楊 柳,張廣杰,郭佩佩,任豪輝,依明江·圖爾迪,馬少軍,王云鶴,馬德英
(新疆農業大學農學院/農林有害生物監測與安全防控重點實驗室,烏魯木齊 830052)
【研究意義】白星花金龜Protaetia(Liocola)brevitarsis(Lewis)成蟲[1]是一種常見的農業害蟲,取食危害桃Amygdaluspersica、葡萄Vitisvinifera、向日葵Helianthusannuus、玉米Zeamays等[2-3]。該蟲于2001年在新疆昌吉發現[2],昌吉市各鄉鎮、烏魯木齊安寧渠、米泉、石河子等地也發生[4]。白星花金龜成蟲的自然遷飛、隨寄主農產品及副產品的運輸、糞肥運輸是其傳播擴散的主要途徑。對白星花金龜傳統防治方法通常有農業防治[5]、生物防治[6]等。而白星花金龜通常在果實成熟期危害,化學防治會影響果品品質[7]。研究有效防治白星花金龜成蟲危害且對作物果實安全尤為重要。【前人研究進展】白星花金龜成蟲具有很強的趨化性和趨腐性,利用這一特性進行誘集具有選擇性強、減少環境污染等優點。通常利用糖醋液或信息素對白星花金龜野外誘集研究[8],高有華等[9]利用不同配比糖醋液在葡萄園中對白星花金龜進行誘集,發現30%紅糖溶液和配方為白酒∶紅糖∶醋∶水=1∶3∶6∶9的糖醋液對白星花金龜有顯著誘集效果;吐努合·哈米提[10]發現當糖醋液配比為紅糖∶米醋∶白酒:水=4∶3∶1∶2時對葡萄園白星花金龜有較好的誘集效果;馬麗等[11]用西瓜豆醬和不同配比的糖醋液對桃園白星花金龜進行誘捕試驗,發現果實成熟期用西瓜豆醬(西瓜∶黃豆=15∶1)誘捕白星花金龜具顯著效果;王清華等[12]研究了幾種引誘劑對白星花金龜的誘集作用,30%蔗糖溶液、30%D-果糖溶液、反-2-己烯醛、乙酸丁酯、苯酚等幾種物質對白星花金龜均有誘集作用,30%蔗糖溶液誘集效果最好;Michael等[13]研究監測了白星花金龜的發生及根除有效措施。【本研究切入點】有關研究不同的果實和牛糞處理對白星花金龜成蟲的誘集效果文獻較少,比較桶狀誘捕器、小蠹誘捕器、水盆誘捕器對白星花金龜成蟲的誘集效果。【擬解決的關鍵問題】利用白星花金龜成蟲嗜食成熟果實并有趨甜和趨腐且于腐殖質較多的糞肥中產卵特性,選用西瓜、甜瓜、番茄、蟠桃、蘋果6種果實分別和牛糞組成誘集組合體對葡萄園白星花金龜成蟲進行誘集。在收集成蟲的同時可降低其對葡萄園的危害;在桶狀誘捕器、小蠹蟲誘捕器和水盆誘捕器中篩選最佳誘捕器,為實際應用提供理論依據。
試驗于新疆吐魯番市高昌區亞爾鄉亞爾果勒村葡萄種植核心區開展,試驗地一:長90 m,寬40 m,共12行;試驗地二:長60 m,寬為35 m,共10行。兩試驗地葡萄均為東西方向種植,棚架栽培,葡萄品種均為無核白,處于果實成熟期。
腐熟牛糞(吐魯番市亞爾鄉亞爾果勒村);蟠桃、西瓜、番茄、甜瓜、蘋果(吐魯番市高昌區農貿市場);紅糖(烏魯木齊市水磨溝區德全食品廠);米醋(廣東美味鮮調味食品有限公司);白酒(新疆小白楊酒業有限公司);白星花金龜誘芯(持效期為30 d,由北京中捷四方生物科技股份有限公司提供);桶狀誘捕器、小蠹蟲誘捕器(北京中捷四方生物科技股份有限公司);水盆誘捕器(廣東藍天塑料制品有限公司);四臂嗅覺儀(點將集團有限公司);電子天平(梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司);毛線;10 mL量筒等。圖1,表1

注:a:小蠹蟲誘捕器;b:桶狀誘捕器;c:水盆誘捕器。

表1 各誘捕器構造規格Table 1 Specifications for each trap construction
1.2.1 白星花金龜成蟲對果實和牛糞處理趨性
參考高有華[9]利用Y型嗅覺儀測定白星花金龜成蟲對不同引誘劑的選擇行為方法,在室內26℃±1℃條件下,將11 g腐熟牛糞、新鮮成熟果實(番茄、蟠桃、西瓜、甜瓜、蘋果)各1 g全部均勻切成小塊后投放于腐熟牛糞(10 g)上層表面共同置于四臂嗅覺儀味源瓶中,11 g糖醋液(3∶4∶1∶2)為對照。每次測試前通氣5 min,調節電子流量計為0.6 L/min,使氣味充滿管道,以保證測試結果。并于每次測試后,用95%乙醇清潔收集瓶及方位室,干燥后使用。取足量生長狀態一致的白星花金龜雌、雄成蟲并饑餓4 h備用。成蟲按連續單頭接入嗅覺儀方位室的方式測定,10頭為1組,雌、雄成蟲分別測定,每組重復3次,將10頭雌蟲與10頭雄蟲視為群體。每組測試5頭后,調換味源瓶位置,并于每組測試后更換味源物。通氣后觀察其3 min內(即從放入方位室開始計時到進入收集瓶的時間)的行為選擇反應,當成蟲進入收集瓶則視為選擇,3 min內不作選擇,則記無反應。分別用吸引率、選擇系數等[14]指標評價白星花金龜對不同引誘物的嗅覺反應程度。
吸引率=味源管中蟲數量/測試蟲總數量×100%;選擇系數=(味源管中蟲數量-對照管中蟲數)/測試蟲總數量×100%。
選擇系數大于0,表示試蟲對味源物質有趨性,數值越大,表示趨性越強,最大值為1;選擇系數若小于0,則表示試蟲對味源有負趨性(即忌避性)。
1.2.2 果實和牛糞處理對葡萄園白星花金龜成蟲誘集效果比較
2019年7月24日~8月7日,選取試驗地一中心位置4行,將90 m長葡萄架平均分成空白區、果實和牛糞誘集區、牛糞誘集區,每處理區長、寬分別為30 m×2 m,處理區面積60 m2。于果實和牛糞誘集區中間20 m2區域堆置5堆長、寬、高為0.5 m×0.5 m×0.3 m且含水量為55%±5%的腐熟牛糞,堆距1.5 m,將新鮮成熟果實(蟠桃、西瓜、番茄、甜瓜、蘋果)各2 kg全部均勻切割成塊后分別均勻平鋪于腐熟牛糞上層表面;牛糞誘集區處理方法同果實和牛糞誘集區,以不投放果實為準。共3個處理區,每處理區重復4次。試驗期間每天調查并記錄各處理區中間20 m2區域葡萄上白星花金龜成蟲發生數量,收集并記錄不同處理誘集白星花金龜成蟲數量,每隔2 d更換新鮮的果實,調查15 d后,統計腐熟牛糞內卵及幼蟲數量。
1.2.3 不同誘捕器對葡萄園白星花金龜成蟲誘集效果比較
2019年7月24日~8月7日,選取試驗地二中心位置4行,利用毛線將桶形誘捕器、小蠹蟲誘捕器及水盆誘捕器懸掛于葡萄架下,各誘捕器高度1 m(誘捕器進蟲口離地面距離),間隔10 m,在桶狀誘捕器、小蠹蟲誘捕器進蟲口處懸掛白星花金龜誘芯。于水盆誘捕器中倒入1.5 L水,并加入足量機油完全覆于水表面,防止白星花金龜逃脫,在離水面3 cm處懸掛白星花金龜誘芯。各誘捕器以不投放白星花金龜誘芯為空白對照,每處理重復4次。連續觀察15 d,每天記錄誘捕器中白星花金龜成蟲數量。
調查數據采用SPSS22.0進行分析,采用Duncan新復極差法進行方差分析。應用Microsoft Excel 2013記錄、整理數據和繪制表格。
研究表明,西瓜、甜瓜處理對白星花金龜雌蟲的吸引率較高,分別為36.67%、43.33%,兩處理間無顯著差異;而選擇系數存在顯著差異,甜瓜處理較高,為0.33;其余各處理間對白星花金龜雌蟲的吸引率、選擇系數均無顯著差異。
白星花金龜雄蟲對不同果實和牛糞處理的趨性中,甜瓜處理的吸引率、選擇系數均為最高,且與其余各處理及單一牛糞處理存在顯著差異,分別為33.33%和0.23;番茄、西瓜、蟠桃處理間吸引率及選擇系數均無顯著差異,吸引率分別為23.33%、30.00%和23.33%,選擇系數分別為0.10、0.17和0.13;蘋果處理與單一牛糞處理的吸引率無顯著差異,而選擇系數存在顯著差異,分別為0.07和0.10。甜瓜處理對白星花金龜雌蟲、雄蟲均有較好的吸引率。
將白星花金龜雌蟲、雄蟲視為群體后,西瓜、甜瓜處理的吸引率較高,兩處理間無顯著差異,分別為35.00%、38.33%,而選擇系數存在顯著差異,分別為0.28、0.18。其余各處理吸引率、選擇系數均無顯著差異。表2

表2 白星花金龜雌、雄成蟲對果實和牛糞處理的趨性變化Table 2 The tendency determination of female and male Protaetia brevitarsis Lewis in fruits-manure combinations
2.2.1 不同處理區葡萄上白星花金龜成蟲發生
研究表明,15 d在空白對照區葡萄上白星花金龜成蟲發生數量最多,為0.61頭/m2;而果實和牛糞誘集區白星花金龜成蟲發生數量最少,僅為0.25頭/m2;牛糞誘集區白星花金龜成蟲發生總數較果實和牛糞誘集區多,較空白對照區少,為0.49頭/m2;各處理區間均存在顯著差異。果實和牛糞處理對白星花金龜成蟲誘集效果較好,可減少其在葡萄上的危害。表3

表3 不同處理區白星花金龜成蟲發生Table 3 The numbers of Protaetia brevitarsis Lewis in different treatments on grapes
2.2.2 果實和牛糞處理對白星花金龜成蟲誘集效果
研究表明,不同果實和牛糞處理中,甜瓜、西瓜處理成蟲誘集量最多且無顯著差異,均為43.50頭;除甜瓜、西瓜處理外,各處理間無顯著差異,其中蘋果處理成蟲誘集量最少,為16.75頭。而牛糞表面并未發現成蟲,與各處理間存在顯著差異。在不同果實和牛糞處理中,甜瓜和西瓜處理均對白星花金龜成蟲表現出較好的誘集效果。
誘集期結束后,果實和牛糞誘集區繁殖量較牛糞誘集區高,果實和牛糞處理卵總量及幼蟲總量不同,分別為194粒、54頭,而牛糞誘集區牛糞中卵量及幼蟲總量僅為81粒、16頭。番茄、西瓜、蟠桃處理繁殖量相對較高,其中番茄處理卵總量最多,為43粒;蟠桃處理幼蟲總量最多,為17頭。圖2,圖3,表4

圖2 不同處理區牛糞中卵總量及幼蟲總量Fig.2 The total number of eggs and larvae in manure from different treatments

圖3 不同果實和牛糞處理牛糞中卵總量及幼蟲總量Fig.3 The total number of eggs and larvae in manure from different fruit-manure treatments

表4 果實和牛糞處理對白星花金龜成蟲誘集效果Table 4 The trapping effects of fruits-manure treatments to Protaetia brevitarsis Lewis
研究表明,各誘捕器中投放白星花金龜誘芯時,存在顯著差異,其中桶狀誘捕器成蟲誘集量最多,為113.25頭;小蠹誘捕器成蟲誘集量為58.25頭;而盆狀誘捕器成蟲誘集量最少,僅11.50頭。各誘捕器未投放白星花金龜誘芯時,同樣是桶狀誘捕器成蟲誘集量最多,為33.25頭,而盆狀誘捕器未誘集到白星花金龜成蟲。無論是否投放白星花金龜誘芯,均為桶狀誘捕器對白星花金龜成蟲誘集效果較好,而投放白星花金龜誘芯,均可提升各誘捕器誘集白星花金龜成蟲的效果。表5

表5 不同誘捕器對葡萄園白星花金龜成蟲誘集效果Table 5 The effects of different traps on the trapping of Protaetia brevitarsis Lewis in vineyard
3.1王莉萍等[15]利用水果泥與吡蟲啉混用對葡萄園白星花金龜成蟲進行誘集,發現甜瓜泥與吡蟲啉混用誘集效果較好。研究中,對葡萄園白星花金龜成蟲進行誘集的果實和牛糞處理中,甜瓜、西瓜處理成蟲誘集量最多,均為43.50頭,且果實和牛糞處理的卵、幼蟲總量比牛糞誘集區的多,可能與白星花金龜成蟲在果實和牛糞處理中定殖有關,白星花金龜成蟲在果實和牛糞誘集區葡萄上的發生數量較其他區少也對該觀點進行了佐證。牛糞中存在卵及幼蟲,說明牛糞可吸引白星花金龜成蟲產卵。
3.2王瑞迪[16]通過GC-MS及GC-EAD技術從蘋果、玉米、葡萄中篩選鑒定出辛醛、壬醛、正己醛、芳樟醇等10種寄主揮發物,利用Y型嗅覺儀測定白星花金龜雌、雄成蟲對這10種揮發物的嗅覺行為反應,發現雌、雄成蟲對這10種寄主揮發物均可做出嗅覺行為反應。以果實和牛糞處理于葡萄園誘集白星花金龜成蟲為基礎,利用四臂嗅覺儀于室內驗證白星花金龜雌、雄成蟲對果實和牛糞處理的趨性,發現白星花金龜雌、雄成蟲均對甜瓜、西瓜處理有較強的趨性。綜合田間誘集試驗結果,可選用甜瓜、西瓜處理對白星花金龜成蟲發生區域進行誘集,更為將來篩選更多寄主揮發物并結合田間誘集效果開發植物源引誘劑提供理論依據。
3.3選用桶狀誘捕器、小蠹蟲誘捕器和水盆誘捕器對葡萄園白星花金龜成蟲進行誘集,發現無論是否投放白星花金龜誘芯時均為桶狀誘捕器成蟲誘集量最多,分別為113.25頭、33.25頭;而盆狀誘捕器在不投放白星花金龜誘芯時,未誘集到白星花金龜成蟲。可將桶狀誘捕器與白星花金龜誘芯組合對白星花金龜成蟲進行誘集,提高誘集效果。
4.1果實和牛糞處理對白星花金龜成蟲均有誘集效果,可減輕其對葡萄的危害,其中甜瓜、西瓜處理誘集效果較好。雌、雄成蟲對甜瓜、西瓜處理表現出較強的趨性。當白星花金龜成蟲在玉米田、番茄田、葡萄園等種植區發生危害時,收集瓜地中的爛瓜果,與腐熟牛糞組成誘集組合體對白星花金龜成蟲進行誘集,減輕其對各種農作物及果樹的果實等危害。
4.2桶狀誘捕器與白星花金龜誘芯組合誘集白星花金龜成蟲,提高誘集效果。