謝娜趙永軍郭濤侯曉斐員燦武張洪印
(1.泰安市岱岳區(qū)生態(tài)林業(yè)發(fā)展中心,山東泰安 271000;2.泰安市岱岳區(qū)天平街道辦事處,山東泰安 271000;3.泰安市岱岳區(qū)角峪鎮(zhèn)林業(yè)站,山東泰安 271000)
楊潛葉跳象Rhynchaenus empopulifolisChen屬鞘翅目Coleoptera象甲科Curculionidae跳象屬,是一種危害楊樹的食葉害蟲[1]。該蟲以幼蟲、成蟲為害楊樹葉片,每年從楊樹葉芽萌動持續(xù)至落葉前,時間長達6個多月。成熟林和幼齡林均可受害,受害楊樹葉片一般會有2~4個直徑約5 mm的圓形孔洞,發(fā)生嚴重地區(qū),受害葉片上孔洞多達10個,甚至整株葉片布滿孔洞,大部分受害葉片會提前脫落,影響光合作用,導致樹木不能正常生長,對林業(yè)生產造成嚴重損失。1985年首次在山東省臨沂市蒙陰縣發(fā)現(xiàn),最初命名楊跳象,并于1986年國內首次報道其危害八里莊楊、小葉楊及加拿大楊等楊樹品種[2]。1988年陳元清等正式命名此新種為楊潛葉跳象[3]。曾在黑龍江省以高速公路為核心向四處發(fā)散蔓延,發(fā)生數(shù)量呈總體加大態(tài)勢,發(fā)生頻率由偶發(fā)變常發(fā),由外來物種演變?yōu)楸镜匚锓N,發(fā)生面積超過2萬hm2,在當?shù)?9種主要林業(yè)有害生物中位列第19位,屬高度危險級別[4]。目前,在黑龍江、吉林、遼寧、內蒙古、新疆、甘肅、北京、山東等地均有發(fā)生[5-11]。2019年4月上旬,在泰安市岱岳區(qū)天平街道辦事處大陡山村發(fā)現(xiàn)楊潛葉跳象危害楊樹,筆者跟蹤監(jiān)測研究。經查閱大量文獻資料發(fā)現(xiàn),有必要補充描述成蟲足、鞘翅、膜翅等局部特征,卵、初孵幼蟲等形態(tài)特征,卵室特點、初孵幼蟲習性等。各個蟲態(tài)的出現(xiàn)時間由于地理區(qū)域、氣候條件等差異,會有所不同,進而影響精準防治,該蟲在泰安地區(qū)的生活史也需明確。雖有不少研究者采用有機磷類、新煙堿類、擬除蟲菊酯類等藥劑防治各個蟲態(tài)楊潛葉跳象,取得較好防治效果[5-8,10-11],但未見關于寄生性天敵安全性藥劑篩選的相關報道。筆者以泰安地區(qū)楊潛葉跳象為研究對象,深入觀察形態(tài)特征、生物學特性及發(fā)生規(guī)律,就寄生性天敵安全性藥劑進行初步篩選,提供各個蟲態(tài)及成蟲局部特征和為害癥狀彩色圖片,以期為該蟲的快速鑒別和高效、精準、便捷防控提供參考。
1.1 危害情況調查 以泰安地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)楊潛葉跳象的天平街道辦事處大陡山村楊樹林為中心點,向周圍有楊樹集中種植的地段和苗圃擴散,調查以踏查方式為主,發(fā)現(xiàn)危害嚴重的區(qū)域再設置標準地進行集中調查,在標準地采用對角線抽樣法抽取標準株,統(tǒng)計標準株好葉率,分析危害情況。
1.2 形態(tài)特征、生物學特性及為害特點觀察 在首次發(fā)現(xiàn)楊潛葉跳象的大陡山村楊樹林,從2019年4月至2020年4月進行野外觀察,結合室內飼養(yǎng),使用解剖鏡觀察,補充描述楊潛葉跳象的形態(tài)特征、明確其在泰安地區(qū)的生物學特性及林間為害特點。
1.3 藥劑篩選試驗
1.3.1 供試藥劑 200 g/L氯蟲苯甲酰胺懸浮劑(SC),美國富美實公司;2.5%高效氯氟氰菊酯微乳劑(ME),山東省青島金爾農化研制開發(fā)有限公司。200 g/L氯蟲苯甲酰胺SC分別稀釋成800,1 200,1 600倍液;2.5%高效氯氟氰菊酯ME分別稀釋成400,600,800倍液;以清水為對照。7個處理隨機區(qū)組排列,重復3次。
1.3.2 試驗方法 試驗地位于泰安市天平街道辦事處大陡山村。試驗時間為4月20日,楊潛葉跳象進入預蛹期,幼蟲不再跳動或鮮有跳動,聚集在墻根、土塊石塊等遮掩物下或枯枝落葉下。試驗前,對試驗地塊枯枝落葉進行適當清理,以便操作。試驗時,用高壓噴霧器壓低噴頭對每個處理貼地面約20 cm內距離定向噴霧,盡量使所有葉苞接觸到藥劑,確保噴霧均勻。2 h后,每個處理隨機采集葉苞200個放在養(yǎng)蟲籠中,每隔48 h調查記錄羽化出成蟲數(shù)量和天敵寄生葉苞數(shù)。成蟲和天敵全部羽化結束后,計算蟲口減退率、天敵寄生率和防治效果。分別把蟲口減退率和防治效果反正弦平方根轉換,然后采用Duncan’s新復極差法進行方差分析[12]。
2.1 危害情況 在泰安地區(qū)楊潛葉跳象仍處于零星發(fā)生階段,但是在起初發(fā)現(xiàn)楊潛葉跳象的大陡山村,有部分楊樹受害較為嚴重,好葉率在50%左右。
2.2 生物學特性
2.2.1 形態(tài)特征補充描述
成蟲 體長2.5~3.1 mm,體寬1.3~1.9 mm,形似黑芝麻粒。前翅半透明,被生向后倒伏的白色纖毛,鞘翅邊緣纖毛較密;單側鞘翅末端近圓弧形,長寬比約2.5∶1,其上可見8條近平行的凹陷帶,每條帶由20~30黑色刻點近均勻分布(圖1a,b,c)。后翅膜質,最長和最寬處之比約3.5∶1,透明,翅脈清晰,扇狀翅(圖1d),適宜飛行。中足脛節(jié)端部內側凹陷處有一排刷狀短毛,后足腿節(jié)粗壯適宜跳躍;足前跗節(jié)末端均有勾狀爪(圖1e)。
圖1 楊潛葉跳象成蟲Fig.1 Adult of Rhynchaenus empopulifolis Chen
卵 長橢圓形,長約0.5 mm,寬約0.27 mm(圖2);透明,包被黏液,初期乳白色,后期漸變成淡黃色。
幼蟲 初孵幼蟲半透明,可見體內綠色食物殘渣;老熟幼蟲體長約3.5 mm,最寬處寬約1.5 mm,胸部至腹末漸窄,隱藏于葉苞。(圖3)。
離蛹 體淺黃色,復眼黑褐色,觸角、喙、足和翅芽清晰可見,折藏于胸腹下方,蛹體稀疏分布不規(guī)則斑點(圖4)。
圖2 楊潛葉跳象卵Fig.2 Eggs of R.empopulifolis
圖3 楊潛葉跳象幼蟲和葉苞Fig.3 Larvae and pupal cell of R.empopulifolis
圖4 楊潛葉跳象蛹Fig.4 Pupa of R.empopulifolis
2.2.2 生活史 泰安地區(qū)楊潛葉跳象1 a發(fā)生1代,以成蟲在楊樹落葉層下、土塊瓦礫等遮掩物下或土壤表層中越冬。翌年3月中旬越冬成蟲開始上樹為害,3月下旬為出蟄高峰,5月上旬全部出蟄;經過1周左右取食即可交尾、產卵,卵期為3月下旬至5月中旬;4月上旬為孵化盛期,幼蟲期為4月上旬至5月中旬;4月中下旬,受害楊樹葉片上可見布滿圓形孔洞及不規(guī)則潛道(圖5a,b),大量葉苞在地面跳躍然后聚集在墻根、土塊石塊等遮掩物下或枯枝落葉下(圖5c),進入預蛹期,蛹期從4月中旬持續(xù)至5月下旬;5月5—8日是成蟲羽化盛期,成蟲羽化后繼續(xù)上樹為害,取食葉肉。隨著氣溫降低,9月下旬成蟲陸續(xù)下樹,開始越冬,10月下旬全部下樹越冬。
圖5 楊潛葉跳象危害狀及葉苞聚集情況Fig.5 Damage made by R.empopulifolis and the aggregation distribution of pupal cells
2.2.3 生活習性 楊潛葉跳象卵、幼蟲、成蟲均營隱蔽性生活。成蟲能飛善跳,但不作遠距離飛行。日均氣溫10℃以上時,成蟲即可出蟄活動,80%以上成蟲在樹干東側和北側上樹,南側和西側明顯較少。成蟲上樹吸取楊樹萌動嫩芽分泌的黏液,進而取食幼葉下表皮及葉肉,葉背呈刻點狀。經過1周左右的營養(yǎng)補給,成蟲交尾產卵。每次交尾一般持續(xù)15 min左右,有多次交尾現(xiàn)象。產卵前成蟲常見在幼葉近葉緣位置下表皮用口器咬出一卵室,卵室位于葉肉內,雌成蟲每卵室只產卵1粒,每個葉片產卵2~4粒,偶見4粒以上,卵室分布于主脈兩側,多見于葉片橫軸最寬部位與葉尖之間的位置,且靠近葉尖,卵室開口朝向葉尖(圖6a箭頭所指位置)。4月初,卵開始孵化,幼蟲孵化后即從卵室尾端向中脈方向潛食葉肉。初孵幼蟲經1日潛食,潛道便可達到10 mm,蟲體長至1 mm。初孵幼蟲體小,潛道較細,隨幼蟲食量增加,潛道變寬,潛道寬0.5~2 mm,總長20~50 mm。初期潛道綠色,內可見幼蟲暗綠色糞便(圖6b),從葉背面可見潛道內淺黃色蟲體(圖6b箭頭所指位置)。幼蟲潛食一段時間后,由于潛道附近葉片局部壞死和糞便堆積,呈黑褐色(圖6c)。幼蟲在潛道末端做一直徑約5 mm近圓形葉苞,食盡葉苞內葉肉;葉苞失水,老熟幼蟲隨葉苞脫落(圖6d)。落地葉苞內老熟幼蟲依靠蟲體伸曲實現(xiàn)跳躍,4月18日左右為葉苞脫落盛期,地面上爭相跳躍的葉苞蔚為壯觀,當葉苞跳躍聚集在墻根、土塊石塊等遮掩物下或枯枝落葉下,沒有外界干擾一般不再跳躍,進入預蛹期。老熟幼蟲在葉苞內化蛹,葉苞破裂基本也不影響化蛹。成蟲均在夜間羽化,一般集中在20:00—23:00,羽化整齊,無趨光性。成蟲羽化后即可上樹取食為害葉片。
圖6 楊潛葉跳象卵室及潛道Fig.6 Egg chambers and leaf mines of R.empopulifolis Chen
2.3 藥劑防效及天敵寄生率 在楊潛葉跳象蛹羽化為成蟲階段,自然蟲口減退率約27.8%;200 g/L氯蟲苯甲酰胺SC 800,1 200倍液和2.5%高效氯氟氰菊酯ME 400,600倍液4個處理間蟲口減退率差異不顯著,在預蛹期的防效均達到86%以上,與另外2個處理差異極顯著(表1)。清水對照處理的天敵寄生率約10.7%,200 g/L氯蟲苯甲酰胺SC的3個濃度處理與對照相比,天敵寄生率差異不顯著(表1)。200 g/L氯蟲苯甲酰胺SC比2.5%高效氯氟氰菊酯ME對寄生性天敵更安全。
表1 預蛹期楊潛葉跳象防效及天敵寄生率Tab.1 Control efficacy at adjacent pupal stage of R.empopulifolis and the parasitic rate of natural enemy
楊潛葉跳象自20世紀80年代有記載以來,北至黑龍江省哈爾濱市,南至山東省臨沂市,危害楊樹的情況多有報道,2019年4月山東泰安地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)楊潛葉跳象,目前侵入途徑尚不明確。楊樹是該地區(qū)主栽樹種之一,其中以速生豐產林居多,重要的是山東境內最大的楊樹育苗基地、楊樹良種示范基地高橋林場坐落在泰安市寧陽縣[13]。據(jù)不完全統(tǒng)計,總面積或已超過5.3萬 hm2,時刻注意監(jiān)測楊潛葉跳象發(fā)生動態(tài)顯得尤為重要,以防止出現(xiàn)更大范圍的傳播擴散。楊潛葉跳象形態(tài)特征、生物學特性及為害特點等此前均有報道[3-4,6-8],但是由于地理區(qū)域、氣候條件等差異,通過觀測發(fā)現(xiàn),泰安地區(qū)越冬成蟲出蟄、老熟幼蟲葉苞脫落、羽化等時間節(jié)點,與此前報道的遼寧、內蒙古、北京等地有10 d左右的差異,并且從北向南越冬成蟲出蟄時間逐漸提前,氣候條件是重要的影響因素之一。借助粘蟲膠帶,在試驗地塊隨機選取10株楊樹觀察發(fā)現(xiàn),80%以上的成蟲在樹干的東側和北側上樹,南側和西側明顯較少,原因尚不明確,或與風和氣流等有關。
在解剖鏡下解剖低溫處理的楊潛葉跳象成蟲,在前人報道基礎上還發(fā)現(xiàn):鞘翅上有8條近平行的凹陷帶,每條帶由20~30個近均勻分布的黑色刻點組成;后翅膜質,最長和最寬處長寬比約為3.5∶1,透明,翅脈清晰,扇狀翅,適宜一定距離飛行。且增補了卵、幼蟲、蛹、成蟲各個蟲態(tài)及足、鞘翅、膜翅等局部特征的彩色圖像,為該食葉害蟲的快速識別和精準防治提供參考。
解剖鏡下觀察200片含蟲卵葉片和100片含初孵幼蟲葉片發(fā)現(xiàn),卵室的開口均朝向葉尖方向,并且幼蟲孵化后從卵室尾端向中脈方向開始潛食葉肉,初孵幼蟲蟲體半透明,可見體內綠色食物殘渣等。進一步完善了楊潛葉跳象的生物學特性及危害特點。
選用2種藥劑不同濃度梯度對楊潛葉跳象預蛹進行處理,200 g/L氯蟲苯甲酰胺懸浮劑對寄生性天敵更安全。但200 g/L氯蟲苯甲酰胺懸浮劑對家蠶劇毒[14],采桑期間避免在桑園及蠶室附近使用。楊潛葉跳象不同蟲態(tài)營隱蔽性生活,越冬成蟲出蟄前和預蛹期是既省工省力又方便快捷的防治時間節(jié)點。根據(jù)該害蟲不同蟲態(tài)特點,將會進行更多種類藥劑篩選試驗。楊潛葉跳象寄生性天敵目前發(fā)現(xiàn)有4種,分別是密云金小蜂Pteromalus miyunensis、皮金小蜂Pteromalus procetus、瑟茅金小蜂Pteromalus semotus,以及楊跳象三盾繭蜂Triaspissp.[15],本試驗前期分析了楊潛葉跳象的寄生性天敵的寄生情況,后續(xù)將對天敵的種類做進一步鑒定研究。