膠林寒害與橡膠小蠹蟲發生為害的關系淺析

周 祥, 楊松靈, 楊文堅

(1.中國熱帶農業科學院橡膠研究所,儋州 571737; 2.海南大學環境與植物保護學院,儋州 571737)

天然橡膠是一種資源約束型戰略物資,目前我國已成為世界第一大天然橡膠消費國,其種植面積已超過870 000 hm2,主要分布在云南、海南、廣東等省區[1]。而橡膠樹本是原產于亞馬孫河流域的耐陰性熱帶樹種,在 10℃以下時光合作用停止,低于5℃會出現不同程度的寒害,0℃時樹梢和樹干枯死,低于-2℃時整株死亡[2]。我國天然橡膠種植區遭受低溫寒害嚴重,并且每次寒害過后橡膠小蠹蟲都會大量發生為害,使我國天然橡膠產業雪上加霜,蒙受重大經濟損失[3]。

橡膠小蠹蟲是鞘翅目(Coleoptera)鉆蛀橡膠樹干為害的蠹類甲蟲的通稱。我國為害橡膠樹的主要種類有小蠹科(Scoly tidae)的狹面材小蠹(Xyleborusaquilus Bland ford)、茶材小蠹(X.fornicatus Eichhoff),長小蠹科(Platypodidae)的鏟尾長小蠹(P latypusca lamus Bland ford)、角面長小蠹(P.secrelus Sampson)、小杯長小蠹(P.calicutus Chapuis)、錐尾長小蠹(P.solid us Walker);粉蠹科(Lyctidae)的橡膠肩角粉蠹(Lyctus sp.),筒蠹科(Lymexy lonidae)的短鞘長腹筒蠹(Atractoderas sp.)等。由于橡膠小蠹蟲生活于樹皮或材心內,為害隱蔽,繁殖力強,一經侵入樹身,即大量繁殖后代,且終身潛伏樹體內部,為害時間長久,造成橡膠樹樹勢衰弱,樹干易受風折,嚴重的導致植株死亡[4-8]。

橡膠小蠹蟲防治較為困難,故對其進行實時監測尤為重要。生產中已知低溫寒害影響橡膠樹生長,也引發橡膠小蠹蟲的發生為害,但尚不清楚如何影響橡膠小蠹蟲發生數量以及能否利用這種影響關系對橡膠小蠹蟲進行監測。本文查閱整理了我國主要植膠區低溫寒害及小蠹蟲發生為害的多年資料,分析低溫對小蠹蟲種群發生的影響,結果報道如下。

1 材料與方法

1.1 資料來源

資料部分來源于云南農墾總公司、海南農墾總公司及下屬的各分公司;部分來源于《中國期刊全文數據庫》、《中國博士論文學位論文全文數據庫》、《中國優秀碩士學位論文全文數據庫》、《中國重要報紙全文數據庫》、植膠區當地氣象站以及中國氣象局網站(http：∥www.cMa.gov.cn/)等。

1.2 調查方法

首先查閱我國植膠區歷年橡膠小蠹蟲發生為害率,再查詢小蠹蟲發生地對應的上一年及當年的氣象資料,主要收集極端低溫、低溫期平均溫度、低溫持續時間、橡膠樹寒害率、寒害危害程度等數據。

橡膠樹受低溫寒害級別劃分：0級無害(包括無葉枯);1級樹冠枝條發生梢枯或樹干出現少數爆皮流膠點(一蓬葉穩定后可開割);2級樹冠枝條枯死12 m以上或樹干出現較多的不成環狀的爆皮流膠點(兩蓬葉穩定后可開割);3級樹冠枝條枯死12 m以上至樹冠枝條全枯(應停割樹);4級主干枯至離芽接位1 m以上但未全枯(應強割樹);5級主干枯至離芽接位1 m以下但未全枯(應強割樹);6級地上部分全枯[9-12]。

1.3 數據處理

用 Microsoft Excel2003、SAS(Statistical Analysis System)9.0等軟件對數據進行分析,找出橡膠小蠹蟲發生為害與低溫寒害的數量關系。

2 結果與分析

2.1 植膠區低溫寒害和橡膠小蠹蟲發生為害的數據匯總

我國植膠區地處熱帶北緣,自大規模植膠以來已出現過多次嚴重寒害。云南橡膠墾區幾乎每年都有低溫寒害,特重寒害年份的橡膠寒害率最大,受害程度也最嚴重,受小蠹蟲為害也最嚴重。云南歷年的橡膠寒害及小蠹蟲發生為害情況匯總見表1。海南地處低緯度,寒害發生的年份不多,有小蠹 蟲為害的記錄年份數據只有3年,匯總入表2。

表1 云南墾區低溫、橡膠樹寒害及小蠹蟲發生情況1)

表2 海南墾區低溫、橡膠樹寒害及小蠹蟲發生情況1)

2.2 極端最低溫度對小蠹蟲發生的影響

云南植膠區寒害嚴重的年份如1984/1985、1999/2000、2007/2008年的冬春都出現極端低溫,橡膠小蠹蟲發生為害嚴重,見圖1。

圖1 極端低溫對小蠹蟲發生的影響

把歷年的極端低溫與橡膠小蠹蟲發生為害率兩組數據作散點趨勢圖進行比較,可以看出：極端溫度越低,小蠹蟲為害率越大。

把極端低溫當作自變量X、小蠹蟲為害率當作因變量Y對該組數據進行線性擬合的關系式為：Y=35.33-2.57X(R=0.65,F=6.67＞F0.05=5.12),該模型相關性達顯著。

2.3 低溫持續時間對小蠹蟲發生的影響

低溫持續時間的長短對小蠹蟲發生為害有一定的影響。如1984/1985、2007/2008年的冬春低溫持續期最長,小蠹蟲為害率最高;1992/1993、2006/2007年冬春低溫持續時間最短,小蠹蟲為害率最低。低溫持續時間與橡膠小蠹蟲發生為害率的變化如圖2所示。

把歷年的低溫持續時間與橡膠小蠹蟲發生為害率兩組數據作散點趨勢圖進行比較,可以看出：低溫持續時間越長,小蠹蟲為害率越大。

把低溫持續時間當作自變量X、小蠹蟲為害率當作因變量Y對該組數據進行線性擬合,得到關系式 ：Y=1.59+0.66X(R=0.64,F=6.07＞F0.05=5.12),該模型相關性達顯著。

圖2 低溫持續時間與小蠹蟲為害率變化圖

2.4 低溫期平均溫度對小蠹蟲發生的影響

低溫期平均氣溫是衡量寒害嚴重程度的指標之一,通常低溫期平均溫度越低,寒害越嚴重。但從圖3可以看到,低溫期平均溫度波動不大,而歷年的小蠹蟲發生為害率波動較大。

圖3 低溫期平均溫度對小蠹蟲發生的影響

把低溫期的平均溫度與橡膠小蠹蟲發生為害率兩組數據作散點趨勢圖進行比較,結果低溫期平均溫度與小蠹蟲為害率兩組數據之間的關系無規律性可尋。

兩組數據的線性擬合為Y=50.96-2.61X(R=0.38,F=1.52＜F0.05=5.12),R值和F值較小,相關性不顯著,說明低溫期平均溫度對小蠹蟲發生為害的影響無規律性。

2.5 橡膠樹寒害率與小蠹蟲發生為害的關系

橡膠小蠹蟲發生為害率隨橡膠樹寒害率的變化而表現對應的變化,從圖4中可以看出：橡膠樹寒害率增大,小蠹蟲發生為害率也增大;寒害率減小則小蠹蟲為害率也減小。

圖4 橡膠寒害率對小蠹蟲發生的影響

橡膠小蠹蟲發生為害率從大趨勢上還是隨著橡膠樹寒害率的增大而增大。以寒害率為自變量,小蠹蟲為害率為因變量,兩者的線性擬合式為：Y=0.67X-38.2(R=0.68,F=7.80＞F0.05=5.12),該模型相關性也達顯著。

2.6 橡膠樹寒害危害程度與小蠹蟲發生率的關系

橡膠小蠹蟲為害率與橡膠樹寒害危害程度的變化表現出一致性,圖5顯示：隨橡膠樹寒害危害程度增大小蠹蟲為害率也增大,1984/1985、1999/2000、2007/2008年的冬春橡膠樹寒害危害程度最高,小蠹蟲為害也最嚴重。

圖5 橡膠寒害程度對小蠹蟲發生的影響

從圖5可看出：橡膠小蠹蟲發生為害率整體隨橡膠樹寒害危害程度的變化而變化。將橡膠寒害危害程度作為自變量X,小蠹蟲為害率為因變量Y進行線性擬合,得出：Y=1.02X-15.34(R=0.85,F=21.33＞F0.01=10.56),該模型相關性達極顯著。

2.7 重要寒害指標組合與小蠹蟲發生為害的關系

從前面的分析可知,持續低溫時間(d)、極端低溫(℃)、橡膠樹寒害率(%)和橡膠樹寒害危害程度(%)等4個因子對橡膠小蠹蟲發生為害率(‰)影響最為明顯,其中后2個指標是前2個氣象指標直接作用的結果,有一致性,故選擇持續低溫時間、極端低溫、橡膠樹寒害危害程度等3個指標進行兩兩組合分別為自變量,小蠹蟲發生為害率為因變量進行多元線性回歸擬合,結果如表3。

表3 持續低溫時間、極端低溫、寒害危害程度與小蠹蟲為害率的線性回歸模型1)

從各回歸模型的R值和F值可以看出,持續低溫時間、極端低溫、寒害危害程度兩兩組合以及3個因子組合作為自變量與小蠹蟲為害率作為因變量的回歸模型相關性都很好(R值接近1),模型2達極顯著,模型1和3達顯著。生產中可以應用這3個模型對田間橡膠小蠹蟲的發生為害進行間接監測。

3 結論與討論

3.1 寒害指標與小蠹蟲發生為害的關系

極端低溫、持續低溫時間直接造成橡膠樹寒害,表現為：極端溫度越低、持續低溫時間越長、橡膠樹寒害率越高、寒害危害程度越大,橡膠小蠹蟲發生為害越嚴重。從表2中可以看出,海南膠園寒害與小蠹蟲發生為害的趨勢與云南植膠區一致。因數據少,不宜作回歸擬合分析。

3.2 寒害各指標的變化對小蠹蟲發生為害的影響

在寒害各指標中,如某項相同其他項的變化會影響到橡膠小蠹蟲的發生,如1988/1989和1992/1993年冬春極端低溫差不多(8.5℃和8.4℃),但低溫持續時間不同(34 d和11 d),則小蠹蟲發生為害率差別很大(分別為20.8‰和7.4‰)。而低溫持續時間差不多的1999/2000和2000/2001年冬春(分別22 d和20 d),由于極端低溫不同(-1.5℃和9.0℃),小蠹蟲發生為害率也不同(分別為44.0‰和15.8‰)。1992/1993和2006/2007年的冬春也表現出相同情況。4個寒害指標無論是單個還是組合起來考察,與橡膠小蠹蟲發生為害的相關性都達顯著,其中寒害危害程度與之相關性達極顯著。

3.3 氣象指標的變化區間

在作為自變量的各指標中,低溫持續時間、極端低溫直接影響到橡膠寒害率和寒害危害嚴重程度。理論上極端溫度越低、低溫持續時間越長,則橡膠樹受害面越廣,寒害危害程度也越嚴重,橡膠小蠹蟲的發生也越嚴重。在自然界里低溫持續時間、極端低溫是不能人為控制的,但在生產應用低溫持續時間和極端低溫對橡膠小蠹蟲的發生為害進行預測時,應考慮溫度和時間的變化區間,若溫度高,橡膠樹能正常生長,或溫度過低,短時間內橡膠樹即死亡,用氣象模型預測小蠹蟲的發生已無意義。建議用氣象指標模型預測小蠹蟲發生的適合溫度區間為[-2℃,10℃]。

[1]佘時英.2008年我國天然橡膠產業狀況與形勢分析[J].世界熱帶農業信息,2008,1(1)：11-14.

[2]黃文龍,陳瑤.低溫寒害次年的氣候特點及其對橡膠生產的影響[J].云南熱作科技,2001,24(3)：10-13.

[3]盛世法,楊雄飛,黃雅志.橡膠樹衰退與小蠹蟲危害的關系[J].熱帶農業科技,2003,26(3)：21-24.

[4]阿紅昌,楊焰平,李國華,等.云南橡膠樹小蠹蟲研究[J].熱帶農業科技,2009,32(1)：1-10.

[5]阿紅昌,黃雅志,楊雄飛.西雙版納橡膠小蠹蟲優勢種類和為害規律調查[J].云南熱作科技,2002,25(3)：9-11.

[6]黃雅志,阿紅昌.橡膠小蠹蟲的危害和防治[J].云南熱作科技,2001,24(3)：1-4.

[7]陳克難.景洪農場橡膠樹小蠹上危害現狀調查報告[J].云南熱作科技,1993,16(4)：16-18.

[8]鄒偉.橡膠樹小蠹蟲防治初報[J].云南熱作科技,2001,24(4)：5-8.

[9]胡卓勇.云南省熱區1999/2000年冬熱帶作物栽培措施與寒害調研報告[J].云南熱作科技,2001,24(增刊)：35-38.

[10]肖桂秀.云南省熱區1999/2000年冬橡膠品種與寒害專題調研報告[J].云南熱作科技,2001,24(增刊)：31-34.

[11]王樹明,陳積賢,白建相,等.云南東部墾區2004/2005年橡膠樹寒害調查報告[J].熱帶農業科技,2005,28(4)：22-26.

[12]陳偉強,白建相,李芹,等.云南河口地區2007/2008年冬春低溫與熱帶作物寒害[J].熱帶農業科技,2008,31(4)：43-47.