邓方坤 ,蔡德珍 ,黄 勤 ,危云云 ,胡文芸 ,邓 颖
(1. 江西省科学院 应用化学研究所,江西 南昌 330096;2.江西新龙生物科技股份有限公司,江西 宜春 336000;3. 宜春市农业科学院,江西 宜春 336000)
【研究意义】柑橘黄龙病(Candidatus liberibacterspp.)严重制约江西省柑橘产业的发展[1]。江西省脐橙产区遭受黄龙病的大面积毁坏,造成了巨大的经济损失[2-3]。柑橘木虱(Diaphorina citriKuwayama)是黄龙病传播的重要媒介。柑橘木虱成虫取食病树后扩散导致黄龙病菌(Candidatus Liberobacter asiaticus)的传播[1,4]。切断柑橘木虱传播途径是当前防控柑橘黄龙病的重要措施[2]。其中,对柑橘木虱发生的及时监测,对有效控制柑橘木虱,从而切断柑橘黄龙病的传播途径十分重要[5]。
【前人的研究进展】使用黄色粘虫板监测诱杀柑橘木虱有大量文献报道,在实际农业生产中也已经被大规模应用[6]。柑橘木虱具有趋光性。已有研究表明在不同颜色诱板对柑橘木虱的诱捕效果中,黄色诱板的效果最佳。在可见光的黄色波长区域 560~590 nm,对柑橘木虱的成虫的吸引能力最强[7]。然而,由于黄色粘虫板引诱木虱主要靠颜色引诱,黄色粘虫板对柑橘木虱引诱效果有限[7]。昆虫引诱剂是一类可以引诱昆虫的化学物质。这些化学物质以挥发性气体被昆虫感受,产生吸引作用。昆虫引诱剂已经被大量使用在害虫的监测和防控上,是现代农业绿色防控的重要组成部分[8]。已有大量关于木虱引诱剂的研究, 并取得了一些进展[9-12]。 研究表明, 柑橘木虱主要取食柑橘的新稍, 对柑橘新梢的气味有趋向性[13]。Zanardi 等[9]发现乙酸是吸引柑橘木虱的有效引诱剂。Coutinho-Abreu 等[14]采用昆虫电生理的方法,发现对柑橘木虱嗅觉受体神经元有刺激性气味的三元混合物, 其可以提高 2~3 倍的引诱柑橘木虱的效果。 Patt等[15]发现柑橘木虱对柑橘散发的萜类气味有趋向性,比如罗勒烯、芳樟醇、石竹烯等。
【本研究的切入点】课题组设想利用柑橘木虱引诱剂与黄色粘虫板结合,可以提高黄色粘虫板对柑橘木虱的引诱效果。本实验所用的引诱剂借鉴了前人关于木虱引诱剂的研究工作,使用乙酸和柑橘挥发物作为混合引诱剂,滴加在黄色粘虫板上,用于制备木虱引诱的黄色粘虫板。
【拟解决的关键问题】为了验证将木虱引诱剂和黄色粘虫板相结合的方法可以提高柑橘木虱的诱杀效果的假设,在 2019 年 5 月—9 月,课题组于江西省赣州大余县,进行了田间试验对比了木虱引诱剂黄色粘虫板与普通黄色粘虫板对柑橘木虱的引诱效果。
柑橘木虱引诱剂黄色粘虫板的制作方法为将柑橘木虱引诱剂滴在普通黄色粘胶板上,使得引诱剂均匀铺展在普通黄色粘胶板上制备而成。本实验中诱剂黄板使用的柑橘木虱引诱剂是一种基于柑橘木虱的味觉刺激物乙酸和柑橘嫩梢挥发性气味混合而制备的商品化引诱剂, 商品名为江西新龙柑橘木虱引诱剂。普通黄色粘虫板上没有柑橘木虱引诱剂。柑橘木虱引诱剂黄色粘虫板和普通黄色粘虫板规格一样,长×宽为 40 cm×25 cm,并双面粘胶,使用粘虫胶也一样。柑橘木虱引诱剂黄色粘虫板(以下简称诱剂黄板)和普通黄色粘虫板(以下简称普通黄板)均由江西新龙生物科技股份有限公司生产。诱剂黄板已经商品化,商品名为江西新龙柑橘木虱引诱黄板。
试验地位于江西省赣州市大余县,有 4 个试验地点,每个试验地点有一个果园。试验地点分别为江西省大余县南安镇东山村、南安镇建设村 、池江镇杨村塔下、池江镇杨村杨树岭。南安镇实验果园 2 个,分别命名为 1 号果园和 2 号果园。其中 1 号果园位于南安镇东山村面积 4 hm2,生态环境好,三面环山,远离其他果园,种植脐橙为 4 年树,约 4 500 株。2 号果园位于南安镇建设村,面积 1.33 hm2,生态环境较差,旁边有失管果园,种植脐橙为 1 年树,约 1 600 株。池江镇实验果园 2 个,命名为 3 号果园和 4号果园。其中 3 号果园位于池江镇杨村塔下,面积 0.4 hm2,生态环境一般,管理较为粗放,果园四周都有其他果园,种植脐橙树为 1~3 年树,约 400 株。4 号果园位于池江镇杨村杨树岭,面积 1 hm2,生态环境一般,果园四周都有其他果园,种植脐橙树为 2~4 年树,约 1 000 株。试验地果园种植脐橙品种均为纽荷尔。
试验果园均按照农户正常种植管理习惯防控木虱打药。果园试验小区除挂黄板以外,其他农事操作如打药施肥与果园其他地方完全一致。果园试验小区的栽培条件均与一致,并与当地果园的农业管理完全一致。在本试验的调查期 2019 年 5 月—9 月,4 个果园的打药记录如下:(1)1 号果园:6 月 8 日,使用 3%阿维菌素+40%丙溴磷⋅敌百虫+4.5%高效氯氰菊酯+70%甲基硫菌灵,兑 水 5 000 倍稀释喷雾;( 2)2 号果园:6 月 5 日,3%阿维菌素+40%丙溴磷⋅敌百虫+4.5%高效氯氰菊酯+70%甲基硫菌灵,兑水 1 000倍稀释喷雾;6 月 15 日,29%杀虫双+70%甲基硫菌灵+20%辛硫磷⋅灭多威+70%吡虫啉,兑水 1 100 倍稀释喷雾;7 月 22 日,1.8%阿维菌素+70%甲基硫菌灵+5%啶虫脒+10 亿/克枯草芽孢杆菌,兑水 1 500 倍稀释喷雾;7 月 29 日,9%阿维菌素⋅唑虫酰胺+70%甲基硫菌灵+52%氯氰菊酯.毒死蜱,兑水 1 500 倍稀释喷雾;8 月 18 日,80%代森锰锌+4.5%高效氯氰菊酯,兑水 750 倍+25%单甲脒盐酸盐兑水 2 500 倍+35%阿维菌素⋅螺螨酯兑水 3 500 倍稀释喷雾;9 月 8 日,5%阿维菌素兑水 1 500 倍+侧孢短芽孢⋅淡紫孢菌兑水 750 倍+50%丙溴磷兑水 1 500 倍+22%噻虫啉⋅高效氯氟氰菊酯兑水 2 000 倍稀释喷雾;(3)3 号果园:6 月 3 日,5%阿维菌素兑水 1 200 倍+25%溴氰菊酯兑水兑水 920 倍,稀释喷雾;6 月 19 日,40%丙溴磷兑水 800 倍+25%阿维菌素⋅螺螨酯兑水 1 200 倍+80%代森锰锌兑水 600 倍稀释喷雾;7 月 15 日,25%杀虫双兑水 300 倍+40%苯醚甲环唑兑水 2 400 倍+44%氯氰菊酯⋅丙溴磷兑水 1 200 倍稀释喷雾;8 月 23 日,70%唑醚⋅丙森锌兑水 240 倍+5%阿维菌素兑水 600 倍稀释喷雾;9 月 4 日,3 %中生菌素兑水 600 倍+4.5%联苯菊酯兑水 1 200 倍+5%阿维菌素.啶虫脒兑水 1 800 倍稀释喷雾;(4)4 号果园:7 月 10 日波尔多液1∶1 稀释喷雾;7 月 17 日 15%阿维菌素⋅毒死蜱兑水 1 400 倍稀释喷雾;8 月 28 日 1.8%阿维菌素兑水稀释 1 400 倍+1∶0.5 波尔多液稀释喷雾;9 月 9 日 40%氯氰菊酯⋅丙溴磷+1.8%阿维菌素+10 亿孢子/克枯草芽孢杆菌兑水稀释 1 400 倍喷雾。
在果园,一行脐橙树单独挂诱剂黄板,悬挂于柑橘树枝上,悬挂高度约为 1 m,中间间隔一行脐橙树不挂任何黄色粘虫板作为空白,下一行再挂普通黄板。依此方式悬挂黄板。在挂诱剂黄板的每行果树中,按照一棵树挂诱剂黄板 1 片,间隔 4 棵树不挂任何粘虫板,再在下一棵树挂诱剂黄板 1 片的方法悬挂;每行挂普通黄板的方法采用与挂诱剂黄板的同样方式悬挂。每个果园,总共悬挂诱剂黄板 15 株树,每行树挂黄板 5 株,挂 3 行;悬挂普通黄板 15 株树,每行树挂黄板 5 株,挂 3 行。
试验时间为 2019 年 5 月 30 日—9 月 18 日。调查时间为果园挂黄色粘虫板后的第 1 天,第 3 天,第6 天,第 10 天,第 15 天,第 20 天如此类推,至试验结束时间为止。调查黄色粘虫板上新增的木虱数;并将诱剂黄板和普通黄板上木虱的数目记录下表,对比诱剂黄板和普通黄板的引诱效果。黄板的有效期约一个月,需要将原来挂的粘虫板摘下,更换新的粘虫板挂上。在实验中于 7 月 10 日,和 8 月 18 日更换黄板。诱剂黄板和普通黄板同时更换。其中 1 号果园由于引诱到的柑橘木虱的数目太少,所以在 7 月2 日后终止实验,选取 4 号果园重新开始实验,因而 4 号果园在 7 月 10 日前的引诱木虱的数据缺省。
4 个果园悬挂诱剂黄板和普通黄板对柑橘木虱的引诱结果见图 1 至图 4。其中 1 号果园,木虱发生较轻,可能与其生态环境较好,三面环山,周围没有其他果园有关。于 5 月 30 日悬挂黄板。在悬挂黄板的1 d 后,既可以观察到黄板上引诱柑橘木虱。在调查时间 5 月 31 日—7 月 2 日,平均每片诱剂黄板总计诱捕柑橘木虱 1.07 只;高于普通黄板平均每片总计诱捕柑橘木虱 0.33 只。诱剂黄板的诱捕木虱总数约为普通黄板的 3.2 倍。诱剂黄板和普通黄板同时在 6 月 9 日出现诱捕高峰。由于该果园柑橘木虱的发生很轻微,缺乏参考价值,故而在 7 月 2 日终止了实验,选取 4 号果园重新开始实验。
图 1 1 号果园诱剂黄板和普通黄板对柑橘木虱的引诱结果对比
2 号果园,木虱发生较重,与其生态环境较差,周围有失管果园有关。在 5 月 30 日悬挂黄板,悬挂黄板的 1 d 后就可以观察到黄板上引诱了柑橘木虱。第一次调查于 5 月 31 日—7 月 2 日,平均每片诱剂黄板总计引诱柑橘木虱 16.7 只;高于平均每片普通黄板总计诱捕柑橘木虱 13.2 只。二者的引诱高峰都出现在 6 月 5 日(图 2)。诱剂黄板和普通黄板在 7 月 2 日诱捕的柑橘木虱的数目变的较少,黄板有效期约为 1 个月左右。因此,在 7 月 10 日更换黄板。第二次调查在 7 月 11 日—8 月 9 日,平均每片诱剂黄板总计诱捕柑橘木虱 11 只;平均每片普通黄板总计诱捕柑橘木虱 4.13 只。两种黄板的引诱高峰都出现在 7 月 20 日。在 8 月 9 日,诱剂黄板和普通黄板都还能诱捕到柑橘木虱。在 8 月 18 日更换黄板。第三次调查于 8 月 19 日—9 月 18 日,平均每片诱剂黄板总计诱捕柑橘木虱 9.33 只;平均每片普通黄板总计诱捕柑橘木虱 2.4 只。诱剂黄板引诱柑橘木虱高峰出现在 8 月 24 日。普通黄板引诱柑橘木虱高峰出现在 8 月 21 日。两者出现诱捕高峰的时间相近。
图 2 2 号果园诱剂黄板和普通黄板对柑橘木虱的引诱结果对比
3 号果园,管理较为粗放,而且周围有其他果园,柑橘木虱发生较重。在 5 月 30 日悬挂黄板,悬挂黄板的 1 d 后就可以观察到黄板上引诱了柑橘木虱。第 1 次调查 5 月 31 日—7 月 2 日,平均每片诱剂黄板总计诱捕柑橘木虱 51.53 只;平均每片普通黄板总计诱捕柑橘木虱 17.87 只。诱剂黄板和普通黄板在 7月 2 日仍然能诱捕到柑橘木虱,二者对柑橘木虱的引诱高峰都出现在 6 月 9 日(图 3)。在 7 月 10 日重新悬挂黄板。第 2 次调查在 7 月 11 日—8 月 9 日,平均每片诱剂黄板总计诱捕柑橘木虱 26.47 只;平均每片普通黄板总计诱捕柑橘木虱 5.53 只。两种黄板的柑橘木虱引诱高峰都出现在 7 月 16 日。在 8 月 18日重新悬挂黄板。第 3 次调查在 8 月 19 日—9 月 18 日,平均每片诱剂黄板总计诱捕柑橘木虱 8.67 只;平均每片普通黄板总计诱捕柑橘木虱 5.33 只。诱剂黄板引诱柑橘木虱高峰出现在 8 月 21 日。普通黄板引诱柑橘木虱高峰出现在 8 月 24 日。两者的引诱高峰相近。
图 3 3 号果园诱剂黄板和普通黄板对柑橘木虱的引诱结果对比
由于实验在 7 月 2 日前,在 1 号果园进行试验,1 号果园由于诱捕木虱数目很少,所以终止了实验,重新选择 4 号果园开始实验,所以 4 号果园在 7 月 10 日前没有数据。4 号果园,生态环境一般,而且周围有其他果园,柑橘木虱发生一般。在 4 号果园,在 7 月 10 日悬挂黄板。第 1 次调查在 7 月 11 日—8月 9 日,平均每片诱剂黄板总计诱捕柑橘木虱 4.07 只;平均每片普通黄板总计诱捕柑橘木虱 1.27 只。两种黄板的柑橘木虱引诱高峰都出现在 7 月 16 日(图 4)。在第 2 次调查在 8 月 18 日悬挂黄板。在 8月 19 日—9 月 18 日,平均每片诱剂黄板总计诱捕柑橘木虱 4.87 只;平均每片普通黄板总计诱捕柑橘木虱 1.33 只。诱剂黄板和普通黄板引诱柑橘木虱高峰都出现在 8 月 24 日。
图 4 4 号果园诱剂黄板和普通黄板对柑橘木虱的引诱结果对比
以每次调查的平均每片黄板新增的柑橘木虱数数据为样本,使用t检测(t0.025=2.145)进行诱剂黄板和普通黄板的显著性判断,对比情况总结见表 1。结果表明,诱剂黄板在部分的调查时段对普通黄板有显著性差异。
表 1 诱剂黄板和普通黄板对比显著性分析
本文的实验结果表明,简单的将柑橘木虱的引诱剂滴加在普通黄色粘板的表面铺展开,就可以制备得到商品化的具有柑橘木虱引诱剂的黄色粘板。这个诱剂黄板的诱捕能力较普通黄板强,约是普通黄板的 2~4 倍。这种诱剂黄板的有效时间约为 1 个月。这说明柑橘木虱的色觉趋向性和气味趋向性是可以结合起来利用的。而且这种制备引诱剂粘板的工艺简单,成本低廉,适宜大规模工业化生产。
黄色粘板不论是诱剂黄板还是普通黄板在诱捕柑橘木虱时, 都出现了诱捕柑橘木虱数目的波状峰形,而且 1 至 4 号果园虽然在不同的地点,并采用了不同的打药处理,出现的诱剂黄板和普通黄板在诱捕柑橘木虱的高峰时间却相同或相近。第 1 次峰值在 6 月 5 日—6 月 9 日。第 2 次峰值在 7 月 16 日—7 月 20日。第 3 次峰值在 8 月 21 日—8 月 24 日。陈慈相等[16]2018 年对赣南地区的柑橘木虱的发生规律进行了研究,研究发现在赣州的安远县、信丰县、南康区、上犹县、兴国县和宁都县,柑橘木虱成虫的发生同样出现明显的高峰期,高峰期为 5 月下旬(5 月 25 日最高峰),7 月中旬(7 月 15 日最高峰),8 月上旬至中旬(8 月 5 日和 8 月 20 日为两个高峰期)和 10 月上旬(10 月 10 日为最高峰)。该研究观察柑橘木虱的高峰期与我们使用黄板观察到的诱虫高峰期基本一致。
使用柑橘木虱引诱剂黄色粘虫板监控柑橘木虱的发生,可以预警柑橘木虱成虫在果园的发生,这对于指导柑橘木虱的喷药防控具有重要意义。防控柑橘木虱多使用化学农药,果农的用药种类和用药的时间在不同果园之间差异很大,还需要考虑木虱抗药性的问题,如 2 号果园和 3 号果园,虽然打药次数较多,但是果园内柑橘木虱的发生仍然严重。反观 1 号果园,由于周围的生态环境好,而且周围没有废弃的其他果园,虽然用药只用了 1 次,木虱发生却很轻微。这说明果园周围生态对柑橘木虱的控制有一定关系。
柑橘木虱引诱剂黄色粘虫板提高了引诱柑橘木虱的能力,而且制造简单,成本低廉,可以用来有效监控果园的木虱发生密度和发生规律,具有推广价值。柑橘果园内的科学用药和生态保护是防治柑橘木虱的落脚点,值得进一步细化研究。