李秋荣,李富刚,来有鹏,侯 璐,咸文荣,陈来生
(1.青海省农林科学院,西宁 810016;2.农业部西宁作物有害生物科学观测实验站,西宁 810016;3.青海省农业有害生物综合治理重点实验室,西宁 810016;4.海西蒙古族藏族自治州气象局,青海德令哈 817000)
烟粉虱(BemisiatabaciGennadius)属半翅目胸亚目粉虱科小粉虱属,是一种世界性重要害虫,主要通过刺吸植物汁液使被害叶片变黄、萎蔫,严重者全株枯死,其分泌的蜜露能诱发煤污病等真菌病害,抑制作物的光合作用,还可传播30多种病毒病[1],轻则降低产量和品质,重则因病毁苗绝收。烟粉虱繁殖能力强,蔓延迅速,再加上近年来保护地蔬菜种植面积不断扩大,为其越冬提供优越的条件,因此,发生愈加严重,甚至暴发成灾。
通过人工释放烟粉虱的天敌草蛉(Chrysoperlarufilabri)[2]、小黑瓢虫(Dephastuscatalane)[3]和丽蚜小蜂(EncarsiaFormosa)[4]等,可以达到控制烟粉虱危害的目的,但成本较高,且在应用过程中受到诸多因素的影响,使利用天敌防控烟粉虱在实际生产中受到很大制约。此外,也可采取物理技术防治烟粉虱,根据该虫对光的趋性原理发明的LED塑料杯[5]在田间的诱杀效果达到65.3%,但由于制作成本太高和操作复杂而未能在生产中推广。黄板和性诱剂联用对白粉虱卵的减退作用明显高于化学农药,具有持久性[6]。而长期以来,农业生产中防治烟粉虱主要还是依赖化学合成农药,化学杀虫剂的过度施用不仅导致烟粉虱对很多常规及新型药剂产生抗药性[7-10],削弱化学防治效果,同时降低烟粉虱天敌种群数量,破坏生态系统的平衡与稳定,减弱其自身的调控能力[11],而且造成土壤及农作物农药残留超标,加剧环境污染,影响农产品的品质,进而威胁食用者的身体健康。鉴于长期大量使用农药所带来的一系列不利影响,迫切需要寻求一种环境友好型、可有效控制烟粉虱危害的农作物保护方式或方法[12],大幅度减少化学杀虫剂的使用频次和剂量,延缓进而防止烟粉虱抗药性的产生,降低农药残留,维护农作物的生态平衡。
近年来,作为一种生态防治方法和综合防治措施的“诱集植物”成为植保领域研究者们关注的焦点之一,正在有害生物综合治理(IPM)领域越来越广泛地应用[13-15]。诱集植物是一种生物防治类植物,对害虫的引诱作用具有十分明显的优势[16-20],能保护主栽作物免受害虫危害。烟粉虱的寄主植物种类繁多,目前已发现600多种[21-22],而其对不同寄主植物的嗜好性存在一定差异,在觅食过程中对寄主表现出明显的选择性。在前期生产中,笔者发现辣椒田间的一种杂草——反枝苋(AmaranthusretroflexusLinnaeus)上的烟粉虱种群密度通常较大,因此设计本试验,研究反枝苋对设施辣椒烟粉虱的诱集作用。
主栽植物为辣椒(CapsicumannuumLinnaeus),品种为循化线辣椒。诱集植物为反枝苋(A.retroflexusLinnaeus)。
供试药剂:22% 氟啶虫胺腈悬浮剂(美国陶氏益农公司),25% 噻嗪酮可湿性粉剂(江苏安邦电化有限公司),10% 烯啶虫胺水剂(贵州道元生物技术有限公司),5% 除虫菊素乳油(上海馥稷生物科技发展有限公司)。
2017年8月-2018年1月,在青海省循化县查汗都斯乡黄河彩篮蔬菜生产基地的日光温室内种植辣椒和反枝苋,进行诱集防治和化学药剂防治烟粉虱试验。
为避免反枝苋入侵主栽作物生长区,在距离辣椒种植区外缘2.0 m处,采用集中式种植反枝苋作为诱集带,按均匀株行距种植,行距50 cm,株距30 cm,种植时间为定植前2 周,以单纯种植循化线辣椒的温室作为对照。对照室与处理室内辣椒生产均采用相同的常规管理方式,循化线辣椒每小区面积200 m2,反枝苋每小区面积30 m2,各处理重复3次,共6 个小区。于辣椒定植4 周后(9月16日)开始定期调查烟粉虱数量,每15 d调查1次,辣椒和反枝苋上的烟粉虱成虫均采取单株跳跃式取样法,每隔3株调查1株,每小区调查15株,记录烟粉虱整株成虫数量;烟粉虱若虫采取五点取样法,每点调查5株植物,每株上、中、下层各随机调查1片叶,每小区共调查25 株75 片叶,记录每片叶上的烟粉虱若虫数量。综合考虑调查周期(15 d)、烟粉虱卵期(5~7 d)与若虫期(14~20 d),卵期较短容易错开,而若虫期相对较长,因此,本试验调查若虫种群数量,用于比较2种植物对成虫产卵的诱集作用。
分别调查处理室辣椒、诱集带和对照室辣椒上烟粉虱的种群发生动态,利用公式计算诱集效果和防治效果:诱集效果=诱集植物虫数/(诱集植物虫数+主栽作物虫数)×100%[19],防治效果=(对照室主栽作物虫数-处理室主栽作物虫数)/对照室主栽作物虫数×100%。
试验在诱集处理日光温室内的反枝苋上进行,每种药剂设1个稀释倍数,以清水为对照,共4 个处理,每处理重复4 次,随机区组排列。于2018年1月,反枝苋上烟粉虱成虫虫口密度较高时,设置防虫网将诱集植物区与主栽作物区严密隔离,并采用新加坡利农私人有限公司生产的“利农牌”HD400背负式手动喷雾器进行均匀喷雾,期间未喷施其他药剂。试验共调查3次,施药前调查整株反枝苋上的烟粉虱成虫基数,调查若虫基数时挂牌做标记,固定叶片,并于施药后1、3和7 d分别调查记录各处理残虫数,计算虫口存活率和校正防治效果:虫口存活率=(防治后残虫数/防治前虫口数)×100%,校正防治效果=[(对照区虫口存活率-处理区虫口存活率)/对照区虫口存活率]×100%。
利用SPSS 16.0进行数据处理,用Duncan’s新复极差法对不同处理的防治效果进行分析,数据以“平均数±标准差”表示。
图1显示,在9月中旬-12月下旬调查期间,诱集处理室内辣椒植株上的烟粉虱成虫数量远低于对照室内辣椒上的成虫数量,12月29日调查时,处理室内诱集植物反枝苋上烟粉虱成虫的虫口数为每百株7 032 头,辣椒上烟粉虱密度每百株883 头,反枝苋上的虫口密度显著高于辣椒,反枝苋对烟粉虱成虫的诱集效果达到88.8%。对照室与处理室内辣椒上的烟粉虱种群密度均呈不断上升趋势,所不同的是,处理室内辣椒上的烟粉虱种群密度一直处于较低水平,而对照室内辣椒上的烟粉虱数量自10月下旬开始增长较迅速,达到并保持较高的种群密度。最后一次调查时,处理室和对照室内辣椒上的烟粉虱成虫数量分别为每百株883 头和 6 012 头,诱集植物反枝苋对成虫的防治效果为85.3%。
由图2可以看出,随主栽作物辣椒和诱集植物反枝苋的生长,烟粉虱成虫产卵后,孵化出的若虫(通过统计若虫数量,比较成虫产卵的选择性)在两种植物上的种群密度总体呈上升趋势,其中,诱集植物反枝苋和对照室内辣椒上的烟粉虱若虫数量自11月初开始急剧升高,而处理室内辣椒上的烟粉虱若虫种群则一直保持较稳定的上升趋势且种群密度相对较低。最后一次调查结果显示,诱集植物反枝苋和诱集防治室内辣椒上的烟粉虱若虫分别为每百叶28 584 头和1 768 头,反枝苋引诱烟粉虱成虫产卵的效果高达94.2%,对照区辣椒烟粉虱若虫种群数量为每百叶18 536 头,表明反枝苋对若虫的防治效果高达90.5%。
由表1和表2可以看出,22% 氟啶虫胺腈悬浮剂2 000 倍液、10% 烯啶虫胺水剂1 500 倍液、25% 噻嗪酮可湿性粉剂1 000 倍液和5% 除虫菊素乳油500 倍液,在施药后1、3和7 d对烟粉虱成虫和若虫的防治效果存在一定差异。其中,对烟粉虱成虫防效较好的药剂为22% 氟啶虫胺腈悬浮剂和10% 烯啶虫胺水剂,施药后1、3和7 d的防效均显著优于25% 噻嗪酮可湿性粉剂和5% 除虫菊素乳油。10% 烯啶虫胺水剂1 500 倍液在施药后3 d对烟粉虱若虫的防效均显著高于其他3种药剂,喷施该杀虫剂后7 d对若虫的防效仅次于药后3 d,与22% 氟啶虫胺腈悬浮剂药后3 d无显著差异,高于10% 烯啶虫胺水剂药后7 d及25% 噻嗪酮可湿性粉剂和5% 除虫菊素乳油对若虫的防效。使用植物源农药5% 除虫菊素乳油后7 d对烟粉虱成虫、若虫的防治效果均明显高于25% 噻嗪酮可湿性粉剂。
图1 反枝苋对设施辣椒烟粉虱成虫的诱集效果Fig.1 Population dynamics of adults B.tabaci on A.retroflexus in chili and control fields
图2 反枝苋对设施辣椒烟粉虱成虫产卵的引诱效果(通过卵孵化出的若虫数量进行比较)Fig.2 The dynamics of B.tabaci adults oviposition on A.retroflexus and C.annuum (By comparing the population of B.tabaci nymphs)
表1 4种药剂对反枝苋上烟粉虱成虫的防治效果Table 1 Pest-control efficiency of four insecticides on A.retroflexus against adult B.tabaci
注:同列不同字母表示差异显著(P<0.05)。下同。
Note:Different letters in the same columns indicate significantly different(P<0.05).The same below.
表2 4种药剂对反枝苋上烟粉虱若虫的防治效果Table 2 Pest-control efficiency of four insecticides on A.retroflexus against nymphs B.tabaci
烟粉虱个体小,种群数量大,世代重叠,传播扩散途径广,容易对化学农药产生抗性,因此,防治难度大,仅靠药剂很难控制其危害。“诱集植物”的利用途径简单易行,不污染环境,可持续性强,对防控害虫具有较为重要的生态学意义和经济利用价值。本研究结果表明,诱集处理室中的辣椒烟粉虱百株成虫数、百叶若虫数分别为对照室的6.8 倍和10.5 倍,差异极显著,反枝苋对烟粉虱成、若虫的控制效果达85.3%和90.5%,对若虫的防效更佳。本研究结果证明在辣椒的主要生长期,集中种植的反枝苋对烟粉虱具有极显著的诱集作用,即相较于辣椒,烟粉虱对反枝苋表现出更强烈的趋性。利用反枝苋诱集辣椒上的烟粉虱,可在田间采收该杂草的种子播种,或移栽幼苗至设施辣椒温室内,加之适应性极强,节约人力、物力。因此,反枝苋是一种有效的、成本低廉的、可用于防治辣椒上烟粉虱的诱集植物。通过合理利用该杂草,可以有效控制烟粉虱危害,减少对辣椒的用药量,降低农残,为辣椒上烟粉虱的生态调控寻找新方法,并为其绿色生产开辟新途径。
反枝苋又称野苋菜或西风谷,是苋科苋属的重要物种之一,为1 a生双子叶草本植物,原产于美洲热带地区,被收录于《中国外来入侵物种名单(第三批)》,目前在中国绝大部分地区也有分布[23],是农田、果园、路旁和荒地上的常见杂草。对种植反枝苋带来的不利方面,如其与作物的竞争[24]、入侵生境[25-30]、影响其分布的环境因素和扩散过程[23,31]、化感作用[32-41]、造成的危害[42-48]以及防治方法等[49-55]进行大量研究,而对其利用价值关注的相对较少[56-68]。前人发现苘麻对棉花和大豆田中的烟粉虱具有显著的诱集作用,尤其是中播、晚播苘麻对其诱集效果优于早播苘麻,且单棵插花种植苘麻的诱集效果分别是片状种植和条带种植苘麻的7 倍和3 倍,药剂防治试验结果表明,25% 阿克泰水分散粒剂和5% 锐劲特悬浮剂防治苘麻上的烟粉虱效果最佳[18]。在毛豆田间作黄瓜对烟粉虱成虫的诱集及防治效果分别为90% 和80% 以上,所选4 种药剂均能有效控制诱集植物黄瓜上的烟粉虱成虫[19]。目前为止,尚无关于反枝苋对烟粉虱诱集作用的研究报道。
在利用诱集植物反枝苋的同时,为防止烟粉虱在其上过度繁殖而成为虫源地,笔者在烟粉虱虫口密度较高时采取隔离与配套施药相结合的措施,将反枝苋与辣椒种植区隔离,防止烟粉虱向主栽作物转移扩散,减轻对辣椒的危害。对反枝苋开展配套施药试验防治烟粉虱,药效试验结果显示:药后第7 天,22% 氟啶虫胺腈悬浮剂和10% 烯啶虫胺水剂对反枝苋上的烟粉虱成、若虫防效均较其他2种药剂好。而植物源农药5% 除虫菊素乳油的防效比前 2 种农药低,但易降解,无残留,可在烟粉虱发生初期即虫口密度较低时施用。
鉴于前人提出的反枝苋具有较强的化感作用,可抑制多种作物的生长,因此,本研究采用成片集中种植方式,并使其与主栽作物辣椒保持至少2.0 m的距离,尽可能将反枝苋对主栽作物的影响降至最低。此外,关于不同播期的反枝苋对设施辣椒上烟粉虱的防治效果有无影响,反枝苋的不同种植方式(单株插花式、条带式、片状分散式、成片集中式种植等)对该虫的防效差异是否显著,以及近距离种植反枝苋究竟是否会对辣椒的生长和产量产生明显影响,有待进一步研究。