溫玉潔,趙文龍,韓 亮,康念琮,張翌楠
(1.張掖市森林病蟲(chóng)害防治檢疫站,甘肅 張掖 734000;2.北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院,北京 102442)
光肩星天牛Anoplophora glabripennis(Motsch.)在甘肅省河西地區(qū)也稱(chēng)為黃斑星天牛,屬于鞘翅目、天???、溝脛天牛亞科、星天牛屬,是我國(guó)重要的林木蛀干害蟲(chóng)。光肩星天牛在我國(guó)分布極其廣泛,除了海南省、臺(tái)灣省、香港、澳門(mén)特別行政區(qū)之外的30個(gè)省、市、自治區(qū)均有分布。光肩星天牛的寄主植物很多,主要有榆屬、楊屬、柳屬、槭屬等15個(gè)屬的闊葉樹(shù)種[1],是危害我國(guó)園林綠化和防護(hù)林樹(shù)木的重要害蟲(chóng),其卵、幼蟲(chóng)和蛹均生活在樹(shù)干內(nèi),生活史較長(zhǎng),生活隱蔽,很少受外界氣候、天敵等的影響,幼蟲(chóng)蛀食的樹(shù)木輕者樹(shù)勢(shì)衰弱,重者整株枯死,對(duì)我國(guó)的“三北”防護(hù)林,特別是對(duì)甘肅省河西地區(qū)楊樹(shù)人工林危害尤為嚴(yán)重。張掖市于1996年在高臺(tái)縣首次發(fā)現(xiàn)楊樹(shù)蛀干天牛疫情,在全市范圍內(nèi)多次組織開(kāi)展楊樹(shù)蛀干天牛專(zhuān)項(xiàng)普查和集中除治行動(dòng),采取“清理蟲(chóng)害木、化學(xué)藥劑防治、營(yíng)造多樹(shù)種農(nóng)田林網(wǎng)”等防控措施,對(duì)甘州、山丹、臨澤等縣(區(qū))天牛疫情進(jìn)行了科學(xué)防治,累計(jì)清除蟲(chóng)害木及隱患木25萬(wàn)多株,目前,張掖全市天牛發(fā)生面積達(dá)到3 780 hm2。
花絨寄甲Dastarcus helophoroides Fairmaire又名花絨堅(jiān)甲、花絨穴甲,是蛀干類(lèi)天牛害蟲(chóng)的天敵昆蟲(chóng)之一。目前,已經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)了寄生不同天牛的6個(gè)生物型,即花絨寄甲光肩星天牛生物型(Biotype ofDastarcus helophoroidesonAnoplophora glabripennis)、花絨寄甲松褐天牛生物型(Biotype ofDastarcus helophoroidesonMonochamus alternatus)、花絨寄甲星天牛生 物 型(Biotype ofDastarcus helophoroidesonAnop-lophora chinensis)、花絨寄甲云斑天牛生 物 型(Biotype ofDastarcus helophoroidesonBatocera hors fi eldi)、花絨寄甲銹色粒肩天牛生物型(Biotype ofDastarcus helophoroidesonApriona swainsoni)、花絨寄甲栗山天牛生物型(Biotype ofDastarcus helophoroides onMassicus raddei)[2-3]。利用花絨寄甲生物防治不同的天牛害蟲(chóng),必須采用相對(duì)應(yīng)生物型的花絨寄甲,才能達(dá)到最佳的防治效果。甘肅省最早引進(jìn)天敵昆蟲(chóng)花絨寄甲應(yīng)用于光肩星天牛生物防治的記錄,是周嘉熹等1981年在甘肅省天水市的清水、甘谷縣等進(jìn)行的黃斑星天牛生物防治試驗(yàn)[4],近幾年在全國(guó)其它地區(qū)以及甘肅省的嘉峪關(guān)市、武威市等地開(kāi)展了花絨寄甲生物防治光肩星天牛試驗(yàn),取得了明顯的效果[5-8]。本試驗(yàn)在張掖市釋放天敵昆蟲(chóng)花絨寄甲,研究確定了生物防治光肩星天牛效果最好的釋放蟲(chóng)態(tài)和方法,為大面積合理推廣利用花絨寄甲生物防治光肩星天牛提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。
為專(zhuān)門(mén)寄生光肩星天牛的花絨寄甲光肩星天牛生物型成蟲(chóng)和卵卡,均由北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院生物防治研究所提供。
花絨寄甲成蟲(chóng)體長(zhǎng)5.2~10.0 mm,體寬2.8~4.2 mm,體鞘翅堅(jiān)硬,棕黑褐色,頭和前胸密布小刻點(diǎn),觸角11節(jié),基節(jié)膨大,端部2節(jié)膨大呈球形,鞘翅上有1個(gè)橢圓形深褐色斑紋,尾部沿中縫有1個(gè)粗 “十”字,每翅面有縱溝4條,溝脊由粗刺組成。花絨寄甲成蟲(chóng)成活率在96%以上,用指形塑料離心管包裝,每管裝20頭,如圖1。
圖1 花絨寄甲成蟲(chóng)及包裝管
花絨寄甲卵呈乳白色或淺粉紅色,長(zhǎng)橢圓形,長(zhǎng)0.8~1.0 mm,寬0.2~0.3 mm,中央稍彎曲,卵殼上有凹凸斑紋,卵的排列整齊,形狀略為扇形,如圖2,每張卵卡100粒卵,在低溫下保存和儲(chǔ)藏,當(dāng)林間試驗(yàn)釋放時(shí),需提前一天取出。
圖2 花絨寄甲卵
試驗(yàn)地選在甘肅省張掖市,為準(zhǔn)確掌握在張掖市花絨寄甲防治光肩星天牛的防治效果,在光肩星天牛危害嚴(yán)重的張掖市甘州區(qū)和山丹縣各設(shè)置1處試驗(yàn)林地。試驗(yàn)林地1在甘州區(qū)濱河新區(qū)蘆水灣景區(qū)二白楊林地(大成中學(xué)對(duì)面),該地干旱少雨,且降水分布不均,晝夜溫差大,年平均氣溫為4.1℃~8.3℃,年平均降水量為112.3~354.0 mm,試驗(yàn)林木以二白楊為主和少量的新疆楊,新疆楊上光肩星天牛危害很輕,平均樹(shù)齡5 a,平均樹(shù)高9 m ;試驗(yàn)林地2在山丹縣東樂(lè)鎮(zhèn)山丹縣園藝場(chǎng),該地海拔高,氣候南北差異較大,北部平川地區(qū),地勢(shì)平坦,年平均氣溫為7.7℃,年均降雨量為162.9 mm,試驗(yàn)林木為二白楊,樹(shù)齡25 a,平均樹(shù)高8.5 m。
設(shè)定2處試驗(yàn)林地,即試驗(yàn)林地1和試驗(yàn)林地2。試驗(yàn)前首先調(diào)查光肩星天牛危害情況,天牛排糞孔調(diào)查高度確定為3.5 m以下的主干及一級(jí)分支上的枝條。在2處試驗(yàn)林地又分別選擇設(shè)定4塊試驗(yàn)樣點(diǎn)地,每塊試驗(yàn)樣點(diǎn)地大小為10 m×10 m,隨機(jī)確定10~20棵二白楊樹(shù),每塊試驗(yàn)樣點(diǎn)地中間間隔30 m以上。對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)地的4個(gè)試驗(yàn)樣點(diǎn)地進(jìn)行4種試驗(yàn)處理:即試驗(yàn)樣點(diǎn)地1,釋放花絨寄甲成蟲(chóng);試驗(yàn)樣點(diǎn)地2,釋放花絨寄甲卵卡;試驗(yàn)樣點(diǎn)地3,既釋放花絨寄甲成蟲(chóng),也釋放卵卡;試驗(yàn)樣點(diǎn)地4,設(shè)置對(duì)照組(CK),不釋放花絨寄甲成蟲(chóng)和卵卡。在天牛排糞孔附近位置釋放固定卵卡,釋放花絨寄甲成蟲(chóng)時(shí),在樹(shù)主干1.5 m處順樹(shù)的方向向下夾角30°左右固定1個(gè)5 cm長(zhǎng)的釘子,將釋放管口打開(kāi),用手指按住管口,然后倒掛在釘子上。如圖3-5所示。
圖3 釋放花絨寄甲成蟲(chóng)
圖4 釋放花絨寄甲卵卡
圖5 釋放花絨寄甲卵卡+成蟲(chóng)
花絨寄甲采用2種方式進(jìn)行釋放,一種方式是釋放成蟲(chóng),另一種方式是釋放卵卡。釋放花絨寄甲成蟲(chóng)后,成蟲(chóng)將在林間活動(dòng)、補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng),在天牛排糞孔周?chē)a(chǎn)卵,卵經(jīng)過(guò)孵化后,爬過(guò)天牛的坑道至天牛的蛹室寄生于天牛老熟幼蟲(chóng)、蛹或剛羽化還在天牛蛹室內(nèi)未鉆出樹(shù)體的成蟲(chóng);釋放花絨寄甲卵卡時(shí),盡量固定在天牛排糞孔周?chē)?/p>
1.4.1 釋放時(shí)間
依照花絨寄甲的寄生特點(diǎn),以及甘肅省張掖地區(qū)光肩星天牛的發(fā)生規(guī)律,確定在5月中下旬進(jìn)行釋放,在黃昏時(shí)釋放有利于成蟲(chóng)盡快適應(yīng)環(huán)境,迅速活動(dòng)并安全躲藏。
1.4.2 成蟲(chóng)釋放法
將釋放管口打開(kāi),用手指按住管口,把釋放管倒掛在釘子上、細(xì)樹(shù)枝上或卡在樹(shù)權(quán)上,管底要略高于管口,以防雨水進(jìn)入。每棵受害木釋放1管20頭花絨寄甲成蟲(chóng)。
1.4.3 卵卡釋放法
卵卡有4個(gè)邊,折疊的那邊為最上邊,相對(duì)的為下邊,1只手捏著卵卡下邊,將其放在光肩星天牛排糞孔下方的左邊或右邊,另1只手用訂書(shū)機(jī)將卵卡的左邊和左邊固定在樹(shù)上即光肩星天牛排糞孔周?chē)?。特別要注意的是手和訂書(shū)機(jī)一定不能壓到卵卡的中上部,實(shí)際操作訂書(shū)機(jī)訂固定卵卡時(shí),應(yīng)該是左手捏著卵卡右手拿著訂書(shū)機(jī),從卵卡的右邊方向先去固定完成后,再將訂書(shū)機(jī)換到到左手上,將卵卡的左邊進(jìn)行固定。每張卵卡卵粒數(shù)為100粒左右。
釋放花絨寄甲卵10天、釋放花絨寄甲成蟲(chóng)20天后,進(jìn)行防治效果的調(diào)查。第一種方法是觀察光肩星天牛的排糞孔,以不再排出新鮮蟲(chóng)糞為標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)觀察排糞孔周?chē)欠裼袌A形的羽化孔,若連續(xù)觀察2個(gè)月后都沒(méi)有羽化孔,則推判出光肩星天牛已經(jīng)死亡在天牛的坑道或者蛹室里,達(dá)到了生物防治的效果。檢查樹(shù)木上的排糞孔時(shí),調(diào)查原標(biāo)記的新鮮排糞孔數(shù)量,每次檢查后用鑷子將排糞孔處的木屑清理干凈,以便下一次檢查;第二種方法是將樹(shù)木伐倒,截成20~30 cm長(zhǎng)的木段,將木段劈開(kāi)解剖,調(diào)查光肩星天牛幼蟲(chóng)、蛹和成蟲(chóng)是否被寄生或者死亡情況,是否有新的天牛羽化孔等。用2種方法統(tǒng)計(jì)釋放天敵昆蟲(chóng)花絨寄甲后、光肩星天牛幼蟲(chóng)的蟲(chóng)口減退率、防治效果及寄生率,計(jì)算公式如下:
試驗(yàn)林地1為二白楊和新疆楊混交林,試驗(yàn)林地2為二白楊純林。光肩星天牛幼蟲(chóng)主要危害二白楊,幾乎不危害新疆楊。新疆楊沒(méi)有光肩星天牛蛀孔,而二白楊上既有羽化孔也有蛀孔,蛀孔平均達(dá)15~25個(gè),危害相當(dāng)嚴(yán)重。
對(duì)設(shè)計(jì)的2種試驗(yàn)林地,即試驗(yàn)林地1和試驗(yàn)地林2中的各4塊試驗(yàn)樣點(diǎn),每塊試驗(yàn)樣點(diǎn)分別調(diào)查10棵二白楊,每間隔4天調(diào)查1次,連續(xù)2個(gè)月,調(diào)查天牛排糞孔排糞情況的數(shù)量變化,統(tǒng)計(jì)匯總計(jì)算出釋放天敵昆蟲(chóng)花絨寄甲的防治效果百分?jǐn)?shù),結(jié)果見(jiàn)表1-2。
表1 試驗(yàn)林地1林間釋放花絨寄甲對(duì)光肩星天牛防治效果
表2 試驗(yàn)林地2林間釋放花絨寄甲對(duì)光肩星天牛防治效果
由表1-2可以看出,在2塊試驗(yàn)林地中,單獨(dú)釋放卵卡的光肩星天牛蟲(chóng)口減退率最少,僅為16.29%和22.04%,防治效果最低,分別為4.26%和5.38%;單獨(dú)釋放花絨寄甲成蟲(chóng)的光肩星天牛蟲(chóng)口減退率分別為28.25%和32.8%,防治效果分別為17.9%和18.4%;混合釋放花絨寄甲卵卡和成蟲(chóng)的光肩星天牛蟲(chóng)口減退率最高分別為46.32%和51.62%,防治效果分別為38.6%和41.28%。由此可見(jiàn),通過(guò)在張掖市的2個(gè)試驗(yàn)林地釋放天敵昆蟲(chóng)花絨寄甲后,光肩星天牛的蟲(chóng)口數(shù)量明顯減少,并表現(xiàn)出較好的防治效果,特別是花絨寄甲成蟲(chóng)和卵卡的混合釋放,當(dāng)年最高防治效果可以達(dá)到41.28%,當(dāng)年最高蟲(chóng)口減退率可以達(dá)到51.62%,對(duì)光肩星天的生物防治效果最明顯。
釋放天敵昆蟲(chóng)花絨寄甲25天后,對(duì)設(shè)計(jì)的2種試驗(yàn)林地,即試驗(yàn)林地1和試驗(yàn)林地2中的各4塊試驗(yàn)樣點(diǎn),每塊試驗(yàn)樣點(diǎn)分別選取1棵二白楊,共計(jì)8棵二白楊樹(shù)木,將其伐倒,截成25 cm左右長(zhǎng)的木段,將木段劈開(kāi)解剖,調(diào)查記錄光肩星天牛幼蟲(chóng)、蛹和成蟲(chóng)是否存活,是否被花絨寄甲寄生或者死亡,并觀察木段上是否有新的天牛羽化孔,統(tǒng)計(jì)寄生率,結(jié)果見(jiàn)表3-4,花絨寄甲寄生光肩星天牛的結(jié)果,見(jiàn)圖6-7。
圖6 花絨寄甲寄生光肩星天牛蛹
圖7 花絨寄甲寄生光肩星天牛幼蟲(chóng)
表3 試驗(yàn)林地1林間釋放花絨寄甲對(duì)光肩星天牛寄生率
表4 試驗(yàn)林地2林間釋放花絨寄甲對(duì)光肩星天牛寄生率
由表3-4可以看出,單獨(dú)釋放花絨寄甲卵卡對(duì)光肩星天牛的寄生率分別為20.68%和24.24%,平均為22.46%;單獨(dú)釋放花絨寄甲成蟲(chóng)對(duì)光肩星天牛的寄生率分別為26.09%和28.95%,平均為27.52%;混合釋放花絨寄甲卵卡和成蟲(chóng)對(duì)光肩星天牛的寄生率分別為30.30%和29.79%,平均為30.05%。由此可見(jiàn),通過(guò)在張掖市的2個(gè)試驗(yàn)地釋放天敵昆蟲(chóng)花絨寄甲后,不論是釋放成蟲(chóng)或者卵,均能對(duì)光肩星天牛的幼蟲(chóng)和蛹寄生,促使光肩星天牛快速死亡不再取食危害樹(shù)木,這樣不但降低了光肩星天牛的種群數(shù)量,而且使天敵昆蟲(chóng)花絨寄甲的種群數(shù)量得到了明顯地增加,特別是花絨寄甲成蟲(chóng)和卵卡的混合釋放,對(duì)光肩星天牛的平均寄生率最高,生物防治效果表現(xiàn)最明顯。
光肩星天牛幼蟲(chóng)在甘肅省張掖市主要危害二白楊,而對(duì)新疆楊的危害不嚴(yán)重。通過(guò)我們?cè)趶堃词?個(gè)試驗(yàn)林地釋放花絨寄甲卵和成蟲(chóng)的研究,表明這種天敵昆蟲(chóng)使光肩星天牛的蟲(chóng)口降低,防治效果明顯,并且也表現(xiàn)出很高的對(duì)光肩星天牛老熟幼蟲(chóng)、蛹的寄生率。當(dāng)既釋放花絨寄甲卵,同時(shí)也釋放成蟲(chóng),生物防治光肩星天牛的效果最好,分別達(dá)到46.32%和51.62%。因此,同時(shí)利用花絨寄甲卵和成蟲(chóng)綜合防治光肩星天牛效果最好。但是張掖市是典型的內(nèi)陸干旱地區(qū),氣候比較干燥少雨,晝夜溫差大,卵卡里的卵粒很小,約1 mm長(zhǎng),只是用1個(gè)80 g厚的紙包裹著進(jìn)行保護(hù),釘在排糞孔周?chē)?,可以說(shuō)基本上是直接暴露于陽(yáng)光之下,若空氣干燥、濕度低于40%以下,不利于花絨寄甲幼蟲(chóng)的孵化,更不利于花絨寄甲幼蟲(chóng)尋找光肩星天牛寄主。因此,根據(jù)張掖市的氣候條件,更適合釋放花絨寄甲的成蟲(chóng),對(duì)于氣候條件比較好、夏季濕度相對(duì)比較高的個(gè)別地區(qū),采用釋放花絨寄甲成蟲(chóng)的同時(shí)再釋放卵卡,這樣生物防治光肩星天牛的效果會(huì)更加明顯。
該研究以光肩星天牛有效排糞孔數(shù)量,作為天牛幼蟲(chóng)是否存活被寄生的判斷指標(biāo)存在一定的偏差,一是樹(shù)體在3.5 m以上的高度也會(huì)有天牛的危害,由于太高觀察不到?jīng)]有統(tǒng)計(jì);二是實(shí)際上光肩星天牛幼蟲(chóng)在林間樹(shù)木的齡期不整齊,不同地區(qū)林間樹(shù)木里的齡期也不一樣,這樣就會(huì)造成光肩星天牛幼蟲(chóng)在取食樹(shù)木后向樹(shù)外排糞的差異。另外,將樹(shù)木伐倒劈開(kāi)解剖時(shí),發(fā)現(xiàn)并不是所有的天牛幼蟲(chóng)、蛹都能被花絨寄甲幼蟲(chóng)寄生,特別是光肩星天牛的幼蟲(chóng)齡期在4齡以下的幾乎沒(méi)有被寄生。這也進(jìn)一步表明了大家普遍關(guān)注的利用天敵昆蟲(chóng)生物防治蛀干害蟲(chóng),防治效果不容易調(diào)查、判斷,實(shí)施生物防治的周期比較長(zhǎng)。
花絨寄甲作為光肩星天牛的天敵昆蟲(chóng),不僅對(duì)光肩星天牛具有良好的防治效果,而且不會(huì)對(duì)生物多樣性造成影響,還能持續(xù)起到對(duì)光肩星天牛的控制作用,使林間達(dá)到有蟲(chóng)無(wú)災(zāi)的最佳狀態(tài),既控制了害蟲(chóng)的發(fā)生危害,又保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。但是,林間許多樹(shù)木的死亡,除了被光肩星天牛危害外,還有對(duì)樹(shù)木管理不夠重視等原因引起的,如圖8所示。這些照片是我們?cè)谡{(diào)查天牛危害樹(shù)木時(shí),發(fā)現(xiàn)這些樹(shù)木已死亡或?qū)⒁劳鰰r(shí)拍攝的,但經(jīng)過(guò)實(shí)地觀察這些樹(shù)上并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)光肩星天牛危害的跡象,而完全是干旱造成的。因此,我們不僅要種樹(shù),讓其為人類(lèi)提供優(yōu)越的生存、工作環(huán)境,同時(shí)更要善待、愛(ài)護(hù)這些樹(shù)木,讓樹(shù)木健康生長(zhǎng),使其增強(qiáng)自身抵抗害蟲(chóng)等自然災(zāi)害的能力;同時(shí),使得自然界中對(duì)樹(shù)木生長(zhǎng)有益的生物因子不斷增多,而我們釋放的天敵昆蟲(chóng)花絨寄甲,也正是補(bǔ)充了這種有益的生物因子。利用天敵昆蟲(chóng)花絨寄甲生物防治光肩星天牛的危害,僅僅只是防治這種重大害蟲(chóng)的一個(gè)措施而已。因此,當(dāng)自然界中控制光肩星天牛這種蛀干害蟲(chóng)的有利生物因子的數(shù)量逐漸增加時(shí),必將會(huì)大大制約光肩星天牛的種群數(shù)量,從而達(dá)到減少光肩星天牛對(duì)樹(shù)木危害的作用。
圖8 楊樹(shù)枯死的照片
長(zhǎng)期以來(lái),防治光肩星天牛的危害主要依賴(lài)傳統(tǒng)防治技術(shù),對(duì)危害嚴(yán)重的樹(shù)木普遍采用伐除被害木、銷(xiāo)毀或者毒氣熏蒸處理。對(duì)危害較輕的樹(shù)木主要采取3種措施,一是用農(nóng)藥噴施機(jī)械給樹(shù)冠噴施化學(xué)農(nóng)藥,這項(xiàng)措施的防治機(jī)理是針對(duì)樹(shù)干里的光肩星天牛幼蟲(chóng)羽化為成蟲(chóng)后,在樹(shù)干上活動(dòng)、補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)和交配產(chǎn)卵時(shí)接觸到化學(xué)藥劑而致死。但自然界光肩星天牛的羽化期很長(zhǎng),最早從4月份下旬開(kāi)始,最晚到10中下旬結(jié)束,有近6個(gè)月的時(shí)間,為了達(dá)到好的防治效果,必須要多次在林間噴施化學(xué)農(nóng)藥,這就造成大量的化學(xué)農(nóng)藥污染了環(huán)境,特別是極大地傷害了有益生物天敵,同時(shí)嚴(yán)重破壞了自然界的生物多樣性,形成惡性循環(huán),使得光肩星天牛的危害越來(lái)越嚴(yán)重。二是對(duì)被光肩星天牛危害的樹(shù)干打孔注射化學(xué)藥劑,這項(xiàng)措施的防治機(jī)理是針對(duì)光肩星天牛羽化為成蟲(chóng)前的幼蟲(chóng)進(jìn)行防治。這兩種傳統(tǒng)的化學(xué)防治方法成本高、污染大。三是利用現(xiàn)代生物防治技術(shù),從目標(biāo)害蟲(chóng)的生態(tài)鏈中篩選出自然界專(zhuān)門(mén)的天敵——一種有益生物防治這種害蟲(chóng),可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)防治手段存在的不足,有效地減少化學(xué)農(nóng)藥的投入和使用,降低化學(xué)藥品對(duì)自然環(huán)境的污染程度,同時(shí)這種天敵昆蟲(chóng)來(lái)自于自然界,因此不會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成任何的破壞,并且是維持生物多樣性的一種重要自然力量[9-11]。我們的研究進(jìn)一步證明,利用生物防治技術(shù)防治害蟲(chóng),特別是在防治蛀干害蟲(chóng)時(shí),安全、環(huán)保,效果顯著,并且是可持續(xù)的綠色防控技術(shù)[12]。因此,建議在張掖市及全國(guó)其它地區(qū),采用科學(xué)的方法進(jìn)行大面積示范與推廣。
北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)2022年6期