官涵杰,谢涛,王雄,李治模,于晓飞,王小彦*
(1. 贵州大学烟草学院/贵州省烟草品质重点研究实验室 贵阳市 550000;(2. 贵州省烟草公司遵义市公司 遵义市 563000;3.贵州大学农学院/昆虫研究所 贵阳市 550000)
关键字:安装间距;安装高度;贵州烟区;诱虫效果
烟草Nicotiana tabacumL.是我国重要的经济作物,也是贵州省重点培育的“五张名片”之一。贵州省每年种植烤烟面积达18.67万公顷。病虫害是影响烤烟产量和质量的重要因子之一[1],贵州每年因虫害造成的产值损失率达5%~10%[2]。目前,烟草上防治害虫的主要技术手段仍然是化学防控[3],而长期依赖化学农药,导致害虫抗药性增强、农残残留和环境污染等问题日益凸显[4]。
诱虫灯是较为常用物理防控技术之一,主要利用昆虫的趋光性进行害虫的监测和防治[5],因其诱虫效果好、绿色环保等优点而备受关注。常用的诱虫灯类型有:黑光灯[6]、水盆式诱虫灯[7]、频振式诱虫灯[8]、点击式诱虫灯[9]、风吸式诱虫灯[10]等。其中,频振式太阳能诱虫灯以其诱虫效果好、对天敌昆虫影响小、使用安全可靠等综合效能优于其它灯种而被广泛应用[11],且在烟草[8]、蔬菜[11]、果树[12]、茶树[13]和水稻[14]等作物上均取得了较好的经济和生态效益。在烟草上,频振式诱虫灯的研究多集中于对害虫诱杀[15]和监测效果方面[16]。刘春明等[17]研究表明频振式诱虫灯对烤烟中鳞翅目和鞘翅目害虫的诱集效果较理想。然而,诱虫灯在实际应用中,其诱集效果往往会受到光[12]、气候[18]、昆虫种类(包括性别)[19]、地理环境[7]、安装距离和高度[20,21]等因素的影响。其中,安装高度和灯距易受作物类型的影响[20],对害虫的诱集效果存在显著差异[22]。安装高度和灯距对烟草害虫诱杀效果的研究较少,仅见李丽等[23]在云南腾冲烟区进行了研究,发现诱虫灯悬挂高度以距离地面100~150 cm对斜纹夜蛾Spodoptera litura、棉铃虫Helicoverpa armigera的诱杀效果较佳。目前,尚未见贵州烟区诱虫灯安装距离和高度对诱虫效果影响的相关报道,加之贵州和云南烟区地理环境差异较大,是否可直接参考李丽等人的研究成果,尚未可知。因此,本文以贵州遵义烟区作为试点,在前期筛选出了最优诱虫灯品牌的基础上,比较诱虫灯不同安装间距和高度对遵义烟区昆虫的诱集效果,明确诱虫灯不同安装间距和高度对烟草害虫诱杀效果的影响,旨在为遵义烟区频振式诱虫灯的规范使用提供科学依据。
本试验使用的太阳能频振式诱虫灯,由鹤壁佳多科工贸股份有限公司生产,产品型号为PS-15VI-2。
1.2.1 诱虫灯不同安装间距的诱虫效果
试验于2019年的5—9月在贵州省遵义市绥阳烟草科技园进行,试验地(面积约33.33 ha,每处理按照等边三角形进行布置,处理与处理间至少间隔300 m)常年种植烟草,海拔885 m,地势平坦,四周开阔。种植品种为“云烟87”,按优质烟生产技术规范进行栽培管理,试验期间不喷施任何杀虫剂。安装间距设置为50 m、100 m、150 m和200 m 4 个间距,统一采用1.5 m 的安装高度;每个处理3 次重复,共12 台诱虫灯。试验期间于每天19:00至次日6:00开灯,每天收集1次灯诱昆虫,对应编号记录和鉴定收集到的昆虫。
1.2.2 诱虫灯不同安装高度的诱虫效果
在距离安装间距试验田500 m的烟地(试验地面积约20 ha,每处理按照等边三角形进行布置,处理与处理间至少间隔200 m)开展安装高度试验,安装高度设置为0.8 m、1.0 m、1.2 m和1.4 m(灯底距地面高度)4 个高度,统一采用100 m 的安装间距;每个处理3 次重复,共12 台诱虫灯。开灯时间、收集昆虫时间同1.2.1。
1.2.3 烟叶被取食调查
在诱虫灯防控区(面积约6.67 ha)和对照区(面积约1.33 ha)采用五点取样法,每点选取20株烟草,调查伸根期、旺长期和成熟期烟株总叶数和有取食斑叶数,计算叶片受害率。(对照区距离诱虫灯防控区相隔2 km,两区域种植和田间管理方法相同。)
叶片受害率(%)=有取食斑叶数/烟株叶数×100
式中,烟株叶片数会因采收和打顶等生产管理环节而发生改变,因此调查的烟株叶数为各调查生长期的单株叶片总数,有取食斑叶数为各调查时间单棵烟株被害虫取食后造成孔洞、缺刻等症状的叶片总数。
采用Excel 2010 和SPSS 26.0 软件对试验数据进行处理,首先进行正态分布检验,不符合正态分布检验的数据进行对数转换,随后采用单因素方差分析的LSD法和独立样本t检验进行差异显著性比较。
诱虫灯安装间距对烟田主要害虫和天敌昆虫的诱杀效果有显著影响(表1)。诱虫灯诱集害虫数量由少到多的安装间距分别为200 m(308.33头,占比 78.72%) <150 m (385.33 头,占比85.63%) <50 m (431.67 头,占比80.09%) <100 m(437.67头,占比82.50%);其中50 m与100 m安装间距差异不显著,但均显著高于200 m 安装间距,而150 m与其余安装间距差异均不显著。诱虫灯对天敌昆虫诱集数量由少到多的安装间距为150 m(64.67头,占比14.37%)<100 m(65.67头,占比17.50%)<200 m(83.33 头,占比21.28%)<50 m(107.33 头,占比19.91%),其中50 m、200 m均与100 m、150 m安装间距差异显著,且50 m与200 m 安装间距差异显著,而100 m 与150 m 安装间距差异不显著。不同安装间距诱集昆虫的益害比从小到大为100 m(0.15:1)<150 m(0.17:1)<50 m(0.25:1)<200 m(0.27:1),100 m 安装间距的益害比最低,仅为0.15:1,200 m 安装间距的益害比最高,达0.27:1。
安装高度对烟田主要害虫和天敌昆虫的影响见表2。诱虫灯诱集害虫数量由少到多的安装高度为 1.4 m (479.00 头 , 占 比 85.13%) <0.8 m(491.00 头,占比83.65%)<1.0 m(607.33 头,占比89.44%)<1.2 m(612.33头,占比85.20%),其中1.2 m 与1.0 m 安装高度差异不显著,1.4 m 与0.8 m安装高度差异不显著,但1.4 m、0.8 m与1.2 m、1.0 m 安装高度差异均显著。诱虫灯对天敌昆虫诱集数量由少到多的安装高度为1.0 m(71.67头 , 占 比 10.56%) <1.4 m (83.67 头 , 占 比14.87%)<0.8 m(96.00 头,占比16.35%)<1.2 m(106.33头,占比14.80%),其中1.2 m、1.0 m均与0.8 m、1.4 m安装高度差异显著,1.2 m与1.0 m安装高度差异显著,但0.8 m 与1.4 m 安装高度无显著差异。将不同安装高度诱集昆虫的益害比从小到大排列为1.0 m(0.12:1)<1.2 m(0.17:1)、1.4 m(0.17:1)<0.8 m(0.20:1),1.0 m安装高度的益害比最低,仅为0.12:1,0.8 m 安装高度的益害比最高,达0.20:1。
表2 诱虫灯不同安装高度对烟田主要害虫和天敌昆虫的诱杀效果
由表3可知,诱虫灯不同安装间距对烟田主要害虫的诱杀效果不同。50 m 安装间距对斜纹夜蛾(50.00 头)诱集效果最好,与150 m、200 m 安装间距均为显著差异水平;100 m安装间距对小地老虎Agrotis ypsilon(16.00 头)诱集效果最好,与150 m、200 m安装间距差异均显著;100 m安装间距对烟青虫Heliothis assulta/棉铃虫(95.67 头)诱集效果最好,与200 m 安装间距差异显著;50 m和100 m安装间距对人纹污灯蛾Spilarctia subcarnea(21.33头)诱集效果较好,两者间差异不显著,但与150 m、200 m安装间距差异均显著;50 m安装间距对八点灰灯蛾Creatonotus transiens(152.33头)的诱集效果最好,显著高于其余安装间距;100 m安装间距对黏虫Mythimna seperata(21.33 头)的诱集效果最好,显著高于其余安装间距;100 m安装间距对鞘翅目害虫细胸金针虫Agriotes subrittatus(73.33 头)诱集效果最好,显著高于其余安装间距;150 m 安装间距对突背斑红蝽Physopelta gutta(35.33 头)诱集效果最好,与100m 安装间距差异不显著,100 m、150 m 均显著高于50 m、200 m安装间距;50 m 安装间距对直翅目害虫东方蝼蛄Gryllotalpa orientalis(16.33 头)的诱集效果最好,显著高于其余安装间距;150 m安装间距对中华草螽Conocephalus chinensis的诱集效果(15.33头)最好,与200 m安装间距差异不显著,150 m、200 m均显著高于50 m、100 m安装间距。
表3 诱虫灯不同安装间距对烟田主要害虫的诱杀效果
由表4可知,诱虫灯不同安装高度对烟田主要害虫的诱杀效果不同。1.2 m安装高度对斜纹夜蛾(99.33 头)诱集效果最好,显著高于1.4 m 安装高度,但与0.8 m、1.2 m 安装高度差异不显著;1.0 m安装高度对小地老虎(17.33头)诱集效果最好,显著高于0.8 m、1.4 m 安装高度;1.0 m 安装高度对烟青虫/棉铃虫(83.33头)诱集效果最好,显著高于其余安装高度;0.8 m安装高度对人纹污灯蛾(58.67头)的诱集效果最好,显著高于其余安装高度;1.2 m 安装高度对八点灰灯蛾(213.33 头)的诱集效果最好,显著高于其余安装高度;1.0 m对黏虫(12.33头)的诱集效果最好,显著高于1.4 m安装高度,而与0.8 m、1.2 m 安装高度差异不显著;1.0 m 安装高度对鞘翅目害虫细胸金针虫(60.00 头)的诱集效果最好,显著高于0.8 m 安装高度,但与1.2 m、1.4 m 安装高度差异不显著;1.2 m安装高度对突背斑红蝽(95.00头)的诱集效果最好,显著高于其余安装高度;0.8 m安装高度对直翅目害虫东方蝼蛄(38.33 头)的诱集效果最好,显著高于其余安装高度;1.2 m(23.33头)安装高度对中华草螽的诱集效果最好,与1.0 m安装高度差异不显著,1.2 m、1.0 m 均显著高于0.8 m和1.4 m安装高度。
表4 诱虫灯不同安装高度对烟田主要害虫的诱杀效果
结果见表5、表6。由表5 可知,不同安装间距对隐翅虫科的影响较大,对其余天敌昆虫影响较小,其中对隐翅虫科影响较大的安装间距为50 m(98.00 头),显著高于其余安装间距,其次是200 m(76.67 头)和150 m(61.00 头)的安装间距,两者间差异不显著,但均显著高于100 m(57.67头)的安装间距。
表5 诱虫灯不同安装间距对烟田重要天敌的影响
由表6可知,对隐翅虫科影响最大的安装高度为1.2 m(100.00头),显著高于1.0 m、1.4 m安装高度,其次是0.8 m(91.00 头)安装高度,但0.8 m、1.2 m 安装高度差异不显著;对隐翅虫科影响最小的是1.0 m(65.67 头)的安装高度,与1.4 m(79.33 头)和0.8 m 安装高度差异显著。安装高度对其余天敌昆虫的影响均较小。
表6 诱虫灯不同安装高度对烟田重要天敌的影响
结果见图1。由图1 可知,放置诱虫灯的防控区对烟草生长期间叶片的取食有一定的影响。在防控区烟草伸根期烟叶被取食率显著高于对照区(t=11.950,df=4,P=0.000);而在烟草旺长期和成熟期,防控区烟叶被取食率低于对照区,且在旺长期显著低于对照区(t=-4.927,df=4,P=0.008)。
图1 烟草不同生育期防控区与对照区烟叶受害率比较
烟草上的害虫种类繁多,据查在中国已达270余种,对于种类繁多的烟草害虫需要一种针对性的科学用灯方法[24]。本研究通过利用频振式诱虫灯在遵义烟区的诱集效果得知,其诱集数量较多的类群为鳞翅目和鞘翅目,这与刘春明等[17]和刘国权等[25]的研究结果一致。其中鳞翅目昆虫诱集的种类主要为夜蛾科的斜纹夜蛾、小地老虎、烟青虫/棉铃虫,这与前人开展烟草灯下诱捕的害虫种类一致[8,26]。本研究中,诱捕到的八点灰灯蛾远超过夜蛾科主要害虫的数量,究其原因到底是灯蛾科害虫的上灯效果较夜蛾科好,还是灯蛾科害虫已上升为重要害虫有待进一步探究。频振式诱虫灯除了对害虫诱集效果好,同时对天敌也存在一定的影响。本研究发现诱虫灯主要对隐翅虫科的青翅蚁型隐翅虫的影响大,诱集数量较多,但对其余天敌昆虫的影响均较小。
诱虫灯不同安装高度和间距对诱虫效果存在一定程度的影响[27],且不同作物的最佳安装间距和高度均不相同[22]。频振式诱虫灯在甘蓝、白菜上最佳安装高度为0.8 m,豆角田以1~1.2 m 的安装高度较好[28];番茄、辣椒蔬菜地以1.1~1.4 m 的安装高度诱杀效果较好[29];苹果园的最佳安装高度为2.4 m[30]。由此可见,诱虫灯的最佳诱集高度会随着作物高度上升而提升。本研究从诱虫灯不同安装高度诱虫数量,并结合益害比来综合考虑,认为较为理想的安装高度为1 m,其次为1.2 m和1.4 m,研究结果与前人的研究相一致,即诱虫灯在烟草上的最佳悬挂高度范围为1~1.5 m[23]。诱虫灯的有效安装距离是影响防控效果和推广成本的直接因素,有学者就蔬菜上斜纹夜蛾和甜菜夜蛾Spodoptera exigua采用人工标记释放回收技术,获得其诱杀黄金距离分别为61.5 m、57.1 m[27];花生上棉铃虫的最佳安装间距在100~180 m[31]。本研究发现益害比较为理想的安装间距为100 m(0.15:1),其次为150 m(0.17:1),而烟草上以鳞翅目夜蛾科害虫为害较重[26,32],然而本研究发现夜蛾科诱集效果较为理想的间距分别为100 m 和50 m。综合所述,遵义烟区诱虫灯的最佳安装间距为100 m、安装高度为1 m。
本研究表明在烟草伸根期诱虫灯防控区烟叶被取食率显著高于对照区,可能是诱虫灯对目标害虫有聚集作用,灯下虫口密度激增[33],从而导致烟草生长初期被害增加。而到了烟草旺长期诱虫灯防控区烟叶被取食率显著低于对照区,可能由于诱虫灯在伸根期大批量诱杀成虫,有效降低了第二代虫口数量。在烟草成熟期诱虫灯防控区烟叶被取食率与对照差异不显著,可能由于生产管理中的打顶环节,带走了对照区夜蛾科昆虫的卵或低龄幼虫,导致防控区诱虫灯的诱杀效果不显著。
本研究结果在一定程度上反应了频振式诱虫灯在烟田上的防控效果,但在大田使用过程中,还会受其他因素的影响,如遇到连续的阴雨天气时,光照时间不足会导致夜间灯诱时间减少,影响诱杀效果。因此,对于贵州烟田害虫防控,仅使用一种防控措施是远远不够的,采用复合防控及生态调控是目前烟草害虫防控的主要趋势。即可在烟田中采用频振式诱虫灯诱杀害虫、对害虫发生进行测报,同时结合生物制剂的应用、化学防治方法和天敌防治手段,对烟田害虫进行综合防控,以保障烤烟产业的健康可持续发展。