陳永森 黃國弟 李日旺 韋瀅軍 藍唯 梁宏合 農時鋒



摘要:【目的】對壯鋏普癭蚊進行入侵風險分析,評估其在我國的風險水平,為其風險管理提供技術支持。【方法】依據FAO有害生物風險分析程序,對壯鋏普癭蚊的入侵風險進行定性和定量分析,計算其綜合風險值(R),確定風險等級。【結果】壯鋏普癭蚊的綜合風險值(R)=2.0,即壯鋏普癭蚊在我國高度危險,可能會嚴重危害芒果產業的健康發展。【結論】壯鋏普癭蚊在我國具有高度的危險性,應將其列為二類檢疫對象進行管理;壯鋏普癭蚊為入侵有害生物,非國內新種,應列入《中華人民共和國進境植物檢疫性有害生物名錄》進行管理。
關鍵詞: 壯鋏普癭蚊;有害生物;風險分析;中國
中圖分類號: S41-30 文獻標志碼:A 文章編號:2095-1191(2017)03-0454-05
0 引言
【研究意義】芒果在全球熱帶作物中占有重要地位,印度、馬來西亞、泰國、巴基斯坦、菲律賓等國是主要栽培國,目前共有87個國家或地區栽培芒果,面積超過933萬ha,在熱帶水果中排名第三,僅次于柑桔和香蕉(羅學兵,2011)。近年來,得益于我國居民消費水平的不斷提高、電商和運輸物流行業的發展,芒果生產效益突出,我國芒果栽培面積迅速擴大。然而,隨著芒果生產規模化、集約化和產業化程度的進一步提高、新品種的引種和推廣及苗木在不同地區間的調運,新的入侵有害生物芒果象甲(Sternochetus Pierce)、壯鋏普癭蚊(Procontarinia robusta Li,Bu and Zhang)、畸型病(Fusarium mangiferae Britz,Wingfield et Marasas)和花癭蚊(Dasineura amaramanjarae Grover)等在我國的傳播為害風險嚴峻,嚴重威脅著芒果產業的安全。其中,壯鋏普癭蚊作為一種芒果葉部害蟲在疫區發生量大,密集取食,造成芒果葉片枯卷、脫落,出現“光桿梢”,從而影響樹體的光合作用和新梢的形成。目前,該蟲已在我國的福建和廣西發生,并有向周邊省(區)擴散的趨勢。因此,研究壯鋏普癭蚊在我國的入侵風險,掌握其綜合風險等級,增加對該蟲的認識和技術儲備,對保障我國芒果產業的健康發展具有重要意義。【前人研究進展】國內對壯鋏普癭蚊的研究主要集中在形態學、發生危害及防治技術方面。李軍等(2003)將壯鋏普癭蚊鑒定為雙翅目(Diptera)癭蚊科(Cecidomyiidae)普癭蚊屬(P. Kiefer & Ceeconi)的新種P. robusta Li,Bu and Zhang;王偉新和王宏毅(2005)、林振基等(2006b)對壯鋏普癭蚊的形態學和生物學特性進行了研究;林振基等(2006a)、劉文芳等(2006)、蘇燕蘋等(2006)、陳達嵩(2010)和蔡鴻嬌等(2012)對壯鋏普癭蚊的發生危害情況及化學防治等進行了報道,但化學防治效果未達到控制種群密度的要求;孫國坤等(2007)和蘇燕蘋(2013)進行了物理防治壯鋏普癭蚊研究;蔡鴻嬌等(2014)通過對壯鋏普癭蚊幼蟲、蛹、成蟲形態的電鏡掃描觀察及蟲癭形態特征觀察,并結合分子生物學技術測定線粒體COⅠ基因片段序列,確定壯鋏普癭蚊與P.matteiana Kiefer & Ceeconio同物異名,為外來入侵害蟲。國外對壯鋏普癭蚊的研究報道較少,僅限于發生危害情況和生物學特性方面。Jhala等(2008)研究了壯鋏普癭蚊在不同芒果品種上的發生為害情況;Mahmoodurrehman等(2013)研究了該蟲在巴基斯坦的分布、種群傳播規律和生物學特性等;Mardi等(2015)報道了該蟲在蘇丹的發生為害規律。【本研究切入點】壯鋏普癭蚊在國內僅福建和廣西有分布,大部分芒果產區尚未發生,但存在向其他產區擴散的風險。目前尚未見壯鋏普癭蚊在我國的風險分析評估的報道。【擬解決的關鍵問題】針對壯鋏普癭蚊在我國的發生情況,根據聯合國糧農組織(FAO)發布的《Pest Risk Analysis for Quarantine Pests》(PRA,植物檢疫有害生物風險分析準則)的程序(FAO,2003),從國內外已有發生地、可能存在的危險性、寄主作物的經濟地位、傳播擴散的可能性及風險管理難度等方面,對壯鋏普癭蚊的入侵風險進行定量分析,通過計算其綜合風險值確定風險等級,并提出相應的風險管理措施,為其風險管理提供技術支持。
1 材料與方法
1. 1 資料收集
收集國內外現有關于壯鋏普癭蚊的文獻資料,結合廣西現有踏查數據,得到全部壯鋏普癭蚊研究成果。
1. 2 分析方法
1. 2. 1 風險分析 根據FAO有害生物風險分析程序,從國內外已有發生地、可能存在的危險性、寄主作物的經濟地位、傳播擴散的可能性及風險管理難度等5個方面對壯鋏普癭蚊進行風險分析。
1. 2. 2 建立風險測評指標 根據蔣青等(1995)的方法,建立壯鋏普癭蚊危險性測評指標及綜合估算方法,并對測評指標進行定量分析和賦值(表1)。
1. 2. 3 綜合風險值(R)及各級指標評價值(Pi)的計算 參照蔣青等(1995)的方法,R及Pi的計算公式為:
式中,P1為該蟲在國外內已有發生地,根據表1內的評判標準直接獲得;P2為該蟲可能存在的潛在危害性,根據公式(2)計算;P3為寄主植物的經濟地位,根據公式(3)計算;P4為該蟲傳播擴散的可能性,根據公式(4)計算;P5為該蟲的風險管理難度,根據公式(5)計算。
P21、P22、P23、P31、P32、P33、P41、P42、P43、P44、P45、P51、P52和P53均由表1內的評判標準得到。
1. 2. 4 風險程度等級劃分 有害生物風險等級一般依據R值來劃分,共分為4級:極高風險,2.5≤R≤3.0;高度風險,2.4≤R≤2.0;中度風險,1.9≤R≤1.5;低度風險,1.0≤R≤1.4。
2 結果與分析
2. 1 壯鋏普癭蚊入侵風險定性分析結果
2. 1. 1 國內外已有發生地(P1) 在國外,1906年在印度由Kiefer和Ceeconio發現壯鋏普癭蚊并命名,至目前為止,已在印度、巴基斯坦、瓜德羅普島、巴西、拉丁美洲、吉布提、肯尼亞、南非、爪哇島、印度尼西亞、伊朗、斯里蘭卡及東帝汶等國家或地區發生(Githure et al.,1998;曾馳等,2014)。
在國內,壯鋏普癭蚊最早于1999年在福建省廈門市的芒果樹上發現(蘇燕蘋等,2006)。2003年,在廈門海滄及杏林一帶開始發現該蟲,2005年擴散至龍海、南安及泉州市區等周邊地區(林振基等,2006a)。2010年在福建惠安發現該蟲,2011年出現在福州及平潭島(蔡鴻嬌等,2012)。廣西于2014年初在南寧市的行道樹上發現,2015年開始擴散至南寧市周邊芒果園。
2. 1. 2 可能存在的潛在的危害性(P2) 壯鋏普癭蚊在廈門每年發生5代,每個世代歷期44~52 d,越冬蟲態為幼蟲或蛹,在葉片的蟲癭內越冬。幼蟲或蛹于3月底開始逐步孵化、羽化、交配產卵,世代重疊現象十分明顯。交尾后的雌蟲選擇在芒果樹初露苞的嫩葉背面上產卵,同一片葉可被多頭成蟲重復產卵。幼蟲在葉肉組織內取食,開始時受害部位出現黃白色針狀小點,隨著葉片組織不斷受到幼蟲取食刺激,葉肉細胞快速分裂增生,在葉面出現皰狀突起,形成綠色的蟲癭。受害的芒果園,株受害率可高達100%,葉受害率可達80%。葉片受害后會卷縮、變形,提前落葉,嚴重影響光合作用和營養生長,破壞園林景觀,造成減產(林振基等,2006a)。同時,由于幼蟲棲居在蟲癭內,增加了防治的難度和成本。
根據2016年4月的調查,在南寧市廣西亞熱帶作物研究所果園內,植株受壯鋏普癭蚊為害率達100%,植株新梢葉片受害率達100%,造成芒果減產。
目前國內外尚無芒果壯鋏普癭蚊可攜帶其他有害生物的報道。
2. 1. 3 寄主植物的經濟地位(P3) 芒果是第二大熱帶水果,在熱區中占有重要的經濟地位,栽培面積及年產量僅次于香蕉。據FAO報道,2004年全球有100多個國家或地區進出口芒果,只有85個國家或地區栽培芒果(韋家少,2005)。我國在世界芒果生產中占有重要地位,是芒果的主要生產和消費國,2003年收獲面積和產量居世界第8位(黃循精,2004),2015年收獲面積16.16萬ha,產量166.37萬t,產值85.11億元。
我國的芒果栽培區域主要是海南東部、廣東粵西地區、廣西右江河谷、云南金沙江流域、四川攀枝花市、福建南部和貴州黔南地區等7個熱帶亞熱帶省(區),特別是在廣西右江河谷地區、貴州黔南和云南金沙江流域,栽培芒果已成為農民增收的重要途徑,栽培面積和產量逐年上升。至2015年底,廣西芒果栽培面積69500 ha,產量48.98萬t,產值25.60億元;云南栽培面積35600 ha,總產32.89萬t。近年來,由于全國電商和物流行業的發展,全國各地民眾吃上鮮芒果的機會增大,消費和需求市場不斷擴大,芒果生產前景廣闊,具有重要的經濟效益。此外,芒果常作為南方地區庭園和街道綠化樹種,四季常綠,樹體美觀,具有重要的生態效益。
2. 1. 4 傳播擴散的可能性(P4)
2. 1. 4. 1 傳播的可能性 壯鋏普癭蚊成蟲體小而輕,飛翔能力弱,遠距離傳播需要時間長,但由于該蟲繁殖力強,生命周期短,使得其緩慢地從一個地區傳播到另一個地區成為可能。該蟲以幼蟲和蛹在葉片上的蟲癭內越冬,從產卵、幼蟲至蛹期全部在蟲癭內完成,極利于其隨芒果和園林綠化苗木的異地運輸而傳播,特別是作為疫區的福建是芒果和扁桃等綠化苗木的重要生產地,其苗木異地調運是壯鋏普癭蚊向外傳播的重要渠道。
2. 1. 4. 2 繁殖擴散的可能性 根據目前已有資料報道,壯鋏普癭蚊的寄主植物僅有芒果樹和扁桃樹。我國現有的芒果植區每年冬季極端低溫多在0 ℃以上,適宜壯鋏普癭蚊越冬。據農業部發展南亞熱帶作物辦公室的統計數據顯示,2015年我國芒果種植面積19.72萬ha(不含臺灣地區,下同),其中廣西6.95萬ha、海南4.76萬ha、云南3.56萬ha、四川2.35萬ha、廣東1.84萬ha、貴州0.16萬ha、福建0.10萬ha。此外,芒果和扁桃樹是我國熱區街道和道路的園林綠化主要樹種,使得壯鋏普癭蚊的繁殖擴散成為可能。
2. 1. 5 風險管理難度(P5) 由于壯鋏普癭蚊幼蟲和蛹均在蟲癭內完成,得到蟲癭外層組織的保護,一般觸殺性化學農藥防治效果差,給防控帶來了困難。
在防治壯鋏普癭蚊方面, Githure等(1998)報道未能找到有效的壯鋏普癭蚊化學防治方法。劉文芳等(2006)和陳達嵩(2010)使用打孔注藥法取得了良好的效果,但采用該法施藥1次的防治成本達6元/株,超出了一般種植戶的承受能力,可操作性不強。蘇燕蘋等(2006)使用齊螨素、吡蟲啉、氯氰菊酯、殺蟲雙等4種農藥和增效劑進行了藥效試驗,結果表明吡蟲啉防治效果最佳,但仍然不能控制壯鋏普癭蚊種群密度。孫國坤等(2007)和蘇燕蘋(2013)研究了利用修剪防控壯鋏普癭蚊的方法,發現在每年11月對受害嚴重的秋、冬梢進行修剪并集中燒毀,可降低越冬蟲源,具有一定的防治效果。曾馳等(2014)報道使用樂斯本、三氯氟氰菊酯與有機硅混合,對壯鋏普癭蚊的防治效果分別為50.17%和38.25%,效果不理想。
2. 2 壯鋏普癭蚊入侵風險定量分析結果
根據壯鋏普癭蚊風險性的逐步分析結果,各級評價指標的Pi值見表1。將表1的賦分值代入綜合風險值計算公式,計算可知壯鋏普癭蚊的綜合風險值(R)=
2.0,即壯鋏普癭蚊在我國具有高度危險性。
3 討論
危害我國芒果的壯鋏普癭蚊自2003年被鑒定為新種壯鋏普癭蚊(P. robusta Li,Bu and Zhang)后(李軍等,2003),根據我國植物檢疫規定未列入《中華人民共和國進境植物檢疫性有害生物名錄》中的檢疫對象。2014年證實該蟲與印度等13個國家或地區發生的P. matteiana Kiefer & Ceeconio為同物異名后(蔡鴻嬌等,2014),應將其列入進境檢疫對象,以對來自國外疫區的苗木實施嚴格的進境檢疫措施,確保入境苗木不攜帶蟲源。目前最新的《全國農業植物檢疫性有害生物名單》和各省農業植物檢疫性有害生物補充名單中均不包含壯鋏普癭蚊,其原因之一是國內尚未對其進行風險分析和評價,缺乏列入國內檢疫對象和進行風險管控的依據,本研究結果可為檢疫管理部門提供技術支持。
苗木在產區間的調運是壯鋏普癭蚊在疫區與非疫區間傳播的重要途徑。由于壯鋏普癭蚊為害的初始癥狀與葉癭蚊(Erosomyia mangiferae Felt)相似,因此需將幼蟲或蛹飼養至成蟲后才能鑒定,給檢驗帶來了困難,一旦將該蟲列入檢疫名單,其快速檢驗鑒定方法將是今后急需解決的技術問題。
壯鋏普癭蚊在熱區越冬時間短、繁殖力強、世代重疊、種群密度增加快,其寄主植物芒果樹和扁桃樹除屬經濟作物外,還普遍用于街道、道路、庭園等綠化,為熱區重要的綠化和觀賞樹種,這些內部和外部因素均為該蟲的越冬、定殖、傳播和擴散創造了良好條件,增加了防治難度。該蟲已在國內的福建和廣西南寧發生危害,發生面積約占全國總栽培面積的0.8%,目前國內外尚未找到在特定區域內撲滅該蟲的辦法,防治技術除應堅持修剪、集中燒毀蟲枝葉、冬季清園等農業及物理措施外,化學防治應選用吡蟲啉等低毒煙堿類殺蟲劑并添加有機硅分散劑,于該蟲羽化高峰期施藥防治。
4 結論
對壯鋏普癭蚊的入侵風險分析結果表明,壯鋏普癭蚊在我國具有高度的危險性,可在全國芒果植區內傳播、擴散、定殖和發生危害,對我國芒果產業的發展帶來嚴重威脅,應將其列為二類檢疫對象進行管理,在國內芒果和扁桃植區間實施嚴格的檢疫措施,防止其從疫區向非疫區傳播;同時,壯鋏普癭蚊為入侵有害生物,非國內新種,應列入《中華人民共和國進境植物檢疫性有害生物名錄》進行管理。
參考文獻:
蔡鴻嬌,王宏毅,侯有明,黃蓬英,傅建煒,楊廣. 2012. 廈門市入侵害蟲芒果壯鋏普癭蚊(雙翅目: 癭蚊科)為害情況調查[J]. 生物安全學報,21(1):46-51.
Cai H J,Wang H Y,Hou Y M,Huang P Y,Fu J W,Yang G. 2012. Investigation of the invasive insect Procontarinia robusta(Diptera: Cecidomyiidae) in Xiamen city[J]. Journal of Biosafety,21(1):46-51.
蔡鴻嬌,王宏毅,廖富榮,羅宇杰,高瞻. 2014. 芒果壯鋏普癭蚊同物異名形態結構及線粒體COⅠ基因證據[J]. 熱帶作物學報,35(8):1559-1564.
Cai H J,Wang H Y,Liao F R,Luo Y J,Gao Z. 2014. Evidences of Procontarinia robusta synonyms on morphological structure and the mitochondrial COⅠ gene[J]. Chinese Journal of Tropical Crops,35(8):1559-1564.
陳達嵩. 2010. 芒果壯鋏普癭蚊的發生與防治建議[J]. 福建農業,(10):10.
Chen D S. 2010. Occurrence and prevention advice of Procontarinia matteiana[J]. Fujian Agriculture,(10):10.
黃循精. 2004. 世界芒果的產銷動態[J]. 世界熱帶農業信息,(4):1-4.
Huang X J. 2004. Production and sales variation of the worlds mango[J]. World Tropical Agriculture Information,(4):1-4.
蔣青,梁憶冰,王乃揚,姚文國. 1995. 有害生物危險性評價的定量分析方法研究[J]. 植物檢疫, 9(4):208-211.
Jiang Q,Liang Y B,Wang N Y,Yao W G. 1995. Quantitative analysis methods for risk evaluation of pest[J]. Plant Qua-
rantine,9(4):208-211.
李軍,卜文俊,張清源. 2003. 危害芒果葉片的癭蚊科——中國新紀錄屬和一新種(雙翅目,癭蚊科)[J]. 動物分類學報,28(1):148-151.
Li J,Bu W J,Zhang Q Y. 2003. A new species of gall midge (Diptera:Cecidomyiidae) at tacking mango leaves from China[J]. Acta Zootaxonomica Sinica,28(1):148-151.
林振基,蔡武煌,吳阿松,康玉珠,張東斌. 2006a. 壯鋏普癭蚊在福建省的傳播為害調查[J]. 福建農業科技,(5):51-52.
Lin Z J,Cai W H,Wu A S,Kang Y Z,Zhang D B. 2006a. The spread and harm investigation of Procontarinia robusta in Fujiang province[J]. Fujian Agricultural Science and Technology,(5):51-52.
林振基,孫先昌,王宏毅,林玲玲,黃蓬英,阮麗玉,張清源.2006b. 壯鋏普癭蚊的形態學與生物學習性[J]. 華東昆蟲學報, 15(4):258-262.
Lin Z J,Sun X C, Wang H Y, Lin L L,Huang P Y,Ruan L Y, Zhang Q Y. 2006b. Morphology and biology of Procontarinia robusta[J]. Entomological Journal of East China, 15(4):258-262.
劉文芳,張萬旗,謝毅璇. 2006. 打孔注藥法防治芒果壯鋏普癭蚊試驗[J]. 華東昆蟲學報,15(1):75-77.
Liu W F,Zhang W Q,Xie Y X. 2006. Studies on trunk in jections to control Procontarinia robusta[J]. Entomological Journal of East China,15(1):75-77.
羅學兵. 2011. 芒果的營養價值、保健功能及食用方法[J]. 中國食物與營養, 17(7):77-79.
Luo X B. 2011. Nutritional value,health functions and consumption methods of mango[J]. Food and Nutrition in China, 17(7):77-79.
蘇燕蘋. 2013. 利用芒果樹物候期防治芒果壯鋏普癭蚊[J]. 福建熱作科技,38(3):40-43.
Su Y P. 2013. Controlling Procontarinia robusta using phenolo-
gical phases of mango plants[J]. Fujian Science & Techno-
logy of Tropical Crops,38(3):40-43.
蘇燕蘋,張萬旗,王謹,王宏毅. 2006. 芒果壯鋏普癭蚊在廈門危害情況及化學防治研究[J]. 福建熱作科技,31(3):1-3.
Su Y P, Zhang W Q,Wang J, Wang H Y. 2006. The damage condition and chemical prevention of Procontarinia robusta in Xiamen city[J]. Fujian Science & Technology of Tropical Crops,31(3):1-3.
孫國坤,王謹,王宏毅,張萬旗,陳和杰. 2007. 修剪芒果樹對芒果壯鋏普癭蚊的防治試驗[J]. 植物檢疫,21(1):16-17.
Sun G K,Wang J,Wang H Y,Zhang W Q,Chen H J. 2007. The prevention experiment through trimming of Procontarinia robusta[J]. Plant Quarantine,21(1):16-17.
王偉新,王宏毅. 2005. 芒果壯鋏普癭蚊生物學特性初報[J].福建農業學報,20(2):74-76.
Wang W X,Wang H Y. 2005. A preliminary report on biological characters of Procontarinia robusta in mango[J]. Fujian Journal of Agricultural Science,20(2):74-76.
韋家少. 2005. 世界芒果產業發展概況[J]. 中國熱帶農業,(5):22-25.
Wei J S. 2005. Mango industry in the world[J]. China Tropical Agriculture,(5):22-25.
曾馳,李友良,肖仁榮,黃林霞,Robleh Y D,Bourhan A A,彭宇. 2014. 吉布提芒果害蟲壯鋏普癭蚊研究初報[J]. 湖北大學學報(自然科學版),36(4):303-306.
Zeng C,Li Y L,Xiao R R,Huang L X, Robleh Y D,Bourhan A A,Peng Y. 2014. Preliminary study on Procontarinai robusta,one kind of pest of mango trees,in Djibouti[J]. Journal of Hubei University(Natural Science),36(4):303-306.
FAO. 2003. ISPM No. 11 Rev. 1: Pest risk analysis for quarantine pests including analysis of environmental risks[R]. Rome:FAO.
Githure C W,Schoeman A S,McGeoch M A. 1998. Differential susceptibility of mango cultivars in South Africa to galling by the mango gall fly, Procontarinia matteiana Kieffer & Cecconi(Diptera:Cecidomyiidae)[J]. African Entomology, 6(1):33-40.
Jhala R C,Patel Z P,Shah A H. 2008. Studies on the relative occurrence of leaf-gall midge(Procontarinia matteiana Kieffer and Cecconi) on different varieties of mango in south Gujarat, India[J]. Tropical Pest Management,33(4):277-279.
Mahmoodurrehman H,Mahmood R,Razaq M. 2013. Phenology, Distribution, Biology and Population trends of Procontarinia matteiana Kieffer and Cecconi(Diptera: Cecidomyiidae) in Punjab, Pakistan[J]. Pakistan Journal of Zoology, 45(4):941-947.
Mardi H G, Ahmed S E M K H,Taha A K. 2015. Mango leaf gall midge Procontarinia matteiana(Kieffer & Cecconi) (Diptera, Cecidomyiidae) in Sudan[J]. Greener Journal of Agricultural Sciences,5(3):076-080.
(責任編輯 麻小燕)