孫 峰，葉偉峰，潘志萍，陸永躍*

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，廣州 510642；2. 黃埔海關(guān)，廣州510730；3.廣東省科學(xué)院動(dòng)物研究所，廣東省動(dòng)物保護(hù)與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東省野生動(dòng)物保護(hù)與利用公共實(shí)驗(yàn)室，廣州 520620)

棉花粉蚧PhenacoccussolenopsisTinsley，又名扶桑綿粉蚧，屬半翅目Hemiptera粉蚧科Pseudococcidae綿粉蚧屬Phenacoccus，是一種危害園林、水果、大田作物的害蟲(chóng)(Tinsley, 1898;陸永躍等，2008)。棉花粉蚧寄主范圍廣泛,可危害包括錦葵科Malvaceae、茄科Solanaceae、菊科Asteraceae、大戟科Euphorbiaceae、莧科Amaranthaceae和葫蘆科Cucurbitaceae等53個(gè)科154種植物(Arifetal.，2009)。而且在受災(zāi)區(qū)域其寄主范圍還在不斷擴(kuò)大，如2009年浙江省調(diào)查到的寄主植物有19科29種，但2011年增長(zhǎng)為33科 66種(周灣等，2010；周灣等，2012)。棉花粉蚧主要寄主植物除扶桑Hibiscusrosa-sinensis外,還有棉花Gossypiumspp.、茄子Solanummelongena、南瓜Cucurbitamoschata、番茄Solanumlycopersicum、向日葵Helianthusannuus、巴豆Crotonsparsiflorum、蜀葵Althaearosea、豚草Ambrosiaartemisiifolia等(The ICAC Recorder,2008)。截止2015年，中國(guó)大陸扶桑綿粉蚧寄主植物共報(bào)道了56科166種(汪金蓉等，2015)。

棉花粉蚧主要以若蟲(chóng)和雌成蟲(chóng)危害寄主植物的幼嫩部分，可導(dǎo)致植物長(zhǎng)勢(shì)衰弱、生長(zhǎng)緩慢或停止、落葉落花等(王琳和楊曉朱，2010)。同時(shí)該蟲(chóng)分泌的蜜露可誘發(fā)霉污病，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致植物整株死亡(Dutt,2007;武三安和張潤(rùn)志，2009)。截至2012年，棉花粉蚧已通過(guò)扶桑、棉花等多種農(nóng)林植物傳播、擴(kuò)散至中國(guó)13個(gè)省區(qū)，對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)危害和潛在威脅巨大(王偉蘭，2014)。

鑒于棉花粉蚧是新入侵我國(guó)大陸的一種危險(xiǎn)性害蟲(chóng)，因具有繁殖能力強(qiáng)、年發(fā)生世代多、世代重疊、種群增長(zhǎng)潛力大等優(yōu)勢(shì)生物學(xué)特性，該蟲(chóng)能在短時(shí)間內(nèi)暴發(fā)成災(zāi)。為明確該蟲(chóng)對(duì)主要寄主作物的危害，本文觀察研究了不同種群密度下棉花粉蚧初始種群密度對(duì)扶桑生長(zhǎng)的影響，為制定棉花粉蚧的防治指標(biāo)提供理論依據(jù)，以期為進(jìn)一步進(jìn)行測(cè)報(bào)和綜合治理提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試蟲(chóng)源：供試棉花粉蚧采自廣州地區(qū)扶桑植株上，室溫下( 26～28℃)用扶桑植株飼養(yǎng)2個(gè)世代以上，獲得同一時(shí)間段的個(gè)體較均一、健康的初孵若蟲(chóng)供試。

供試植株：扶桑植株采用扦插法種植在長(zhǎng)×寬×高分別為 100 cm×60 cm×20 cm 的塑料盆中，每盆種1株，正常肥水管理，選擇長(zhǎng)勢(shì)較好、高度相近的植株作為供試植株。

1.2 試驗(yàn)方法

將供試的棉花粉蚧初孵若蟲(chóng)按每株50頭、100頭、200頭、400頭、800頭的數(shù)量梯度分別接于各盆中的扶桑植株，并在植株主莖基部4～5 cm高度涂抹一圈凡士林，以防蚧蟲(chóng)逃逸。每個(gè)處理設(shè)10盆，對(duì)照設(shè)10盆。每隔3 d觀察1次，記錄各扶桑植株上棉花粉蚧蟲(chóng)期、蟲(chóng)量和扶桑的植株高度、莖粗度以及生長(zhǎng)情況。植株高度采用直尺測(cè)量莖基部到頂芽的高度，莖粗度采用游標(biāo)卡尺測(cè)量莖基部6～7 cm處的莖稈直徑長(zhǎng)度。整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間氣溫在 24～30℃。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)分析與處理采用 SPSS14.0軟件進(jìn)行分析， 繪圖采用 Excel 軟件。

圖1 不同種群密度下棉花粉蚧對(duì)扶桑株高的影響Fig.1 Effect on the height of Hibiscus rosa-sinensis under different population densities of Phenacoccus solenopsis

2 結(jié)果與分析

2.1 棉花粉蚧對(duì)扶桑株高的影響

試驗(yàn)結(jié)果表明，棉花粉蚧對(duì)扶桑株高的生長(zhǎng)的抑制作用顯著(圖1、圖2)。接蟲(chóng)4 d后，初始蟲(chóng)量達(dá)到200頭/株以上時(shí)，受害扶桑高度生長(zhǎng)量與對(duì)照植株已出現(xiàn)明顯差異，表明棉花粉蚧接入扶桑后，其取食危害顯著影響到植物的生長(zhǎng)。隨著時(shí)間推移，對(duì)照植株株高、株高增長(zhǎng)量與受害植株的差異越來(lái)越明顯。從8月17日到9月6日，棉花粉蚧在扶桑上從初孵若蟲(chóng)發(fā)育到雌蟲(chóng)產(chǎn)卵，經(jīng)歷20 d。經(jīng)過(guò)棉花粉蚧一個(gè)發(fā)育歷期(20 d)危害后，初始蟲(chóng)量為50頭/株時(shí)，扶桑株高及株高增長(zhǎng)量與對(duì)照植株差異顯著，扶桑株高及株高增長(zhǎng)量分別降低達(dá)15.4%和28.9%，表明初始蟲(chóng)量達(dá)到50頭/株時(shí)，對(duì)扶桑苗期高度生長(zhǎng)危害已經(jīng)比較明顯。隨著棉花粉蚧蟲(chóng)口密度的增加，扶桑株高和株高增長(zhǎng)量逐漸降低。初始蟲(chóng)量為400頭/株時(shí)，扶桑株高及株高增長(zhǎng)量分別降低達(dá)38.7%和70.2%，此蟲(chóng)害時(shí)植株高度生長(zhǎng)已接近停滯狀態(tài)。

圖2 不同種群密度下棉花粉蚧對(duì)扶桑株高增長(zhǎng)量的影響Fig.2 Effects on the height increment of Hibiscus rosa-sinensis under different population densities of Phenacoccus solenopsis

把各處理在各時(shí)間的蟲(chóng)量換算為蟲(chóng)口當(dāng)量值，對(duì)危害時(shí)間x1、蟲(chóng)口當(dāng)量x2和扶桑株高Y之間的關(guān)系進(jìn)行二次曲線擬合，得到擬合曲線方程：Y=13.58+0.4590x1-0.01135x2+ 0.008436x1x1+0.000004364x2x2-0.0001141x1x2，R2值為0.881。對(duì)方程擬合值和實(shí)測(cè)值之間進(jìn)行方差分析，F(xiàn)=0.365，df=70，P=0.9997，因此該模型成立，扶桑株高擬合值和實(shí)測(cè)值見(jiàn)圖3。對(duì)危害時(shí)間x1、蟲(chóng)口當(dāng)量x2和扶桑株高增長(zhǎng)量Y之間的關(guān)系進(jìn)行二次曲線擬合，得到擬合曲線方程：Y=0.1802+0.4706x1-0.008916x2+0.004865x1x1+0.000003339x2x2-0.00009183x1x2，R2值為0.921。對(duì)方程擬合值和實(shí)測(cè)值之間進(jìn)行方差分析，F(xiàn)=0.776，df=70，P=0.999，因此該模型成立，扶桑株高增長(zhǎng)量擬合值和實(shí)測(cè)值見(jiàn)圖4。

圖3 扶桑株高實(shí)測(cè)值和擬合值的關(guān)系Fig.3 Relationship between the measured value and the fitting values of the height of Hibiscus rosa-sinensis

圖4 扶桑株高增長(zhǎng)量實(shí)測(cè)值和擬合值的關(guān)系Fig.4 The relationship between the measured value and the fitting value of the height increment of Hibiscus rosa-sinensis

2.2 棉花粉蚧對(duì)扶桑莖粗的影響

試驗(yàn)結(jié)果表明，棉花粉蚧對(duì)扶桑莖粗的生長(zhǎng)有一定影響(圖5，圖6)。經(jīng)過(guò)棉花粉蚧一個(gè)發(fā)育歷期危害后，受害扶桑植株莖粗與對(duì)照植株均緩慢生長(zhǎng)。初始蟲(chóng)量為50頭/株時(shí)，扶桑莖粗及莖粗增長(zhǎng)量與對(duì)照植株差異不顯著。初始蟲(chóng)量為100頭/株時(shí)，扶桑莖粗增長(zhǎng)量與對(duì)照植株差異顯著，表明初始蟲(chóng)量達(dá)到100頭/株時(shí)對(duì)扶桑莖粗生長(zhǎng)危害已經(jīng)比較明顯。隨著棉花粉蚧蟲(chóng)口密度的增加，扶桑莖粗及莖粗增長(zhǎng)量逐漸降低。初始蟲(chóng)量為400頭/株時(shí)，扶桑莖粗和莖粗增長(zhǎng)量與對(duì)照相比分別降低21.2%和39.6%。

圖5 不同種群密度下棉花粉蚧對(duì)扶桑莖粗的影響Fig.5 Effect on stem diameter of Hibiscus rosa-sinensis under different population densities of Phenacoccus solenopsis

圖6 不同種群密度下棉花粉蚧對(duì)扶桑莖粗增長(zhǎng)量的影響Fig.6 Effect on stem diameter increment of Hibiscus rosa-sinensis under different population densities of Phenacoccus solenopsis

對(duì)危害時(shí)間x1、蟲(chóng)口當(dāng)量x2和扶桑莖粗Y之間的關(guān)系進(jìn)行二次曲線擬合，得到擬合曲線方程：Y=2.683+0.1475x1-0.0004851x2-0.0007914x1x1+0.0000002847x2x2-0.00003113x1x2，R2值為0.984。對(duì)方程擬合值和實(shí)測(cè)值之間進(jìn)行方差分析，F(xiàn)=0.012，df=70，P=0.994，因此該模型成立，扶桑莖粗?jǐn)M合值和實(shí)測(cè)值見(jiàn)圖7。對(duì)危害時(shí)間x1、蟲(chóng)口當(dāng)量x2和扶桑莖粗增長(zhǎng)量Y之間的關(guān)系進(jìn)行二次曲線擬合，得到擬合曲線方程：Y=0.3679+1.509x1-0.008666x2-0.0008912x1x1+0.000002367x2x2-0.00008866x1x2，R2值為0.985。對(duì)方程擬合值和實(shí)測(cè)值之間進(jìn)行方差分析，F(xiàn)=0.365，df=70，P=0.996，因此該模型成立，扶桑莖粗增長(zhǎng)量擬合值和實(shí)測(cè)值見(jiàn)圖8。

圖7 扶桑莖粗實(shí)測(cè)值和擬合值的關(guān)系Fig.7 Relationship between the measured value and the fitting value of stem diameter of Hibiscus rosa-sinensis

圖8 扶桑莖粗增長(zhǎng)量實(shí)測(cè)值和擬合值的關(guān)系Fig.8 Relationship between the measured value and the fitting values of stem diameter increment of Hibiscus rosa-sinensis

3 結(jié)論與討論

研究與為害相關(guān)的害蟲(chóng)蟲(chóng)口密度和害蟲(chóng)對(duì)作物的為害程度時(shí)，由于害蟲(chóng)種類(lèi)、個(gè)體大小、為害方式、為害部位、為害生育期、環(huán)境條件等諸多因素的影響，即使是對(duì)同一種害蟲(chóng)，也因不同蟲(chóng)期個(gè)體大小、種群結(jié)構(gòu)等因素的存在，很難獲得統(tǒng)一的目標(biāo)害蟲(chóng)為害水平的標(biāo)準(zhǔn)。

棉花粉蚧是2008年發(fā)現(xiàn)入侵中國(guó)大陸的重要害蟲(chóng)(陸永躍等，2008)。該蟲(chóng)寄主植物廣泛，而且隨著侵入地區(qū)變化有逐步擴(kuò)大的趨勢(shì)，其主要危害大田作物、蔬菜、觀賞植物、雜草、灌木及一些小喬木(Arifetal.，2009)。2005年巴基斯坦信德省、旁遮普省、印度等地的棉區(qū)大面積暴發(fā)成災(zāi)，給當(dāng)?shù)孛藁ǚN植業(yè)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失(Anonymous，2005)。關(guān)鑫等(2011)研究了自然條件下棉花粉蚧入侵定殖能力，廣州地區(qū)6～8月番茄、棉花田新入侵的棉花粉蚧的最小入侵種群規(guī)模為36～40頭。不同寄主植物上發(fā)育歷期和實(shí)驗(yàn)種群的研究結(jié)果表明，在適宜條件下棉花粉蚧種群趨勢(shì)指數(shù)可高達(dá)190以上(黃芳等，2011；Luetal.，2011；關(guān)鑫等，2012a；關(guān)鑫等，2012b)。孫峰等(2011a，2011b)研究了棉花粉蚧不同蟲(chóng)口密度對(duì)苗期棉花的危害情況，結(jié)果顯示，棉花受其危害后出現(xiàn)葉片卷曲/畸形、葉片枯萎、頂心枯死、植株生長(zhǎng)停滯、植株死亡等癥狀。受害后植株出現(xiàn)各種癥狀比率顯著較高，當(dāng)蟲(chóng)量達(dá)每株200～400頭及以上時(shí)危害較為嚴(yán)重。并測(cè)定了以棉花為食料的扶桑綿粉蚧 1 齡若蟲(chóng)、2齡若蟲(chóng)、3齡若蟲(chóng)、4～5日齡和12～14日齡雌成蟲(chóng)的生物量，結(jié)果表明，隨著不斷發(fā)育，該蟲(chóng)蟲(chóng)體質(zhì)量呈加速度增大趨勢(shì)，3齡若蟲(chóng)后進(jìn)入了快速增長(zhǎng)期，12～14日齡時(shí)即將產(chǎn)仔前達(dá)到最大。黃芳等(2017)報(bào)道了高效率的取食可導(dǎo)致棉花粉蚧對(duì)馬鈴薯幼苗具有極強(qiáng)的致害性，低起始為害密度可在為害后10 d導(dǎo)致植株出現(xiàn)大量枯葉及枯梢，造成植株不可恢復(fù)的傷害。這是由于棉花粉蚧為害馬鈴薯幼苗后，隨時(shí)間發(fā)展，依次表現(xiàn)出黃葉、枯葉、枯梢等癥狀，顯著地降低馬鈴薯幼苗對(duì)強(qiáng)光的耐受能力。同樣，在Huang等(2016)棉花粉蚧為害影響番茄光合作用的結(jié)果中得到類(lèi)似的結(jié)果。因此，通過(guò)探索不同初始接種量的棉花粉蚧對(duì)扶桑生長(zhǎng)的影響以及相應(yīng)的防治指標(biāo)研究，可以為遭受棉花粉蚧危害地區(qū)的扶桑種植提供一定的指導(dǎo)。

盡管棉花粉蚧對(duì)植株高度、莖粗等生長(zhǎng)指標(biāo)的影響并不能夠完全反映產(chǎn)量的損失，但對(duì)于認(rèn)識(shí)該害蟲(chóng)種群密度與作物受損程度之間的關(guān)系非常重要，可以為制定相應(yīng)的防治指標(biāo)提供理論依據(jù)。本研究試驗(yàn)觀察了接種不同種群密度的棉花粉蚧對(duì)扶桑苗期生長(zhǎng)的變化規(guī)律。結(jié)果表明，棉花粉蚧不同初始種群密度對(duì)扶桑生長(zhǎng)產(chǎn)生不同的影響，當(dāng)初始蟲(chóng)量較低時(shí)，對(duì)扶桑生長(zhǎng)的影響較小，隨著蟲(chóng)量的增加，扶桑生長(zhǎng)影響明顯，表現(xiàn)為生長(zhǎng)顯著減緩，葉片萎縮、脫落等癥狀。隨著棉花粉蚧種群密度的增加，扶桑株高增長(zhǎng)量和莖粗增長(zhǎng)量逐漸降低，并在扶桑上對(duì)棉花粉蚧的危害時(shí)間和種群蟲(chóng)口當(dāng)量分別與寄主株高、株高增長(zhǎng)量、莖粗、莖粗增長(zhǎng)量之間的關(guān)系進(jìn)行二次曲線擬合，分別得到三者之間的擬合方程，通過(guò)方程模擬，計(jì)算出已知該蟲(chóng)種群密度在一定時(shí)間內(nèi)危害寄主的株高、株高增長(zhǎng)量、莖粗和莖粗增長(zhǎng)量，初步推算出棉花粉蚧的防治指標(biāo)，為制定棉花粉蚧的防治指標(biāo)提供理論依據(jù)，也為其他刺吸式口器害蟲(chóng)相關(guān)研究提供參考。

在野外條件下，田間棉花粉蚧的種群密度與植物物生長(zhǎng)關(guān)系受到土壤質(zhì)地、 施肥、環(huán)境氣候、其它病蟲(chóng)害等多方面的影響，是難以準(zhǔn)確測(cè)定棉花粉蚧種群密度與損失之間的關(guān)系。國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者一般是在可控的環(huán)境下進(jìn)行評(píng)估測(cè)試，并且也多以植物的生長(zhǎng)情況代替真實(shí)產(chǎn)量(龍海波等，2015)。而本試驗(yàn)中的棉花粉蚧對(duì)寄主植物生長(zhǎng)的變化規(guī)律測(cè)定及數(shù)學(xué)模型都是建立在實(shí)驗(yàn)室條件下，與生產(chǎn)實(shí)踐中的防治指標(biāo)存在差異，因此對(duì)于寄主植物上的棉花粉蚧的防治指標(biāo)的計(jì)算，在指導(dǎo)田間生產(chǎn)時(shí)，還需結(jié)合田間實(shí)際情況綜合考慮，進(jìn)一步開(kāi)展相關(guān)的田間試驗(yàn)，進(jìn)行研究與校驗(yàn)，從而準(zhǔn)確地計(jì)算其防治指標(biāo)。