邵学东,王咏梅,任凤山,张正文*,高欢欢*
(1. 君顶酒庄有限公司,山东蓬莱 265607;2. 山东省葡萄研究院/山东省葡萄栽培与精深加工工程研究中心/农业部华东都市农业重要实验室,山东济南 250100)
截止到2017年,山东省的葡萄栽培面积为4.10万 hm2,位居全国第3位,占全国葡萄栽培总面积的5.06%,产量为114.22万 t,占全国总产量的8.31%[1]。而在酿酒葡萄生产和栽培过程中,病虫害的发生是影响葡萄产量和质量的重要因素。其中酸腐病是酿酒葡萄成熟后期较为普遍的病害,表现为果实组织软化腐烂,套袋葡萄表现为尿袋现象,而造成此现象的原因之一便是果蝇的取食为害[2]。
果蝇属双翅目(Diptera),果蝇科(Drosophilidae),种类繁多,全世界可发现3700多种,且寄主广泛[3]。目前,可以为害葡萄、樱桃等浆果类水果的果蝇种类主要有黑腹果蝇和斑翅果蝇[4]。其中黑腹果蝇喜爱取食有机械损伤或者腐烂的果实,导致病原菌的二次侵染,诱发酸腐病,造成较大的经济损失甚至绝产。而斑翅果蝇偏爱于新鲜成熟的果实,成虫产卵于果皮下,孵化为幼虫后在果实内蛀食为害[5]。1916年斑翅果蝇在日本山梨县被首次发现,随后在中国、美国、意大利、法国等国家均有斑翅果蝇的为害[6-7]。2013年波尔多的酿酒葡萄园同时出现酸腐病和斑翅果蝇虫害,葡萄受灾广泛[8]。另外,高欢欢等[9]对山东济南地区不同鲜食葡萄品种园中的果蝇进行了调查,发现黑腹果蝇、斑翅果蝇和叔白颜果蝇为优势果蝇物种,但对于酿酒葡萄园中果蝇种群的多样性及发生规律并未有相关报道。目前关于果蝇的防治主要集中于化学防治方法的研究,但农药的大量使用会产生残留、害虫抗药性增加等问题,对生态环境和人类健康均造成威胁。而粘虫板诱杀技术作为一种操作简单、成本低且环保高效的物理防治技术已经广泛应用于害虫的诱杀防控。不同颜色粘虫板诱杀蓝莓园果蝇的效果具有显著的影响[10],而并未有在葡萄园中的相关研究。
‘蛇龙珠’和‘白玉霓’品种在山东烟台地区的种植面积较大。因此,本研究通过对两品种生产园进行果蝇的诱集和调查,明确酿酒葡萄园中的果蝇种类和数量,以及在葡萄生长期中各种果蝇的发生动态规律。同时,在高发期前悬挂不同颜色的粘虫板,筛选诱杀效果最好的颜色,对果蝇的防治具有重要的指导作用。
果蝇食诱剂(糖、醋、红酒和水比例为2:1:1:4);果蝇诱捕器(采用高欢欢等[9]设计的方法进行制作);SZ61体视显微镜(Olympus,日本);4种颜色的粘虫板(绿、蓝、红、黄)。
1.2.1 酿酒葡萄园中果蝇的调查
试验于2018年5—10月在山东烟台地区蓬莱市的君顶酒庄葡萄园区进行,品种为‘蛇龙珠’‘白玉霓’。
将配制好的诱集液倒入诱捕器中,分别悬挂于葡萄园中,每个品种量取400 m2的面积(长宽均为20 m),按对角线五点取样法,在葡萄架1.5 m高度处,悬挂5个装有150 mL诱集液的诱捕器进行诱捕,每个品种重复3次。于2017年5月调查一次,6—10月每10 d调查一次,共调查14次。将每次诱集到的果蝇带回室内,在体视显微镜下,通过其足、翅、前胸背板、腹部和产卵器的形态特征进行分类。统计每个葡萄品种每次调查时5个诱集瓶中的平均数量,以及整个葡萄园中每次调查时果蝇的种类和平均数量。
1.2.2 粘虫板对果蝇的防治效果分析
在果蝇发生高发期前,将4种不同颜色的粘虫板悬挂于两个品种园中。每个品种园内量取5个400 m2的实验小区(长宽均为20 m),小区间保持20 m的间隔,每个小区按照对角线五点取样法,在葡萄架1.5 m高度处悬挂5张相同颜色的粘虫板,每个品种3个重复。在果实成熟期,观察粘虫板上果蝇的数量,并在每个小区随机选择20个果穗,统计有果蝇为害的果穗数量。
两个酿酒葡萄园中各种果蝇数量间的差异通过SPSS软件的T检验分析;不同颜色粘虫板诱集到的果蝇数量以及成熟期不同颜色粘虫板防治后虫果率之间的差异通过SPSS软件进行单因素方差分析,显著水平均为0.05。
山东省烟台地区的酿酒葡萄园中,共发现7种果蝇,分别为黑腹果蝇、斑翅果蝇、叔白颜果蝇、伊米果蝇、海德氏果蝇、鳞翅花果蝇和筋果蝇。从个体大小、足、翅、前胸背板、腹部和产卵器等方面对7种果蝇的形态特征进行总结分析(表1)。
表1 诱捕的7种果蝇主要的分类特征Table 1 Main taxonomic characteristics of 7 species of fruit flies induced by entrapment
‘蛇龙珠’‘白玉霓’两个酿酒葡萄园中的黑腹果蝇数量均最多(图1),可达到157.40±25.43和178.80±23.44,差异并不显著(t=1.07,P=0.34),另外斑翅果蝇和叔白颜果蝇数量相对较少,在两种葡萄园中差异不显著(斑翅果蝇:t=0.76,P=0.49;叔白颜果蝇:t=4.11,P=0.15),而伊米果蝇、海德氏果蝇、鳞翅花果蝇和筋果蝇几乎没有发现。
图1 两个酿酒葡萄园中果蝇的总数量Figure 1 Total number of fruit flies in two vineyards
由图2可知,两个品种园中果蝇的发生规律相似,斑翅果蝇和叔白颜果蝇在6月初开始发生,其种群数量随后逐渐减少,至6月下旬消退。黑腹果蝇则在6月中旬开始发生,8月下旬达到小高峰后,9月下旬至10月上旬,种群数量最多,‘蛇龙珠’和‘白玉霓’葡萄园中每个诱捕器中分别可诱集黑腹果蝇53.8±8.32和59.6±9.43头/诱捕器。
在两酿酒葡萄园中,4种颜色的粘虫板诱集到的果蝇数量差异显著(蛇龙珠:F=40.17,P<0.01;白玉霓:F=105.25,P<0.01)(图3)。其中蓝色诱集到的果蝇数量最多,‘蛇龙珠’和‘白玉霓’葡萄园中每张粘虫板分别诱集到62±3.46头和80.67±2.33头,其次为黄色粘虫板。在‘蛇龙珠’葡萄园中,绿色对果蝇的诱杀效果明显高于红色;但‘白玉霓’葡萄园中绿色和红色之间没有显著差异,但显著低于蓝色和黄色的诱杀效果。
图2 两个葡萄园中果蝇动态发生规律Figure 2 Dynamic occurrence of fruit flies in two vineyards
图3 不同颜色的粘虫板对两个葡萄园中果蝇的诱集作用Figure3 Effect of different colors sticky insect board on thecollection of fruit flies in two vineyards
图4 不同颜色的粘虫板对酿酒葡萄园中果蝇的防治效果Figure 4 Control effect of different colors sticky insect board on fruit flies in two vineyards
在两种酿酒葡萄园中,与对照相比,悬挂不同颜色的粘虫板均可显著降低葡萄的虫果率(蛇龙珠:F=40.17,P<0.01;白玉霓:F=30.50,P<0.01)(图4)。在‘蛇龙珠’葡萄园中,对照试验小区中的虫果率为38.33%±1.67%,绿色、蓝色和黄色粘虫板均可使葡萄虫果率降低至10%左右,红色效果最差,虫果率为26.67%±1.67%。而在‘白玉霓’葡萄园中,蓝色粘虫板的防治效果较好,可使虫果率降至1.67%±1.67%,其次为黄色,绿色和红色虽然可显著降低虫果率,但防治效果较低,与对照(38.33%±4.41%)相比,分别仅降低了28.83%±1.67%和26.67%±1.67%。
果蝇的种类繁多,但为害葡萄等浆果类水果的果蝇种类有限。任路明等[11]在2014年发现,为害水果的果蝇主要为黑腹果蝇和斑翅果蝇,山东胶东地区的葡萄园中黑腹果蝇为主要的果蝇种类,其次为斑翅果蝇[12]。斑翅果蝇则更偏爱于樱桃,伊米果蝇和海德氏果蝇可为害樱桃、葡萄、苹果、桃等水果,但数量较少,不足以造成危害。2017年,山东济南地区的鲜食葡萄中,优势种群除了黑腹果蝇和斑翅果蝇,还有大量的叔白颜果蝇[9]。本研究中,‘蛇龙珠’和‘白玉霓’两葡萄园中,优势果蝇种类仅黑腹果蝇一种,斑翅果蝇和叔白颜果蝇数量均较少。斑翅果蝇的产卵、取食的选择性与果实的糖度、果皮硬度密切相关,对于果皮硬度低且果实糖度高的品种有偏好性[13-14],酿酒葡萄果皮硬度明显高于鲜食葡萄,这可能是酿酒葡萄园中斑翅果蝇数量较少的原因。另外,果蝇的动态发生规律与寄主的生长阶段密切相关,‘蛇龙珠’‘白玉霓’在山东烟台地区的成熟期一般在9月中下旬至10月上旬,本研究中发现黑腹果蝇的高峰期主要集中在9月下旬至10月上旬,与黑腹果蝇偏爱取食成熟果实的生物学特性吻合,而高发期前10~15 d,即9月上旬为黑腹果蝇的最佳防治适期。
粘虫板诱杀害虫是较为简便环保的物理防治方法,由于昆虫对不同波长的光源敏感性不同[15-16],粘虫板的颜色对其诱杀效果会有显著的影响。秦晓胶[10]发现,蓝色粘虫板对蓝莓黑腹果蝇的诱集效果最佳,黄色、绿色、红色粘虫板对果蝇也有不同程度的诱集效果[17-20]。对于酿酒葡萄园中的优势葡萄果蝇种类,本研究中证明蓝色和黄色粘虫板对果蝇的诱集效果最好,且与对照相比,显著降低了葡萄的虫果率,这与前人的研究结果相一致。
在“预防为主、综合防治”植保方针的指导下,本研究提出,在9月上旬开始悬挂蓝色和黄色粘虫板,并定期更换,通过与其他防治方法的结合,将有助于减少农药的使用,保护生态环境和降低果品药物残留。