普洱咖啡滅字脊虎天牛發(fā)生的影響因素分析

柴正群，吳 俊，陳國華，朱建青 ，楊發(fā)軍，丁麗芬，陳紅梅，張曉明，李召波，夏體淵

(1. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)熱帶作物學(xué)院，云南 普洱 665000；2. 普洱市氣象局，云南 普洱 665000；3. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，云南 昆明 650224；4. 昆明學(xué)院，云南 昆明 650214)

【研究意義】咖啡滅字脊虎天牛(XylotrechusquadripesChevrolat)屬于鞘翅目(Coleoptara)，天牛科(Cerambycidae)天牛亞科(Cerambycinae)，又叫咖啡虎天牛，俗稱鉆心蟲、柴蟲等。分布于中國各咖啡種植區(qū)。近年來，隨著咖啡種植面積的不斷擴(kuò)大和種植模式的改變，咖啡滅字脊虎天牛的危害呈現(xiàn)加重的趨勢，對咖啡滅字脊虎天牛缺乏行之有效的防治方法，目前主要是以不斷砍伐大量咖啡樹為對策，給咖啡產(chǎn)業(yè)造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[1-4]。【前人研究進(jìn)展】有關(guān)普洱咖啡滅字脊虎天牛發(fā)生的影響因素的研究，僅有相關(guān)學(xué)者作了零星的報(bào)道[5-8]。【本研究切入點(diǎn)】對咖啡滅字脊虎天牛發(fā)生的影響因素進(jìn)行了系統(tǒng)的調(diào)查分析，弄清咖啡滅字脊虎天牛的發(fā)生與環(huán)境因素的關(guān)系。【擬解決的關(guān)鍵問題】為明確普洱咖啡滅字脊虎天牛的重點(diǎn)防治區(qū)域提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

調(diào)查的咖啡園位于云南省普洱市思茅區(qū)南屏鎮(zhèn)南島河村。南島河村地處南屏鎮(zhèn)南邊，距南屏鎮(zhèn)政府所在地15 km，距離思茅區(qū)17 km。年平均氣溫19.4 ℃，年降水量1624 mm，咖啡是該村的主要經(jīng)濟(jì)作物。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 選取調(diào)查樣地 選取具有代表性的不同樹齡、不同樹勢、不同坡向、不同位置的咖啡園各一塊，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，每塊咖啡園調(diào)查面積不少于1334 m2。

1.2.2 受害率的調(diào)查 2016年7-8月，每塊調(diào)查樣地采用棋盤式取樣10點(diǎn)，每點(diǎn)20株，共調(diào)查200株，統(tǒng)計(jì)受害的咖啡樹株數(shù)。

受害率(%)=(受害株數(shù)/調(diào)查總株數(shù))×100

1.2.3 咖啡滅字脊虎天牛幼蟲種群動(dòng)態(tài)的調(diào)查 選取具有代表性的陽坡4年生的咖啡園3塊，于每月15日分別解剖50～100 株的咖啡樹干，統(tǒng)計(jì)咖啡樹干中的幼蟲數(shù)量。

1.2.4 咖啡滅字脊虎天牛成蟲種群動(dòng)態(tài)的調(diào)查 選取具有代表性的陽坡4年生的咖啡園3塊，于每月15日統(tǒng)計(jì)羽化出的成蟲數(shù)量。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

灰色系統(tǒng)分析：試驗(yàn)采用每次調(diào)查期間的最高氣溫、最低氣溫、平均氣溫、最高濕度、最低濕度、平均濕度、月降雨量對應(yīng)咖啡滅字脊虎天牛幼蟲和成蟲的數(shù)量的時(shí)間序列數(shù)據(jù)，采用灰色系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度研究氣象因子與咖啡滅字脊虎天牛幼蟲和成蟲數(shù)量的關(guān)系。

把咖啡滅字脊虎天牛及其氣象因素之間的關(guān)系看作一個(gè)系統(tǒng)，咖啡滅字脊虎天牛個(gè)體數(shù)(Y)作為該系統(tǒng)的參照序列，氣象因素(Xi)(i=1,2…M，)看作該系統(tǒng)的比較序列。不同時(shí)間點(diǎn)上的咖啡滅字脊虎天牛個(gè)體數(shù)及其氣象因素作為Y與Xi在第k點(diǎn)上的效果白化值，進(jìn)行雙序列關(guān)聯(lián)分析[9]。

記Y={Y(1)，Y(2)，…Y(n)}；Xi={Xi(1)，Xi(2)，…Xi(n)}；

經(jīng)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后得：y={y(1)，y(2)，…y(n)}；xi={xi(1)，xi(2)，…xi(n)}；Y與Xi在第k點(diǎn)上的關(guān)聯(lián)系數(shù)為：

ri(k)=

式中，ρ為分辯系數(shù)，取值區(qū)間為[0，1]，筆者取ρ=0.5。

即為第i種氣象因素(Xi)與咖啡滅字脊虎天牛個(gè)體數(shù)(Y)的關(guān)聯(lián)度，其大小反映Xi對Y的影響程度。

數(shù)據(jù)用Excel 2007整理，用DPS軟件進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度的數(shù)據(jù)處理分析和顯著性分析[9-10]。

表1 咖啡滅字脊虎天牛的發(fā)生與未切干的咖啡樹齡的關(guān)系

注：表中同列小寫字母不同表示5 % 顯著差異，下同。

Note：Different small letters in the same column meant significant difference at 5 % level, the same as below.

表2 咖啡滅字脊虎天牛的發(fā)生與切干的咖啡樹齡的關(guān)系

2 結(jié)果與分析

2.1 咖啡滅字脊虎天牛的發(fā)生與咖啡樹齡的關(guān)系

表1～2表明，咖啡滅字脊虎天牛的發(fā)生與咖啡樹齡關(guān)系密切，咖啡滅字脊虎天牛的危害率隨著咖啡樹齡的增加而增加，對于新定植的咖啡園，1年生的咖啡園不受害，第2年后開始受害，但受害率較輕，從第3年開始，受害率明顯增加。對于切干后的咖啡園，切干的第1年開始受害，到第3年受害明顯增加。總體看，從第3年開始，咖啡園中咖啡滅字脊虎天牛危害新定植的咖啡園重于切干后的咖啡園。差異性分析得出，在切干和未切干的咖啡園中，1年生和2年生的咖啡園，受害率差異不顯著(P>0.05)，3～8年生及以上的咖啡園，咖啡受害率差異顯著(P<0.05)。

2.2 咖啡滅字脊虎天牛的發(fā)生與咖啡樹勢的關(guān)系

表3表明，咖啡滅字脊虎天牛的發(fā)生與咖啡樹勢關(guān)系密切，樹勢好的咖啡園，咖啡樹的受害率僅為9.00 %，樹勢差的咖啡園，咖啡樹的受害率高達(dá)57.00 %，方差分析結(jié)果表明，咖啡樹勢對咖啡滅字脊虎天牛的受害率有顯著的影響(P<0.05)。因此，加強(qiáng)咖啡園的科學(xué)管理，對減輕咖啡滅字脊虎天牛的發(fā)生尤為重要。

2.3 咖啡滅字脊虎天牛的發(fā)生與坡向的關(guān)系

表4表明，咖啡滅字脊虎天牛的發(fā)生與坡向有明顯關(guān)系，受害率大小依次為陽坡﹥半陽坡﹥半陰坡﹥陰坡，其中陽坡受害率可達(dá)42.33 %，陰坡的受害率最低，為12 %，這是由于不同坡向的咖啡園光照、溫度、濕度等因子的差異影響咖啡樹的長勢，對咖啡滅字脊虎天牛的發(fā)生數(shù)量也會(huì)產(chǎn)生影響。差異性分析得出，不同坡向咖啡園咖啡滅字脊虎天牛的發(fā)生數(shù)量差異達(dá)到顯著水平(P<0.05)。

2.4 咖啡滅字脊虎天牛的發(fā)生與咖啡園區(qū)位的關(guān)系

表3 咖啡滅字脊虎天牛的發(fā)生與咖啡樹勢的關(guān)系

表4 咖啡滅字脊虎天牛的發(fā)生與坡向的關(guān)系

表5 咖啡滅字脊虎天牛的發(fā)生與咖啡園區(qū)位的關(guān)系

表6 咖啡滅字脊虎天牛幼蟲的發(fā)生與氣象因子的關(guān)聯(lián)度分析(2015-2016)

注：X1最高溫度；X2最低溫度；X3平均溫度；X4最高相對濕度；X5最低相對濕度；X6平均相對濕度；X7降雨量。下同。

Note：X1：Highest temperature；X2：Lowest temperature；X3：Mean temperature；X4: Highest relative humidity；X5：Lowest relative humidity；X5：Mean relative humidity；X7：Rainfall. The same as below.

表7 咖啡滅字脊虎天牛成蟲的發(fā)生與氣象因子的關(guān)聯(lián)度分析

表5表明，咖啡滅字脊虎天牛的發(fā)生與咖啡園的區(qū)位有明顯的關(guān)系，受害率大小依次為邊緣咖啡園(靠近路邊)﹥邊緣咖啡園(靠近山林)﹥中間咖啡園，其中邊緣咖啡園(靠近路邊)的受害率最高，可達(dá)55.17 %，中間咖啡園的受害率最低，但也高于10 %，差異性分析得出，不同區(qū)位咖啡園咖啡滅字脊虎天牛的發(fā)生差異顯著(P<0.05)。

2.5 咖啡滅字脊虎天牛的發(fā)生與氣象因子的關(guān)系

2.5.1 咖啡滅字脊虎天牛幼蟲的發(fā)生與氣象因子的關(guān)聯(lián)度分析 通過灰色系統(tǒng)分析法計(jì)算出咖啡滅字脊虎天牛幼蟲的種群數(shù)量與氣象因子之間的關(guān)聯(lián)度，關(guān)聯(lián)度值越大，表明兩者數(shù)量關(guān)系越密切。表6表明2015年，咖啡滅字脊虎天牛幼蟲的種群數(shù)量與氣象因子的關(guān)聯(lián)度順序?yàn)閄7>X5>X2>X6>X3>X4>X1。2016年，咖啡滅字脊虎天牛幼蟲的種群數(shù)量與氣象因子的關(guān)聯(lián)度順序?yàn)閄7>X5>X6>X1>X2>X4>X3。綜合2年的數(shù)據(jù)分析說明，氣象因子中降雨量和最低相對濕度對咖啡滅字脊虎天牛幼蟲種群數(shù)量的影響最大。

2.5.2 咖啡滅字脊虎天牛成蟲的發(fā)生與氣象因子的關(guān)聯(lián)度分析 通過灰色系統(tǒng)分析法計(jì)算出咖啡滅字脊虎天牛成蟲的種群數(shù)量與氣象因子之間的關(guān)聯(lián)度，關(guān)聯(lián)度值越大，表明兩者數(shù)量關(guān)系越密切。表7表明，2015年咖啡滅字脊虎天牛成蟲的種群數(shù)量與氣象因子的關(guān)聯(lián)度順序?yàn)閄1>X3>X2>X7>X5>X4>X6。2016年咖啡滅字脊虎天牛成蟲的種群數(shù)量與氣象因子的關(guān)聯(lián)度順序?yàn)閄1>X3>X7>X5>X4>X2>X6。綜合2年的數(shù)據(jù)分析說明，氣象因子中最高溫度和平均溫度對咖啡滅字脊虎天牛成蟲的種群數(shù)量影響最大。

3 討 論

3.1 咖啡滅字脊虎天牛的發(fā)生與咖啡樹齡、樹勢的關(guān)系

咖啡滅字脊虎天牛的發(fā)生與咖啡樹是否切干以及咖啡樹齡關(guān)系密切，咖啡滅字脊虎天牛的危害率隨著咖啡樹齡的增加而增加，對于新定植的咖啡園，1年生的咖啡園不受害，第2年后開始受害，但受害率較輕，從第3年開始，受害率明顯增加。對于切干后的咖啡園，切干的第1年就開始受害，切干的第3年受害率明顯增加。但總體看，從第3年開始，新定植的咖啡園中咖啡滅字脊虎天牛的危害重于切干后的咖啡園。差異性分析得出，在切干和未切干的咖啡園中，1年生和2年生的咖啡園，受害率差異不顯著(P>0.05)，3～8年生及以上的咖啡園，受害率差異顯著(P<0.05)。研究結(jié)果與舒梅等[1]的研究類似。咖啡滅字脊虎天牛的發(fā)生與咖啡樹勢關(guān)系密切，在樹勢好的咖啡園中，咖啡樹的受害率僅為9.00 %，但樹勢差的咖啡園中，咖啡樹的受害率高達(dá)57.00 %，方差分析結(jié)果表明，咖啡樹勢對咖啡滅字脊虎天牛的受害率有顯著影響(P<0.05)。因此，在咖啡的生長過程中，應(yīng)采取合理的切干技術(shù)，加強(qiáng)咖啡園科學(xué)管理，對減輕咖啡滅字脊虎天牛的發(fā)生尤為重要。

3.2 咖啡滅字脊虎天牛的發(fā)生與咖啡園坡向的關(guān)系

在相同樹齡咖啡園中，咖啡滅字脊虎天牛的發(fā)生與咖啡園的坡向有一定的關(guān)系，即陽坡的受害率﹥半陽坡﹥半陰坡﹥陰坡。孫曉明等[11]的研究結(jié)果，陽坡栗山天牛的危害重于陰坡，這與咖啡滅字脊虎天牛成蟲的生物學(xué)特性有關(guān)，裴汝康等[12]、彭濤等[13]報(bào)道，咖啡滅字脊虎天牛成蟲喜歡在晴天、陽光直射的咖啡園中活動(dòng)，且喜歡在光線充足的咖啡園內(nèi)產(chǎn)卵，陽坡的光線最充足，導(dǎo)致陽坡的咖啡園咖啡樹的受害率最高。因此，為了降低咖啡滅字脊虎天牛的危害率，可在陽坡、半陽坡的咖啡園適當(dāng)種植堅(jiān)果、菠蘿蜜等遮陰樹種。

3.3 咖啡滅字脊虎天牛的發(fā)生與咖啡園區(qū)位的關(guān)系

在相同樹齡咖啡園中，咖啡滅字脊虎天牛的發(fā)生與咖啡園的區(qū)位有關(guān)，邊緣咖啡園(靠近路邊)的咖啡樹的受害率高于邊緣咖啡園(靠近路邊)，而中間咖啡園咖啡樹的受害率最低。這與姚松[10]對松墨天牛的研究類型，邊緣咖啡園(靠近路邊)，通風(fēng)透光條件較好，光照較充足，活動(dòng)的咖啡滅字脊虎天牛成蟲數(shù)量多，因此，咖啡滅字脊虎天牛的危害較重。

3.4 咖啡滅字脊虎天牛的發(fā)生與氣象因子的關(guān)系

2015年，咖啡滅字脊虎天牛幼蟲與氣象因子的關(guān)聯(lián)度順序?yàn)榻涤炅? 最低相對濕度 > 最低溫度>平均相對濕度>平均溫度 >最高相對濕度 >最高溫度。2016年咖啡滅字脊虎天牛幼蟲的種群數(shù)量與氣象因子的關(guān)聯(lián)度順序?yàn)榻涤炅?最低相對濕度>平均相對濕度>最高溫度>最低溫度>最高相對濕度>平均溫度。綜合2年的數(shù)據(jù)分析說明，降雨量和最低相對濕度對咖啡滅字脊虎天牛幼蟲種群數(shù)量的影響最大。咖啡滅字脊虎天牛成蟲的種群數(shù)量與氣象因子的關(guān)聯(lián)度順序2015年為最高溫度>平均溫度 >最低溫度>降雨量>最低相對濕度>最高相對濕度>平均相對濕度。2016年為最高溫度>平均溫度>降雨量>最低相對濕度>最高相對濕度>最低溫度>平均相對濕度。綜合2年的數(shù)據(jù)分析說明，最高溫度和平均溫度對咖啡滅字脊虎天牛成蟲的種群數(shù)量影響最大，與余培旺[14]、陳立新等[15]、鄭志靜等[16]、陳順立等[17]對氣象因子對松墨天牛種群數(shù)量影響的研究結(jié)果類似。

4 結(jié) 論

咖啡滅字脊虎天牛的發(fā)生與咖啡樹的切干與否，與咖啡樹的樹齡、樹勢、坡向、咖啡園區(qū)位及氣象因素有關(guān)。