杨芳 孙桂琴 薛芳 郑吉发
摘要为建立黄栀子上绿灰蝶的绿色防控体系,我们根据绿灰蝶引起的产量损失率和经济阈值建立了绿灰蝶防治指标模型,比较了不同农业措施对3个栀子品种上绿灰蝶的控制效果及生物和化学药剂的防治效果。结果表明,自然条件下3个栀子品种中黄栀子受绿灰蝶的为害最严重,受害率为38.3%。采取绿色防控处理,即每年12月初修剪并在来年3月中旬中耕除草的黄栀子上绿灰蝶的蛀果率最低;4种生物药剂中苏云金杆菌32000IU/mg WP 750倍液,3种化学药剂中90%敌百虫原药1000倍液防效最高,分别达87.6%和85.1%,两种药剂单独使用时该害虫防治指标分别为4.44头/株和2.43头/株。
关键词绿灰蝶;绿色防控技术;黄栀子;综合运用
中图分类号:S435.671文献标识码:A DOI:10.16688/j.zwbh.2018200
药业一直是江西樟树地区的支柱产业,中药材种植是樟树药业发展的基础。黄栀子GardeniaJasminoides Ellis是我国一种重要的传统中药,是樟树地区重要道地药材之一,具有清热、泻火、凉血等功效。目前樟树黄栀子种植面积已达7666.7hm2,约占全国产量的83%,产值约10亿元,种植药农近5000户。2015年樟树黄栀子已获批国家地理标志保护产品。黄栀子除了药用价值以外,还是重要的观赏植物及化工原材料,不仅国内需求量大,国外如日本、美国等国家也大量进口。但是,近年来,一种钻蛀性害虫——绿灰蝶Artipe eryx(IJjnnaeus)对黄栀子为害日趋严重,逐渐成为我国黄栀子种植区的重要害虫。
作者在樟树地区已对绿灰蝶的生物学特性,比如越冬习性、羽化节律、产卵习性、年生活史等进行了初步研究,为了提高药农的生产效益,激发药农种植黄栀子的积极性,避免农药盲目使用造成的污染及栀子果中的农药残留,作者开展了绿灰蝶绿色防控技术及防治指标研究。
1材料与方法
1.1供试材料
绿灰蝶防治试验田设在江西农业工程职业学院黄栀子种植基地及校园内观赏栀子种植点。
供试生物农药:苏云金杆菌可湿性粉剂32000IU/mg(武汉科诺生物科技股份有限公司)、1.3%苦参碱水剂(天津市恒源伟业生物科技发展有限公司)、1.8%阿維菌素乳油(石家庄市兴柏生物工程有限公司)、2%烟碱水乳剂(天津市恒源伟业生物科技发展有限公司)。
供试化学农药:90%敌百虫原药(河南永农化工产品有限公司)、25g/L溴氰菊酯乳油(南京红太阳股份有限公司)、48%毒死蜱乳油(山西德威生化有限责任公司)。
施药器械:16L高压电动喷雾器,台州市黄岩绿野喷雾器厂。
1.2试验方法
1.2.1农业及生态调控技术
不同品种被害情况调查:2015年和2016年每年6月下旬和11月中旬在江西农业工程职业学院黄栀子种植基地及校园内调查,品种主要是大叶栀子Gardenia jasminoides Ellis var.grandi floraNakai、黄栀子Gardenia jasminoides Ellis和小栀子Gardenia jasminoides var.radicans Makino 3个品种。每品种随机取5株,每株随机调查上、中、下各10个栀子果或花中的幼虫头数和被害果数,计算各品种的蛀害率及虫口密度。
蛀害率=[被害果(花)/总果(花)数]×100%;
虫口密度[头/果(花)]=[总幼虫数/总果(花)数]。
中耕除草及修剪技术管理措施的制定:采取对比试验法,2016年1月至2017年4月,设置12月初修剪+来年3月中耕除草、4月中旬修剪+来年3月中耕除草、无修剪+来年3月中耕除草、无处理(对照)4种管理措施。每处理设5个重复,小区面积30m2,采用完全随机区组排列,除了对比因素外,其他因素相同,试验田为江西农业工程职业学院栀子种植基地。
取样及调查:各种植田块对角线取样5个点,每点10株,每株上、中、下各随机取10个果,计算绿灰蝶的蛀果率,通过数据比较分析制定合理的栽培管理措施。
1.2.2生物防治技术
生物药剂防治:2016年,根据孵化高峰期一产卵高峰期+卵的历期,田问调查产卵高峰期为6月5日,卵的历期约为9d,推算6月14日为孵化高峰期。选取小区面积50m2,黄栀子不少于20株的3个试验区,采取完全随机区组试验设计,每区组5个处理,每处理4株,3个重复,喷施清水为对照,在卵孵化高峰期前3d(因为生物药剂发挥药效慢,所以应提前用药)施药。计算虫口减退率及校正防治效果。虫口数调查(包括未孵化的卵)为全株性调查,每个处理调查12株。
虫口减退率=(防治前平均虫量-防治后平均虫量)/防治前平均虫量×100%;
校正防效=(防治区虫口减退率±对照区虫口增加率或减退率)/(1±对照区虫口增加率或减退率)×100%;
式中“±”表示对照区虫口增加时用“+”,减少时用“-”。
1.2.3化学防治技术
2016年,选取3个小区,每小区面积50m2且黄栀子不少于20株,采取完全随机区组试验设计,每区组4个处理,4株作为1个处理,每个处理3个重复,设喷施清水为对照,在卵孵化高峰期当天(6月5日)施药(钻蛀性害虫应在蛀入以前用药)。计算虫口减退率及校正防治效果。虫口数调查(包括未孵化的卵)为全株性调查,每个处理调查12株。计算公式同1.2.2。
1.2.4防治指标的确定
2016年11月2日在江西农业工程职业学院黄栀子种植基地,选取长势相似的植株150株,调查记录单株虫口数,虫数相同的植株编号相同,计算各编号共有多少株。由于虫口密度在5头/株以下时造成的损失可以忽略不计,所以在调查时只记录虫口密度大于5头/株的植株和虫口密度为0的植株。然后于当年11月10日采收栀子,计算同一编号的单株产量,计算产量损失,用平均每头害虫为害作物造成产量损失率与单株虫数进行回归拟合,求出直线回归方程y=a+bx(y为平均每头害虫为害作物造成产量损失率,x为单株虫数)和相关系数rxy。
经济允许损失水平:经济允许损失水平是制定防治指标的重要因素。它的确定涉及生产水平、产品价格、防治费用、防治效果以及社会接受水平等因素。其原则是通过防治挽回的经济损失等于防治费用。
防治指标的确定:确定防治指标应以挽回的经济损失大于防治费用为目标。因此绿灰蝶为害山栀子的防治指标模型为:
式中JC为农药费用,HC为人工费用,MC为植保机械折旧费,P为栀子价格,E为防治效果,y为每hm2产量,D为每头绿灰蝶幼虫造成的产量损失率,Sc为害虫的存活率(根据第一研究阶段调查统计得到绿灰蝶存活率平均为91.6%),F为校正系数,作为评价化学防治的间接代价和生态效益的参数,一般可取2。
1.2.5黄栀子绿灰蝶绿色防控技术
2016年10月至2017年11月在黄栀子种植基地选择生长环境、生长状况及株龄相同的栀子种植区进行黄栀子绿灰蝶绿色防控技术研究,试验设3个处理即绿色防控区(根据前期试验研究结果制定)、常规防控区、对照区(仅做常规处理),每个处理设3个重复,小区面积30m2,完全随机区组排列,其他因素相同,比较各处理的蛀果率、损失率及绿色防控区的防治效果。
绿色防控区防控:2016年12月6日進行修剪,修剪下来的残枝集中销毁处理,2017年3月25日中耕除草。2016年在绿色防控区周围种上油菜作为成虫诱集带,绿灰蝶越冬代成虫发生期正值油菜开花期(4月上旬),在周围的油菜花上喷施90%敌百虫原药1500倍液;并结合农事管理实行人工摘除蛀果;经过几年的田问调查发现绿灰蝶以第2代、第5代幼虫为害最为严重,故药剂防治确定在这两代卵孵化高峰期,当年第2代卵孵化高峰期为6月5日,第5代为2017年10月17日,6月初樟树地区温度为30℃左右,湿度高,有利于苏云金杆菌发挥药效,而10月中旬以后温度偏低,一般在20℃以下,少雨,空气湿度较低,综合考虑,在防治第2代绿灰蝶幼虫时采用苏云金杆菌320001u/mgWP 750倍液在卵孵化高峰期前2d喷施,为提高药效,喷药后进行田问灌水以提高田问湿度;第5代绿灰蝶幼虫用90%敌百虫原药1000倍液在卵孵化高峰期喷施。
常规防控区:2016年12月6日修剪后,直接将残枝堆积于栀子田问或地头,在发现有蛀果后进行施药,第2代和第5代幼虫各喷施90%敌百虫原药1000倍液1次。
蛀害率及防治效果取样调查:不同防治措施处理田块各重复对角线5点取样,每点10株,每株上、中、下各随机取20个果,计算绿灰蝶的蛀害率。
由于栀子果一旦被害不论轻重很容易感染病菌造成全果不能使用,因此,防治效果计算公式可用:
防治效果=(对照区蛀害率-防治区蛀害率)/对照区蛀害率×100%。
栀子产量损失率的取样及调查:2017年11月12日在绿色防控区和常规防控区各重复分别随机采收10株栀子,称量计算平均单株产量,另外采收10株健康(未被害株)植株栀子果作为对照,计算健株平均单株产量,然后利用下列公式计算产量损失率,其计算公式如下:
产量损失率=(健株平均单株产量-被害株平均单株产量)/健株平均单株产量×100%。
1.2.6数据统计与分析
试验数据主要应用Excel、SPSS 16.0统计软件进行完全随机区组单因素方差分析(One-WayANOVA),分析前对百分数数据进行平方根反正弦转换。
2结果与分析
2.1农业及生态调控技术
调查结果显示:大叶栀子、黄栀子、小栀子3个品种中,黄栀子虫蛀率最高,其次是小栀子;虫口密度以黄栀子最高,与小栀子差异显著,与大叶栀子差异极显著;大叶栀子虫口密度极显著低于黄栀子和小栀子(表1)。
试验结果(表2)表明,12月初修剪并在来年3月中旬中耕除草的栀子上绿灰蝶的蛀果率最低,与另外3种措施相比较存在显著差异,说明冬季修剪措施能显著降低绿灰蝶越冬虫口基数,中耕除草在一定程度上能降低越冬基数,表明合理的生态调控对于绿灰蝶有较好的防治效果。
2.2生物防治技术
试验结果表明,在4种生物农药试验中,苏云金杆菌32000IU/mg WP 750倍液防效最好,可达87.6%,与1.3%苦参碱AS l 200倍液、1.8%阿维菌素EC1500倍液和2%烟碱EW 800倍液3种药剂问存在极显著差异(表3)。
2.3化学防治技术
结果表明,3种化学农药中,90%敌百虫原药1000倍液药效最好,校正防效达85.1%,与48%毒死蜱EC 800倍液、25g/L溴氰菊酯EC 1200倍液两种药剂呈显著差异,48%毒死蜱EC 800倍液防效次之,但显著高于25g/L溴氰菊酯EC 1200倍液(表4)。
2.4防治指标确定
由表5可得出,单株产量损失率与单株虫数的回归式为Y=-0.5739+0.9761X(r-0.979**),说明单株产量损失率与单株虫数极显著正相关(表5)。
不同防控措施下产量损失率研究结果表明,通过实施本研究制定的绿灰蝶绿色防控技术,与常规防控相比,栀子产量可增加18.9%(表7)。
3讨论
研究显示3个栀子品种中黄栀子被害率最高,黄栀子主要为药用,是绿灰蝶喜食寄主,一旦绿灰蝶大量发生将会对黄栀子生产产生巨大影响。如果作为观赏用栀子,尽量选择种植大叶栀子和小栀子两个品种,可避免或减轻绿灰蝶为害。
适时修剪,适时中耕除草能明显降低绿灰蝶的为害,说明在绿灰蝶为害较轻的地块,通过这项措施就能保证药农较好收益,从而避免农药使用造成的污染、浪费及残留问题。
在农药防治试验中,由于试验地是一个完全开放的环境,所以相互之问可能存在一定影响,但结果与进行田问药效试验前进行的室内药剂筛选结果相符。本次研究没有对两种防效较好的农药进行浓度梯度试验,有待进一步研究。
本研究中仅以两种防效较好的药剂进行防治指标研究,但在实际生产中,农民可能选择多种药剂,所以农药费、人工费、栀子价格都属于动态变化的因素,防治指标应当根据实际情况进行一定调整。
在绿灰蝶绿色防控技术验证试验中,绿色防控技术与常规防控措施呈极显著差异,后者防治效果仅为48.8%,主要是绿灰蝶越冬基数没有明显降低,施药又往往是在发现被蛀以后,药剂无法很好地发挥药效,所以还需进一步筛选在被蛀以后能发挥药效的药剂。