荫蔽对咖啡灭字脊虎天牛发生危害的影响

2022-09-12

咖啡原是非洲热带雨林的林下成分, 在系统发育过程中形成了喜短日照、静风、温凉、荫蔽或半荫蔽及湿润等气候条件。当日照时间超过13 h、气温高于28℃、干旱等天气条件, 就会出现植株矮化, 生长受阻, 且易早产早衰现象[1,2];同时, 这样的环境条件也有利于咖啡灭字脊虎天牛的活动与产卵, 增加了灭字脊虎天牛发生与危害的机会[3]。

到2014年, 普洱市的咖啡种植面积已超过4.67万hm2, 已成为雀巢和星巴克等咖啡公司在中国最大的原料供应基地。但长期以来, 普洱市的咖啡基地多以无荫蔽栽培为主, 当咖啡栽植3~5 a后, 特别是盛产期, 由于大量结果使树势衰弱, 受咖啡灭字脊虎天牛 (Xylotrechus quadripes Chevrolat) 的危害较普遍, 受害株率可达到30%, 严重的甚至在50%以上, 轻则导致叶黄枝枯, 易风折, 重则整株枯死, 严重影响咖啡的产量及品质, 给咖啡种植带来严重的经济损失[4,5]。适度荫蔽能改善咖啡园的生境条件 (温湿度和光照条件) , 有利于咖啡的生长[3,6], 能提高咖啡的抗寒能力, 同时对灭字脊虎天牛也有一定的控制作用[7,8,9,10]。试验的目的是通过对普洱市不同荫蔽条件下咖啡灭字脊虎天牛危害情况的调查分析, 说明适度种植荫蔽树能有效地降低灭字脊虎天牛对咖啡的危害, 为咖啡的栽培及管理提供指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验选择的咖啡品种有卡蒂莫7963 (Catimor CIFC7963) 和卡蒂莫P系列 (P3、P4、Pt等) 。调查地点位于普洱市思茅区、孟连县及江城县等咖啡基地。其中, 江城县咖啡基地为1993-1994年种植, 因咖啡天牛危害严重导致大量植株死亡后经改造、补植而形成。

1.2 试验方法

被咖啡灭字脊虎天牛蛀食的咖啡树枝干部位一般表皮稍隆起, 顶部枝叶稀疏, 叶、芽在干旱季节萎蔫特征突出。在正午阳光下观察咖啡顶部枝叶及枝干有无蛀孔等特征就能判断是否有灭字脊虎天牛的危害[10,11]。

试验选择普洱市5种荫蔽条件的咖啡基地作为调查对象, 在不同荫蔽度的地块内采用随机抽样的方法选取6个调查样地, 每个样地调查300株咖啡树, 仔细观察顶部枝叶生长情况及枝干上有无蛀孔等, 对不易判断的植株, 可采用推拉枝干的办法进行检验, 易折断的植株则是被害植株 (一般都有虫或有蛀道) , 分别统计被害株数和受害株率, 并对数据进行处理分析。试验设计见表1。

2 结果与分析

从表2可以看出:5种荫蔽条件下小粒种咖啡受害植株总数和受害率均值分别是477, 363, 209, 131, 96和26.50%、20.17%、11.61%、7.28%、5.33%, 即随荫蔽度的增大, 受咖啡灭字脊虎天牛危害的植株总数和受害率均值都逐渐减小;同时, 随荫蔽度的增大, 其标准差和标准误均呈下降趋势;当荫蔽度达到40%以上时, 受害率总数和均值都最小, 即对灭字脊虎天牛的控制效果最好。说明保留和种植荫蔽树对咖啡灭字脊虎天牛有一定的控制作用, 且在荫蔽为0~45%范围内, 随荫蔽度的增加, 其控制效果越好。

通过Oneway ANOVA分析得表3结果:5种不同荫蔽环境条件下的F=65.381, P=0<0.01, 差异极显著。说明不同荫蔽条件对咖啡灭字脊虎天牛的发生与危害有较大影响。适度遮阴能降低咖啡园内的光照强度和光照时间, 使环境条件不适于咖啡天牛的活动与繁殖, 从而减少对咖啡的危害。

注:调查时间 (处理1为2014年12月, 处理2为2014年5月, 处理3、处理4、处理5为2015年1月) ;荫蔽树种 (处理2为澳洲坚果或黄花梨等, 处理3和处理4有灯台树、菠萝蜜、柚子、菠萝蜜及澳洲坚果等) 。

通过最小显著差法 (LSD) 多重比较分析得出:除了处理5与处理4之间 (显著性值为0.153) 不显著外, 其余各处理间的差异均在α=0.05水平上显著。说明从荫蔽度为0~10%、10%~20%、20%~30%、30%~40%各处理对灭字脊虎天牛都有明显的控制作用, 且随荫蔽度的增加, 控制作用越显著;当荫蔽度增加到40%以上时, 则其差异显著性有所降低。试验中荫蔽度为40%~45%与30%~40%的差异不显著, 说明荫蔽对咖啡天牛的控制作用只在一定范围是显著的, 当荫蔽度增加到一定数值时, 这种控制作用就会降低, 且随荫蔽树的增多, 还会降低咖啡的单位面积产量。

3 结论与讨论

在普洱市的咖啡栽培中, 人们还没有充分认识到保留和种植荫蔽树对咖啡天牛的控制作用, 因此, 有意识地保留和栽植荫蔽树还不十分普遍;只有较早的咖啡园因受灭字脊虎天牛的普遍危害而导致大量植株枯死并造成严重减产后才重视这一问题。

在干热季节中, 复合栽培结构的咖啡园比无荫蔽咖啡园的平均气温低6~7℃、地面最高温度可降低8~9℃, 相对湿度可提高15%~20%[2];潞江坝咖啡园套种香蕉, 咖啡产量比单作增产4.41 kg, 咖啡虎天牛危害株率从29.4%减少到9.6%[3];而灭字脊虎天牛成虫喜在气温高于25℃、向阳空旷的咖啡地活动及产卵。因此, 适度保留和种植荫蔽树, 能改善咖啡园温湿度条件, 对灭字脊虎天牛的发生与危害有一定的控制效果。

吴枫等认为, 荫蔽度为30%时咖啡的茎粗、植株高度、单株叶片干质量及叶面积系数最高[1];章传政等认为, 荫蔽度过大 (60%~70%) , 则花果稀少, 产量低[3];刘铁骑等提出, 在70%有利于咖啡的稳产高产和减少天牛等的危害[12]。试验中处理5与处理4的差异不显著, 这可能是由于当地自然分布的咖啡灭字虎天牛原生寄主树较多, 致使虫源分布多, 适度种植荫蔽树能改善咖啡的温湿度条件, 从而降低天牛对咖啡的危害率, 而当荫蔽度增加到一定数值时, 虽然咖啡的受害率总体呈下降的趋势, 但其差异显著性会逐渐减小。综合咖啡的生长、产量和质量, 以及灭字脊天牛的危害等多种因素, 建议荫蔽度应在35%~40%为宜。

结果表明, 适度种植荫蔽树能够改善咖啡生长的小气候, 降低光照强度和减少光照时间;使环境条件不适于咖啡灭字脊虎天牛的活动与繁殖, 有效地降低灭字脊虎天牛的发生与危害。当荫蔽度为0~10%、10%~20%、20%~30%、30%~40%、40%~45%时咖啡受害率均值分别为26.50%、20.17%、11.61%、7.28、4.95%, 差异显著, 在荫蔽度为0~45%范围内, 随荫蔽度的增大, 控制效果越好;但当荫蔽度大于40%时, 这种控制作用的显著性则逐渐降低。

建议:咖啡灭字脊虎天牛是一种危害性大且难以防治的害虫, 建议在建立咖啡园之前应选择适合当地经济发展的树种作为荫蔽树, 或在已建好的咖啡园内适度种植经济树种, 可减少咖啡天牛的危害, 从而降低后期防治咖啡天牛的管理成本。

在树种选择上, 应尽量避免咖啡灭脊虎天牛的野生寄主树;同时, 还应避免生长过快而与咖啡争夺水肥的树种。

摘要：对普洱市小粒种咖啡主要种植区5种荫蔽生态环境条件下咖啡灭字脊虎天牛的危害情况进行调查和比较分析。结果表明:适宜的荫蔽度能够改善咖啡生长的小气候, 降低光照强度和光照时间;使环境条件不适于咖啡灭字脊虎天牛的活动与繁殖, 从而有效地降低灭字脊虎天牛的发生与危害。当荫蔽度为010%、10%20%、20%30%、30%40%、40%45%时, 咖啡的受害率均值分别为26.50%、20.17%、11.17%、7.28%、4.95%, 差异显著。在荫蔽度为04 5%范围内, 随遮阴强度的增大, 控制效果越好;但当荫蔽度大于40%时, 这种控制作用的显著性则开始降低, 因此, 生产上建议荫蔽度为35%40%。

关键词：灭字脊虎天牛,小粒种咖啡,荫蔽栽培,荫蔽度,受害率