯示，桃小食心蟲年發(fā)生2～3代，以老熟幼蟲結(jié)扁圓形的冬繭主要在樹盤土壤中越冬。第2年5月上旬開始有零星越冬幼蟲破繭爬出，隨之在土壤表面的土塊下再結(jié)夏繭，接著在其中化蛹，5月下旬后陸續(xù)有越冬代成蟲羽化，5月底至6月上旬羽化成蟲出現(xiàn)一次小高峰，由于受氣候和土下越冬深度的影響，越冬代幼蟲時有出土化繭羽化，長達(dá)1月有余，成蟲羽化直到7月上中旬。成蟲在果實上產(chǎn)卵，約7 d后幼蟲孵出蛀入果內(nèi)為害，第1代幼蟲最早在6月中旬就能見到，高峰出現(xiàn)在6月中下旬。第1代成蟲在7月中下開始羽化，8月上旬羽化達(dá)到高峰，之后仍有少量成蟲羽化，直到8月底。隨之又有第2代成蟲羽化，并于9月上旬達(dá)到高峰，9月底后再無成蟲羽化。老熟幼蟲脫果10月上旬還能見到。

圖1 桃小食心蟲年發(fā)生動態(tài)(2019-2020)

2.2 桃小食心蟲年發(fā)育世代數(shù)計算

經(jīng)過對2019-2020年陜西渭北果區(qū)的白水縣、淳化縣、長武縣、韓城市、宜君縣、印臺區(qū)6-9月份氣象資料的整理，這期間各地的月平均溫度及6-9月總降雨量如表1示。

表1 2019-2020年6-9月份渭北幾個縣區(qū)月平均溫度和降雨量

根據(jù)李定旭的研究結(jié)果[8]，桃小食心蟲全世代發(fā)育起點(diǎn)溫度9.22 ℃，利用公式(1)，計算得出白水縣、韓城市、長武縣、淳化縣、宜君縣和印臺區(qū)6-9月份桃小食心蟲發(fā)生期間完成全世代發(fā)育的有效積溫數(shù)如表2示。即2019年和2020年，在白水縣高于桃小食心蟲發(fā)育起點(diǎn)溫度的有效積溫分別為1 653.96日·度和1 567.46日·度；韓城市的有效積溫分別為1 891.96日·度和1 741.36日·度；而淳化縣的分別為1 419.46日·度和1 345.06日·度；長武縣的為1 276.26日·度和1 241.96日·度；宜君縣的為1 275.66日·度和1 195.26日·度；印臺區(qū)的為1 468.06日·度和1 396.76日·度(表2)。

桃小食心蟲全世代發(fā)育有效積溫為543.2日·度[8]，因此各地對應(yīng)的年發(fā)生世代數(shù)理論上為白水縣2.89～3.04代；韓城市3.21～3.48代；淳化縣2.48～2.61代；長武縣2.29～2.35代；宜君縣2.20～2.35代；印臺區(qū)2.57～2.70代(表2)。

表2 2019-2020年6-9月份渭北幾個縣區(qū)桃小食心蟲全世代發(fā)育有效積溫與世代數(shù)

在陜西渭北果區(qū)6-9月份的降雨量占全年的60%以上，也是土壤含水量最高的時期，這一時期的土壤含水量能夠滿足桃小食心蟲的正常出土羽化。

根據(jù)Toshima等(1961)研究結(jié)果，桃小食心蟲在田間7月份很少有幼蟲進(jìn)入滯育，8月起開始有幼蟲進(jìn)入滯育，8月中旬有50%個體進(jìn)入滯育，8月底幾乎所有幼蟲進(jìn)入滯育。從表1看出，6-8月份渭北東部的白水、韓城等地，平均溫度均在23 ℃以上，根據(jù)李定旭(2010)研究結(jié)果，桃小食心蟲在23 ℃條件下全世代的發(fā)育歷期為39.02±2.30 d，因此，在白水縣等渭北東部果區(qū)，8月底幼蟲進(jìn)入滯育前完全能完成2代的發(fā)育，那么圖1中所示的8月中下旬誘集到的成蟲即有第1代成蟲，而9月中下旬誘集到的成蟲也有第2代成蟲，即桃小食心蟲年發(fā)生3代。而6月中旬后羽化的越冬代成蟲，就只能發(fā)生兩代。

位于渭北中部的淳化縣和銅川市的印臺區(qū)，年有效積溫相近，但較渭北東部的白水、韓城等地的要低，因此根據(jù)白水的誘集結(jié)果推斷，在這一地區(qū)桃小食心蟲應(yīng)該發(fā)生兩代。

渭北北部的宜君縣和西北部的長武縣，年有效積溫相近，大小程度較中部的淳化縣和印臺區(qū)更低一些，因此，桃小食心蟲年發(fā)生世代數(shù)為1～2代。

渭北東部的韓城市，位于白水縣以東，常年氣溫高于渭北其他縣區(qū)，有效積溫計算結(jié)果揭示，桃小食心蟲能夠完成3代發(fā)育。

3 結(jié)果與討論

昆蟲的有效積溫和發(fā)育起點(diǎn)溫度是昆蟲的基本生物學(xué)特性，決定著其一年中發(fā)生的世代數(shù)和發(fā)育過程。在自然環(huán)境條件下影響桃小食心蟲幼蟲出土的主要因素是氣溫、土溫和土壤含水量。當(dāng)旬平均氣溫達(dá)17 ℃、地溫達(dá)l9 ℃、土壤含水量在10%以上時，幼蟲能順利出土[8,13]。表1顯示，在陜西渭北果區(qū)，在桃小食心蟲正常發(fā)育的6-9月份，除長武縣和宜君縣在9月份氣溫低于17 ℃外，其他縣區(qū)氣溫都高于該溫度，而且2019-2020年連續(xù)兩年看，在這些地區(qū)6-9月份降雨穩(wěn)定，降雨量達(dá)到全年的60%以上，這表明桃小食心蟲發(fā)生期間的溫度和土壤濕度兩因素正常，不會影響其出土。

低溫是桃小食心蟲越冬幼蟲解除滯育必需的生態(tài)因子，滯育幼蟲在10 ℃的溫度條件下，經(jīng)歷兩個多月，即有60%的個體解除了滯育[3,14]。徐艷彩(2015)研究表明，6～12 ℃低溫持續(xù)40 d左右，越冬幼蟲即可解除滯育。經(jīng)作者核查白水縣2019年10月至2020年5月的氣象資料，其中6～12 ℃低溫出現(xiàn)時間有50 d，說明越冬滯育桃小食心蟲能夠正常解除滯育。

Toshima等[9-11](1961)研究表明，桃小食心蟲在田間7月份很少有幼蟲進(jìn)入滯育，8月起開始有幼蟲進(jìn)入滯育，8月中旬有50%個體進(jìn)入滯育，8月底幾乎所有幼蟲進(jìn)入滯育。這表明在陜西渭北桃小食心蟲幼蟲出現(xiàn)滯育是存在的，正是幼蟲滯育的存在，使得白水縣桃小食心蟲的年發(fā)生世代數(shù)為2～3代，長武縣和宜君縣為1～2代。

應(yīng)用性誘劑對桃小食心蟲進(jìn)行年發(fā)生動態(tài)監(jiān)測，具有準(zhǔn)確性高、高峰期明顯、世代清晰、方便易操作的特點(diǎn)[3,16-17]，目前已在桃小食心蟲預(yù)測預(yù)報和無害化防治方面應(yīng)用廣泛。本研究連續(xù)兩年應(yīng)用性誘劑監(jiān)測桃小食心蟲的年發(fā)生動態(tài)，取得了相似的結(jié)果，表明該結(jié)果真實地反映了渭北果區(qū)桃小食心蟲的客觀存在。

現(xiàn)有的資料中，桃小食心蟲在陜西渭北果區(qū)年發(fā)生1～2代[1,4-6]，這是基于上世紀(jì)50～60年代的研究結(jié)果[14,18-19]。眾所周知的原因，溫室氣體大量排放所造成的溫室效應(yīng)加劇，使得全球變暖，也影響到昆蟲某些特性的變遷。蘋果生產(chǎn)發(fā)展到今天，其栽培方式較前也有了相當(dāng)?shù)淖兓栊?、樹形、土壤與水分管理、農(nóng)藥等等，總之，氣候、環(huán)境、寄主變化均可能影響到桃小食心蟲的發(fā)生規(guī)律，這些影響有待后續(xù)研究。