黄土高原苹果金纹细蛾发生、防治现状及标准化管理

2018-03-14 11:24孟山栋甘家铭
河南农业科学 2018年1期
关键词:生草苹果园苹果树

孟山栋,李 鑫,甘家铭

(西北农林科技大学植物保护学院,陕西杨凌712100)

金纹细蛾(Lithocolletis ringoniella Matsumura)在我国各苹果产区发生普遍,其以幼虫潜叶取食,产生椭圆形虫疤,使叶片丧失光合功能[1]。在8月份发生危害高峰期[2],常造成落叶落果,对苹果产量和品质均造成较大影响。该虫于1870年前后随着西洋苹果的引入在我国出现,但危害较轻[3]。20世纪80年代后危害渐重,1992、1993年连续大暴发,80%的苹果树严重受害,此后危害一直居高不下[4]。黄土高原是我国最大的苹果生产基地,掌握该地区苹果园金纹细蛾危害情况,研制更易于操作、符合当地实情的管控措施,对提升苹果园管理水平、保障果品质量并大量进入高端市场将起到很好推动作用。现阶段害虫防治过度依赖化学农药,忽视生物多样性保护,导致生态系统的自我调节能力低下[5],这是害虫久治不下的主要原因之一。因此,运用系统科学原理,融入害虫生态调控理念,在农业标准化理论与方法指导下探索黄土高原苹果园金纹细蛾发生规律,研究管控措施,摆脱现阶段只重视单病单虫防治的模式,提出符合现代农业要求的金纹细蛾管控策略与方法。

1 材料和方法

1.1 调查地域概况

以位于黄土高原苹果优生生态区的陕西省白水、洛川、黄陵县苹果园为代表进行调研。三县的工业少,环境好,大气、土壤、地下水等生态环境的潜在污染源主要由农业生产中的不当操作产生。

1.2 操作管理调查

通过走访农户、果业技术人员和农药经销人员,勘察果园生产管理现状,发放问卷和村落街头聊天等方式听取果农议论,获得苹果栽培管理及金纹细蛾管控的多样信息;专访有经验的果农,记录其对苹果园金纹细蛾的管理体会及年间危害变化的印象等。技术数据主要包括果园面积、果树品种、树龄、植株密度、果园生草状况、金纹细蛾发生程度、管控方法、用药行为、防治体会和果农期望的管理方法等。

1.3 果园现状调查

于8月份,即金纹细蛾全年发生危害盛期,以随机抽样法对苹果园金纹细蛾发生程度与变化进行重点调查。抽到的具体果园,采取5点取样法取样,每点2株,共10株,每树按东、西、南、北、中随机选取5个枝条,每枝条选10片叶子,共500片叶子,调查有虫叶数及虫斑数,计算虫园率、果树受害率、虫叶率和百叶虫斑数。

1.4 数据处理方法

采取Microsoft Office Excel 2010软件对调研数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 金纹细蛾发生与管控现状

2.1.1 发生现状 调查结果表明,8月份苹果园金纹细蛾的虫园率为100%,受害株率100%,平均虫叶率 39.7%(12.4%~86.0%),百叶虫斑数为47.4~217.6个,平均95.2个,导致落叶明显,落果出现。说明金纹细蛾对果实品质及果树的来年生产力已经造成明显影响。

2.1.2 防治现状

2.1.2.1 防治依据 在害虫防治过程中,所调研农户均依赖于化学防治。对果农化学防治的依据进行统计,结果见图1。由图1可知,依据果园害虫发生实际状况采取防治措施的农户仅有9.1%,依据个人经验或模仿他人的共22.8%,而依据害虫防治历进行防治的农户则高达68.1%。害虫防治历由当地农资经销商或果业生产合作社提供,同时配备果园全年的农药,果农则按防治历中的施药时间、农药种类和剂量进行用药。由此可知,当地果农的害虫防治方法不合理,不仅依赖于化学防治,而且有高达90.9%的农户在害虫防治中不以果园害虫发生的实际情况为依据,盲目性较大。

图1 金纹细蛾化学防治依据分布

2.1.2.2 施药次数 由图2可知,年施药次数以8次最多,占 41.7%,其次为 9次,占 30.4%,7 次及以上用量者高达91.9%,5次为果园最少施药次数。由此可见,果园用药量过大,高频次的用药易对果园生态系统造成过度干预,不仅产生农药残留,增加防治成本,还可减少天敌数量,引起金纹细蛾抗药性的产生,导致该虫的再度猖獗危害。

图2 金纹细蛾年施药次数分布

2.1.3 果园害虫发生相关因子调查

2.1.3.1 苹果树龄结构 对苹果树龄结构的分布信息分析得图3。从图3可以看出,黄土高原苹果树的树龄结构已经进入老龄化阶段。总体来看,以定植21~25 a者居多,占调查总面积的37.5%;其次,有17.5%的果园在16~20 a,正步入老龄期。苹果品种更新换代的周期为20 a,说明黄土高原苹果树已经有49.2%进入了更新期,与正在步入老龄期者共占总面积的66.7%。老龄化的果园中树势渐弱,苹果树对病虫害的抵抗力下降,这也有利于金纹细蛾的发生。

图3 苹果树龄结构分布

2.1.3.2 果园种植密度 对苹果园种植密度数据处理比较的结果如图4。由图4可以看出,黄土高原苹果园植株定植的株行距模式共有6种,其中株行距分布为4 m×3 m的模式占据着绝对优势地位,比例高达67.6%,余者均低于10%。从品种生长特性看,有乔化株型和矮化株型之分,乔化株型占到73.6%,矮化株型虽然有26.4%,但栽培措施使其实际也变成了乔化。该区采取4 m×3 m乔化密植栽培,加上果农希望多枝多果,在栽培管理中采取轻剪、长放、多留枝等措施,导致果园一直处在密闭阴湿、通风透光不良的生态环境中,这为金纹细蛾的发生创造了良好的环境条件。

图4 苹果园株行距分布

2.1.3.3 果园植被的调节 苹果园生草及园内杂草管理是现代果园有机化管理和改良生境的好方法,以生草及其管理为例,对信息进行处理得到图5。由图5可见,黄土高原苹果园迄今仍然采取清耕制的果园地面管理方法,清耕果园占总面积的60.8%;在覆草的39.2%中,28.7%的果园是自然生杂草,主动生草管草者仅有10.5%,且人工生草的植物种类也只有三叶草、油菜和黑麦草3种。此现象减少了果园天敌生存发展的机会和金纹细蛾横向传播的阻力,持续性影响苹果树势,进一步为该虫的发生创造有利条件。

图5 苹果园生草状况

2.2 金纹细蛾发生原因分析

害虫的控制方式主要包括2个方面。第一,果园自身生态系统对害虫的控制能力,如苹果树自身所具有应对害虫危害的组成型和诱导型防御机制[6-7],以及天敌的控制作用;第二,果农在管理过程中所采取的害虫防治措施。从以上2个方面出发,结合调研结果,将金纹细蛾的发生原因用图6表示。

图6 金纹细蛾发生原因

首先,果园自身生态系统对害虫的控制能力弱是内在因素。由于果农片面追求高产量,果园出现种植密度及挂果量均较大的现象,高产量使苹果树每年输出大量物质和能量,而果园土壤肥力不足[8-9],这就出现了苹果树能量的低输入与高输出,导致能量流的失衡,加上树龄偏大,不仅导致苹果品质下降,还使果树处于亚健康状态,增加受害虫危害的概率。同时,高密度种植引起的郁闭问题,使果园通风透光差,容易形成有利于害虫发生的小气候。此外,生草果园比例小,果园植被单一,不利于天敌的发生,使天敌对害虫的自然控制作用较弱。果园中存在的上述现状共同削弱了果园生态系统自身对金纹细蛾的控制能力。

其次,不当的害虫防治措施也是加剧金纹细蛾发生的重要外部因素。当地苹果生产中采取单一的化学防治,依赖定期、高频次用药,这些措施不仅大量消灭害虫天敌,减弱果园自身生态系统对害虫的控制能力,而且易引起害虫抗药性,形成“害虫猖獗危害—喷药—再猖獗”的恶性循环。

2.3 金纹细蛾管控对策

针对目前金纹细蛾发生的原因,制定管控策略,总体来看,包括3大部分、4个步骤和5项措施。3大部分指增强树势、提升天敌控制作用和规范防治方法;以上3大部分通过4个步骤来完成,即控制产量、提升土壤肥力、增加植被多样性和抓防治关键点;上述4个步骤的实施涉及5项具体措施,包括间伐、疏花疏果、土壤改造、生草和标准化防治措施。其相互间的关系见图7。

图7 金纹细蛾管控对策

结合管控策略实施的4个步骤,将金纹细蛾管控策略阐述如下。

步骤1:控制产量。通过间伐降低果园种植密度,改善园内通风透光状况,弱化金纹细蛾发生的生境适宜性;通过疏花疏果对挂果量进行控制,防治挂果量过大。这2项措施可以改善果园通风透光条件,减轻苹果树负荷。

步骤2:提升土壤肥力。在疏花疏果过程中,改变目前“只疏果、不疏花”的现状,采取“以花定果”,可减少疏果管理中对果园能量的浪费,有利于土壤肥力的保存;对土壤板结的果园进行深翻,并增施有机肥,从而对土壤结构进行改造;同时通过果园生草改变土壤的微域小气候,丰富土壤微生物种类,提高土壤营养元素的利用率。

步骤3:增加植被多样性。通过果园生草,增加果园内部的植被多样性,为金纹细蛾天敌提供充足的食物和良好的栖息环境,增强天敌对该虫的控制作用。

步骤4:抓防治关键点。研制苹果园金纹细蛾的标准化防治措施,通过预测预报找到防治关键点,结合其生活习性和发生危害规律,综合多种防治手段将其种群数量控制在经济危害水平以下。

通过步骤1和步骤2,可维持苹果树能量输入和输出的平衡,同时间伐使果树生长空间增大,改善果园通风透光条件,这些措施可使苹果树长势更加健壮,增强对金纹细蛾的抵抗力;前3个步骤的实施,可使果园生态系统的稳定性增强,金纹细蛾种群数量不会出现猛增的现象;在此基础上,采取必要的防治措施,可使金纹细蛾的种群数量保持在较低水平,从而产生持续的控制作用。

2.4 金纹细蛾管理标准化

将管控对策中的5项措施进行具体化,得到了金纹细蛾标准化管理措施。

2.4.1 间伐 间伐是目前解决乔化密植果园郁闭问题的简单、彻底和有效措施[10-11]。对于1 005株/hm2以上的乔化密植园,若树龄在8 a以上,则采取株行距互变的方式,隔行挖除或梅花状隔1挖1或隔2挖1的方式分期进行间伐,8 a生以下的果园,可确定永久树和临时树。对临时树采取控冠促花,让其及早结果,后重落头,逐步在2~3 a内疏除受影响的主枝,给永久树让空间,最后一次性间伐。间伐以田间留出3 m左右作业通道为目标,优先伐除老弱病树。

2.4.2 疏花疏果 疏花疏果可以减少挂果量,减轻果树负荷。同时,苹果的生殖生长需要消耗大量能量,改变目前“重疏果,轻疏花”的操作方式[12],可以减少果园能量的浪费,有利于土壤肥力的保存。采取“以花定果”,在果树花序分离至开花前,每花序留2~3朵花,或每个花序留果1~2个,花序数量过密时,一部分花序全部疏掉,使成为“空台”。也可采取按距离疏花疏果法,即根据花序开花坐果数量的多少,按树定产,以枝定量,拉开距离,一般每隔15~18 cm留一花果[13]。通过减少花数目,可使每朵花获得更充足的营养,提升苹果品质。

2.4.3 生草 果园生草栽培是生态果园建设的一种主流模式,通过生草可对土壤肥力进行修复,并为天敌创造良好的生存环境[14]。果园生草可以改善土壤理化性质、活化土壤中的养分资源,创造有利于果树吸收营养物质的土壤环境,对果园养分平衡起直接作用。同时,生草还可以增加果园植被多样性,为害虫天敌提供良好的栖息场所,增强果园生态系统自身的控害能力[15]。由于黄土高原地区气候干燥,为解决所生牧草与苹果树之间争夺水分的矛盾,应采取行间生草,并在果树根系主要分布区留出清耕带,覆盖秸秆[16]。另外,要针对不同牧草种类确定管理间隔期,通过割草机等对牧草进行管理,防治徒长。

2.4.4 土壤改造 针对目前果园土壤板结的现状[17],首先要对土壤进行深翻,破除板结。视果园土壤板结状况及时深翻,防止板结影响树体生长。其次,要增施有机肥。目前果园化肥的利用率很低,继续大量施用化肥,不仅增产的效果甚微,还会使土壤有毒元素增加,污染土壤。有机肥可以为果树提供全面营养,而且肥效长,可增加和更新土壤有机质,有利于果园土壤的修复[18]。因此,在施肥过程中应以有机肥为主,适当施用化肥。

2.4.5 标准化防治措施 金纹细蛾标准化防治措施的制定,应以该虫的发生规律为基础,找出防治关键期,然后结合其生活习性,综合采取多种措施[19]。金纹细蛾以蛹在苹果落叶中越冬,有潜叶危害和世代重叠的习性[4,20],其防控关键在于对越冬蛹的清除和越冬代及第1代成虫的防治。对于越冬蛹,冬季彻底清扫园内落叶是最有效的措施;对于金纹细蛾成虫,采取性诱剂诱杀是较好的方法之一[21-23],从苹果树萌芽期越冬代成虫羽化开始,在果园中设置金纹细蛾性诱剂诱芯对成虫进行诱杀,不但防效好,且对天敌和环境安全。

3 结论与讨论

从金纹细蛾发生和防治现状来看,该虫仍是黄土高原地区需要重点管控的害虫对象。果农对高产量的盲目追求与低土壤肥力之间的矛盾,破坏了苹果树能量输入与输出的平衡,加上树龄较大,导致苹果树长势衰弱;此外,果园是一个相对持久的生态系统,可为各种害虫和天敌提供良好的生境连续性,但是这种连续性却由于广谱性杀虫剂的大量使用和清耕制果园的大量存在而中断,防治实践中的定期、高频次用药不利于该虫的持续控制。

从苹果产业现状看,基于苹果产量与消费数量的市场逐渐平衡[24-25],消费者对产品质量指标的要求明显趋升,苹果产业应该适应市场需求,以生产高品质果品、开拓高端消费市场为目标。在果园害虫管理方面,应改变目前只强调外在干预措施、重视各种防治技术的现状,运用农业标准化理论思想与管理方法,采取找核心、抓关键、提简约、控系统的管控思路,将时空管控相结合,当前和长远管控相结合,重塑苹果园自身生态系统在害虫防治实践中的作用。在果园自身生态系统对害虫抵抗力增强的基础上,依据害虫生活习性和发生规律,在防治关键点采取措施,从而以最小的防治成本达到对害虫的持续控制。

从苹果产业发展看,必须在设计黄土高原苹果产区发展规划中,从营造果园优良生境、增加土壤有机质、生产高端优质苹果的理念出发,勾画该区现代果业发展系统蓝图;在规划落实中,遵从标准领跑、规则做事的简约原则,推进该区果业健康发展。利用信息技术和传感手段,进行害虫动态和果园综合因子参数的采集和存库处理,为测报与管理所需的数据挖掘利用打好基础。在测报的基础上,组合有效管控的标准体系。

金纹细蛾管理标准化的思路也可以推广应用于其他病虫害的防治策略中。

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