陸春顯,趙 巖
(1 河南省南陽市內鄉縣植保植檢站,474350)(2 中國農業大學植物保護學院)
實蠅隸屬于雙翅目實蠅科,主要分布于亞洲熱帶、亞熱帶和暖溫帶以及澳大利亞和南太平洋地區,少數種類分布于非洲南部和夏威夷群島[1-2]。實蠅種類多,分布廣,絕大多數種類為水果和蔬菜作物害蟲[3-5]。實蠅中有國際上重要的檢疫性害蟲,會造成流行區內果蔬類作物的大幅度減產;一旦隨寄主傳入適生條件優越的非疫區后,就有隨時暴發災害的可能,從而帶來重大經濟損失[6]。近年來,隨著全球氣候變暖及國內果蔬大范圍交互調運,實蠅害蟲在我國發生程度不斷加重并呈擴大蔓延的趨勢,對果蔬類作物的生產構成嚴重威脅。
河南省是我國農業大省,是許多水果蔬菜的重要產區,實蠅的危害也非常嚴重。圍繞河南省實蠅的發生與為害特征已有部分研究報道[7-13],然而這些研究大部分只分析了實蠅發生的種群動態,對實蠅種群數量與不同氣候因子及其他因子的相關關系分析較少。河南省南陽市內鄉縣大橋鄉楊溝村柑橘種植面積近萬畝,柑橘是當地農民致富的主要經濟來源,但實蠅危害逐漸加重。內鄉縣實蠅害蟲種類主要為橘小實蠅(Bactrocera dorsalisHendel)、南亞果實蠅(Zeugodacus tauWalker)和具條實蠅(Z.scutellataHendel)。這3 種實蠅的寄主范圍非常廣泛,橘小實蠅可為害柑橘、番石榴、楊桃、芒果、香蕉、茄子、辣椒、瓜類等40 多科250 多種水果和蔬菜;南亞果實蠅可為害16 科80 余種植物,主要嗜食植物集中在甜瓜屬、南瓜屬、絲瓜屬、冬瓜屬和苦瓜屬等蔬菜作物;但國內外有關具條實蠅寄主種類一直缺乏系統統計,至今關于具條實蠅寄主為茄科植物和某些瓜類的果實抑或葫蘆科植物的花朵尚無確切結論[14-16]。橘小實蠅和南亞果實蠅的為害方式均主要為雌成蟲產卵于果實中,卵孵化為幼蟲取食果肉,使果實腐爛、掉落,輕者降低果實的品質和產量,重者造成絕收,給農業生產帶來了巨大的損失。通常認為,寄主果實是具條實蠅產卵及幼蟲生長的主要部位[13],但也有研究發現其喜好在瓜類花朵上產卵[1]。
為明確當前氣候和農業種植背景條件下內鄉縣重要經濟作物實蠅害蟲的主要發生種類和發生動態,我們對2016—2018 年連續3 年的誘集數據進行了整理分析,并對影響實蠅種群數量變動的因素進行了分析,為及時掌握實蠅在當地的發生、危害情況并采取有針對性的防治措施提供理論依據。
橘小實蠅性誘劑為誘蠅醚(Methyleugenol,Me),南亞果實蠅和具條實蠅性誘劑為誘蠅酮(Cuelure,Cue),2 種試劑均購自華恒天然生物制品廠。誘捕器采用國際標準塑料Steiner 式誘芯,誘芯以棉花為載體。
(1)誘集方法。Me 或Cue 與含有酒精的馬拉硫磷(75%馬拉硫磷與93.75%酒精的體積比為1∶5)按1∶1 比例混合均勻后,滴在誘捕?內的棉芯中,30 d 更換1 次誘芯。誘捕器懸掛高度1.5~2.0 m(視作物情況而定),誘捕?間距不少于50 m[17]。監測期間每7 d 調查1 次,收集誘捕器中的實蠅,帶回當地植保站,鑒定種類并計數[18]。監測時間為2016—2018 年每年的5 月初至11 月中旬。
(2)誘集地點。選擇瓜類及柑橘種植相對集中的內鄉縣趙店鄉崗堤村(111.84°E,33.13°N)、灌漲鎮天池村(111.95°E,33.04°N)作為南亞果實蠅和具條實蠅監測點,大橋鄉楊溝村(111.84°E,33.00°N)作為橘小實蠅和具條實蠅監測點,每個監測點設3 個誘集點,每個誘集點懸掛1 個誘捕器。
將年份(X1)、日期(X2)以及內鄉縣平均氣溫(X3)、平均最高氣溫(X4)、平均最低氣溫(X5)、平均年降水量(X6)、平均日照時數(X7)及5 cm地溫(X8)與3 種實蠅誘集數量進行相關性分析及主成分分析。不同影響因子與實蠅發生動態之間的相關性、主成分分析通過IBM SPSS Statistics 25 完成,繪圖通過Origin 8.5 完成。
溫度和降水量等氣象資料來自河南省南陽市內鄉縣氣象局。
2016—2018 年3 年共誘捕到橘小實蠅、南亞果實蠅和具條實蠅共58 134 頭。其中,具條實蠅數目最多,為37 369 頭,占調查總數的64.28%;南亞果實蠅11 502 頭,占19.79%;橘小實蠅9 263 頭,占15.93%。
2016 年,3 種實蠅均于7 月13 日開始出現,橘小實蠅的誘捕盛期為9 月初至10 月底,10 月11日達到最高峰;南亞果實蠅的誘捕盛期為8 月初至10 月底,10 月11 日達到最高峰;具條實蠅的誘捕盛期為7 月下旬至9 月下旬,9 月3 日達到最高峰。10 月11 日還可誘集到極少量具條實蠅,以后沒有誘集到,橘小實蠅和南亞果實蠅在11 月中下旬才逐漸沒有。具條實蠅的誘集數目遠高于另外2 種實蠅,在誘集盛期可達到4 600 余頭,南亞果實蠅誘集數次之,橘小實蠅誘集數最少(圖1-A)。
2017 年,橘小實蠅、南亞果實蠅和具條實蠅分別于8 月7 日、6 月26 日和6 月26 日出現;誘捕盛期分別為8 月下旬至10 月底、8 月上旬至10 月底、7 月下旬至9 月下旬,分別于9 月8 日、8 月23 日和8 月7 日達到誘集最高峰,具條實蠅在10月中旬還可誘集到極少量,之后沒有誘集到,其他2 種實蠅在11 月中下旬才逐漸沒有。具條實蠅誘集數目仍最高,南亞果實蠅次之,橘小實蠅最少(圖1-B)。
2018 年,橘小實蠅于7 月19 日出現,8 月中旬至10 月底為誘捕盛期,9 月6 日達到誘捕最高峰,11 月中旬逐漸誘捕不到;南亞果實蠅于7 月26 日開始誘捕到,8 月底至10 月中旬為誘捕盛期,9 月27 日達到誘捕最高峰,10 月下旬逐漸沒有;具條實蠅于7 月1 日開始誘捕到,誘集盛期為7 月中下旬至9 月初,8 月9 日達到最高峰,10 月下旬逐漸誘捕不到。仍以具條實蠅誘集數目最高,南亞果實蠅降為誘集數目最低,橘小實蠅的誘集數目明顯增長(圖1-C)。

圖1 2016—2018 年河南內鄉重要經濟作物實蠅發生動態
2.2.1種群數量與有關因子的相關性
相關性分析結果表明,橘小實蠅種群動態與年份、日期、平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低氣溫和5 cm 地溫均呈正相關關系,相關性為極顯著(表1)。南亞果實蠅種群動態與日期、平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低氣溫和5 cm 地溫均呈正相關關系,相關性為極顯著(表2)。具條實蠅種群動態與日期、平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低氣溫和5 cm 地溫均呈正相關關系,相關性為極顯著(表3),這些說明這3 種重要經濟作物實蠅種群數量的變化與這些影響因子有密切關系。

表1 河南內鄉橘小實蠅種群動態與有關因子的相關性
2.2.2影響實蠅種群數量變動因子的主成分分析
根據相關性分析結果對3 種實蠅的重要影響因子進一步進行主成分分析。橘小實蠅,對年份(X1)、日期(X2)、平均氣溫(X3)、平均最高氣溫(X4)、平均最低氣溫(X5)和5 cm 地溫(X8)這6 個影響因子進行分析的結果顯示,第1 個主成分的特征值為4.110,貢獻率為68.499%,為最主要的成分。根據主成分1 在各影響因子變量上的載荷,發現平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低氣溫和5 cm 地溫的載荷數值較大,可認為這4 個氣候因子綜合作用對橘小實蠅害蟲發生的影響最大。

表2 河南內鄉南亞果實蠅種群動態與有關因子的相關性

表3 河南內鄉具條實蠅種群動態與有關因子的相關性
南亞果實蠅,對日期(X2)、平均氣溫(X3)、平均最高氣溫(X4)、平均最低氣溫(X5)和5 cm地溫(X8)這5 個因子進行分析發現,第1 個主成分為最主要的成分,其特征值為4.108,貢獻率為82.165%,根據主成分1 在各影響因子變量上的載荷,發現平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低氣溫和5 cm地溫這4個氣候因子綜合作用對南亞果實蠅害蟲發生的影響最大。
具條實蠅,對日期(X2)、平均氣溫(X3)、平均最高氣溫(X4)、平均最低氣溫(X5)和5 cm 地溫(X8)這5 個影響因子進行主成分分析發現,第1 個主成分的特征值為4.349,貢獻率為72.486%,根據主成分1 在各影響因子變量上的載荷,同樣是平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低氣溫和5 cm 地溫這4 個氣候因子綜合作用對具條實蠅害蟲發生的影響最大。
因此,影響3 種實蠅在河南內鄉種群發生量的關鍵影響因子為:平均氣溫(X3)、平均最高氣溫(X4)、平均最低氣溫(X5)和5 cm 地溫(X8),可以作為氣象因子選擇的綜合指標來分析河南內鄉重要經濟實蠅種群變化規律。分析這4 個氣候因子(x)與3 種實蠅誘捕量(y)的關系,擬合得到以下關系(圖2):
平均氣溫:y=24.18+7.21E-4x+1.28E-7x2
平均最高氣溫:y=29.28+5.34E-4x+1.96E-7x2
平均最低氣溫:y=20.08+0.00104x+2.13x2
5 cm 地溫:y=27.66+5.97 E-4x+2.62E-7x2

圖2 2016—2018 年河南內鄉重要經濟作物實蠅誘捕量與氣候因子關系
河南省內鄉縣地處黃河中下游,分屬長、淮、漢三大水系,屬北亞地帶與暖溫帶過渡型氣候,其西北、北面環山,對夏秋北上的潮濕氣流和冬季南下的冷氣起屏障作用,故其境內較省內其他平原地區年平均氣溫略高,年平均濕度較大[19-20]。因此適宜的氣候為果實蠅在當地的發生提供了有利的條件。同時該地處于豫鄂陜邊界交匯處,也為果實蠅的遷飛、傳播帶來嚴重的威脅。
本研究針對河南省南陽市內鄉縣橘小實蠅、南亞果實蠅及具條實蠅的種群動態及可能的影響因子進行了研究。誘集結果表明,具條實蠅誘集量最高,是內鄉縣的優勢實蠅物種,強于其他2 種實蠅,但橘小實蠅的誘集數目有逐年上升的趨勢。3 種實蠅在整個調查期間的種群數量動態變化呈明顯的單峰型,因此推測3 種實蠅在當地1 年發生1 代,這也與前人的研究一致[13,21-22]。具條實蠅發生高峰期出現在每年7 月中下旬至9 月底,正值當地氣溫最高、降水量相對集中、光照時間較長的一段時間;其他2 種實蠅發生盛期與之呈現明顯的錯峰現象,基本為8 月中下旬至10 月底。本研究中誘集的橘小實蠅主要來自大橋鄉楊溝村的柑橘種植基地,該時期與當地的柑橘成熟期基本一致,由此可見寄主的生長和成熟期也是影響果實蠅種群發生期的關鍵因素之一。
相關研究表明,溫度、濕度、光照對實蠅的發育有一定影響,溫度直接或間接地通過對實蠅發育率、死亡率和生育力來影響實蠅種群數量,濕度對實蠅成蟲羽化有影響,而中長期光照對實蠅的種群增殖有利[23-24]。對此,我們也針對內鄉縣的主要氣候因子:平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低氣溫、平均年降水量、平均日照時數、5 cm 地溫,以及年份、日期對種群動態影響進行相關性分析和主成分分析。分析結果表明,氣象要素是影響橘小實蠅種群消長規律的主要因素,尤其是溫度。平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低氣溫和5 cm 地溫這4 個氣候因子是影響內鄉縣3 種果實蠅發生的關鍵氣候因子,而且均與實蠅的發生呈正相關,這與前人研究結果相一致[25-29]。溫度升高有利于實蠅越冬蟲發育的提早,并加快蟲體發育速度[30];同時溫度也可通過影響寄主的發育成熟期而對實蠅發生盛期和高峰期產生決定性影響。內鄉縣7—8 月的氣溫較高,最低氣溫和最高氣溫相差不大,平均氣溫穩定,相對濕度較高,該期間的溫度和濕度都比較適合實蠅的生長發育繁殖,所以造成實蠅種群在這個季節大發生。除此之外,我們還研究了年份和日期對果實蠅發生的影響,結果表明日期對3 種實蠅的發生也是關鍵影響因子,年份是橘小實蠅發生的關鍵影響因子。分析認為,日期反映了寄主的生長與成熟期,9—10 月是橘小實蠅當地主要寄主柑橘的成熟季節,因此發生量較大。同時,3 年來內鄉縣的柑橘種植面積逐漸擴大,橘小實蠅的發生也愈加嚴重。但橘小實蠅是否能在當地定殖還需后續進一步研究。
該研究以內鄉縣為代表首次開展了河南省南陽市橘小實蠅、南亞果實蠅及具條實蠅3 種重要果實蠅的周年發生動態研究,明確了其發生特點、主要發生時期,并分析了可能的關鍵影響因子,這為南陽市乃至整個河南省的蔬菜瓜果等重要經濟作物的實蠅害蟲防控提供了理論依據。