石朝鹏 高中强 孟璐璐 王丹 王同伟 朱军生 张德满 孙作文
关键词:番茄潜叶蛾;植物检疫;监测预警;绿色防控
番茄潜叶蛾Tuta absoluta(Meyrick)又称番茄麦蛾、番茄潜麦蛾或南美番茄潜叶蛾,是一种毁灭性入侵害虫,属鳞翅目(Lepidoptera)麦蛾科(Gelechiidae)。该虫起源于南美洲的秘鲁,于1917年在万卡约地区被发现并命名,一直是南美洲番茄产区的重要害虫。随着全球农产品贸易的发展,其危害已扩散至欧亚非大陆。截至2021年2月11日,发生和疑似发生的国家和地区超过100个,成为一种世界性检疫入侵害虫。2017年8月,张桂芬等首次在我国新疆伊犁地区露地番茄上发现该虫潜食为害,之后在云南、贵州、广西、宁夏、湖南、江西等19省(直辖市、自治区)相继发生,并将持续扩散。
番茄潜叶蛾的发育包括卵、幼虫、蛹和成虫四个虫态,主要以幼虫为害,各龄期幼虫均可潜食植物叶片或蛀食植物嫩芽、嫩茎、嫩梢、花蕾及幼果等。该虫寄主广泛,已知寄主涉及茄科、豆科、葫芦科、菊科、黎科、旋花科、十字花科、苋科、锦葵科、禾本科等11科50余种植物,尤其喜食番茄,危害严重时可造成番茄减产甚至绝产。山东省是全国重要的蔬菜产区,茄科类蔬菜常年种植面积超40万hm2,同时也是重要的蔬菜交易中心。番茄潜叶蛾的入侵对茄科蔬菜产业安全产生巨大威胁。针对这一农业重大害虫,国内外学者从其生物学特性、扩散途径、适生性分析、快速鉴定、诱集监测、综合防控及抗药性等方面开展了大量研究。本文在总结前人研究的基础上,分别从植物检疫、监测预警、绿色防控(包括生态调控、生物防治、理化诱控及科学用药)等方面提出建议,以期为番茄潜叶蛾的有效防控提供参考。
1植物检疫
植物检疫是一项防止检疫性有害生物传人、定殖及扩散的重要植保措施。从番茄潜叶蛾在全球的传播方式看,其远距离传播主要借助来自发生区的茄科蔬菜或花卉的果实、种苗、集装箱/装货箱、包装物/填充物及其运输工具等的跨境跨区域运输,而中短距离扩散则主要通过气流传播。受侵染的茄科蔬菜生产温室和种苗基地,在其后续入侵和扩张中也起到了中转作用。针对番茄潜叶蛾危害大、扩散迅速的特点,欧盟、美国、加拿大、澳大利亚、巴基斯坦等国家和组织均已将其列为检疫性有害生物,而我国迄今还未将它纳入《中华人民共和国进境植物检疫性有害生物名录》(以下简称名录)。建议尽快将番茄潜叶蛾增补进《名录》,采用SS-COI等快速检测技术,加大对口岸等的检疫工作力度和执法力度,实施严格的产地检疫、入境检疫、调运检疫和追踪检疫。
2监测预警
高效精准监测是及时有效防控番茄潜叶蛾的重要前提。目前,对番茄潜叶蛾的监测主要通过性诱捕器实现。性诱捕器由粘虫板和带有性诱剂的诱芯组成。粘虫板一般采用深色板,如黑色、红色、蓝色、绿色等。性诱剂为番茄潜叶蛾雌性信息素,主要成分是(3E,82,11Z) -十四碳三烯乙酸酯(TDTA),次要成分是(3E,82) -十四碳烯醇乙酸酯(TDDA)。单纯使用TDTA对番茄潜叶蛾具有良好的引诱作用,而将TD-TA和TDDA按照95:5的比例混合使用,效果更优。国外商业化番茄潜叶蛾性信息素的剂量主要有0.5、0.8mg和3.0mg,可根据种植模式和农业环境选择不同剂量的诱芯。国内商业化的番茄潜叶蛾性信息素主要由青岛罗素生物技术有限公司、北京水光科技有限公司、北京中捷四方生物科技股份有限公司和中国科學院动物研究所四家单位生产,特异性较强,引诱效果较好,但不同产品间存在显著差异。要实现对番茄潜叶蛾的快速精准监测,就必须利用现有的性诱技术开发智能化监测终端,构建集自动监测数据采集、人工数据采集、监测数据挖掘分析、病虫发生分布地理信息系统、预警信息发布、测报工作管理等功能于一体的数据分析平台,在番茄潜叶蛾发生初期,及时发布预报信息,为番茄潜叶蛾的防控决策提供数据支撑。
3绿色防控
3.1生态调控
3.1.1抗性品种国外学者研究野生番茄时发现,其对番茄潜叶蛾的抗性主要与植物基因型、叶片和根茎毛状体密度及分泌的化合物有关。20世纪90年代以来,特别是在巴西,人们一直在大力发展抗番茄潜叶蛾的番茄品种。其抗性机制主要是番茄叶表面的毛状体能够分泌杀虫化合物。目前,世界上用于生产的番茄抗性品种还比较少,且仅表现为中等抗性水平。
3.1.2田间管理在番茄种植时清除田间及周边茄科近缘种杂草,收获后清除残枝败叶和落果,能有效减少番茄潜叶蛾卵和虫口数量。发生严重的棚室可在休棚时利用夏季高温配合熏蒸剂进行高温闷棚,最大程度杀灭番茄潜叶蛾的各龄虫态。加强水肥管理,合理施用氨基瓜糖、芸苔素内酯、腐植酸和生物菌剂(荧光假单胞菌和枯草芽孢杆菌),能够提高作物免疫诱抗能力,减轻番茄潜叶蛾危害,减少氮肥施用量也能对该虫存活率等产生不利影响,从而降低其种群密度。此外,茄科蔬菜保护地还应在棚室出人口和风口处及时安装60目防虫网,对番茄潜叶蛾起到良好的阻隔作用。
3.1.3种植功能植物周边种植芝麻、金盏菊等功能植物,为盲蝽、寄生蜂等自然天敌提供良好栖境,增强自然天敌控害能力。
3.2生物防治
3.2.1天敌昆虫据报道,世界范围内已知番茄潜叶蛾天敌约有210种,这些天敌多以其卵或幼虫作为捕食或寄生对象。其中,寄生性天敌约113种,以寄生蜂为主,赤眼蜂科和姬小蜂科应用最为广泛,前者均为卵寄生蜂,如暖突赤眼蜂Trichogramma achaeae、卷蛾分索赤眼蜂和短管赤眼蜂;后者多为幼虫寄生蜂,如芙新姬小蜂Neochrysocharis formos、长腹伲姬小蜂Necremnus artynes及潜叶蛾伲姬小蜂Ⅳ.tutae。捕食性天敌约97种,以半翅目、鞘翅目、膜翅目等昆虫为主,目前研究和应用比较广泛的是盲蝽科烟盲蝽Nesidiocoris tenuis和短小长颈盲蝽Macrolophus pygmaeus,但在应用实践中,后者对作物更为安全。目前,国内学者研究发现,本土天敌如螟黄赤眼蜂、东亚小花蝽等对番茄潜叶蛾卵也具有较强的寄生或捕食能力,表现出较大的生物防治潜力。
3.2.2微生物源农药防治害虫常见的微生物源农药主要包括病原真菌、病原细菌和病原线虫。
病原真菌一般具有较好的广谱性和持效性,不易产生抗性且对环境友好,是一种理想的化学农药替代品。现有研究表明,特定菌株的白僵菌和绿僵菌对番茄潜叶蛾的卵、幼虫、蛹都有很好的致死作用,应用潜力很大。目前,尚未有针对番茄潜叶蛾的商业化产品,已在生产中使用的球孢白僵菌Beauveria bassz,ana、金龟子绿僵菌Metarhizium anisopliae和虫草棒束孢Isaria farino-sa等微生物制剂对番茄潜叶蛾的防治效果有待进一步验证。
病原细菌是另一种应用广泛的微生物源农药,最为常见的是苏云金芽胞杆菌Bacillusthuringiensis Berliner(简称Bt)。Bt主要通过胃毒作用防控鳞翅目害虫,表现出很好的特异性,且对人畜和环境都较为安全。目前,利用Bt防控番茄潜叶蛾在国内外均有报道,国外使用的商业化菌株主要是B.thuringzensLs var. kurstaki和B.thuringiensLs var.azzawaii国内,张桂芬等研究了Bt G033A对番茄潜叶蛾的防控效果,结果显示,在室内条件下,Bt G033A对番茄潜叶蛾各龄幼虫的毒力均较高;在田间条件下,药后7d对1龄和2龄幼虫的校正死亡率均为100%.表现出良好的防控效果。此外,Bt G033A对寄生性天敌低毒,两者可协同应用。
病原线虫在害虫防治中应用最广的是斯氏科和异小杆科线虫。病原线虫适用于防治隐蔽性害虫,如天牛、韭蛆等钻蛀性或土栖性害虫。目前,世界上已报道的防治番茄潜叶蛾的病原线虫主要有小卷蛾斯氏线虫Steinernemacarpocapsae、夜蛾斯氏线虫S.feltiae和嗜菌异小杆线虫Heterorhabditis bacteriophora,这3种病原线虫对番茄叶片表面和潜道内幼虫控制效果良好、作用迅速。病原线虫的生物活性与害虫的栖息环境密切相关,喜阴暗潮湿的环境。因此,在生产中应尽量避光使用。
3.2.3植物源提取物以往研究发现,从芳香植物中提取的精油对某些害虫具有灭杀、拒食或驱避作用,其主要成分为萜烯,根据碳原子数分为单萜烯、二萜烯和倍半萜烯。由于其成分复杂,与单一活性成分的合成杀虫剂相比,害虫更难产生抗性,且植物精油对番茄潜叶蛾的天敌具有良好的选择性。利用植物提取物防控番茄潜叶蛾的研究国外多有报道。如Safia等从Euca-lyptus globulus、E.radiata和E.citriodora3种桉树中提取的精油对番茄潜叶蛾3龄和4龄幼虫均表现出很好的杀虫活性。Costa等以Pogostemoncablin(Lamiaceae)为原料制备精油和18%乳油制剂,两种剂型LD10分别使成虫产卵率降低了78.5%和85.4%,且在番茄叶上喷洒两种剂型对成虫也有驱避作用。
3.3理化诱控
性信息素是昆虫释放的一种化学物质,用来吸引同一物种的异性前来交配。在已知的鳞翅目昆虫雌性性信息素中,大多数由两种或两种以上化合物混合组成,这些化合物能够远距离吸引雄性个体前来求爱和交配。利用鳞翅目害虫的这种趋化性对其进行防控具有灵敏度高、专一性强、省工省力、安全无害等优点。诱捕器一般由特定形状的捕获装置和性信息素制作的诱芯组成,诱控效果与捕获装置的类型、颜色、悬挂高度、布置密度,以及诱芯所用性信息素种类等因素密切相关。Walekar、王树明等研究发现,水盆式和三角形诱捕器效果优于其他类型诱捕器。番茄潜叶蛾对不同波长光线的驱性差异较大,如蓝色诱捕器对其诱集效果显著优于其他颜色,偏紫蓝光不仅可诱集雄虫,还可诱集雌虫。而国外学者研究结果表明,黑色诱捕器诱虫数量多于其他颜色。根据番茄潜叶蛾的活动规律和空间分布特点,成虫在不同高度的虫口密度存在显著差异。谢显彪等研究发现,将船型诱捕器悬挂于距离地面0.8~1.2m处诱集效果最好:谈钇汐等比较了40~60、90~110cm和140~160cm3个悬挂高度,发现40~60cm处诱蛾量最多:张桂芬等研究了距离地面0、0~20、60~80、120~140cm和180~200cm5种悬挂高度,结果表明将诱捕器直接放于地面诱集效果最好。
3.4科学用药
目前,化学防治是控制农业有害生物最主要的手段,特别是在害虫发生或迁入初期,能够迅速、有效控制其种群数量。在番茄潜叶蛾防控上,国内研究人员开展了一系列药剂防效的筛选工作,对番茄潜叶蛾卵、幼虫或成虫有较高毒力的药剂有乙多·甲氧虫、乙基多杀菌素、氯虫苯甲酰胺、阿维·氯苯酰、甲氧虫酰肼、阿维菌素、四唑虫酰胺、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、呋虫胺、虫螨腈·虱螨脲、甲维盐·茚虫威、甲氧虫酰肼·茚虫威、高效氯氰菊酯、高氯·甲维盐、甲维·高氯氟、鱼藤酮等。此外,在杀虫剂中添加助剂可起到农药减量增效的作用,如杨石有等在茚虫威和氯虫苯甲酰胺中添加有机硅Silwet 408、矿物油或芦荟精油,杀虫剂按照推荐用量减量10%~20%依然取得了较好的防治效果。
4小结
基于国外对番茄潜叶蛾的防控经验,对该虫的防控在防治时期上要抓早、抓少、抓小,在防治措施上以化学杀虫剂为主,但不能单纯依赖化学农药。Desneux等通过调查问卷的方式,评估了29个国家在防控番茄潜叶蛾过程中各种措施的权重问题,结果表明,在番茄潜叶蛾原发生地、早期入侵地和新人侵地,化学防控都是最主要的防控措施。然而化学农药的过量使用导致害虫抗药性、农药残留和生态安全等问题日趋严重,加之番茄潜叶蛾潜食为害具有隐蔽性的特点,化学药剂难以发挥理想的防治效果。因此,安全高效、对环境友好的防治措施才是番茄潜叶蛾可持续治理的发展方向。在欧洲、北美洲及中东地区的实践证明,综合运用抗虫品种、生态环境调控、释放或保护天敌昆虫以及以性信息素为基础的诱控技术为最有效的防控措施。国内在借鉴国外原发地和早期入侵地所积累的相关知识、经验与成功案例的同时,还应注重本土天敌及引入外来天敌的开发利用,加大性信息素、植物源提取物及病原微生物的研究力度。在防控实践中,要大胆创新,探索多種防治措施的联合应用,如天敌昆虫之间协同应用,天敌与病原微生物、性信息素等方法的结合,以及性信息素与化学农药的联合使用等。
因此,番茄潜叶蛾的绿色防控措施不是一成不变的,需要根据其入侵范围和时间,以及在当地的发生规律进行适当调整,以达到理想的防控效果。番茄潜叶蛾入侵我国较晚,在本地天敌资源开发利用、病原微生物、植物源提取物、性信息素研究等方面处于起步阶段,且在番茄潜叶蛾防控上,国内尚无登记杀虫剂。因此,番茄潜叶蛾绿色防控技术的研发、集成及应用任重道远。