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枇杷黄毛虫Melanographia flexilineata,又名枇杷瘤蛾,属鳞翅目Lepidoptera灯蛾科Arctiidae[1],是中国南方枇杷Eriobotrya japonica上最主要的害虫。除危害枇杷外,枇杷黄毛虫还危害梨Pyrus spp.,李Prunus spp.,合欢Albizzia julibrissin,紫薇Lagerstroemia india等果树和绿化树。浙江省杭州市余杭区塘栖镇从唐代起就以盛产枇杷而著称于世[2]。近年来,鲜果枇杷价格快速上升,对品质的要求日益提高,枇杷产业迅速发展。枇杷黄毛虫在浙江余抗塘栖1 a发生4代,幼虫危害枇杷嫩芽和嫩叶,发生多时也危害老叶、嫩茎表皮和花果,严重时全树叶片被吃尽,削弱树势[3-4],影响产量。国内对枇杷黄毛虫的寄主分布、形态、生物学特征等有一定的报道[5-9],但开展系统监测调查、对其种群动态的研究及应用统计学方法建立预测模型等方面鲜有报道。本研究采用测报灯诱集与田间调查相结合的方法,通过对塘栖枇杷黄毛虫成虫灯下逐日系统监测结合田间定期系统调查,选择不同时期虫口基数、气象资料(气温、相对湿度、降水量)作为预测因子,使用逐步回归法开展其发生期和发生量的预测预报模型研究,对保障枇杷产量和品质,促进枇杷产业发展具有重要意义。
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2008-2013年枇杷黄毛虫灯下成虫诱集量监测结果(图 1)显示:2008年以来,枇杷黄毛虫种群动态特征和数量结构发生了一定的变化:一是越冬代成虫始见期年度间差异较大,其中2008年、2009年和2013年成虫始见期较早,均为4月中旬,以2013年最早(4月14日),2010-2012年相对较迟。二是主害代灯下成虫峰期时间、蛾量年度间有差异,总体均以第3代峰期诱蛾量最高,其次为第2代;峰期持续时间、蛾量受当年气候等条件的影响呈相应的变化,2008年和2009年于7月中旬出现全年诱蛾最高峰,2010-2013年诱蛾最高峰出现在7月下旬;主害期危害程度年度间差异大,2011年7月下旬诱蛾量596头·灯-1·旬-1,与历年同期比第3代成虫峰期蛾量明显偏高,占全年诱集总量的55.18%,2013年7月高峰期蛾量为87头·灯-1·旬-1,明显低于历年同期,分析其原因可能与当年夏季出现罕见高温干旱天气,不利于枇杷黄毛虫生长发育有关。有研究表明:气候较为暖湿的条件下成虫产卵量多、幼虫发生量大[6],低于20 ℃和高于32 ℃的温度条件下对枇杷黄毛虫世代存活率不利[12],7月和8月干旱对黄毛虫的发生有抑制作用[6],也印证了这个可能性;第4代成虫诱集量普遍下降较快,可能与第3代幼虫发生期正值高温天气、成虫在高温下产卵少、卵孵化率下降使幼虫虫量不高有关。
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2008-2013年田间幼虫系统调查(图 2)结果表明:年度间枇杷黄毛虫均以第2代幼虫危害最重,发生期为6月中下旬至7月上旬,高峰期主要出现在6月下旬,少数年份持续至7月上旬危害重,第2代幼虫期正值枇杷成熟阶段,除叶、芽外,果实也受害,对枇杷生产影响最大,2008-2013年高峰期平均虫量140.0~188.9头·株-1·旬-1,占全年总量的32.57%~47.23%。第1代幼虫发生期为5月上旬至6月上旬,高峰期主要出现在5月中旬,少数年份推迟至5月下旬,峰期平均虫量30.6~95.0头·株-1·旬-1,以2008年最高,2013年虫量最低。第3代幼虫发生于7月下旬至8月中旬,此时正值1 a中气温最高、雨水相对较少的季节,特别是2013年为持续高温干旱的年份,成虫产卵少,卵存活率低,发生期总虫量及高峰期虫量均下降,年度间发生量差别较大,2008年高峰期虫量49.0头·株-1·旬-1,高于其他年份,而2013年由于持续高温干旱,虫量明显低于其他年份。第4代幼虫田间查见幼虫较少,与前几代次比虫量下降较快,9月中旬后,幼虫陆续化蛹越冬。
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枇杷黄毛虫主要以幼虫啃食幼芽、叶片、嫩茎表皮和果实等,对产量和品质影响大。为开展枇杷黄毛虫的适期防治,加强危害风险监测,以第1代至第3代幼虫发生高峰期(y1,y2,y3)和高峰期发生量(y4,y5,y6)为预报对象,初选前期灯下诱蛾量、田间幼虫密度等虫情基数因子及上年12月至当年1月、4月至9月每旬平均气温、平均相对湿度、降水量等相关性较大的气象因子共56个指标作为预报因子,采用逐步回归分析,建立预测预报模型。结果表明:枇杷黄毛虫幼虫发生高峰期、高峰期虫量与前期虫口基数、气象因子密切相关,各有15个因子入选预测模型(表 1和表 2)。发生期预测模型表明:前期田间幼虫虫口密度、降水量对发生高峰期影响最大,各有5个因子入选预测模型,前期灯下诱蛾量、平均相对湿度、气温等也有一定的影响。发生量预测模型表明:枇杷黄毛虫第1代至第3代幼虫旬高峰期虫量与前期田间幼虫密度、灯下诱蛾量呈显著正相关,气象因子中平均相对湿度和降水量分别有5个和4个因子入选预测模型,气温因子中5月下旬、6月上旬、7月上旬平均气温也作为预测因子入选发生量预测模型。
年 份 x2 x5 x9 x10 x12 x20 x21 x22 x28 x31 x38 x40 x43 x46 x53 2008 15 77 91.7 15.8 27.5 28 8 3 9.4 66.6 157 22 508 84.7 60.2 2009 20 61.3 36.3 19.2 50.7 9 11 48 31.4 35.8 148 14 380 74.2 0 2010 2 69.5 37.1 12.7 70.6 61 40 9 24.9 24.7 43 15 5 84.2 173.9 2011 5 60.6 68 16.9 16.3 36 25 8 33.8 29.4 165.9 14 289 75 42 2012 19 64.8 148.5 17.8 30.1 25.5 10 9 36 105.3 188.9 9 210 83.3 37.8 2013 3 69.3 23 18.6 12 24.5 8.1 6 53.9 9.9 106.5 5 29 79.7 0 x2,x43分别为4月下旬、7月中旬诱蛾量(头·灯-1·旬-1);x20,x21,x22,x38,x40分别为5月下旬、6月上旬、6月中旬、6月下旬、7月下旬幼虫量(头·株-1·旬-1);x5,x46分别为上年12月、当年6月下旬相对湿度(%);x10为4月中旬气温(℃);x9,x12,x28,x31,x53分别为1月、4月中旬、5月中旬、5月下旬、7月中旬降水量(mm)。 Table 1. Predictive factors for occurrence period of Melanographia flexilineata
年 份 x5 x9 x11 x14 x17 x20 x27 x29 x31 x32 x40 x42 x48 x50 x53 2008 77 91.7 78.7 57.1 64.6 28 54.4 25.3 66.6 24.2 22 0 30.8 26.9 60.2 2009 61.3 36.3 75.8 53.2 49.8 9 60.6 22.6 35.8 24.8 14 328 29.1 58.1 0 2010 69.5 37.1 80.3 60.4 61.3 61 76 22.3 24.7 21.8 15 0 28.9 38.4 173.9 2011 60.6 68 60.1 57.9 63.7 36 52.5 20.8 29.4 24.2 14 0 30.8 2.4 42 2012 64.8 148.5 72.7 66.4 66.3 25.5 70.6 21.1 105.3 24.1 9 0 31.7 15.1 37.8 2013 69.3 23 49 63.7 70.4 24.5 70.1 25.4 9.9 22.9 5 0 31.6 1.5 0 x5,x11,x14,x17,x27分别为上年12月、当年4月中旬、4月下旬、5月上旬、5月中旬相对湿度(%);x9,x31,x50,x53分别为1月、5月下旬、7月上旬、7月中旬降水量(mm);x29,x32,x48分别为5月下旬、6月上旬、7月上旬气温(℃);x20,x40分别为5月下旬、7月下旬幼虫量(头·株-1·旬-1);x42为7月上旬诱蛾量(头·灯-1·旬-1)。 Table 2. Predictive factors for occurrence quantity of Melanographia flexilineata
模型编号 预测模型 R2 1 y1=19.146+0.007x2-0.067 x5 -0.034 x9-0.486 x10+0.028 x12 1.000** 2 y2=-90.562+0.190 x5+0.142 x9+1.119 x11-0.044 x14+0.749 x17 1.000** 3 y3=3.005+0.245 x20+0.005 x21+0.085 x22-0.086 x28+0.010 x31 1.000** 4 y4=389.386+0.238 x20-1.230 x27-7.494 x29 +0.539 x31-0.763 x32 1.000** 5 y5= 34.876-0.139 x38-0.028 x40-0.004 x43-0.048 x46-0.043 x53 1.000** 6 y6=-492.071+2.252 x40+0.010 x42+15.380 x48-0.525 x50+0.061 x53 1.000** y1为第1代幼虫发生高峰期(5月15日为1);y2为第2代幼虫发生高峰期(6月21日为1);y3为第3代幼虫发生高峰期(8月1日为1);y4为第1代幼虫高峰期发生量(头);y5为第2代幼虫高峰期发生量(头);y6为第3代幼虫高峰期发生量(头)。 Table 3. Forecasting model for occurrence quantity and period of Melanographia flexilineata
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将2013年的虫情、气象数据,应用1.4节的应验程度判定模式,分别对枇杷黄毛虫第1代至第3代幼虫的发生高峰期、高峰期发生量预测结果进行检验(表 4和表 5)。结果表明:用逐步回归法拟合的枇杷黄毛虫幼虫发生期、发生量模型,评分分值高,均大于99分,在准确的范围内。根据模拟结果,第1代、第2代和第3代枇杷黄毛虫幼虫发生高峰期模型拟合值分别为5月19日、6月25日、8月16日,实际分别为5月19日、6月25日、8月16日;第1代、第2代和第3代幼虫高峰期发生量模型拟合值分别为30.62,106.28和5.83头·株-1·旬-1,实际分别为31,107和6头·株-1·旬-1。模型拟合值接近实测值,拟合结果准确。
预测对象 a1 a2 t δ Ts 结论 第1代幼虫 5 5.04 10 2.11 99.95 准确 第2代幼虫 5 5.02 5 3.77 99.99 准确 第3代幼虫 16 15.99 15 5.81 100 准确 Table 4. Verification of forecastin model for occurrence period of Melanographia flexilineata
预测对象 a a1 a2 t δ Ts 结论 第1代幼虫 53.75 31 30.62 10 15.03 100 准确 第2代幼虫 152.55 107 106.28 5 26.27 99.98 准确 第3代幼虫 22.67 6 5.83 15 13.22 99.97 准确 Table 5. Verification of forecastin model for occurrence quantity of Melanographia flexilineata