王姣雪,顏學武,曹丹丹,楊兵軍,趙正萍,魏建榮
(1.河北大學生命科學學院,生命科學與綠色發展研究院,河北保定 071002;2.湖南省林業科學院,國家林業和草原局南方天敵繁育與應用工程技術研究中心,湖南長沙 410004;3.河北大學生物工程技術研究中心,河北保定 071000)
桃紅頸天牛Aromia bungii Fald.屬鞘翅目Coleoptera天??艭erambycidae[1],性二型,體型較大,是桃、梅、杏、李等果樹和櫻花、碧桃、紅葉李等觀賞樹木的一種重要蛀干害蟲。2~3 a完成1代,發生極不整齊,在成蟲發生季節,可同時呈現卵、1~3齡幼蟲、4~5齡幼蟲和蛹的蟲態,一般以幼蟲越冬[1-2]。桃紅頸天牛在我國多個省份均有分布,目前在華東、華中、華南和華北地區危害嚴重[2]。在桃園一般危害桃樹主干,在干基部危害最重,常在樹干基部可見成堆蟲糞,危害嚴重時可使桃樹產果壽命縮短7 a以上。對園林樹木則不限于危害樹木主干,對樹木胸徑的選擇不明顯。
近年來,桃紅頸天牛在桃園和櫻桃園的發生呈加重趨勢。由于桃紅頸天牛主要危害果樹和園林樹木,因此對其采用化學防治極為謹慎,很少使用,更多采用物理防治,如刮皮去除卵和小幼蟲、鉤殺幼蟲、捕捉成蟲等,因勞動力成本高、防治難度大,難以根除其危害。生物防治技術因不污染環境且具有可持續性,已在國內外農林害蟲防治中大量應用。對于天牛類林木蛀干害蟲,目前最為有效的生物防治方法是利用天敵昆蟲腫腿蜂Sclerodermus sp.或花絨寄甲Dastarcus helophoroides(Fairmaire)控制天牛幼蟲[3-4]。
花絨寄甲屬于鞘翅目Coleoptera寄甲科Bothrideridae,主要寄生體型中大型天牛的老熟幼蟲和蛹[3,5],近些年已廣泛應用于松褐天牛Monochamus alternatus Hope、栗山天牛 Massicus raddei(Blessig)、光肩星天牛 Anoplophora glabripennis(Motsch.)、云斑天牛 Batocera horsfieldi(Hope)、星天牛Anoplophora chinensis(F?rster)和銹色粒肩天牛Apriona swainsoni(Hope)等生物防治中[6]。花絨寄甲雌雄性成蟲在形態上區別不明顯,常群聚生活在一起。成蟲壽命極長且具有較強的飛行擴散能力[7-8],因此在繁殖成本降低的情況下,釋放花絨寄甲成蟲進行防治可能更為有效。
源自松褐天牛的花絨寄甲種群可能對桃紅頸天牛有較強的控制作用[9],因此引進寄生松褐天牛的花絨寄甲來防治危害桃樹的桃紅頸天牛,采用林間受害樹分級方法評價花絨寄甲的生物防治效果。同時,結合不同的田間管理水平,包括除草、刮皮處理、修枝等,調查不同管理或擾動水平下的生物防治效果。
1.1 試驗地點 河北省保定市順平縣臺魚鄉臺魚村,屬于太行山過渡到華北平原的半山區。經濟林以桃樹為主,種植面積達上千公頃。
1.2 天敵試蟲來源 花絨寄甲成蟲由湖南省林業科學院國家林業和草原局南方天敵繁育與應用工程技術研究中心提供,蟲齡在5個月以內。原寄主為松褐天牛。
1.3 天敵釋放 試驗區的桃紅頸天牛在每年6月中旬開始羽化,因此選擇在5月27日開始釋放花絨寄甲成蟲,以便在桃紅頸天牛防護能力薄弱的預蛹期或蛹期寄生。選擇9戶農民果園釋放天敵,計9個重復。桃紅頸天牛幼蟲常常沒有固定的排糞孔,在樹皮較厚的桃樹主干上,小幼蟲通常并不往樹皮外排糞,而是將糞便堆積擠壓在幼蟲坑道中,寄主樹皮較薄時則可看到明顯的排糞孔,大齡幼蟲則經常從樹皮裂縫中往外推糞,很難從排糞孔判斷有幾頭天牛在其中危害,難以精確計數桃紅頸天牛幼蟲的排糞孔數,故采用對桃樹受害程度粗略分級的方法進行研究:Ⅰ級,排糞孔數量較少,5個以下;Ⅱ級,排糞孔數量5~10個;Ⅲ級,排糞孔10個及以上,且排糞量大。天敵釋放前于5月27日分別調查各農戶果園受害樹的受害等級和數量,然后按受害樹的分級在每株受害樹上釋放花絨寄甲成蟲,其中Ⅰ級受害樹每株釋放10頭,Ⅱ級受害樹每株釋放20頭,Ⅲ級受害樹每株釋放30頭天敵。記錄每株受害樹位置,未受害樹不釋放天敵。調查發現,9戶果園中管理水平較高的4個果園,分別有受害桃樹12,25,25,22株;管理水平中等的3個果園,分別有受害桃樹7,14,23株;管理水平差的2個果園,分別有受害桃樹27,58株。
1.4 防治效果調查 花絨寄甲從卵發育至幼蟲化蛹約需半個月,蛹期約 40 d,參照已有評價方法[10-12],于天敵釋放后的7月10—15日,調查各受害等級受害株數量。在桃紅頸天牛成蟲期于8月中旬結束,新一代幼蟲已孵化、取食和排糞后,于9月下旬再一次調查各受害等級的受害株數量。
不同時期調查受害樹分級情況的同時,記錄各個果園的管理措施。根據果園雜草清除程度、受害樹樹皮刮除程度和果園照料頻率將農戶對果園的管理水平(或稱干擾度)分成高、中、低3個等級。

由于花絨寄甲的寄生,受害桃樹在天敵釋放后的受害級別會發生變化,采用受害株數相對于天敵釋放前受害株數的減退率作為評估生物防治效果的指標,具體計算公式:
有蟲株減退率(%)=(天敵釋放前有蟲株數-天敵釋放后有蟲株數)/天敵釋放前有蟲株數×100
2.1 花絨寄甲釋放前后受害樹分級的變化 天敵釋放后,隨著時間推移受害樹總數出現波動,受害桃樹的受害等級發生變化。7月無受害跡象的原有受害樹木數量達到67株,9月減少至8株。相比于天敵釋放前(5月),Ⅰ級受害樹在7月中旬略有增多(P>0.05)(圖1),但9月的數量比7月數量顯著減少(F =4.33,df=2.27,P <0.05);Ⅱ級受害樹木在不同時期數量沒有顯著差異(F=1.93,df=2.27,P>0.05),總株數從5月的54株降到7月的31株,9月為70株;Ⅲ級受害樹在不同時期的數量差異顯著(F =4.10,df=2.27,P <0.05),總株數從5月的121株降到7月的23株,隨著8月份出現新一代桃紅頸天牛幼蟲,9月下旬受害樹總數上升至77株。

圖1 釋放花絨寄甲前后受桃紅頸天牛危害不同程度的桃樹數量Fig.1 Number of peach trees damaged by A.bungii before and after releasing D.helophoroides
2.2 果園不同管理水平對花絨寄甲生物防治效果的影響 在管理較差的果園,Ⅰ級受害樹的有蟲株減退率在7月時為負值,即受害株數增加,但在9月下旬達到40%;Ⅱ級受害樹在7月時有蟲株減退率為50%,但9月底時為負值;Ⅲ級受害樹在7月時有蟲株減退率達到了67%,但在9月時受害樹數量增加,有蟲株減退率為負值。7月中旬調查到有未受害跡象的原受害樹,但在9月底調查時又恢復了受害跡象(表1)。
在管理水平中等的果園,桃樹總體受害程度有所下降。Ⅰ級受害樹雖然在7月檢查時有所增加,但在9月下旬數量下降明顯,有蟲株減退率達到50%;Ⅱ級受害樹數量在7月中旬檢查時有蟲株減退率達75%,但在9月下旬有蟲株減退率為負值;Ⅲ級受害樹在天敵釋放后的兩次調查均有下降,有蟲株減退率分別為71.43%和28.57%(表1)。
在管理水平較高的果園,有蟲株減退率明顯下降。Ⅰ級受害樹的有蟲株減退率雖然在天敵釋放后均為負值,但9月下旬相比7月時的有蟲株減退率有所上升;Ⅱ級受害樹的有蟲株減退率在天敵釋放后兩次調查中雖然均為負值,但Ⅲ級受害樹在兩次調查中有蟲株減退率均超過75%,即受害株數明顯下降(表1)。此外,7月中旬調查時無受害跡象的原受害樹木達到33株,9月底調查時,原受害樹中無受害跡象的樹木仍達8株。Ⅲ級受害樹數量的下降直接導致了Ⅰ級和Ⅱ級受害樹數量的增加。

表1 不同管理水平果園受桃紅頸天牛危害不同級別的桃樹在釋放天敵后的有蟲株減退率Tab.1 Reducing rates of infested peach tree number of different infection levels by A.bungii in peach orchards with different management levels after releasing the insect natural enemy
雖然9月各受害級別的數量相較7月均有所上升,但與天敵釋放前相比,桃樹總體的受害嚴重程度有所下降。
本研究中,用寄生松褐天牛的花絨寄甲防治桃紅頸天牛,依據前期試驗發現寄生松褐天牛的花絨寄甲對桃紅頸天牛幼蟲蟲糞表現出較強正趨性,其對桃紅頸天牛具有一定的搜索能力,寄生試驗也表明其對桃紅頸天牛有一定的寄生能力[9],故選此種花絨寄甲進行防治研究。結果表明,在所調查的時期內,花絨寄甲對桃紅頸天牛起到了一定的控制作用。但持續控制效果如何,還需要在接下來的2~3 a持續觀察。
在試驗地,桃紅頸天牛于6月中旬開始羽化,7月中旬是桃紅頸天牛成蟲發生高峰期,距離釋放的花絨寄甲約40 d,如果天敵寄生成功,此時的花絨寄甲子代應處于蛹期。大多數文獻報道評估花絨寄甲生物防治效果時,一般選擇在天敵釋放防治后的30~60 d 檢查[6,12],或者更短時間[10-11],本研究在進行第一次防治效果檢查時,也是采用釋放天敵43~50 d后進行調查。然而對于桃紅頸天牛,7月主要是成蟲的交配產卵期,雖仍有幼蟲活動,但另有一部分未被天敵寄生的幼蟲已化蛹、羽化,因此只統計幼蟲的活動排糞孔數是否減少并不能準確反映花絨寄甲的防治效果,還需要持續性觀察才能準確評價防治效果。9月下旬只有幼蟲蟲態,所以此時期的調查才能反映野外生物防治的真實結果。
在不同管理水平下,或在不同人為干擾度的果園,花絨寄甲控制桃紅頸天牛的效果不盡相同。在管理水平較高和中等的果園,桃紅頸天牛的總體危害程度在下降,而在管理水平較差的果園,由于桃紅頸天牛的種群密度大,在天敵釋放數量有限的情況下,天敵的寄生率很難在短期內迅速提升,因此桃紅頸天牛的總體危害程度在上升,當然這也與未進行生物防治的鄰近果園的桃紅頸天牛遷入危害有關。本研究表明,在一年中的生產季節內,如果田間的管理水平較低,單純通過釋放花絨寄甲并不能有效地控制桃紅頸天牛危害,要想在短期內快速、有效地降低桃紅頸天牛危害,還需結合其它防治措施。
據果園農戶介紹,在未釋放花絨寄甲前的各個果園,即使采取高強度管理措施,近些年桃紅頸天牛危害程度也一直呈現上升趨勢。因此,在管理水平較高和中等的桃園,桃紅頸天牛危害程度的降低顯然與釋放花絨寄甲進行生物防治有直接關系。本研究中,10戶果農的果園分散在數十公頃內的不同地塊,且均處半山區,各地塊的坡向、坡度、坡位各不相同,桃樹樹齡和胸徑各不相同,管理措施和程度也各不相同,每塊樣地的受害桃樹數量差異很大,因此難以統一設計成相同或相似的調查株數。鑒于此,本試驗未設立對照樣地,而是通過持續性的跟蹤調查來評估花絨寄甲的生物防治效果。課題組充分了解桃紅頸天牛和花絨寄甲生物學習性以及果園桃樹受害特點、分布等基礎上做出的野外實驗設計,雖然受制于野外的條件略顯粗糙,但研究結果真實反映了本次試驗的天敵控制效果。
為了能夠有效、持續控制桃紅頸天牛危害,聯合采取其它生物防治措施可能會有效控制桃紅頸天牛的危害。筆者已于2020年9月下旬在上述果園中根據不同受害樹的分級情況釋放了管氏腫腿蜂Scleroderma guani,希望通過兩種天敵對桃紅頸天牛不同蟲期、蟲齡的寄生,達到聯合控制的效果。此外,為有效控制桃紅頸天牛在果園的危害,采用引誘劑誘殺成蟲、殺蟲劑噴涂樹皮殺滅初孵化天牛小幼蟲,也已取得初步效果,將在綜合控制桃紅頸天牛危害發揮一定作用。