桃园茶翅蝽的发生危害与防治研究进展

2020-09-15 00:12徐庆宣郭晓军姜瑞德
环境昆虫学报 2020年4期
关键词:寄生蜂若虫桃园

徐庆宣,王 甦,郭晓军,姜瑞德,王 松,张 帆*

(1.北京市农林科学院植物保护环境保护研究所,北方果树病虫害绿色防控北京市重点实验室,北京 100097;2.青岛市农业科学研究院,山东青岛 266100)

茶翅蝽Halyomorphahalys(Stål),属半翅目Hemiptera、蝽科Pentatomidae茶翅蝽属Halyomorpha,是一种重要的农林害虫,已知寄主超过300多种,包括大部分的经济作物种类,对桃、梨、苹果等果树危害尤为严重(Leeetal.,2013)。茶翅蝽原产地分布于亚洲东部,20世纪90年代开始入侵美国和加拿大,此后在欧洲多国相继被发现,并有继续扩散成为世界性害虫的趋势(Hoebeke and Carter,2003;Gariepyetal., 2014;Hayeetal.,2014;Barisellietal.,2016)。随着茶翅蝽持续扩散,重要的水果产区将受到严重的危害,造成巨大的经济损失。茶翅蝽成虫在秋季喜欢躲在屋檐下,受到外界刺激时,会释放一种难闻的气味(主成分为5-ethyl-2(5H)-furanone 和(E)-2-decenal),引起人类的不适反应,严重影响到人们的正常生活(Inkley,2012;Mertzetal.,2012;Solomonetal.,2013)。

相较于果树上其他主要害虫,茶翅蝽成虫、若虫对果实都具有危害性,且其成虫、若虫寿命长,危害时间跨度大,严重影响果实的品质及产量(Nielsen and Hamilton,2009)。桃树对茶翅蝽全生活史都有吸引力,是能够支持它完成整个生活史的少数寄主植物之一,茶翅蝽的危害可贯穿桃树整个生育期,部分地区危害率高达90%,严重影响桃的安全生产(Leskeyetal.,2012a;Hayeetal.,2015a)。近年来,国际上对茶翅蝽的发生规律和防治研究取得了一定的进展,本文对茶翅蝽在桃树上的发生危害和防治研究进展进行综述,以期为桃生产中茶翅蝽的防治提供借鉴和指导。

1 发生规律和危害特点

茶翅蝽在我国北方地区每年发生1~2代。北方地区10月上中旬随着气温的下降,成虫在果园内及邻近的房屋内越冬,尤其喜欢墙缝及屋檐等温暖避风的地方。翌年春天,越冬茶翅蝽成虫开始扩散危害,飞行磨试验结果显示雌雄成虫平均飞行距离是2.08 km和2.44 km,最远飞行距离是117 km(Lee and Leskey,2015;Wimanetal.,2015),若虫在田间4~5 h也可以移动20 m,同时还可以在垂直方向进行移动(Leeetal.,2014a;Acebes-Doriaetal.,2017)。

茶翅蝽主要刺吸危害植物的果实、嫩茎,果实被危害后可能导致疤痕、凹陷或区域褪色、果实变形,果实表面呈白色海绵状,区域组织损伤内部可见变色肉(Leskeyetal.,2009;Nielsen and Hamilton,2009;Riceetal.,2014)。桃挂果初期被茶翅蝽成虫取食,对果实的危害最大(Acebes-Doriaetal.,2016a)。此外,茶翅蝽在桃园取食时,表现一定的聚集行为,当驻果率达到10%以上,聚集效应更明显(Hahnetal.,2017)。茶翅蝽取食多寄主植物,具有更强的适应性,这可能是它们在田间具有强大扩散能力的主要原因(Acebes-Doriaetal.,2016b),尤其是成虫会在周围环境和桃园之间往返迁移,导致园内茶翅蝽发生量的反复激增(Josephetal.,2014)。茶翅蝽成虫和若虫皆具有出色的移动能力以及很强的适应性,给其防治工作带来很大的困难。

2 防治方法

2.1 物理防治

灯诱是有效的监测害虫方法之一,与绿光、橙光、红光和黄光相比,白光对茶翅蝽成虫诱引效果最好(Cambridgeetal.,2017)。除可见光外,茶翅蝽对紫外光也有反应,可利用昆虫的趋光性采用诱虫灯来灭杀茶翅蝽(Nielsen and Hamilton,2009)。

果实套袋技术是防治取食果实害虫的物理阻隔方法之一,在果实套袋时,采用大型袋子,增加果实表面与袋子的距离,才能够有效防止茶翅蝽吸食幼果(张君明等,2007)。

越冬期是茶翅蝽成虫防治的关键时期之一,此时茶翅蝽虫口活动能力低,且虫口聚集在越冬场所,可在果园周围堆放砖头木头等,或在桃树树干绑扎瓦楞纸等越冬装置诱集成虫,再进行集中灭杀(Inkley,2012;Berghetal.,2017;刘中芳等,2018)。桃园合理利用越冬诱集装置,是有效消灭茶翅蝽越冬成虫继而减少翌年春天茶翅蝽虫源的有效方法之一。

2.2 生物防治

2.2.1天敌昆虫

利用天敌昆虫可以控制茶翅蝽的种群数量。茶翅蝽主要天敌是寄生蜂,我国茶翅蝽卵期寄生蜂有7种,其中茶翅蝽沟卵蜂Trissolcushalyomorphae(Yang)是其优势天敌(仇兰芬等,2009)。茶翅蝽沟卵蜂是一种专化性较强的寄生蜂,自然状态下,对茶翅蝽卵的平均寄生率达到50%,对茶翅蝽起到重要的控制作用(Yangetal.,2009)。除茶翅蝽沟卵蜂外,平腹小蜂Anastatusjaponicus(Ashmead)对茶翅蝽卵也有很高的寄生率,且已经规模化繁殖并应用(吕欣等,2009)。侯峥嵘等(2009)在北京平谷桃园释放平腹小蜂,对茶翅蝽起到很好的防控作用。自然条件下,茶翅蝽沟卵蜂与平腹小蜂寄生常混合发生,其混合寄生率最高达90%(仇兰芬,2010)。沟卵蜂的寄生能力要强于平腹小蜂,而从卵内的竞争来看,平腹小蜂的竞争能力强于沟卵蜂(仇兰芬和杨忠岐,2010)。在茶翅蝽入侵地美洲,Corneliusetal.(2016)调查发现了6种茶翅蝽卵的寄生蜂。茶翅蝽卵表面的化学物质对当地寄生蜂有很强的干扰作用,当地寄生蜂对茶翅蝽新鲜卵的寄生率很低(Ogburnetal.,2016;Tognonetal.,2017),仅有寄生蜂Trissolcusjaponicus对茶翅蝽卵有较高的寄生率,可以用于茶翅蝽生物防治,围绕其生产繁殖的研究也在开展中(Mcintoshetal.,2019)。欧洲本地寄生蜂Anastatusbifasciatus对茶翅蝽新鲜卵有一定的寄生能力,可以在当地作为潜在的生防昆虫资源开发利用的对象(Hayeetal.,2015b)。

除寄生性天敌外,一些捕食性昆虫也可有效防治茶翅蝽。草蛉Chrysoperlacarnea(Stephens)3龄幼虫对茶翅蝽卵有捕食作用(Abrametal.,2015)。Pote and Nielson(2017)证实七星瓢虫Coccinellaseptempunctata(Linnaeus)和捕食蝽类Podisusmaculiventris(Say)等天敌昆虫也可以降低茶翅蝽卵孵化率和低龄若虫成活率。棕头举腹蚁Crematogasterscutellaris(Olivier)对茶翅蝽成虫和卵没有致死作用,但各龄若虫有很好的控制作用,对1~2龄若虫致死率高达85%~95%,具有很高的应用潜力(Castracanietal.,2017)。Biddingeretal.(2017)发现北美特有的一种黄蜂Bicyrtesquadrifasciata(Say)巢穴中96%的猎物是茶翅蝽若虫,因此该虫具有生物防治茶翅蝽的潜力。据统计,在美国有机作物园,20%左右的茶翅蝽由天敌控制,主要为捕食性天敌取食茶翅蝽的卵,而我国茶翅蝽的捕食性天敌昆虫资源有待进一步挖掘(见表1)。近年来随着我国有机桃园的面积不断增加,利用天敌昆虫防控茶翅蝽方法的研究与开发需要引起足够的重视。

表1 国内外关于茶翅蝽不同发育阶段天敌昆虫的情况Table 1 Natural enemies in domestic and abroad at different developmental stages of Halyomorpha halys

2.2.2诱集植物

诱集植物可以吸引茶翅蝽成虫从而减少对目标作物的危害,也被用于田间茶翅蝽的防治中。Osakabe and Honda(2002)发现早熟的黄豆品种可以有效的吸引茶翅蝽,继而减轻中、晚熟品种上茶翅蝽的发生量。在有机农场,栽种高粱和向日葵对茶翅蝽具有显著的引诱效果,蛋白质免疫标记后采用谐波雷达监测发现,茶翅蝽喜爱长时间聚集在向日葵上,并吸食瓜子的汁液(Nielsenetal.,2016;Blaauwetal.,2017)。因此,可在桃园合理种植向日葵诱集茶翅蝽,对诱集到的茶翅蝽集中无害化处理。诱集植物解决了茶翅蝽易扩散带来的防治难题,可以结合其他防治方法对茶翅蝽进行综合防控。

2.2.3化学信息素

茶翅蝽化学信息素主要是茶翅蝽聚集素(3S,6S,7R,10S)-10,11-epoxy-1-bisabolen-3-ol 和(3R,6S,7R,10S)-10,11-epoxy-1-bisabolen-3-ol,对越冬期的茶翅蝽成虫诱集作用明显(Khrimianetal.,2014)。斯氏珀蝽Plautiastali(Scott)聚集素methyl (2E,4E,6Z)-2,4,6-decatrienoate对茶翅蝽同样具有聚集作用,与茶翅蝽聚集素混合释放对茶翅蝽的吸引有显著增效作用,但对早春的茶翅蝽成虫几乎无诱集作用(Weberetal.,2014;Morrisonetal.,2017a,2017b;Riceetal.,2018)。近年来,随着人们越来越重视化学信息素的田间应用,茶翅蝽聚集素与斯氏珀蝽聚集素混合后缓释处理的研究,将有助于降低桃园越冬茶翅蝽成虫数量。

2.3 化学防治

张翠疃等(1993)认为茶翅蝽成虫在果园活跃,飞翔能力强,易逃离致使药剂防治效果不好。而爬行能力较弱的若虫阶段,是化学农药歼灭的有利时机。此外,利用茶翅蝽在相对低的气温(< 21℃)行动能力较弱的特点,亦可在此期间喷施化学农药防治茶翅蝽(李鑫等,2007)。在卵孵化期和低龄若虫期,喷施溴氰菊酯乳油、高效氯氰菊酯乳油、噻虫嗪水分散粒剂以及阿维菌素乳油均可取得较好的防治效果(Nielsenetal.,2008a;Leskeyetal.,2014;刘宝等,2017)。

有机生产过程中,国内目前还没有效防治茶翅蝽的高效低毒杀虫剂,这就使得本来难以防治的害虫变得更加困难(蔡乐等,2008)。国外开展了生物杀虫剂对茶翅蝽的室内杀虫活性研究,如测试了桉树提取物以及生防菌株对茶翅蝽的防效(Leeetal.,2014),植物代谢物苯甲酸甲酯也是潜在的防治茶翅蝽的高效绿色农药之一(Feng and Zhang,2017)。

3 讨论与展望

目前对茶翅蝽的研究主要集中在茶翅蝽种群发生动态规律、生物学和防控上,分子生物学方面研究也有所开展,如Tayloretal.(2014)发现清除茶翅蝽肠道共生菌后对其生长发育会产生严重影响,尤其是下一代的茶翅蝽无法正常发育;Valentinetal.(2016)建立了环境 DNA中实时荧光定量PCR快速检测茶翅蝽的方法等。

茶翅蝽化学防治方面,茶翅蝽具有很强的抗药性,连续使用化学农药防治茶翅蝽,短期内可导致杀虫剂应用剂量增加4倍,此外,还会缩短用药间隔期(Leskeyetal.,2012b)。化学防控与景观生态调控结合可以减少化学农药25%的使用量,并有效延缓桃园茶翅蝽农药抗性的产生(Blaauwetal.,2015),为茶翅蝽的化学防控指明了新的方向。生物防治方面,现阶段行之有效的天敌昆虫是平腹小蜂和茶翅蝽沟卵蜂,对后期卵块有很高的寄生率,而在早期对卵块寄生率比较低,难以避免对幼果的危害(褚风杰等,1997)。寄生蜂对茶翅蝽卵的寄生效率在不同作物生境中有显著变化(Pezzinietal.,2018),而释放其他已知的天敌昆虫互益素如水杨酸甲酯等挥发物,不能有效提高寄生蜂寄生率(Morrisonetal.,2018)。因此,可以利用寄生蜂结合草蛉、七星瓢虫等捕食性天敌昆虫共同作用,增强对茶翅蝽卵块的取食或降低卵孵化率,提高生物防治效果。

茶翅蝽的成虫寿命较长,扩散能力强且缺少有效控制其种群发展的天敌昆虫(Nielsenetal.,2008b;Medaletal.,2013)。利用挥发性化合物调控昆虫选择行为构建的“推-拉策略”,已被广泛应用于农林害虫绿色防控(Kergunteuiletal.,2015)。近期研究发现,天然植物提取物倍半萜类物质-异长叶烯酮对茶翅蝽成虫具有强烈的拒食作用,可作为茶翅蝽成虫的趋避剂(赵玉芬等,2017)。因此,桃园内除了利用越冬诱集装置和聚集素缓释防控茶翅蝽越冬成虫以外,茶翅蝽拒食剂趋避剂缓释并结合桃园周边合理栽植诱集植物吸引茶翅蝽,构建“推-拉策略”亦可成为果园茶翅蝽成虫防治的有效措施之一,进一步研究该策略的调控机制对促进茶翅蝽成虫在桃园的防治具有重要指导意义。

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