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摘 要：探究蛀干天牛对小粒种咖啡（Coffea arabica）的危害机制，为云南小粒种咖啡主产地普洱市的小粒种咖啡栽培提供理论依据。以蛀干害虫灭字脊虎天牛（Xylotrechus quadripes Chevrolat）为对象，研究了其蛀干后对小粒种咖啡树体的生理生化改变。结果表明，灭字脊虎天牛蛀干后显著提高了小粒种咖啡的树体内部的含水量（41.5±0.84， 43.4±0.6），pH 值差异不显著（5.6±0.00， 5.7±0.01）。以上结果为进一步研究灭字脊虎天牛蛀干为害对咖啡树的致死机理提供依据。
关键词：咖啡灭字脊虎天牛；小粒种咖啡；含水量；pH值
中图分类号：S435.671 文献标识码：A
DOI：10.19754/j.nyyjs.20190530007
基金项目：普洱学院大学生自然科学基金项目“咖啡天牛的选择性取食及其对咖啡树生长的影响研究”（项目编号：XSKY17009）
*为本文通讯作者 咖啡是热带亚热带地区的主要经济作物之一，而小粒种咖啡 （Coffea arabica） 咖啡豆产量占世界咖啡豆总产量的 63%。云南自 1902 年开始引种小粒种咖啡，至今已有 100 多年的栽培历史[1]。随着咖啡种植面积的扩大，由于管理水平跟不上，加之生态系统发生改变，咖啡病虫害问题越来越突出，特别是咖啡蛀干天牛种群数量上升较快[2，3，4]。就目前的研究文献记载，咖啡已知害虫 147 种，其中蛀干害虫的有 24 种，危害思茅地区咖啡的天牛种群主要是咖啡旋皮天牛（Dihammus Ceruinus Hope）和咖啡灭字脊虎天牛（Xylotrechus quadripes Chevrolat）[5，6，7]。咖啡灭字脊虎天牛幼虫主要在木质部向上取食，蛀道被粉末状粪便填塞，被害植株内有一头或数头灭字脊虎天牛，阻碍水分和养料的运输，导致咖啡树枯萎致死，给咖农带来极大的经济损失。所以，咖啡蛀干害虫的防治迫在眉睫。为此，有必要加强咖啡天牛虫害生理生态学方面的研究，诊断蛀干害虫的食性，对于揭示咖啡天牛的为害机制提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 样地概况
取样地点位于云南省普洱市思茅区的云南省小粒咖啡良种苗木繁育基地（N22°67′，E100°88′；1000～1100 m）。
1.2 研究材料
2018年9月，采集树干直径相近的咖啡灭字脊虎天牛为害树干和健康树干，采集时用锯子从离地面10cm的高度锯下，将包装好的咖啡树干运回实验室，用于测定含水量和pH。另采集咖啡灭字脊虎天牛为害的树干以及健康树干数株，立即放入冰箱-4℃冷藏保鲜待用。所有样品取样时间为晴天上午9： 00 —11： 00。
1.3 研究方法
1.3.1 咖啡灭字脊虎天牛为害树干和健康树干的含水量
将咖啡树干放入铝盒称重并做标记。将标记好的铝盒分别放入烘箱，用105℃烘干30min，再将温度降低至60℃烘干24h，取出铝盒并立即称重记录，防止其吸收空气中的水分而变重。计算得出咖啡灭字脊虎天牛为害树干的含水量的变化。
1.3.2 咖啡灭字脊虎天牛为害树干和健康树干的pH值
采集灭字脊虎天牛为害的树干以及健康树干，在通风光照的地方暴晒数日，避免淋雨，防止雨水影响咖啡树的酸度，晒干后，分别用刀去皮，切割，并用粉碎机分别进行粉碎处理，以3：100的比例用蒸馏水浸泡5min并分组标记，再用酸度计分别测出不同树干的pH值。
1.4 数据处理和分析
采用独立样本T检验（Student’s T test）来检验咖啡灭字脊虎天牛为害树干和健康树干之间各指标的差异显著性。统计分析在 SPSS 18.0 软件中进行。
2 结果与分析
2.1 咖啡灭字脊虎天牛为害树干和健康树干含水量的差异 蛀干后咖啡树干含水量（43.4±0.36）明显高于健康咖啡树的含水量（41.5±0.84）；一般树木在受到外界伤害如微生物侵染、害虫为害时会渗出树液来应对伤害；可能是天牛在蛀干过程中为了更快更好地钻蛀树干，分泌一些液体刺激树干，从而导致蛀干后咖啡树干含水量升高。
2.2 咖啡灭字脊虎天牛为害树干和健康树干pH的差异 健康咖啡树干pH值（5.6±0.00），蛀干后咖啡树干的pH值（5.7±0.01），二者差异不明显，在对选择性取食的实验中，咖啡灭字脊虎天牛多选择咖啡树，可能咖啡树干的pH比较适合咖啡灭字脊虎天牛生活。
3 结论与讨论
蛀干后咖啡树pH值与健康咖啡树pH值无明显差異，蛀干后咖啡树干含水量显著增加。不同的含水量和pH值会导致树体微生物种类和丰富度的不同，此条件下可能降低树木的抵抗力或引起某些病害。在有研究表明，咖啡灭字脊虎天牛成虫在产卵过程中对树皮啃咬产生的刻槽pH升高，蛀干后树干内部环境呈现碱性[8，9]。在实验中，咖啡灭字脊虎天牛蛀干后pH值虽然有升高，但无显著变化，可能原因是咖啡灭字脊虎天牛蛀干后，幼虫钻蛀孔道横向经过木质部，但孔道直径较小[10，11，12]，成虫大部分时间是在咖啡树树心的髓部，而对活的组织，比如幼嫩的木质部和韧皮部影响较小；另外，选择的是新蛀干咖啡树，虫道少，这可能也是蛀干树干pH值变化不显著的影响因子。
参考文献
[1] 况荣平， 于新文， 钟宁. 思茅咖啡天牛种群构成与危害的时空特性研究[J]. 动物学研究， 1997（01）：34-39.
[2] 张晓群. 咖啡灭字脊虎天牛和旋皮天牛发生于防治技术[J]. 中国热带农业， 2010， 36 （5） ：58-59.
[3] 周又生. 咖啡灭字脊虎天牛生物生态学及发生危害规律和治理研究[J]. 西南农业大学学报， 2002， 24 （1） ：1-8.
[4] 周又生， 王华， 周庆辉，陶萍， 黄嘉良， 邵金海. 咖啡旋皮天牛与咖啡灭字虎天牛发生危害比较研究[J]. 西南农业大学学报， 2003（01）： 24-27.
[5] 王万东，龙亚芹. 云南小粒咖啡病虫害调查研究[J]. 热带农业科技， 2012， 32 （10）： 55-59.
[6] 周迎春， 文定良. 咖啡灭字脊虎天牛及其防治技术[J]. 云南农业科技， 2009（5）： 52-54.
[7] 王万东，龙亚芹， 李荣福， 李贵平， 黄健， 杨蓓， 杨天坤， 陈雷， 熊贤坤， 胡发广， 张晓芳.云南小粒咖啡病虫害调查研究[J]. 热带农业科学， 2012（10）：55-59.
[8] 邓彩萍， 骆有庆， 刘红霞， 赵洪林. 光肩星天牛产卵刻槽含水量与pH值的分析[J]. 昆虫知识， 2006， 43（6）：853-855.
[9] 郝德君， 张永慧， 戴华国， 王焱.松墨天牛对寄主树木的产卵选择[J]. 2005， 48（3）： 460-464.
[10] 舒梅. 云南小粒咖啡病虫害防治[M]. 长春：吉林大学出版社， 2014： 75-82.
[11] 丁新文，况荣平.咖啡旋皮天牛幼虫蛀道及蛀道行为的空间特征分析[J].中国昆虫科学， 2001 （3）： 271-278.
[12] 于新文，况荣平.咖啡天牛幼虫种群的空间分布型及应用[J]. 动物学研究， 1997， （01）： 40-45.
关键词：咖啡灭字脊虎天牛；小粒种咖啡；含水量；pH值
中图分类号：S435.671 文献标识码：A
DOI：10.19754/j.nyyjs.20190530007
基金项目：普洱学院大学生自然科学基金项目“咖啡天牛的选择性取食及其对咖啡树生长的影响研究”（项目编号：XSKY17009）
*为本文通讯作者 咖啡是热带亚热带地区的主要经济作物之一，而小粒种咖啡 （Coffea arabica） 咖啡豆产量占世界咖啡豆总产量的 63%。云南自 1902 年开始引种小粒种咖啡，至今已有 100 多年的栽培历史[1]。随着咖啡种植面积的扩大，由于管理水平跟不上，加之生态系统发生改变，咖啡病虫害问题越来越突出，特别是咖啡蛀干天牛种群数量上升较快[2，3，4]。就目前的研究文献记载，咖啡已知害虫 147 种，其中蛀干害虫的有 24 种，危害思茅地区咖啡的天牛种群主要是咖啡旋皮天牛（Dihammus Ceruinus Hope）和咖啡灭字脊虎天牛（Xylotrechus quadripes Chevrolat）[5，6，7]。咖啡灭字脊虎天牛幼虫主要在木质部向上取食，蛀道被粉末状粪便填塞，被害植株内有一头或数头灭字脊虎天牛，阻碍水分和养料的运输，导致咖啡树枯萎致死，给咖农带来极大的经济损失。所以，咖啡蛀干害虫的防治迫在眉睫。为此，有必要加强咖啡天牛虫害生理生态学方面的研究，诊断蛀干害虫的食性，对于揭示咖啡天牛的为害机制提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 样地概况
取样地点位于云南省普洱市思茅区的云南省小粒咖啡良种苗木繁育基地（N22°67′，E100°88′；1000～1100 m）。
1.2 研究材料
2018年9月，采集树干直径相近的咖啡灭字脊虎天牛为害树干和健康树干，采集时用锯子从离地面10cm的高度锯下，将包装好的咖啡树干运回实验室，用于测定含水量和pH。另采集咖啡灭字脊虎天牛为害的树干以及健康树干数株，立即放入冰箱-4℃冷藏保鲜待用。所有样品取样时间为晴天上午9： 00 —11： 00。
1.3 研究方法
1.3.1 咖啡灭字脊虎天牛为害树干和健康树干的含水量
将咖啡树干放入铝盒称重并做标记。将标记好的铝盒分别放入烘箱，用105℃烘干30min，再将温度降低至60℃烘干24h，取出铝盒并立即称重记录，防止其吸收空气中的水分而变重。计算得出咖啡灭字脊虎天牛为害树干的含水量的变化。
1.3.2 咖啡灭字脊虎天牛为害树干和健康树干的pH值
采集灭字脊虎天牛为害的树干以及健康树干，在通风光照的地方暴晒数日，避免淋雨，防止雨水影响咖啡树的酸度，晒干后，分别用刀去皮，切割，并用粉碎机分别进行粉碎处理，以3：100的比例用蒸馏水浸泡5min并分组标记，再用酸度计分别测出不同树干的pH值。
1.4 数据处理和分析
采用独立样本T检验（Student’s T test）来检验咖啡灭字脊虎天牛为害树干和健康树干之间各指标的差异显著性。统计分析在 SPSS 18.0 软件中进行。
2 结果与分析
2.1 咖啡灭字脊虎天牛为害树干和健康树干含水量的差异 蛀干后咖啡树干含水量（43.4±0.36）明显高于健康咖啡树的含水量（41.5±0.84）；一般树木在受到外界伤害如微生物侵染、害虫为害时会渗出树液来应对伤害；可能是天牛在蛀干过程中为了更快更好地钻蛀树干，分泌一些液体刺激树干，从而导致蛀干后咖啡树干含水量升高。
2.2 咖啡灭字脊虎天牛为害树干和健康树干pH的差异 健康咖啡树干pH值（5.6±0.00），蛀干后咖啡树干的pH值（5.7±0.01），二者差异不明显，在对选择性取食的实验中，咖啡灭字脊虎天牛多选择咖啡树，可能咖啡树干的pH比较适合咖啡灭字脊虎天牛生活。
3 结论与讨论
蛀干后咖啡树pH值与健康咖啡树pH值无明显差異，蛀干后咖啡树干含水量显著增加。不同的含水量和pH值会导致树体微生物种类和丰富度的不同，此条件下可能降低树木的抵抗力或引起某些病害。在有研究表明，咖啡灭字脊虎天牛成虫在产卵过程中对树皮啃咬产生的刻槽pH升高，蛀干后树干内部环境呈现碱性[8，9]。在实验中，咖啡灭字脊虎天牛蛀干后pH值虽然有升高，但无显著变化，可能原因是咖啡灭字脊虎天牛蛀干后，幼虫钻蛀孔道横向经过木质部，但孔道直径较小[10，11，12]，成虫大部分时间是在咖啡树树心的髓部，而对活的组织，比如幼嫩的木质部和韧皮部影响较小；另外，选择的是新蛀干咖啡树，虫道少，这可能也是蛀干树干pH值变化不显著的影响因子。
参考文献
[1] 况荣平， 于新文， 钟宁. 思茅咖啡天牛种群构成与危害的时空特性研究[J]. 动物学研究， 1997（01）：34-39.
[2] 张晓群. 咖啡灭字脊虎天牛和旋皮天牛发生于防治技术[J]. 中国热带农业， 2010， 36 （5） ：58-59.
[3] 周又生. 咖啡灭字脊虎天牛生物生态学及发生危害规律和治理研究[J]. 西南农业大学学报， 2002， 24 （1） ：1-8.
[4] 周又生， 王华， 周庆辉，陶萍， 黄嘉良， 邵金海. 咖啡旋皮天牛与咖啡灭字虎天牛发生危害比较研究[J]. 西南农业大学学报， 2003（01）： 24-27.
[5] 王万东，龙亚芹. 云南小粒咖啡病虫害调查研究[J]. 热带农业科技， 2012， 32 （10）： 55-59.
[6] 周迎春， 文定良. 咖啡灭字脊虎天牛及其防治技术[J]. 云南农业科技， 2009（5）： 52-54.
[7] 王万东，龙亚芹， 李荣福， 李贵平， 黄健， 杨蓓， 杨天坤， 陈雷， 熊贤坤， 胡发广， 张晓芳.云南小粒咖啡病虫害调查研究[J]. 热带农业科学， 2012（10）：55-59.
[8] 邓彩萍， 骆有庆， 刘红霞， 赵洪林. 光肩星天牛产卵刻槽含水量与pH值的分析[J]. 昆虫知识， 2006， 43（6）：853-855.
[9] 郝德君， 张永慧， 戴华国， 王焱.松墨天牛对寄主树木的产卵选择[J]. 2005， 48（3）： 460-464.
[10] 舒梅. 云南小粒咖啡病虫害防治[M]. 长春：吉林大学出版社， 2014： 75-82.
[11] 丁新文，况荣平.咖啡旋皮天牛幼虫蛀道及蛀道行为的空间特征分析[J].中国昆虫科学， 2001 （3）： 271-278.
[12] 于新文，况荣平.咖啡天牛幼虫种群的空间分布型及应用[J]. 动物学研究， 1997， （01）： 40-45.