郭騰達(dá),孫瑞紅,葉保華,宮慶濤,姜莉莉,武海斌
(1 山東省果樹研究所,泰安271000)(2 山東農(nóng)業(yè)大學(xué))
橘小實(shí)蠅[Bactrocera dorsalis(Hendel)]屬雙翅目實(shí)蠅科,廣泛分布于熱帶和亞熱帶地區(qū),是世界范圍內(nèi)危害果蔬的重要害蟲[1]。該蟲繁殖力高,適應(yīng)能力強(qiáng),寄主范圍極為廣泛,可為害番石榴、芒果、柑橘、石榴、棗、桃、蘋果、柿等46 科250多種水果和蔬菜,常造成減產(chǎn)甚至絕產(chǎn),故被列為世界性檢疫害蟲[2]。近年來,隨著我國氣候變暖和果蔬大范圍往來調(diào)運(yùn),橘小實(shí)蠅的分布范圍不斷向北擴(kuò)展[3],有可能逐漸演變成落葉果樹上的主要害蟲,威脅蘋果、桃、梨等果業(yè)的健康發(fā)展。為科學(xué)防控該蟲,綜述了橘小實(shí)蠅的發(fā)生特點(diǎn)、影響其發(fā)生的因素以及自然天敵等方面的國內(nèi)外研究進(jìn)展。
橘小實(shí)蠅雌成蟲產(chǎn)卵器末端尖銳,可直接在果皮和果肉內(nèi)產(chǎn)卵,雌蟲更喜歡將卵產(chǎn)于果實(shí)縫隙處、傷口處、凹陷處以及軟組織等地方。單雌產(chǎn)卵1 200~1 500 粒,孵化率為80%~90%,產(chǎn)卵期40 d以上[4]。在田間其卵期長短隨季節(jié)溫度變化而不同,夏季僅需1 d,春秋季需2~3 d,冬季需7~20 d。幼蟲孵出后通常會在被害果實(shí)內(nèi)生長發(fā)育,不轉(zhuǎn)果為害。幼蟲在1~2 齡時不會彈跳,當(dāng)幼蟲生長到3齡老熟后鉆出果實(shí),從果實(shí)表面彈跳至地面,幼蟲在地面會繼續(xù)不斷地彈跳,尋找適合場所入土化蛹,部分老熟幼蟲也可在被害果實(shí)內(nèi)化蛹。幼蟲期發(fā)育時長一般為9~23 d,幼蟲老熟后在土表下經(jīng)1~2 d 預(yù)蛹后化蛹,蛹期發(fā)育時長一般為8~23 d[5]。
橘小實(shí)蠅成蟲全天均可羽化,以8:00—10:00羽化最盛。成蟲雌雄比為1∶0.79,羽化后即取食花蜜、果實(shí)或露水補(bǔ)充營養(yǎng)[6]。成蟲具有趨光性,在田間,成蟲取食通常在上午天氣較涼爽期間,而中午或下午一般只是在樹干枝條或是葉叢中活動和停歇,夜晚則停止活動[7]。在室內(nèi),成蟲可全天取食,如有光照條件夜間也不停止取食。橘小實(shí)蠅在整個成蟲階段需要不斷覓食來維持自身的生長發(fā)育和達(dá)到性成熟,所需要的食物必須含有糖類和蛋白質(zhì)等。當(dāng)成蟲性器官發(fā)育成熟后才開始交尾,交尾為重疊式,一般在傍晚至黎明前進(jìn)行[2],在該階段雌雄成蟲均可多次交尾[8]。雌成蟲產(chǎn)卵時,將產(chǎn)卵管刺入果實(shí)內(nèi)1~2 mm 處產(chǎn)卵,產(chǎn)卵孔直徑0.2~0.3 mm,每個產(chǎn)卵孔產(chǎn)1~24 粒卵[9]。
研究表明,橘小實(shí)蠅的發(fā)生代數(shù)在不同地區(qū)不一致,代數(shù)多的地區(qū)存在世代重疊現(xiàn)象。我國由南向北,橘小實(shí)蠅年發(fā)生代數(shù)逐漸減少[10]。在海南1年發(fā)生11~12 代,在北京1 年發(fā)生4 代,發(fā)生代數(shù)與氣候條件和寄主種類有關(guān)[11-12]。為此,有人把橘小實(shí)蠅在國內(nèi)分布劃分為4 個層次的適生區(qū),不同適生區(qū)的發(fā)生代數(shù)不同[13]。近年來對橘小實(shí)蠅潛在地理分布范圍預(yù)測表明,其適生范圍不斷向北擴(kuò)散,部分地區(qū)的適生程度加重[14]。表1 匯總了橘小實(shí)蠅在國內(nèi)部分地區(qū)的發(fā)生代數(shù)、發(fā)生時間及發(fā)生高峰期,顯示其發(fā)生時間與水果生長時間同步,果實(shí)成熟前后多是該蟲的發(fā)生高峰期,收獲后轉(zhuǎn)移到下一個近成熟的寄主上取食,故該蟲在果品四季豐富的海南、廣東存在2 個發(fā)生高峰,在果品成熟期集中在夏末和秋季的北方發(fā)生高峰期為8—10 月。
表1 橘小實(shí)蠅在國內(nèi)部分地區(qū)的發(fā)生情況及發(fā)生高峰期
溫度是影響昆蟲生長發(fā)育、分布和種群動態(tài)的主要因素之一。橘小實(shí)蠅的卵、幼蟲和成蟲的生長發(fā)育主要受大氣溫度影響,而蛹的生長發(fā)育則主要受土壤溫度影響[48]。由于受到該蟲地理種群、食料、試驗(yàn)條件等因素影響,獲得的發(fā)育起點(diǎn)溫度、過冷卻溫度、有效積溫等結(jié)果有差異。袁盛勇等利用云南種群進(jìn)行室內(nèi)不同溫度試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)橘小實(shí)蠅卵、幼蟲、蛹、成蟲的發(fā)育起點(diǎn)溫度分別為11.95、11.70、12.83、12.44 ℃,完成對應(yīng)的各蟲態(tài)分別需要有效積溫25.82、175.13、138.12、325.83 d·℃,完成從卵到成蟲的整個生活史的起點(diǎn)溫度和所需的有效積溫分別為10.21 ℃和356.72 d·℃[49]。羅智心等在室內(nèi)人工飼養(yǎng)入侵無錫地區(qū)的橘小實(shí)蠅,發(fā)現(xiàn)橘小實(shí)蠅卵、幼蟲和蛹的發(fā)育所需溫度分別為10.5、9.6、10.3 ℃,完成相應(yīng)蟲態(tài)發(fā)育所需有效積溫分別為24.1、178.6、176.7 d·℃,完成整個生活史的起點(diǎn)溫度和所需的有效積溫分別為9.9 ℃和381.0 d·℃[50]。因此不同地區(qū)的年有效積溫不同會導(dǎo)致橘小實(shí)蠅的年發(fā)生代數(shù)有很大差異,而冬季低溫不同會造成部分地區(qū)橘小實(shí)蠅不能越冬和完成世代發(fā)育[51]。
溫度不僅影響發(fā)育速率,同樣影響橘小實(shí)蠅各蟲態(tài)的存活率與雌雄成蟲性比,在25 ℃時的雌蟲比率最高[50]。由于溫度不同橘小實(shí)蠅產(chǎn)卵前期會隨著季節(jié)的變化而變化,在夏季一般為10~20 d,溫度越低產(chǎn)卵前期越長,到冬季為3~4 個月。該蟲最適的發(fā)育溫度為18~30 ℃;當(dāng)環(huán)境溫度低于18 ℃時,卵、幼蟲和蛹的生長發(fā)育時間會延長,蛹的羽化率會下降;當(dāng)環(huán)境溫度高于34 ℃或低于15 ℃時,成蟲和幼蟲的生長發(fā)育就會受到影響,甚至?xí)l(fā)生大量死亡,且幼蟲不能夠正?;糩52]。22~30 ℃是最適宜成蟲飛翔的溫度,在該溫度下雄成蟲飛翔比率為100%,而當(dāng)環(huán)境溫度低于10 ℃時,絕大數(shù)雄成蟲會停止飛翔[53]。成蟲和幼蟲的臨界熱最大值分別為46.16、45.23 ℃[54],卵期、幼蟲期、蛹期和卵-蛹期的最適溫度分別為20.7、21.8、21.1、22.4 ℃[55]。
在自然界中,橘小實(shí)蠅也會受到濕度的影響。當(dāng)田間土壤含水量低于40%或高于80%時,老熟幼蟲入土化蛹變慢,死亡率升高[56]。橘小實(shí)蠅在溫度恒定為25 ℃的條件下,空氣相對濕度為83%~86%時,成蟲羽化率最高[57]。據(jù)Andrei 研究,空氣相對濕度在60%~80%的范圍內(nèi)最適合橘小實(shí)蠅飛翔活動,當(dāng)空氣相對濕度高于或低于該范圍時不利于橘小實(shí)蠅飛翔活動[58];國內(nèi)研究也發(fā)現(xiàn),在橘小實(shí)蠅飛翔活動最活躍時氣溫應(yīng)處于20~30 ℃,空氣相對濕度應(yīng)大于60%[7]。在干旱季節(jié),由于空氣相對濕度低,雌蟲產(chǎn)卵量會受到影響,種群增長受到抑制,剛羽化的成蟲從干旱土壤中掙扎出來變得更加困難,且無法充分展翅,導(dǎo)致新羽化的成蟲死亡率極度增加,降水帶來的氣溫與空氣相對濕度的變化對橘小實(shí)蠅羽化、飛翔活動有顯著的影響,從各地的田間誘蟲高峰看,基本符合這一規(guī)律。干旱的環(huán)境還會造成橘小實(shí)蠅蛹體的暫時性發(fā)育遲緩甚至休眠,一旦遇到雨水充足即可大量羽化[59]。
橘小實(shí)蠅在室外自然條件下可進(jìn)行遠(yuǎn)距離擴(kuò)散轉(zhuǎn)移,其分布和發(fā)生區(qū)域不斷擴(kuò)張的主要原因之一在于該蟲的強(qiáng)遷飛能力。在云南怒江河谷地區(qū),橘小實(shí)蠅在7 d 的時間最遠(yuǎn)遷飛距離可達(dá)97 km,表明氣流擴(kuò)散有助于其遷飛[60]。通過我國北方各地區(qū)對橘小實(shí)蠅的研究表明,該蟲在北方尚無法進(jìn)行安全越冬[51],故可推斷其初發(fā)蟲源應(yīng)是從長江以南可越冬地區(qū)遷飛而來。天氣系統(tǒng)的變化和大氣環(huán)流會影響到昆蟲的遷飛,通常在一個地區(qū)內(nèi)發(fā)生大型的天氣過程均會引起該地區(qū)部分昆蟲的遷飛。我國所處地區(qū)較容易發(fā)生熱帶風(fēng)暴和臺風(fēng),據(jù)統(tǒng)計,平均每年有7 次臺風(fēng)登入我國境內(nèi),臺風(fēng)發(fā)生后勢必會帶來強(qiáng)風(fēng)、強(qiáng)降水及使陸地大氣環(huán)流出現(xiàn)重大調(diào)整,因此必然會影響到昆蟲的遷飛和降落[61]。臺風(fēng)不僅會影響橘小實(shí)蠅的遷飛,也會造成當(dāng)?shù)亻傩?shí)蠅消長動態(tài)的變化。臺風(fēng)登陸時由于風(fēng)大雨大會導(dǎo)致橘小實(shí)蠅誘集數(shù)量減少,而當(dāng)臺風(fēng)過后的第1 d會出現(xiàn)該蟲活動的高潮,導(dǎo)致誘集量大增[62]。臺風(fēng)的破壞還會造成果袋破裂和果實(shí)傷口,均有利于橘小實(shí)蠅產(chǎn)卵和取食,蟲量大幅度提高。
昆蟲依靠視覺、觸覺等器官對植物的物理、生理等特征和性狀做出相應(yīng)的判斷,以檢測其是否適宜作為產(chǎn)卵寄主,依靠嗅覺系統(tǒng)對寄主散發(fā)的氣味進(jìn)行選擇。橘小實(shí)蠅的寄主有250 余種果蔬,寄主種類之間顏色、形態(tài)、氣味不同會導(dǎo)致它們對橘小實(shí)蠅的吸引力有顯著差異。任荔荔等的室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果表明,橘小實(shí)蠅對不同水果的產(chǎn)卵量由多到少依次為:柑橘、香蕉、芒果、棗、石榴、蘋果、桃、梨、李、葡萄、柿,對不同蔬菜的產(chǎn)卵量由多到少依次為:絲瓜、豇豆、苦瓜、黃瓜、茄子、南瓜、青椒、番茄,雌蟲更偏好于橘黃色、綠色以及圓球形的寄主進(jìn)行產(chǎn)卵[63]。取食不同寄主對橘小實(shí)蠅雌成蟲的產(chǎn)卵數(shù)量也存在較大的影響,在25 ℃條件下,取食芒果、番石榴、香蕉、枇杷、青棗、楊桃、柑橘的橘小實(shí)蠅單頭雌蟲的產(chǎn)卵量分別為1 634.3、1 520.6、1 309.1、1 019.8、983.3、966.3、912.9 粒[64]。蔡子堅等試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),橘小實(shí)蠅對黃熟楊桃的產(chǎn)卵量要顯著高于綠熟楊桃,幼蟲數(shù)量隨著果實(shí)成熟度的提高而增加,原因是黃熟楊桃氣味揮發(fā)性物質(zhì)種類和含量遠(yuǎn)高于綠熟楊桃,特別是存在具有引誘橘小實(shí)蠅產(chǎn)卵的幾種活性物質(zhì)[65-66]。以上表明,橘小實(shí)蠅在寄主選擇過程中,寄主顏色、形狀、氣味等都在發(fā)揮作用。
田間調(diào)查結(jié)果顯示,在不同寄主之間橘小實(shí)蠅可以轉(zhuǎn)移為害,如在主要種植柑橘的地區(qū),橘小實(shí)蠅每年可發(fā)生3~5 代,如果柑橘園周圍栽有番石榴、芒果、番木瓜或是梨、桃等其他寄主植物時,則每年發(fā)生代數(shù)9~10 代[67]。橘小實(shí)蠅在上海地區(qū)7—8 月主要在桃上為害,8—9 月主要在桃、葡萄、梨、棗上為害,10 月以后主要在柑橘和柿上為害[40]。
此外,橘小實(shí)蠅發(fā)生量還會受到光照、降水、海拔以及天敵等因素的影響。研究發(fā)現(xiàn),中長波光照有利于該蟲的種群增殖,光照強(qiáng)度會影響橘小實(shí)蠅的活動能力,其飛行活動的基本條件是要有光刺激,只有在白天有光照的條件下雄成蟲才會飛行,夜晚停止飛行,在光照強(qiáng)度500~2 000 lx 條件下其平均飛行距離、時間最長[68]。由于橘小實(shí)蠅老熟幼蟲需要進(jìn)入土壤化蛹,而降水量與降水頻率會影響到土壤濕度,從而會影響其幼蟲化蛹和成蟲羽化。此外,降水還會影響到空氣濕度,進(jìn)而影響成蟲的交配產(chǎn)卵和種群數(shù)量。如在蘇州地區(qū),6—7 月過多的降水導(dǎo)致土壤過濕板結(jié),從而影響其化蛹、羽化和繁殖,而到8—9 月降水量下降,適宜的溫濕度和土壤疏松度導(dǎo)致其種群數(shù)量逐漸上升[42]。同時,海拔也會影響橘小實(shí)蠅的發(fā)生,在浙江黃巖地區(qū)監(jiān)測結(jié)果發(fā)現(xiàn),山區(qū)高海拔地區(qū)和丘陵地的成蟲誘集數(shù)量相對少于平原和沿海低海拔地區(qū)[31]。
天敵是影響橘小實(shí)蠅田間種群數(shù)量大小的關(guān)鍵因素之一,利用天敵控制害蟲是一種安全有效的手段。橘小實(shí)蠅的天敵種類主要包括寄生性天敵和捕食性天敵,但目前關(guān)于橘小實(shí)蠅的捕食性天敵研究報道較少,且防治效果并不顯著,據(jù)報道,螞蟻、雞可以捕食裸露在地表的老熟幼蟲、蛹以及剛羽化的成蟲,隱翅蟲、螨類等可以捕食脫落果實(shí)內(nèi)的幼蟲[69]。
對于橘小實(shí)蠅寄生性天敵的研究報道較多,目前發(fā)現(xiàn)該蟲的寄生天敵種類有70 余種,其中已知寄生蜂34 種,我國有12 種[70]。橘小實(shí)蠅的幼蟲潛藏在果實(shí)內(nèi)部取食,老熟后脫果落入土壤內(nèi)化蛹,化學(xué)防治很難取得較好的效果,因此要對橘小實(shí)蠅進(jìn)行可持續(xù)治理,利用寄生蜂是非常有效的手段之一。早在1951 年,美國夏威夷就已經(jīng)推廣應(yīng)用阿里山潛蠅繭蜂(Fopius arisanus)、長尾全裂繭蜂(Diachasmimorpha longicaudata)、凡氏費(fèi)氏繭蜂(F.vandenboschi)和切割潛蠅繭蜂(Psyttalia incisi)防治橘小實(shí)蠅,平均寄生率可達(dá)70%。我國相關(guān)研究起步較晚,1985 年成功引進(jìn)前裂長管繭蜂,經(jīng)應(yīng)用發(fā)現(xiàn)它在橘小實(shí)蠅種群數(shù)量控制上可起到一定作用[69]。目前發(fā)現(xiàn),我國橘小實(shí)蠅的寄生蜂分布較廣的主要是長尾全裂繭蜂、凡氏費(fèi)氏繭蜂和印嚙小蜂(Aceratoneuromyia indica),其中長尾全裂繭蜂、凡氏費(fèi)氏繭蜂主要分布在福建和廣東省,印嚙小蜂分布于廣東、海南[71]。有研究發(fā)現(xiàn),阿費(fèi)氏繭蜂(阿里山潛蠅繭)、凡氏費(fèi)氏繭蜂和長尾全裂繭蜂偏好黃色和白色球體[72],說明橘小實(shí)蠅取食果實(shí)的顏色和形狀會影響其寄生蜂的選擇和定位。此外,利用切割潛蠅繭蜂也有很好的防治效果,在失管番石榴果園中的寄生率可高達(dá)20%。對于不同的水果,切割潛蠅繭蜂的寄生橘小實(shí)蠅總量為番石榴>楊桃>蓮霧[73]。
橘小實(shí)蠅的齡期、蟲態(tài)以及蟲口密度會影響其寄生蜂的發(fā)生。在福建漳州,梁光紅等通過對該地區(qū)橘小實(shí)蠅及其主要寄生蜂的研究發(fā)現(xiàn),寄生蜂種群的發(fā)生期和高峰期與橘小實(shí)蠅的種群消長表現(xiàn)一致,且有明顯的跟隨效應(yīng),在橘小實(shí)蠅發(fā)生數(shù)量達(dá)到高峰1~2 個月之后寄生蜂的數(shù)量隨即也達(dá)到高峰[73]。凡氏費(fèi)氏繭蜂對1~4 日齡的橘小實(shí)蠅幼蟲寄生率明顯高于4 日齡以上的幼蟲[74];長尾全裂繭蜂對3~4 日齡的橘小實(shí)蠅幼蟲有較高的寄生率[75]。因此,在釋放寄生蜂時,必須做好橘小實(shí)蠅蟲情監(jiān)測,做到精準(zhǔn)釋放、高效生防。另外橘小實(shí)蠅的殺蟲劑也會影響其寄生蜂存活和發(fā)育,Stark 等研究發(fā)現(xiàn),滅蠅胺、多殺菌素對寄生蜂的安全性高于二嗪膦,在防治橘小實(shí)蠅時需要合理使用農(nóng)藥,協(xié)調(diào)化學(xué)防治與生物防治,以保護(hù)寄生蜂[76-77]。
寄生蜂的成功利用離不開自然保護(hù)和人工繁殖。目前,一些國家和地區(qū)在橘小實(shí)蠅的寄生蜂繁育和釋放上做了大量工作,遇到的困難重重,主要表現(xiàn)在室內(nèi)飼養(yǎng)過程中雌雄蜂比例失調(diào),雄蜂數(shù)量遠(yuǎn)多于雌蜂,無法快速得到大量可以發(fā)揮寄生效果的雌蜂,同時增加生產(chǎn)成本[78]。但是,經(jīng)過研究者的持續(xù)努力,在工廠化繁殖阿里山潛蠅繭蜂方面大獲成功,已在美國、阿根廷、澳大利亞、中國等多個國家使用該寄生蜂防治實(shí)蠅害蟲,并取得良好成效[79]。今后寄生蜂作為防治橘小實(shí)蠅的重要天敵,應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加強(qiáng)其利用與保護(hù),深入對寄生蜂、橘小實(shí)蠅以及寄主植物之間的關(guān)系研究,結(jié)合性誘、套袋等物理防治,有效地防控橘小實(shí)蠅,提高產(chǎn)量,增加經(jīng)濟(jì)收入。在未來其他橘小實(shí)蠅天敵的規(guī)?;庇c釋放技術(shù)也將會被攻克,生物防治在生產(chǎn)上發(fā)揮的作用愈來愈大。