謝小群,賀望興 ,石旭平 ,彭玉輔,李延升 ,彭 華 ,楊普香*
(1.江西省蠶桑茶葉研究所,江西 南昌 330203;2.江西省茶葉質(zhì)量與安全控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西 南昌 330203)
小綠葉蟬廣泛分布于我國(guó)產(chǎn)茶區(qū),是目前我國(guó)茶葉生產(chǎn)中危害最重的茶樹(shù)害蟲(chóng)之一[1]。中國(guó)茶園共發(fā)現(xiàn)了60余種半翅目葉蟬科葉蟬,但因其蟲(chóng)體小,體色和形態(tài)特征接近,難以區(qū)分,現(xiàn)已明確江西省絕大部分茶區(qū)的優(yōu)勢(shì)種為小貫小綠葉蟬[2]。其中,2015年江西采集5個(gè)主產(chǎn)茶縣(遂川縣、婺源縣、南昌縣、修水縣、浮梁縣)共送檢589例葉蟬標(biāo)本,檢驗(yàn)結(jié)果為:除4例葉蟬(婺源縣采集)外,其余均為小貫小綠葉蟬。因此,前期可能誤將小貫小綠葉蟬作為其他葉蟬種類(lèi)(如假眼小綠葉蟬)來(lái)研究。因茶區(qū)的氣候條件、地形地貌和栽培模式不同,小貫小綠葉蟬的發(fā)生世代數(shù)及為害盛期有所不同[3]。本研究通過(guò)8年對(duì)江西省南昌縣地區(qū)茶園小貫小綠葉蟬動(dòng)態(tài)蟲(chóng)口的跟蹤調(diào)查,已掌握了該蟲(chóng)的發(fā)生規(guī)律,建立了較為簡(jiǎn)便的第1高峰日的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型,為區(qū)域內(nèi)推廣物理防治技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。
江西南昌縣地區(qū)茶園——江西省蠶桑茶葉研究所3塊代表性茶園,樹(shù)高0.9~1.3 m,茶行距1.5 m。
于2011~2018年開(kāi)展調(diào)查。
(1)葉檢調(diào)查。于每年4月~10月進(jìn)行,每塊茶園按5點(diǎn)取樣,每個(gè)樣點(diǎn)調(diào)查100張葉片,計(jì)數(shù)葉片正反面的葉蟬成若蟲(chóng)數(shù),晴天在晨露未干前調(diào)查,陰雨天則全天都可以進(jìn)行,每7 d調(diào)查1次。
(2)逐步線(xiàn)性回歸分析。利用網(wǎng)上查詢(xún)并統(tǒng)計(jì)的歷年區(qū)域的相關(guān)氣象數(shù)據(jù)(包括前一年12月至當(dāng)年4月的最高溫度、最低溫度、平均最高溫度、平均最低溫度、降雨雪日數(shù)等)、葉檢數(shù)據(jù)、盆拍數(shù)據(jù),通過(guò)SPSS 19軟件采用逐步線(xiàn)性回歸分析,方法均為:臨界值F顯著水平≤0.05時(shí)引入變量,且顯著水平>0.1時(shí)剔除變量。
匯總南昌縣地區(qū)3種茶園葉蟬2011~ 2015年的蟲(chóng)口數(shù)據(jù),揭示南昌地區(qū)葉蟬的發(fā)生動(dòng)態(tài)規(guī)律(圖1)。茶小綠葉蟬在南昌地區(qū)發(fā)生代數(shù)多,田間蟲(chóng)態(tài)混亂,且世代重疊嚴(yán)重。在受不同年限年度的氣象條件的影響下,不同年度葉蟬的動(dòng)態(tài)峰型各具表現(xiàn)不同,2011年、2012年表現(xiàn)為明顯危害雙峰型,且第1峰時(shí)間跨幅較短,2015年整體蟲(chóng)口量密度小,沒(méi)有明顯的危害期,但仍呈2個(gè)明顯的小雙峰型;2013年、2014年呈明顯危害單峰型,由于高峰的跨期較長(zhǎng),田間蟲(chóng)口量大,田間采取了防治措施,動(dòng)態(tài)波動(dòng)較大,呈現(xiàn)2個(gè)動(dòng)態(tài)波峰。從5年的田間調(diào)查發(fā)現(xiàn),田間蟲(chóng)口量最大的日期即第1高峰日均較為聚集,在5月25日上下浮動(dòng)8 d,第2高峰日的時(shí)間變化較大。葉蟬在不同時(shí)期的密度大小受按不同年限葉蟬蟲(chóng)口密度大小浮動(dòng)情況,可將葉蟬種群動(dòng)態(tài)人為分3個(gè)時(shí)期:Ⅰ期為蟲(chóng)口幅度較大的4月中下旬起至7月上旬,蟲(chóng)口從每百葉0~12頭的輕度發(fā)生[4]、每百葉12~24頭的中度發(fā)生到每百葉24頭以上的重度發(fā)生均會(huì)出現(xiàn)在該時(shí)期;Ⅱ期為7月中下旬至9月上旬蟲(chóng)口幅度最小期,蟲(chóng)口均控制在每百葉24頭以下,基本為輕度發(fā)生,每百葉12~24頭的中度發(fā)生的時(shí)間極短;Ⅲ期為9月中下旬到10月底,單峰年基本為輕度發(fā)生,雙峰年有極少為重度發(fā)生,但危害持續(xù)時(shí)間短。
圖1 2011~2015年南昌地區(qū)葉蟬蟲(chóng)口規(guī)律
2.2.1 小貫小綠葉蟬第1高峰日回歸模型建立 南昌縣各茶園第1高峰日與當(dāng)年的茶園春季修剪時(shí)間相關(guān),在全區(qū)域范圍內(nèi)相差不大,一般為5月24日上下9 d內(nèi)發(fā)生,2011~2018年觀測(cè)結(jié)果如表1。以葉檢法調(diào)查得到全區(qū)域內(nèi)高峰日(即5月份日期,6月份依次為32,33,34,…)為因變量,區(qū)域的相關(guān)氣象數(shù)據(jù)為自變量,通過(guò)SPSS 19軟件進(jìn)行逐步線(xiàn)性回歸分析,得到回歸模型:
Y*=20.538**-3.962*X(**代表極顯著;*代表顯著)
式中,Y值四舍五入取整,X為2月最低溫度,單位為℃,r=0.813,R2=0.661,方程顯著水平P=0.049,常量顯著水平P=0.003,系數(shù)顯著水平P=0.049。
2.2.2 小貫小綠葉蟬第1高峰日回歸模型驗(yàn)證與應(yīng)用 將2011~2018年每年全區(qū)域內(nèi)2月最低溫度代入公式進(jìn)行回檢,結(jié)果見(jiàn)表1,準(zhǔn)確率為54.30%~95.91%,平均準(zhǔn)確率為76.41%。
表1 小貫小綠葉蟬第1高峰日預(yù)測(cè)驗(yàn)證結(jié)果
將南昌縣2019年2月最低溫度(-2 ℃)代入方程檢驗(yàn),得到第1高峰日為5月28日,實(shí)際調(diào)查為5月27日,預(yù)測(cè)值基本與實(shí)際吻合。同時(shí),將代表江西贛北茶區(qū)的婺源、贛中茶區(qū)南昌縣、贛南茶區(qū)遂川縣的2011~2018年2月最低溫度(剔除異常值后)的平均值代入方程,結(jié)果見(jiàn)表2,第1高峰日分別為6月1日、5月24日、5月21日。通過(guò)查閱文獻(xiàn)可知,汪榮照等[6]調(diào)查到婺源縣6組第1高峰日數(shù)據(jù)中,其中有5組為5月31日,1組為6月5日。袁興華等[7]調(diào)查到遂川縣2012年的第1小高峰日為5月23日,預(yù)測(cè)值基本與實(shí)際發(fā)生相吻合。
表2 2019年江西代表性茶區(qū)第1高峰日預(yù)測(cè)結(jié)果
2.3.1 小貫小綠葉蟬第1高峰日發(fā)生量規(guī)律 將實(shí)際調(diào)查中2011~2018年全區(qū)域內(nèi)第1高峰期發(fā)生量劃分為輕(蟲(chóng)口<12)、中(12≤蟲(chóng)口<24)、重(蟲(chóng)口≥24),分別用1、2、3代表作為因變量,以區(qū)域內(nèi)相關(guān)氣象數(shù)據(jù)為自變量,通過(guò)SPSS 19進(jìn)行逐步線(xiàn)性回歸分析,得到回歸模型。
Y*=19.444*-0.556*X(*代表顯著)
式中,Y值四舍五入取整,X為4月最高溫度,單位為℃,r=0.962,R2=0.926,方程顯著水平P=0.029,常量顯著水平P=0.038,系數(shù)顯著水平P=0.029。
2.3.2 小貫小綠葉蟬第1高峰日發(fā)生量回歸模型驗(yàn)證與應(yīng)用 將2019年4月最高溫度(34 ℃)代入公式中,得到第1高峰日發(fā)生量為1,輕度發(fā)生,實(shí)際調(diào)查中,百葉蟲(chóng)口數(shù)為5.5,預(yù)測(cè)值與實(shí)際相吻合。并將2011~2018年4月最高溫度代入公式檢驗(yàn)。結(jié)果顯示,該公式的準(zhǔn)確率為75%,可以較好地預(yù)測(cè)當(dāng)?shù)氐?高峰日的蟲(chóng)口量(表3)。
表3 南昌地區(qū)第1高峰日發(fā)生量預(yù)測(cè)式回檢結(jié)果
小貫小綠葉蟬發(fā)生因地理、氣候、環(huán)境而異,絕大部分地區(qū)每年有2個(gè)為害高峰[5-11],主要為害夏、秋茶,世代重疊,蟲(chóng)態(tài)混雜。由于跟蹤調(diào)查的年份不同,同一地區(qū)報(bào)道的小貫小綠葉蟬發(fā)生規(guī)律不一[12-14]。楊普香等[15]報(bào)道了江西南昌田間葉蟬動(dòng)態(tài)呈雙峰型,第一個(gè)高峰為5月下旬至6月中下旬。本研究繼2012年后連續(xù)跟蹤小貫小綠葉蟬田間種群動(dòng)態(tài)發(fā)現(xiàn),南昌地區(qū)有明顯的雙峰型和單峰型之分,大多數(shù)為雙峰型,第1高峰日集聚在5月下旬。根據(jù)年度種群動(dòng)態(tài)浮動(dòng)大小可分為3期:Ⅰ期為4月中下旬起至7月上旬,蟲(chóng)口動(dòng)態(tài)幅度隨年限浮動(dòng)最大,第1個(gè)高峰期均在此時(shí)期發(fā)生,跨期因不同年限氣象差異較大。Ⅱ期為7月中下旬至9月上旬,蟲(chóng)口動(dòng)態(tài)幅度隨年限的浮動(dòng)最小。Ⅲ期為9月中下旬到10月底,雙峰年的第2個(gè)高峰均發(fā)生在此期間。結(jié)合2011~ 2015年歷史氣象數(shù)據(jù)記錄可知,3個(gè)時(shí)期的旬平均溫度分別為:19~27、27~32、20~27 ℃,說(shuō)明在小貫小綠葉蟬在田間氣溫超過(guò)27 ℃時(shí)蟲(chóng)口受到抑制,而當(dāng)氣溫處于19~27 ℃適合葉蟬在田間生長(zhǎng)發(fā)育和繁育。這與喬利等[16]的室內(nèi)研究結(jié)果一致。2013、2014年,8月下旬起降雨量少,干旱高溫,為單峰型動(dòng)態(tài),這與朱俊慶[17]研究結(jié)果一致。
小貫小綠葉蟬的區(qū)域性發(fā)生可追溯一定短期內(nèi)的規(guī)律[18],同時(shí),我國(guó)茶樹(shù)植保工作者對(duì)葉蟬蟲(chóng)情的中期預(yù)報(bào)進(jìn)行了卓有成效的研究[19-24]。使用了線(xiàn)性回歸模型、列聯(lián)表模型和模糊綜合評(píng)判模型等,且模型隨著跟蹤年限的增多在不斷逐步修改。本研究利用逐步線(xiàn)性回歸分析,建立了一個(gè)可預(yù)測(cè)江西省三大產(chǎn)茶區(qū)的第1高峰日的回歸方程Y=20.538-3.962X(X為2月最低溫度)。第1高峰日與2月最低溫度呈顯著負(fù)相關(guān),且通過(guò)與江西主產(chǎn)茶區(qū)實(shí)際調(diào)查驗(yàn)證,贛北茶區(qū)、贛中茶區(qū)、贛南茶區(qū)從北至南第1高峰日依次推后3~7 d,這與預(yù)測(cè)結(jié)果一致,在江西茶區(qū)內(nèi)具有一定的參考價(jià)值。
通過(guò)黃板示范推廣發(fā)現(xiàn),黃板在高峰日前1個(gè)星期左右插置,可有效控制葉蟬危害。贛南產(chǎn)區(qū)的采摘期較長(zhǎng),到7、8月份進(jìn)行修剪。人工采摘帶走的蟲(chóng)量少,5月中下旬起至8月葉蟬為害嚴(yán)重,高峰期跨度較長(zhǎng),可進(jìn)行預(yù)測(cè)第1高峰日后安排黃板防治。其他茶區(qū)集中在4月底至5月初進(jìn)行春茶修剪,可在修剪后,大約5月中旬左右安插色板,可有效防控下一代葉蟬蟲(chóng)口,控制第2高峰的形成。由于第2高峰日較為分散,且近8年中,2013、2014、2018年葉蟬的種群動(dòng)態(tài)為單峰型,還未建立起第2高峰日的預(yù)測(cè)模型。通過(guò)將第1高峰日進(jìn)行換算高峰始期發(fā)現(xiàn),與三四月份月平均氣溫之和無(wú)顯著性相關(guān),這與朱俊慶[25]研究結(jié)果不一致,可能有2個(gè)原因:其一本研究的氣象數(shù)據(jù)的來(lái)源于中央氣象網(wǎng),并非田間監(jiān)測(cè)實(shí)際數(shù)據(jù),可能與實(shí)際數(shù)據(jù)有所差異;其二,不同模型只能適應(yīng)于特定區(qū)域內(nèi),不同區(qū)域氣象條件和管理模式差異都可能造成模型的不適用。本研究利用逐步線(xiàn)性回歸分析的獲得第1高峰日蟲(chóng)口發(fā)生量回歸方程Y=19.444-0.556X(X為4月最高溫度)。通過(guò)對(duì)江西主產(chǎn)茶區(qū)的實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn),該預(yù)測(cè)公式適用于贛北茶區(qū)和贛中茶區(qū)一些丘陵、平地茶區(qū),對(duì)多為山區(qū)的贛南茶區(qū)不適用。
本研究圍繞江西地區(qū)小貫小綠葉蟬的發(fā)生規(guī)律開(kāi)展,以8年大田數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),建立了適用于當(dāng)?shù)匦∝炐【G葉蟬第1高峰日有關(guān)預(yù)測(cè)公式。由于調(diào)查中主要以葉檢法為監(jiān)測(cè)手段,受一定的人為因素影響,所包含的因子收集不盡完全。在全球氣候變化的大背景下,探討了不同區(qū)域、不同茶園管理水平下小貫小綠葉蟬的中、長(zhǎng)期精準(zhǔn)預(yù)測(cè)方法,需要建立起更為穩(wěn)定、客觀和多元的監(jiān)測(cè)手段進(jìn)行不斷地跟蹤調(diào)查,全面深入收集和積累資料,逐步完善規(guī)律,得到更為精準(zhǔn)、穩(wěn)健的預(yù)測(cè)模型。