辽东栎种实害虫为害特点及防治措施研究
作者: 连俊华 白应统 邱雅林 白帅军 郭芳摘 要:文章综述了辽东栎主要种实害虫的种类、发生规律、为害特点及防治研究进展,并对害虫鉴定手段、综合无公害防治技术研究提出了展望,以期取得理想的防治效果。
关键词:辽东栎;种实害虫;为害特点;防治措施
文章编号:1005-2690(2022)06-0068-04 中国图书分类号:S763.3 文献标志码:A
辽东栎生态适应能力较强,地理分布较广,是温带、暖温带森林植被的主要建群种,分布于我国的东北、西北、华北等地[1],被列入《中国主要栽培珍贵树种参考名录(2017年版)》。
辽东栎种子淀粉含量丰富,是生产生物燃料乙醇的理想原料,作为优良的木本淀粉能源植物树种,被列入财政部林业公益性行业专项“新型木本生物质资源培育及开发利用研究”和科技部“生物液体燃料科技工程”等重大项目,具有重要的生态、经济价值[2-5]。目前,国内对辽东栎种子的研究主要集中在种子库及种子命运、种子产量[6]、种子萌发[7]等方面,对辽东栎种实害虫的综述研究鲜有相关报道。
1 辽东栎主要种实害虫种类
阙秀茹(1988)[8]研究表明,辽东栎种实害虫有4种,有柞栎象、剪枝栎实象、榛实象和栎实黑象。于晓东和周红章(2001)[9]报道,1998—1999年在北京小龙门林场辽东栎成熟林收集破壳而出的幼虫,在室内饲养至成虫,经鉴定发现寄生取食辽东栎种实的害虫有柞栎象(Curculio dentipes)和象虫(Curculio sp),还有栗白小卷蛾(Cydia kurokoi)和螟蛾科(Pyralidae)的一未定名种,害虫寄生率达到45.4%。
2019—2021年,据室内饲养和林间调查,在黄土高原子午岭林区寄生蛀蚀辽东栎种实的害虫有5种,隶属2目3科,其中,鞘翅目象虫科有柞栎象、榛实象、栎实黑象3种,鳞翅目卷蛾科栗子小卷蛾1种及螟蛾科桃蛀螟1种。
在10个标准地内随机采集9 726粒成熟种实解剖后发现,种实被害率达62.09%。在被蛀蚀6 039粒种实中,同一种实内1种幼虫单独寄生的占28.02%,两种幼虫混合寄生的占42.01%,3种幼虫混合寄生的占23.99%,4种幼虫混合寄生的占5.98%。几种害虫时常伴随发生,以两种幼虫同时寄生者居多。每粒受害种实内都有柞栎象寄生,为害率最高;其次为栎实黑象24.23%,榛实象19.33%,一种螟蛾16.48%;偶见栗子小卷蛾,为害率为4.91%。
2 发生规律及为害特点
2.1 柞栎象
柞栎象又名橡实象虫、橡实象甲、橡实象鼻虫。由于柞栎象及其近缘种在外形上十分相似,很难区别,而且有时在同一地区甚至同一株母树上能同时采集到极相似的不同种,曾被误认定为栎实象[10],有学者在鉴定或引用文献资料时,极易将柞栎象、栎实象等混淆。
郑汉业和徐天森(1959)[11]、卢美榕(1994)[12]、韩云鹤等(2018)[13]分别观察研究了南京、云南、吉林柞栎象发生规律。郑汉业和徐天森(1959)观察研究,在南京柞栎象1年发生1代,以老熟幼虫在土壤中4~20 cm深处作土室越冬。
越冬幼虫在翌年6月上中旬开始化蛹,7月上旬为化蛹盛期,8月底化蛹基本结束,蛹期约20 d。7月上中旬始见羽化成虫出土,8月中下旬为出土盛期。成虫7月底开始交尾产卵,8月中下旬为产卵盛期。成虫以口器刺破果皮,取食其中组织补充营养后才交配,交配后以口吻刺入幼果内产卵1~3粒,并以口吻将卵推入果实内已刺好的洞底。
种实成熟时外壳被害处仅留一黑点。卵孵化后,由胚乳表层向果蒂方向取食,形成一条扁黑色充满虫粪的虫道。幼虫绕果蒂的另一方继续向胚乳方向取食,形成半圆形虫道,幼虫达到第2龄时虫道逐渐扩大,第3龄时生长迅速。第4龄时幼虫成熟,胚乳被食为1道大而深的圆洞。9月上中旬为幼虫蛀食为害盛期。9月下旬至11月上旬老熟幼虫爬出种子外壳落在地面上,种子外壳可见一圆洞。老熟幼虫在地面表层蠕行不到30 min后钻入地下土层,在土壤中作土室越冬。
2.2 剪枝栎实象
为了与柞栎象区别,因其成虫有咬断产卵果枝的习性,定名为剪枝栎实象。剪枝栎实象又名剪枝象、剪枝橡实象、剪枝橡实象鼻虫。
刘振陆和呼升久(1964)[14]、李广武和黄孝运(1965)[15]最先观察研究了剪枝栎实象及其对辽东栎种实的危害。尹中明(2000)[16]观察报道,在辽宁剪枝栎实象1年发生1代,以老熟幼虫在土壤中3~20 cm深处作椭圆形土室越冬。越冬幼虫在翌年5月上中旬开始化蛹,6月中旬始见羽化成虫出土,7月上中旬为成虫为害盛期。成虫羽化出土后在树冠下部取食幼嫩栎实补充营养。
9:00~14:00成虫比较活跃,一般早晚很少活动,受到惊扰后即落地假死。补充营养约30 d后开始交尾,一生可多次交尾,交尾2~3 d后开始产卵。产卵时在幼嫩的种实侧面咬一产卵孔,深达约1.5 mm,将产卵器插入孔中产卵。
产卵结束后用头管将卵推入孔底,并以蛀屑堵塞,然后咬断果枝。壳斗表面只留下一小坑痕。1头雌虫每天可咬断3~12个果枝,产卵20~35粒。树冠中下部的果枝为害较重。7月中旬幼虫在落地种实内孵化后取食,历时约20 d,经过两次脱皮达到3龄,种实几乎全部被食,橡实内充满褐色虫粪。幼虫发育至老熟后,向外咬一圆形孔脱果爬出。老熟幼虫在土壤中作土室越冬。
2.3 榛实象
榛实象又名榛实象甲、榛实象鼻虫。以幼虫寄生取食辽东栎种实为主要危害,成虫补充营养时取食辽东栎的叶、嫩枝和幼果形成危害[17]。
于诚铭等(1963)初步研究了榛实象,偶见为害辽东栎。李宽胜(1977)[18]观察调查,在辽宁铁岭地区榛实象两年发生1代,少数3年发生1代,两年发生1代的经历3个年度。以老熟幼虫及成虫在土壤中20~30 cm处作土室越冬。
越冬成虫5月上旬出土,起初在枯枝落叶层下活动。5月中旬上树开始取食嫩叶,5月下旬到6月上旬为活动盛期。成虫6月中下旬开始交尾,将卵产于幼果内。7月上中旬为成虫产卵盛期,7月中下旬为幼虫孵化盛期。
幼虫在果内取食约30 d后发育成熟。8月中下旬至9月上旬果实日趋成熟,老熟幼虫随果坠落到地面。随后老熟幼虫脱果而出,在爬行一段距离后,选择土壤湿度良好、腐殖质层较厚的地方钻入,8月下旬至9月上旬为入土盛期。
老熟幼虫入土后作土室越冬。入土幼虫静静在土壤中度过1年。第3年7月中旬开始化蛹,7月下旬为化蛹盛期,蛹期约为15 d。7月下旬成虫开始羽化,8月中旬为羽化盛期,当年新羽化成虫不出土,直接进入越冬状态。
2.4 栎实黑象
目前,国内关于栎实黑象的研究报道较少。据王铁胜等(2016)[19]记载,在陕西此虫常和柞栎象伴随发生,二者数量相近,为害严重,能单独为害,也常共同寄生同一种实中。
2.5 栗白小卷蛾
栗白小卷蛾为害卷叶还为害种子,是辽东栎种实重要的种实害虫之一。目前,国内文献关于栗白小卷蛾的生活史、为害特征等研究报道未见。
上述研究表明栗白小卷蛾多数体型小,1年发生1代,长时间隐蔽在土壤内和种子内,裸露在外面的时间短,不易发现。
鞘翅目象虫科以老熟幼虫在土壤中作土室越冬,鳞翅目卷蛾科和螟蛾科以老熟幼虫在树皮裂缝、土壤缝隙、被害僵果、枯枝落叶内结茧越冬,少以蛹越冬。羽化高峰期基本与被害寄主的花期或幼果期同步。大部分幼虫随着种实的生长而逐渐发育成长并为害种子。以鞘翅目象虫科害虫为害率最高,鳞翅目卷蛾科和螟蛾科种子损失率最高[20]。
3 防治措施
3.1 林业防治
及时捡拾落地带虫种实,清除枯枝落叶,集中烧毁,减少虫源。
3.2 物理防治
3.2.1 震落法
利用象虫科害虫的假死性,采用振落法进行人工捕杀成虫。
3.2.2 浸种法
在温度60 ℃或55 ℃的温水浸种5 min或10 min,杀虫率可以达到90%以上,且种子发芽率不受影响。
3.3 化学防治
3.3.1 熏蒸法
种子采收后,保证密闭容器气温在23 ℃以上二硫化碳20 mg/m3,20 h能杀死种子内的象甲幼虫达95%以上。
3.3.2 喷药法
对象虫科害虫幼虫脱果期和成虫出土羽化期为喷药防治最佳时机。
张登森等(2014)[21]利用林内常规喷雾法进行柞栎象防治试验,灭幼脲悬浮剂和噻虫啉微胶囊悬浮剂对柞栎象成虫的控制作用明显,防治效果分别为74.3%和77.1%。孟庆繁利用氯氰菊酯和吡虫啉对柞栎象进行防治试验,校正死亡率分别为83.33%和85.33%。
3.4 生物防治
3.4.1 以鸟治虫
保护和人工招引益鸟在林内保持一定数量,有助于抑制虫害的发生。目前,尚未发现明确的辽东栎种实害虫鸟类。
3.4.2 以虫治虫
根据昆虫学家法布尔的观察研究,象鼻虫的天敌有节高蜂和其近亲瘤节高蜂。
3.4.3 以菌治虫
在利用病原微生物防治害虫方面,目前生产上应用最广的有白僵菌、绿僵菌、苏云金杆菌等,尤其是布氏白僵菌对鞘翅目害虫具有独特寄生效果[22]。
孟庆繁等(2017)筛选出6株对柞栎象致病力高的布氏白僵菌优良菌株,防治效果均达到70%以上。白雪等(2012)[23]从病变象甲幼虫上分离得到14种真菌中,筛选出了被孢霉科被孢霉属菌和丛梗孢科青霉属菌2种对剪枝栎实象幼虫具有较强的致病力菌株,其中被孢霉属菌对幼虫的致死率可达到90%以上。刘剑锋等(2017)[24]、车宝安(2017)[25]从榛实象自然死亡的成虫尸体上分离获得1株具有强致病力的金龟子绿僵菌,并筛选出1株强致病力白僵菌,在用白僵菌处理后的第六天榛实象累积死亡率达到100%。
3.5 昆虫信息素防治
郑卫青等(2014)[26]报道,全世界已经鉴定和合成的昆虫信息素及其类似物达2 000多种。韦卫等(2006)[27]报道,已有565种蛾类的性信息素成分被鉴定。靳秀芳等(2019)[28]报道,国内外学者已成功鉴定出23种象甲科昆虫的聚集信息素,对7种象甲科昆虫的性信息素进行研究。马晓乾等(2019)发明了一种用于防治榛实象的性信息素和制备方法及用途。
目前,因昆虫性信息素高效、无毒、无污染、不伤害天敌昆虫,是绿色无公害防治对策的有效途径之一,有着巨大的发展空间。
4 结束语
现阶段,关于蛾类为害辽东栎种实的研究几乎尚处于空白,仅发现的栗白小卷蛾,其发生及为害在国内文献记载较少[29-32]。
引用文献时,如不加甄别,栗子小卷蛾、栗黑小卷蛾、栗白小卷蛾3种小蛾类极易混淆[33-34]。加之为害种子的蛾类体型较小,标本制作较为困难,在鉴定上存在一定局限。由于柞栎象及其近缘种在外部形态上极其相似,不同地理分布体色也有差异,在种类鉴定上时常出现混淆。多数近缘种害虫种类鉴定手段比较传统、单一,鉴定成本高、效率低、误差大[35-37]。
在害虫鉴定方面,利用现代分子生物学手段,加快基因测序研究,建设低成本、高效率、共享式昆虫数据库标本馆;在虫害发生调查方面,采用高清影视技术,进行长期不间断定位观测;在害虫防治方面,筛选强致病力的病原微生物,提取高效昆虫信息素,探索发现生物防治植物,引进吸收、集成组装一套综合无公害防治应用技术,以期取得理想的防治效果[38]。
参考文献:
[1]连凯.岚县辽东栎育苗技术浅析[J].内蒙古林业调查设计,2017,40(3):20,47.