朱海涵,賀虹,魏琮*
(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院植保資源與病蟲害治理教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西楊凌 712100;2.西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院,陜西楊凌 712100)
黑蚱蟬Cryptotympana atrata(Fabricius)俗稱知了,是世界性害蟲,在我國(guó)北至河北,南至海南,東至海濱,西至四川都有發(fā)生[1]。該害蟲主要危害蘋果、梨、棗、葡萄、桃、李、杏、橘以及楊、柳、槐、榆等30余種果樹和其他林木[2-3]。梁海周 等認(rèn)為其在南方6 a完成1代[4];康雅萍等則認(rèn)為一般5~6 a完成1代,但長(zhǎng)者可達(dá)12~13 a[5];周堯 等認(rèn)為其在陜西5 a完成1代[6]。黑蚱蟬若蟲長(zhǎng)期在地下土壤中隱蔽生活,并以刺吸式口器吸食寄主樹木根部汁液,影響樹勢(shì)發(fā)育;成蟲除繼續(xù)以口器危害寄主枝條外,更以雌蟲在新生枝條上產(chǎn)卵而造成更加嚴(yán)重的危害:其發(fā)達(dá)的產(chǎn)卵器不但可以劃破枝梢皮層造成物理?yè)p害(形成深達(dá)木質(zhì)部的連片卵窩),使寄主水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸導(dǎo)受阻,還可引起滴露和病菌感染,造成枝梢潰瘍枯死、結(jié)果期延遲、果實(shí)脫落、品質(zhì)下降和收益降低,且危害可能會(huì)逐年加重[3-4,7-9]。國(guó)外關(guān)于蟬科昆蟲對(duì)寄主植物危害的研究主要集中于十七年蟬Magicicada cassini,對(duì)黑蚱蟬的研究較少;我國(guó)則有較多學(xué)者對(duì)黑蚱蟬的危害進(jìn)行了研究[9-12],但關(guān)于黑蚱蟬在陜西渭北地區(qū)對(duì)蘋果等果樹的危害規(guī)律研究一直比較缺乏。陜西渭北地區(qū)是我國(guó)的重要優(yōu)質(zhì)蘋果產(chǎn)區(qū),蘋果種植面積和產(chǎn)量分別占整個(gè)陜西省的82%和77%[13]。近年來(lái),渭北地區(qū)黑蚱蟬危害日益加重,蘋果樹的生長(zhǎng)和結(jié)實(shí)受到嚴(yán)重影響。為了明晰渭北地區(qū)蘋果生產(chǎn)過(guò)程中黑蚱蟬的危害現(xiàn)狀及其規(guī)律,本研究在渭北蘋果優(yōu)產(chǎn)區(qū)白水縣選取了不同類型的蘋果園,對(duì)黑蚱蟬在這些果園中的產(chǎn)卵習(xí)性及危害特點(diǎn)、規(guī)律等進(jìn)行了研究,以便為渭北及相近地區(qū)果園的黑蚱蟬防治、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)提供信息和科學(xué)依據(jù)。
1.1 材料 2010年9月下旬至10月中旬(黑蚱蟬產(chǎn)卵末期),在陜西省渭南市白水縣西北農(nóng)林科技大學(xué)蘋果試驗(yàn)基地,分別選擇樹齡、株距、行距、間作作物、種植走向等不同的6個(gè)果園,對(duì)黑蚱蟬的產(chǎn)卵危害及其規(guī)律進(jìn)行調(diào)查研究。各試驗(yàn)果園的具體情況如表1所示。
表1 試驗(yàn)園基本情況
1.2 調(diào)查方法
1.2.1 不同果園受害株率調(diào)查 按照對(duì)角線法,分別于不同的試驗(yàn)果園中各隨機(jī)選擇50株果樹進(jìn)行調(diào)查,統(tǒng)計(jì)受害株率和單株受害枝條數(shù)。
1.2.2 黑蚱蟬對(duì)果園中不同方位果樹的危害調(diào)查于每個(gè)試驗(yàn)園東、西、南、北、中5個(gè)方位各選擇20株果樹,調(diào)查并記錄各方位果樹的受害株率及受害枝條的數(shù)量。
1.2.3 黑蚱蟬對(duì)果樹不同方位枝條的危害調(diào)查于每個(gè)試驗(yàn)園中選擇50株受害果樹,調(diào)查并記錄果樹不同方位的受害枝條數(shù)量,使用Origin 7.5對(duì)所獲數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖分析。
1.2.4 黑蚱蟬的產(chǎn)卵量及卵在枝條上的分布規(guī)律在6個(gè)試驗(yàn)園中隨機(jī)采集100枝受害枝條,測(cè)量并記錄每個(gè)枝條的直徑、黑蚱蟬產(chǎn)卵部位的長(zhǎng)度、產(chǎn)卵部位基部距離枝梢的長(zhǎng)度、刻槽數(shù)和產(chǎn)卵量等,使用SPSS分析軟件對(duì)以上統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行兩兩之間的相關(guān)分析和線性回歸分析。
2.1 不同果園受害株率 樹齡為15 a的果園受害株率為94%,樹齡為5~7 a的果園受害株率在28%~32%之間,樹齡為2 a的果園受害株率僅為8%。15年生果園中受害果樹單株平均受害枝數(shù)為8.2枝/株,明顯高于其他試驗(yàn)園(表2),表明黑蚱蟬對(duì)果園果樹的危害程度與樹齡呈正相關(guān)。另外,樹齡相同但間作物不同的2~4號(hào)果園,受害株率分別為30%、32%和30%,表明不同間作作物對(duì)黑蚱蟬在蘋果園中的產(chǎn)卵危害影響不顯著。
表2 黑蚱蟬對(duì)不同果園的危害情況
2.2 黑蚱蟬對(duì)果園不同方位果樹的危害 樹齡15 a的1號(hào)果園在東、西、南、北、中5個(gè)方位上受害株率分別為90%,100%,95%,95%和95%,平均受害枝條數(shù)分別為7.2枝/株、8.7枝/株、7.7枝/株、8.1枝/株和9.3枝/株,總體受害顯著重于其他果園,且中部果樹的受害枝條數(shù)略多于其他4個(gè)方位的果樹;樹齡7 a 2~4號(hào)果園和5 a 5號(hào)果園中,各個(gè)方位果樹的受害情況差別不顯著;樹齡2 a 6號(hào)果園受害最輕(圖1)。以上結(jié)果表明,黑蚱蟬對(duì)果園不同方位果樹的危害與樹齡及間作物種類等無(wú)顯著的相關(guān)性(危害規(guī)律不明顯)。
圖1 各果園不同方位果樹受害情況
2.3 黑蚱蟬對(duì)果樹不同方位枝條的危害 樹齡15 a的1號(hào)果園中部枝條受害最重(平均受害枝條數(shù)為2.0枝/株),其次為東、西方位的枝條(平均受害枝條數(shù)分別為1.8枝/株和1.9枝/株),南、北方位的枝條受害最輕(平均受害枝條數(shù)分別為1.3枝/株和1.4枝/株)。樹齡7 a的2號(hào)果園和樹齡5 a的5號(hào)果園中,果樹枝條受害最重的為東、西方位,其次為南、北方位,中部枝條則受害最輕;但樹齡同樣為7 a的3號(hào)、4號(hào)果園中,果樹枝條受害最重的為南、北方位,其次為東、西方位,中部枝條受害也最輕(圖2)。以上結(jié)果表明,果樹不同方位枝條的受害差異與樹齡無(wú)明顯相關(guān)性,但與果樹的栽培走向密切相關(guān):南北方向栽培的1,2,5號(hào)果園,果樹東、西方位的枝條受害較為嚴(yán)重;而東西方向栽培的3號(hào)和4號(hào)果園,果樹南、北兩個(gè)方位的枝條受危害較重。
圖2 果樹不同方位枝條受害情況
2.4 黑蚱蟬的產(chǎn)卵規(guī)律
2.4.1 黑蚱蟬的產(chǎn)卵習(xí)性及其卵在枝條上的分布規(guī)律 黑蚱蟬產(chǎn)卵枝條的直徑在2.6~6.1 mm之間,平均4.2 mm(圖3a),這些枝條均為1~2年生幼嫩枝條。產(chǎn)卵部位長(zhǎng)度在5.8~35.2 cm之間,產(chǎn)卵部位平均長(zhǎng)度為15.6 cm(圖3b)。產(chǎn)卵部位基部距離枝梢頂端的長(zhǎng)度在14.9~38.9 cm之間,平均長(zhǎng)度為28.1 cm(圖3c)。黑蚱蟬在不同枝條上的產(chǎn)卵刻槽數(shù)在12.0~69.0個(gè)之間,平均為35.1個(gè)/枝,且47%的受害枝條在靠近枝梢一端具1~2個(gè)空刻槽(圖3d);單枝刻槽的平均卵粒數(shù)在5.0~8.7粒之間(空刻槽除外),單枝刻槽平均卵量為6.8粒(圖3e)。單枝條的總卵量主要在77.0~447.0粒之間,超過(guò)90%受害枝條的卵量集中在100~400粒,平均241.3粒/枝(圖3f)。以上結(jié)果表明,黑蚱蟬在渭北地區(qū)蘋果園中的產(chǎn)卵危害主要集中在1~2年生的幼嫩枝條上,且對(duì)果樹的危害比較嚴(yán)重。
2.4.2 黑蚱蟬產(chǎn)卵枝條直徑、產(chǎn)卵部位長(zhǎng)度、單枝刻槽數(shù)及單枝總卵量的相關(guān)性分析 產(chǎn)卵枝條直徑和產(chǎn)卵部位長(zhǎng)度、產(chǎn)卵枝條直徑和單枝刻槽數(shù)、產(chǎn)卵枝條直徑和單枝總卵量、產(chǎn)卵部位長(zhǎng)度和單枝刻槽數(shù)、產(chǎn)卵部位長(zhǎng)度和單枝總卵量、單枝刻槽數(shù)和單枝總卵量之間的相關(guān)系數(shù) r分別為0.625,0.661,0.625,0.894,0.898和0.969。經(jīng)相關(guān)系數(shù)顯著檢驗(yàn),各個(gè)變量之間均存在極顯著的正相關(guān)關(guān)系。產(chǎn)卵部位長(zhǎng)度和單枝刻槽數(shù)、產(chǎn)卵部位長(zhǎng)度和單枝總卵量、單枝刻槽數(shù)和單枝總卵量之間的相關(guān)性最密切。
2.4.3 黑蚱蟬產(chǎn)卵枝條直徑、產(chǎn)卵部位長(zhǎng)度、單枝刻槽數(shù)及單枝總卵量的回歸分析 為了進(jìn)一步明晰黑蚱蟬產(chǎn)卵枝條直徑、產(chǎn)卵部位長(zhǎng)度、單枝刻槽數(shù)和單枝總卵量之間的相互關(guān)系,在相關(guān)性分析的基礎(chǔ)上,對(duì)以上4個(gè)統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行了回歸分析。結(jié)果表明,產(chǎn)卵枝條直徑(x,mm)和產(chǎn)卵部位長(zhǎng)度(y,cm)之間的線性回歸方程:y=-3.408+4.556x,P=0.000<0.01,表明線性回歸系數(shù)4.556是極顯著的;產(chǎn)卵枝條直徑和產(chǎn)卵部位長(zhǎng)度呈正相關(guān),即產(chǎn)卵枝條直徑每增加1 mm,產(chǎn)卵部位長(zhǎng)度增加4.556 cm。
產(chǎn)卵枝條直徑(x)和單枝刻槽數(shù)(y)、產(chǎn)卵枝條直徑(x)和單枝總卵量(y)、產(chǎn)卵部位長(zhǎng)度(x)和單枝刻槽數(shù)(y)、產(chǎn)卵部位長(zhǎng)度(x)和單枝總卵量(y)、單枝刻槽數(shù)(x)和單枝總卵量(y)之間的線性回歸方程分別為:y=-8.889+10.574x,y=-70.858+74.564x,y=4.950+1.940x,y=19.167+14.275x,y=-7.931+7.093x。經(jīng)t檢驗(yàn),5個(gè)回歸方程的回歸系數(shù)都是極顯著的,且均為正相關(guān)。該結(jié)果表明,受害枝條4個(gè)統(tǒng)計(jì)量之間存在顯著的線性關(guān)系(例如,產(chǎn)卵枝條直徑每增加1 mm,其卵量可增加74.564粒),可通過(guò)調(diào)查統(tǒng)計(jì)其中1個(gè)變量而對(duì)其他變量進(jìn)行推測(cè),從而對(duì)黑蚱蟬的發(fā)生進(jìn)行測(cè)報(bào)并制定準(zhǔn)確、科學(xué)的防治措施。
圖3 黑蚱蟬的產(chǎn)卵量及卵在枝條上的分布規(guī)律
本研究結(jié)果表明,黑蚱蟬在渭北地區(qū)對(duì)蘋果園的危害與果園樹齡呈正相關(guān),這與張格成等的觀點(diǎn)一致,即隨著樹齡增加樹冠逐年增大(為黑蚱蟬提供了更多適合產(chǎn)卵的幼嫩枝條),黑蚱蟬危害趨于嚴(yán)重[14]。果樹不同方位枝條受黑蚱蟬產(chǎn)卵危害的程度與果園的栽培走向密切相關(guān),即南北栽培走向果園中東西方位枝條受害較重,反之則南北方位枝條受害較重,這應(yīng)與“蟬喜歡在開(kāi)放、有光照地方產(chǎn)卵”的習(xí)性密切相關(guān)[15],因?yàn)橥兄邢噜徆麡溟g交錯(cuò)枝條更多,促使黑蚱蟬更多選擇在光照充足的枝條上產(chǎn)卵。
本研究中蘋果園間作物的有無(wú)及種類差異對(duì)黑蚱蟬的產(chǎn)卵危害無(wú)顯著影響,這可能是因?yàn)楹隍葡s主要在樹枝上活動(dòng),一般不與間作物直接接觸;但也可能與間作物是否含有易揮發(fā)物質(zhì)相關(guān)。本研究中調(diào)查的果園主要間作物為白三葉草Trifolium repens和紫花苜蓿Medicago sativa,它們的揮發(fā)物質(zhì)較少,對(duì)黑蚱蟬無(wú)明顯誘集或驅(qū)避作用,但這些間作物為黑蚱蟬的天敵提供了適宜棲息環(huán)境[16-18]。例如,日本弓背蟻Camponotus japonicus和一些蜘蛛在間作白三葉草和紫花苜蓿的果園中種群數(shù)量明顯大于無(wú)間作的果園,前者可捕食爬出地面的黑蚱蟬老齡若蟲及淺土層中的初孵若蟲,后者則通過(guò)捕食、結(jié)網(wǎng)降低了黑蚱蟬初孵若蟲的存活率。另外,間作物還可通過(guò)調(diào)節(jié)土壤肥力及微生物群落結(jié)構(gòu)促進(jìn)果樹生長(zhǎng),間接提高了果樹對(duì)黑蚱蟬危害的抗御力[16,20]。
黑蚱蟬在渭北地區(qū)蘋果園的產(chǎn)卵危害規(guī)律明顯,主要集中在直徑為2.6~6.1 mm(平均直徑為4.2 mm)的1~2年生幼嫩枝條上產(chǎn)卵,產(chǎn)卵部位基部距離枝梢頂端的距離為10.8~56.2 cm(平均距離為28.1 cm);產(chǎn)卵枝條直徑、產(chǎn)卵部位長(zhǎng)度、單枝刻槽數(shù)和單枝總卵量之間存在明顯的線性相關(guān)。這些規(guī)律為渭北地區(qū)黑蚱蟬的危害預(yù)測(cè)及相應(yīng)防治措施的制定提供了科學(xué)依據(jù),可在果園的日常經(jīng)營(yíng)管理中結(jié)合其生活習(xí)性和產(chǎn)卵規(guī)律,通過(guò)以下措施對(duì)其進(jìn)行有效控制:1)結(jié)合日常管理及冬、夏季果樹整形修剪等,及時(shí)清除產(chǎn)卵受害枝和新生徒長(zhǎng)枝、旺枝和虛旺枝(尤其是通風(fēng)、光照條件較好一側(cè)),并運(yùn)出果園處理,以有效降低果園中黑蚱蟬卵的數(shù)量。2)在果實(shí)采收后對(duì)園土進(jìn)行深翻耕,使越冬若蟲不能順利完成越冬,降低其蟲口數(shù)量及對(duì)果樹根部的危害。3)每年5~6月在初孵若蟲入土及淺土層爬行、末齡若蟲出土羽化期,利用化學(xué)藥劑防治、人工燈誘捕捉等方法進(jìn)行防治;同時(shí),可采用樹根周圍覆蓋麥糠、樹干20~50 cm處包裹塑料帶(寬度10~20 cm)等措施阻止老熟若蟲上樹羽化及初孵若蟲入土越冬[3-5]。4)利用果園固氮綠肥及其他經(jīng)濟(jì)作物的間作套種,促進(jìn)天敵的生存和繁育,利用生物防治措施降低黑蚱蟬的蟲口數(shù)量及危害。5)在果園或周邊開(kāi)展家禽、小型家畜的立體化生態(tài)養(yǎng)殖(散養(yǎng)、放養(yǎng)),利用它們的取食、驚擾和威脅作用減低果園中黑蚱蟬的蟲口數(shù)量及其危害。
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