《African Journal of Ecology》:Fruit-Piercing Moth Serrodes partita (Fabricius) (Lepidoptera: Erebidae) in Soft Citrus: Feeding Behaviour and Damage Patterns for Improved Management in the Eastern Cape, South Africa
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摘要
果蛀夜蛾 Serrodes partita(Fabricius)(鳞翅目:裳蛾科)是南非软柑橘的一种重要害虫。成虫会刺穿成熟及将成熟的果实,导致果实腐烂。由于症状表现延迟,这种损害难以检测。本研究调查了南非东开普省柑橘园中 S. partita 的取食偏
摘要
果蛀夜蛾 Serrodes partita(Fabricius)(鳞翅目:裳蛾科)是南非软柑橘的一种重要害虫。成虫会刺穿成熟及将成熟的果实,导致果实腐烂。由于症状表现延迟,这种损害难以检测。本研究调查了南非东开普省柑橘园中 S. partita 的取食偏好和危害模式,以进一步制定有效的管理策略。在两个Satsuma蜜桔园进行的大量诱捕显示,在毗邻河流和原生植被的边界处捕获的蛾量更高,表明存在栖息地间的迁移。取食评估显示,蛾类偏好受损或正在成熟的果实,其中Satsuma蜜桔上的取食疤痕显著多于Clementine柑。两个品种在34个果实被取食后均在3-4天内表现出腐烂症状,这强调了在 S. partita 活动明显时,需要一个采后存放期来检测损害。研究还强调了蛾类对物理受损果实的偏好,这可能是因为受损果实释放更多吸引性的挥发性物质且果汁更易获取。研究人员提出,将受损果实战略性保留作为牺牲性诱饵,并结合大量诱捕,是一种成本效益较高的控制措施,尤其是在蛾群数量较高时,该方法有待进一步评估。本研究通过增进对 S. partita 在柑橘园中取食行为、损害发展和管理方面的理解,推动了南非果蛀夜蛾的研究进展。
论文解读:Serrodes partita 在南非软柑橘中的取食行为与危害模式及其管理启示**
一、研究背景与科学问题
Serrodes partita(Fabricius)(鳞翅目:裳蛾科)是一种迁飞性暴发害虫,对南非软柑橘生产造成严重影响。其成虫利用喙刺穿果皮吸食果汁,从而为腐生真菌创造入侵途径,导致内部腐烂和落果。历史上,该物种与零星但严重的暴发相关联,但在非暴发年份也有发生,提示可能存在定居的非迁飞种群。空间侵染模式,例如在小卡鲁地区果园背风侧危害更重,为屏障灯光等防治策略提供了依据,但此类措施的效果依赖于对蛾类飞行行为和取食生态的理解。
检测和管理 S. partita 因其复杂的取食行为而困难重重。成虫夜间活动,在其幼虫寄主植物——南非灌木 Pappea capensis(无患子科)上完成发育后,迁入柑橘园。柑橘果实在成熟前4-5周即变得易受危害,取食强度随果实成熟而达到高峰。果实颜色作为成熟度的指标,也被证明会影响其他果蛀夜蛾如 Eudocima sp.(鳞翅目:裳蛾科)的取食偏好。雪上加霜的是,取食造成的损害常常具有潜伏期,症状在取食后1-2周才显现,其表现受品种和气候条件影响。对于软柑橘而言,这种潜伏性损害在采收和采后处理过程中难以被发现,而采收后立即包装的做法加剧了这一挑战,增加了将无症状但已受损的果实出口并在运输途中腐烂的风险。近期东开普省 S. partita 活动的增加,以及暴发期间包装厂淘汰率高达15%,凸显了了解其居留性、寄主搜寻行为和损害动态的紧迫性。区分定居种群和迁飞种群对于制定有针对性的害虫管理策略至关重要。尽管有持续的监测和防控努力,但对南非柑橘园中 S. partita 行为生态学的认知仍存在空白。因此,本研究旨在阐明东开普省柑橘园中 S. partita 的飞行行为和取食模式,为有效的监测和干预策略提供信息,并为软柑橘系统中取食行为、空间侵染模式和损害发展的结构化、基于野外的量化研究奠定基础。具体目标包括:调查果园内的定向侵染趋势;评估两个软柑橘品种对损害的敏感性;基于果实成熟度和物理品质评价取食偏好;以及确定果实受损到症状出现之间的时间间隔。
二、主要关键技术方法
研究人员在东开普省的Patensie和Committee's Drift两地开展了一系列田间和实验室研究。首先,在Geelkrans农场选取了两个分别毗邻Gamtoos河和原生植被的Satsuma蜜桔园,设置了大量香蕉诱饵的陷阱进行大量诱捕,连续13天每3-4天检查一次,以评估蛾类的定向聚集趋势。其次,在三个Satsuma蜜桔园进行了为期4周的取食评估,研究人员在夜间(18:30至23:00)使用头灯观察正在取食的 S. partita,并记录被取食果实及同一树上四个相邻果实的状况,采用Fay和Halfpapp(2006)的五级评分标准(从绿色未熟到受损)进行打分,并通过计算比值R来确定取食偏好。再次,为比较两个软柑橘品种(Satsuma蜜桔和Clementine柑)的易感性,研究人员随机收集了214个带有典型 S. partita 取食疤痕的落地果或树冠边缘果实,计数每个果实的疤痕数,并通过解剖确认虫害。最后,为确定症状的潜伏期,研究人员将田间直接采集到的正在被取食的果实以及在实验室中使用人工饲养的成虫进行喂食模拟后的果实,置于室温下(21°C–24°C)孵化,每日观察并记录从取食事件到出现腐烂症状的天数。
三、研究结果
3.1 大量诱捕
在毗邻原生植被的7号果园,朝向原生植被的北侧捕获的 S. partita 数量显著高于其他方向(χ2 = 27.13; df = 2; p < 0.0001)。在第1、3、7和13天捕获的蛾量也显著较多(χ2 = 111.62; df = 4; p < 0.0001),但诱捕器朝向与采样天数之间无显著交互作用。在毗邻河流的21号果园,朝向河流的东侧捕获的蛾量显著更高(χ2 = 4.58; df = 1; p < 0.001),且诱捕器朝向与采样天数之间存在显著交互作用(χ2 = 10.09; df = 4; p = 0.04857)。结果表明,蛾类活动在毗邻河流和原生植被的果园边界处最高,暗示存在栖息地间迁移,但其他方位也有一定数量的捕获,因此建议在整个果园周边布设诱捕器以优化大量诱捕策略。
3.2 Serrodes partita 取食评估:探究取食模式
平均比值R为2.16,表明被取食的果实比其周围果实平均更成熟或已有损伤。此外,在所有成熟阶段,受损果实被取食的比例均显著高于未受损果实(F(4,40) = 426.5; p < 0.05)。这说明 S. partita 强烈偏好于取食已有物理损伤的果实,可能因为破损的果皮更易于刺穿和获取果汁。
3.3 两个软柑橘品种对 Serrodes partita 损害的易感性
Mann–Whitney U检验结果显示,Satsuma蜜桔的平均取食疤痕数(2.1个)显著多于Clementine柑(1.08个)(W = 2170.5, p < 0.005)。这表明Satsuma蜜桔对 S. partita 的危害更为敏感,可能与其更柔软的果皮有关。
3.4 果实穿刺对症状潜伏期的影响
Wilcoxon符号秩检验显示,Satsuma蜜桔(中位数=3天)和Clementine柑(中位数=4天)在出现腐烂症状所需天数上无显著差异(Z = 394.5, p = 0.21)。在室温条件下,Satsuma蜜桔平均需要3.46 ± 0.11天,Clementine柑平均需要3.65 ± 0.15天出现腐烂症状。这表明症状出现较快,大约在取食后3-4天内。
四、讨论与结论
本研究发现 S. partita 在果园边界(毗邻河流和原生植被处)活动最频繁,这反映了其栖息地间迁移和日间躲避行为。同时,蛾类在其他方位的存在也表明,在实施大量诱捕或灭杀策略时,应覆盖整个果园。研究证实了 S. partita 对物理受损果实的强烈偏好,这与澳大利亚 E. phalonia 的研究结果不同,可能归因于 S. partita 偏爱软皮柑橘的特性。这一取食行为提供了潜在的管理机遇,即在高蛾密度时期,可策略性地保留受损果实作为牺牲性诱饵,以保护商品果。然而,此做法与常规的果园卫生操作(每周清除腐烂、受损果实)相冲突,可能增加次要病虫害风险。因此,牺牲性诱饵应被视为一种短期的、针对特定情况的干预措施,仅在 S. partita 压力高且次要病虫害爆发风险低的条件下应用。
研究还发现Satsuma蜜桔比Clementine柑更易受害,这可能与其更软的果皮有关,并且初始取食可能吸引更多蛾类,导致多个取食疤痕。关于症状潜伏期,两个品种均在取食后约3-4天内出现腐烂症状。这意味着,如果在采收前不久被取食,损害可能在标准包装流程中无法被检测到。鉴于东开普省Satsuma蜜桔在出口包装前会经历24-72小时的乙烯褪绿处理,在此操作窗口内适当延长从采摘到包装的间隔时间是可行的,有助于让近期被取食的果实部分显现外部可见的损害,特别是来自 S. partita 压力较高果园的批次。
研究结论: 结合先前研究,本研究揭示了 S. partita 在柑橘系统中的园内分布和行为模式,即在毗邻河岸和原生植被的果园边缘活动更频繁,表明周围景观特征可能影响当地害虫丰度和迁移。观察到的 S. partita 对受损果实的偏好,以及取食后症状快速发展的特点,为基于行为的害虫管理提供了机会。这些发现支持了一种综合害虫管理(IPM)策略,该策略结合了针对性的周边大量诱捕、适应性的、视情况而定的果园卫生管理,以及在果实成熟高峰期加强监测。此外,建议在采收和包装之间设置至少4天的存放期,以提高对近期受损果实的检测和剔除效率。总体而言,这些结果支持建立一个基于行为的IPM框架,整合田间监测、果园管理和采后处理,以减少 S. partita 对柑橘生产系统的影响。未来的研究应聚焦于 S. partita 的运动生态学,以确定其种群主要是定居型还是扩散型,并通过评估诱捕器密度、空间部署以及周围植被对诱捕效果的影响,来优化大量诱捕策略。