金 玲,戴 莹,张海波,于淦军*,周福才,周 晨,陈永明,王风良,陈 华,朱加萍,车晋英,杨荣明*
1盐城市大丰区植物保护站,江苏 盐城 224100;2江苏省植物保护植物检疫站,江苏 南京 210009; 3扬州大学园艺与植物保护学院,江苏 扬州 225009;4江苏省盐城市植物保护站,江苏 盐城 224002
辣椒CapsicumannuumL.是一种茄科辣椒属植物,属一年或多年生草本植物,含有多种维生素、蛋白质、糖类、色素、辣椒碱和矿物质,辣椒中维生素C的含量在蔬菜中占首位(刘易伟等,2014),是深受人们喜爱的蔬菜品种。辣椒在全国各地都有着广泛的栽培,但在生产过程中,常受到多种病虫害的困扰,其中蚜虫 Aphidoidea是危害辣椒生产最严重的害虫之一(罗素兰等,2003),蚜虫活动常导致辣椒减产,造成严重的经济损失(唐平华等,2013)。
蚜虫是设施蔬菜上的重要害虫,我国已知种类达1000余种(方燕等,2006),几乎能以所有的蔬菜作物为寄主植物,其中棉蚜AphisgossypiiGlover、桃蚜Myzuspersicae(Sulzer)对葫芦科、茄科、十字花科蔬菜的危害尤为严重,棉蚜是江苏设施辣椒上的优势种。蚜虫为刺吸式口器害虫,对寄主植物的危害主要为吸取植物汁液、传播植物病毒、排泄的蜜露引发煤污病(周晓静等,2012),严重影响受害作物的品质和产量,甚至可导致植株死亡,毁棚绝收(周勇等,2009)。棉蚜因具有个体较小、生活周期短、生活史复杂、繁殖力强等特征而存在不易发现、扩散蔓延迅速、防控困难等问题(乔格侠等,2011)。
目前,针对蚜虫的研究主要集中在防治药剂的筛选、蚜虫选择性及其对植物抗性方面,蔬菜产量及其品质的影响因素研究主要集中在栽培技术与肥水管理方面,而关于蚜虫危害对蔬菜产量及品质的影响研究鲜有报道。在设施蔬菜生产过程中,除了要保证蔬菜产量,对其营养品质的要求也越来越高(杨爱民等,2014),为进一步明确蚜虫危害对设施蔬菜产量及品质的影响,本试验就不同程度蚜虫危害对椒座果率、单株果数、单果重等产量指标及辣椒可溶性糖、维生素C及可溶性蛋白含量等品质指标进行研究,以期为设施蔬菜按质定价及制定蚜虫经济阈值、科学防控措施提供参考。
供试辣椒为江苏省农业科学院蔬菜研究提供的苏椒5号。试验于江苏省盐城市大丰区刘庄镇温室大棚内进行,温室长40 m、宽6 m,上盖塑料薄膜,未覆盖裙膜。土壤质地为砂壤土,pH值7.5,有机质含量1.43%,土壤肥力中等。2020年7月5日辣椒催芽后播于穴盘内,待辣椒苗长出3~4片真叶时,选长势相近、健壮的辣椒苗于8月6日定植于棚内,行距40 cm,株距30 cm。各处理栽培管理措施一致。
1.2.1 田间蚜虫量调查及蚜害分级 蚜虫为辣椒田间自然发生,经鉴定为棉蚜。虫量调查方法:盛果期调查每株辣椒的蚜虫数量,将辣椒植株上蚜虫的虫量按蚜害等级划分标准(罗菊花等,2011;张海波等,2019)进行分级记录,单株挂牌、标记。其中,蚜害等级Ⅰ蚜虫较少,作为对照(表1)。
表1 蚜害等级划分标准
1.2.2 SPAD值测定 在盛果期,每个蚜害等级随机选取5株辣椒,采摘同一部位叶片和成熟度和大小一致、果面光洁无病斑的果实,使用叶绿素计 SPAD-502 测定SPAD值。试验重复3次。
1.2.3 产量指标测定 每个蚜害等级随机选取10株记录单株辣椒总开花数,在采收期,按标记对辣椒进行人工分期全部采收,记录单株结果数量,计算座果率(座果率/%=结实数/开花数×100);摘取辣椒植株上所有果实,称重,计算单果重;对单株所有果实称重,计算单株果重。将果实按单果重进行分级:果重≥60 g为1级,20 g ≤果重<60 g为2级,果重<20 g为3级;其中,1~2级果为大果,3级为小果。
1.2.4 品质指标测定 品质指标测定在盛果期进行。每蚜害等级随机选取3株辣椒,采摘成熟度和大小一致、果面光洁无病斑的果实,测定可溶性蛋白、可溶性糖、维生素C含量,试验重复3次。可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝 G-250 染色法测定,可溶性糖含量采用苯酚比色法测定,维生素C含量采用 2,6-二氯靛酚滴定法测定(高俊凤,2006)
试验数据采用DPS软件处理,Duncan′s新复极差法进行多重比较。
不同蚜害等级蚜虫危害对辣椒叶片和果实的叶绿素SPAD值均有明显影响(图1)。当蚜害等级为Ⅰ~Ⅱ时,叶片和果实的SPAD值均略有下降;当蚜害等级达Ⅳ时,叶片和果实的SPAD值开始出现明显下降,比对照(等级Ⅰ)分别下降了33.33%、23.08%,当蚜害等级达Ⅴ时,叶片和果实的SPAD值比对照分别下降了38.29%、29.49%,叶片中SPAD值下降幅度更大。
图1 蚜害等级对辣椒叶片和果实SPAD值影响
2.2.1 蚜虫危害对辣椒结实率及果重的影响 由表2可知,蚜虫危害降低了辣椒座果率、单株果数、单果重及单株果重。随着蚜害等级增大,辣椒座果率呈现明显下降趋势,当蚜害等级大于II时,辣椒座果率分别比对照下降了10.48%(III)、18.90%(IV)、21.28%(V)。当蚜害等级大于III时,单株果数分别比对照下降了21.16%(IV)、25.89%(V)。蚜害等级为I~IV时对单果重影响较小,当蚜害等级达V时,单果重显著低于对照,下降了19.34%。当蚜害等级大于II时,辣椒单株果重分别比对照下降了18.96%(III)、32.65%(IV)、40.09%(V)。
表2 蚜虫危害对辣椒结实率及果重的影响
2.2.2 蚜虫危害对辣椒果实大小的影响 由表3可见,随蚜虫虫量的增加,1、2级果(大果)数量明显减少,3级(小果)数量无明显变化,1、2级果数量的减少是单株果数下降的主要原因。
表3 蚜虫危害对辣椒果实大小的影响
2.2.3 蚜虫危害对辣椒品质的影响 由表4可知,蚜虫危害对辣椒品质有明显的影响,随蚜害等级的增加,辣椒果实中可溶性糖、维生素C、可溶性蛋白含量均不同程度降低。当蚜害等级大于II时,辣椒可溶性糖含量显著低于对照,分别下降了7.85%(III)、18.53%(IV)、35.66%(V)。当蚜害等级为I~IV时,辣椒维生素C含量略有下降,当蚜害等级达V时,维生素C含量比对照下降了39.29%。蚜虫取食后辣椒果实可溶性蛋白含量略有下降,但与对照无显著差异(P>0.05)。
表4 蚜虫危害对辣椒品质的影响
根据害虫的取食方式、危害部位,可将其分为直接性害虫和间接性害虫(盛承发,1993)。直接性害虫取食农作物最终生长时期的收获部分,如果实、种子等,而取食非收获部分的属间接性害虫,如叶片、繁殖器官、根茎、刺吸汁液等。间接性害虫危害与产量及品质关系更为复杂,因为这与被害植物本身的补偿能力、发育阶段、害虫的取食方式及部位等诸多因素有关(金开正等,2001)。蚜虫作为一种间接害虫,探明其对作物产量及品质的影响任务艰巨且意义深远。
蚜虫危害辣椒时吸取植物汁液,分泌蜜露引发煤污病,降低叶片光合作用,诸多研究发现,蚜虫危害对其寄主作物产量有严重影响,袁浩(2013)研究发现麦长管蚜Sitobionavenae(Fabricius)取食可显著降低小麦TriticumaestivumL.的有效穗粒数和千粒重,且随着虫口密度增加,降低越明显;刘磊等(2015)通过试验证明了金银花LonicerajaponicaThunb.被蚜虫危害后,产量大幅减少。本研究发现,辣椒受蚜虫危害后,果实和叶片中叶绿素SPAD值明显下降,从而影响同化产物的合成,使座果率、单果重和单株果重下降,且随着蚜害等级的增加,辣椒座果率、单株果数和单株果重下降越明显,其中大果减少更为显著;杨益众等(1992)发现当禾谷缢管蚜RhopalosiphumpadiL.数量达120头·株-1时,蛋白质含量下降5.23%,相关人体必需氨基酸含量也明显下降。本研究发现,蚜虫受害后,辣椒果实的可溶性糖、维生素C含量也有不同程度的减少,且蚜害等级越大,下降越明显,但不同的是可溶性蛋白含量并未显示显著下降。
害虫数量与产量关系的一般反应曲线明确地指出,在一定虫量范围内,害虫对植物产量形成没有影响,甚至具有一定增产作用,当植物补偿能力低于危害水平时才产生损失(管致和,1981; Tammes,1961),这也是制定害虫危害经济阈值的概念依据。因此,害虫综合治理必须考虑危害经济阈值,科学制定防治策略。本研究结果表明,在蚜害等级I~II级即株虫量为50头以下时,辣椒产量、品质未出现明显下降;当蚜害等级为III级以上即株虫量为50头以上时,辣椒产量、品质出现明显下降。因此,当辣椒整株虫量达50头以上时要及时进行防治,这一结果可为设施蔬菜按质定价及制定蚜虫经济阈值、科学防控措施等提供参考。