环境友好型害虫诱捕器对茶园主要刺吸式害虫的诱捕效果

2024-07-04 12:59:05李隆琦李远川李一璇刘琦侯如燕杨云秋黄衍章
湖北农业科学 2024年6期
关键词:茶树

李隆琦 李远川 李一璇 刘琦 侯如燕 杨云秋 黄衍章

摘要:利用自制环境友好型简易害虫诱捕器,研究不同颜色组合粘虫板对皖南茶园主要刺吸式害虫的诱捕效果及其环境安全性。结果表明,5种颜色组合以金黄-橘红色和金黄-正红色对茶园刺吸式害虫的诱捕效果相对较好,其诱集数量分别为105.6头/盏和102.4头/盏。以金黄-橘红色、土黄-正红色和橙黄-正红色对益虫的诱集数量较小,分别为16.2、19.4、17.4头/盏,诱集益害比分别为0.15、0.20和0.18,且金黄-橘红色组合粘虫板诱捕的昆虫多样性指数最低(1.767),对茶园生态环境较为友好。利用金黄-橘红色和金黄色粘虫板按495盏/hm2连续诱捕105 d,对茶园小绿叶蝉的防治效果分别为57.14%和42.86%。

关键词:环境友好型害虫诱捕器: 茶树;刺吸式害虫; 诱捕效果; 益害比

中图分类号:S435.711         文献标识码:A

文章编号:0439-8114(2024)06-0081-05

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.06.012 开放科学(资源服务)标识码(OSID):

Trapping effects of the environment-friendly insect pests trap on several main

piercing-sucking pests in tea field

LI Long-qi1, LI Yuan-chuan1, LI Yi-xuan1, LIU Qi1, HOU Ru-yan2, YANG Yun-qiu2, HUANG Yan-zhang1

(1.School of Plant Protection, Anhui Agricultural University, Hefei  230036,China;

2.State Key Laboratory of Tea Plant Biology and Utilization, Hefei  230036,China)

Abstract:Using a kind of home-made environment-friendly simple insect pests trapping device, the trapping effects and environmental security of the device with several color combinations on the main piercing-sucking insect pests were researched in the tea field of the southern region of Anhui province. The results indicated that, of five color combinations, the combinations of the golden yellow-jacinth and golden yellow-red showed better trapping effects on piercing-sucking pests, and the number of pests trapped per lamp was 105.6 and 102.4, respectively. The combinations of the golden yellow-jacinth, khaki-red and orange yellow-red showed weak trapping effects on the major beneficial insects, with the number of 16.2, 19.4 and 17.4 per lamp, respectively, and the ratio of beneficial insects to insect pests above was 0.15, 0.20 and 0.18, correspondingly. Furthermore, the combination of the golden yellow-jacinth showed a minimum insect diversity index(1.767), and it was better friendly to the ecological environment of the tea field. 495 lamps/hm2 of golden yellow-jacinth and the golden yellow sticky card traps were continuously applied for 105 days, and the control effects on small green leafhoppers in the tea garden were 57.14% and 42.86%, respectively.

Key words: environment-friendly insect pests trap; tea tree; piercing-sucking insect pests; trapping effects; ratio of beneficial insects to pests

中国茶树种植面积常居世界首位,众多茶区所具有的温暖湿润气候生境也十分适合多种茶树害虫的孳生繁衍[1]。据报道,茶树害虫目前世界范围内已有1 400余种,国内记载茶树害虫有840余种[2],每年因害虫危害造成的茶叶减产约15%以上。小贯小绿叶蝉(Empoasca onukii Matsuda)和黑刺粉虱[Aleurocanthus spiniferus Quaintanca]等小型刺吸式害虫及灰茶尺蠖(Ectropis grisescens Warren)等鳞翅目咀嚼式害虫在大发生时会严重影响茶叶产量和品质[3]。目前国内防治茶树害虫主要依赖化学杀虫剂[4,5],但长期依赖化学杀虫剂会诱发“3R”问题,即害虫抗药性、农药残留、害虫再猖獗问题[6]。随着人们生态健康意识的普及,消费者对茶叶品质的要求也越来越高,采用绿色防控技术治理害虫日渐迫切。

从视觉角度出发,利用害虫对不同颜色的趋性开展诱杀防治是当前广泛使用的物理防治手段,该技术高效经济、绿色环保,符合害虫绿色防控的客观要求[7,8]。当前广泛应用的色板(如黄板、蓝板等)诱杀装置普遍存在诱板易退色、变形、多为一次性装置、使用寿命短、支撑杆(多为竹竿)易风化腐蚀折断及单色板大量误杀天敌昆虫等问题[9],亟需改进优化。此外,现有的信息素诱杀装置也存在使用成本高,诱芯暴露易受雨淋、日晒而影响其持效期。而且在面对茶园小绿叶蝉(Empoasca)及尺蠖类害虫同时大发生的茶园,布置上述两类诱捕装置不仅材料成本高且费工费时。为了解决以上问题,本研究自制了一种环境友好型简易害虫诱捕器,可将色板诱杀与信息素诱杀相结合,同时诱杀小型刺吸式害虫和鳞翅目咀嚼式害虫,具有生态环保、经济耐用且灵活便利等优势。采取诱捕器开展茶树害虫绿色防治,减少对化学农药的依赖,符合有机茶园安全生产的基本要求,对茶叶品质提升具有重要保障意义。

1 材料与方法

1.1 供试诱捕器

供试诱捕器见图1。诱捕器核心结构为悬挂式,通过上下固定卡口及固定套将组合色板与信息素诱芯固定在诱捕器支撑杆上。色板正面为诱集板面,背面为黑色避光板面,可通过卡口拆卸调换板面朝向。诱集面板为2种颜色相间排列(面积比1∶1)的数字化颜色组合色板,色板尺寸可根据害虫密度和诱捕器布置密度进行选择。在非防治时期,外置黑色避光板面,防止误伤天敌昆虫的同时减缓正面诱集板面老化。色板材质为亚克力有机玻璃板,可用一层粘虫胶覆盖板面,支持重复利用。

使用时,将诱捕器下端锥部插入土中,并根据作物的高度利用可调式支撑杆结构调节色板高度,以达到最佳的防治效果。本装置可根据主要害虫的种类选配相应的数字化颜色组合色板(粘虫板)开展精准诱杀。害虫防治时期外置诱集板面,用不锈钢刮刀刮涂粘虫胶,并固定靶标害虫信息素诱芯吸引害虫,害虫即被吸引粘贴在诱集板面。粘捕虫量较大时,使用不锈钢刮刀或其他利器将板面害虫尸体和其他污垢去除,重新刮涂粘虫胶,可达到诱集板面多次利用的效果。

1.2 试验区域概况

不同颜色组合粘虫板诱捕试验于2021年11月上旬在茶园小绿叶蝉虫口密度较高时,在安徽省东至县龙泉镇茶树良种繁殖示范场开展。茶园为丘陵地形,海拔约80 m,终年小绿叶蝉和灰茶尺蠖发生严重,茶园连片种植面积不低于33 hm2。试验点茶园地势平缓,试验期间均未施用任何药剂防治害虫。

优选颜色组合粘虫板诱捕防治试验于2022年6月中旬在安徽省休宁县鹤城乡茶园进行。茶园为山区地形,海拔300~400 m,终年茶小绿叶蝉和灰茶尺蠖发生严重,茶园连片种植面积约7 hm2。试验点坡度相对平缓,试验期间均未使用任何药剂防治害虫。

1.3 方法

1.3.1 不同颜色组合粘虫板对茶园主要昆虫群落的诱捕效果 诱捕试验主要采用预筛选后的5种颜色组合粘虫板,分别为金黄-橘红色(Golden yellow-Jacinth)、金黄-正红色(Golden yellow-Red)、金黄-玫红色(Golden yellow-Rose red)、土黄-正红色(Khaki-Red)、橙黄-正红色(Orange yellow-Red),以金黄色(Golden yellow)单色板为对照。粘虫板尺寸为20 cm×30 cm(长×宽)。诱捕板面中心点位置约高于周边茶树顶端0.3 m,诱捕器数量按495盏/hm2布置。采用随机区组设计排列,每组处理重复5次,田块四周保护行宽度3 m以上。连续诱集28 d后,统计色板上粘捕的主要茶叶害虫、中性昆虫及天敌昆虫的数量与种类,并计算相应的诱集益害比。鉴定昆虫种类时,记录诱集数量较多的昆虫种类并保留少量标本以备核实,目测识别困难的种类则带回实验室内用体视镜鉴定至目和科。部分微小型昆虫不纳入统计。

分析每种颜色组合诱集的昆虫群落多样性指数(H′)和群落均匀性指数(E),比较各种色板诱捕昆虫的多样性、偏向性和均匀性指数波动幅度。

借助Shannon-Wiener(Simpson,1949)信息论测度指数来反映群落多样性指数。

[H′=-i=1s(Pi)(lnPi)]     (1)

式中,H′为多样性指数;s为被诱集的物种种数;Pi为被诱集的第i物种个体数占被诱集昆虫个体总和数的百分比,是被诱集种i的相对密度,Pi=ni/N;N为种i所在样方各个种的个体数量之和;ni为种i的个体数量。

Pielou均匀度指数(Jsi)计算公式如下。

Jsi=[1-P2i1-1/S]      (2)

式中,S为种i所在样方的所有物种总数,即物种丰富度指数。

1.3.2 优选颜色组合粘虫板对茶园小绿叶蝉的防治效果 试验采用金黄-橘红色(双色)和金黄色(单色)2种粘虫板进行诱杀防治试验,对照区不布置任何诱集色板,各处理区间距不低于6 m。诱集色板中心位置高于茶树顶端约0.3 m,诱捕器数量按495盏/hm2布置。采用随机区组设计排列,每处理重复5次,田块四周保护行宽度3 m以上。诱捕105 d后,于凌晨6:00露水未干时调查相对防治效果。采用五点取样法,每点调查1株(丛),每株检查20个嫩梢(1芽2~3叶)上的若虫和成虫数量,计算相对防治效果,计算公式如下。

相对防治效果=(对照区百梢虫量-处理区百梢虫量)÷对照区百梢虫量×100%

1.4 数据处理

采用SPSS V 9.01数据处理软件对相对防治效果进行方差分析。将相对防治效果反正弦平方根转换后再分析。用Duncans新复极差法进行多重比较,以P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同颜色组合粘虫板对茶园小型刺吸式害虫的诱捕效果

由表1可知,6种色板诱集的主要小型刺吸式害虫为蚜虫、茶小绿叶蝉、蓟马和盲蝽。5种双色组合处理中,以金黄-橘红色粘虫板对害虫的诱捕效果最好,28 d后累计诱捕害虫数量为103.8头/盏;其次为金黄-正红色粘虫板,其诱捕害虫数量为100.8头/盏;其余3种双色组合粘虫板诱捕的害虫数量与金黄色(对照)单色板差异不明显。

对皖南茶园关键刺吸式害虫茶小绿叶蝉而言,6种颜色的粘虫板中以金黄-橘红色处理的诱捕效果最佳,28 d后诱捕数量为36.8头/盏,诱捕效果明显高于金黄-正红色、金黄-玫红色、土黄-正红色和橙黄-正红色4种颜色组合。此外,茶小绿叶蝉对金黄色具有显著趋性,本试验表明金黄-橘红色粘虫板对茶小绿叶蝉的诱捕效果与对照(金黄色)相比较低,主要由于对照粘虫板的金黄色面积比金黄-橘红色粘虫板更大。

2.2 不同颜色组合粘虫板对茶园主要昆虫群落的诱捕效果

不同颜色组合沾虫板处理及金黄色单色沾虫板对照对茶园主要昆虫群落的诱捕效果如表2所示。6种不同颜色沾虫板诱捕的昆虫以半翅目蚜总科(216.7头/盏)、半翅目叶蝉科(191.2头/盏)和缨翅目蓟马科(132.5头/盏)害虫数量较多,其次为膜翅目蜜蜂科(92.1头/盏)和半翅目盲蝽科(40.6头/盏)昆虫。各种颜色组合沾虫板对草蛉科、姬蜂科、食蚜蝇科和茧蜂科天敌昆虫的诱集数量整体较少。

不同颜色组合沾虫板对茶园主要害虫的诱捕效果整体存在一定差异。相对而言,橙黄-正红色(94.6头/盏),土黄-正红色(96.4头/盏)和金黄-玫红色(96.4头/盏)处理的诱捕数量较少,与对照相比差异不明显。金黄-橘红色(105.6头/盏)和金黄-正红色(102.4头/盏)2种处理的诱捕害虫数量多于对照,表明其对茶树害虫的诱捕效果较好。

不同颜色组合粘虫板对茶园中性昆虫的诱捕效果差异明显。5种颜色组合的粘虫板以金黄-玫红色的诱集数量最多,连续诱集28 d后,其诱集数量为71.2头/盏;其次为金黄色对照,诱集数量为64.7头/盏;其余处理诱集中性昆虫数量均低于对照,其中,金黄-正红色(34.6头/盏)、土黄-正红色(38.4头/盏)及橙黄-正红色(30.8头/盏)处理的诱集数量约为对照的1/2,与对照相比差异明显。

就茶园主要益虫类群(包括天敌昆虫、蜜蜂等授粉昆虫)而言,金黄-玫红色处理的诱集益虫数量均高于其余各处理。连续诱集28 d后,金黄-玫红色的诱集数量最多,为42.4头/盏;其次为金黄-正红色,诱集数量为22.2头/盏;金黄-橘红色(16.2头/盏)和橙黄-正红色(17.4头/盏)的诱集数量均低于对照(18.5头/盏)。此外,金黄-玫红色处理诱集蜜蜂科昆虫数量是其余处理的2~6倍,对蜜蜂表现出极高杀伤性,不宜在田间蜜蜂种群较多时使用。

环境友好型害虫防治技术不仅要考虑对茶树害虫的诱杀效果,还要关注对茶园主要昆虫的诱集益害比及群落多样性的影响。益害比及多样性指数越低表明其对茶园益虫类群杀伤作用小、对害虫诱杀靶标性强。有效降低色板对益虫类群的误伤作用是维护茶园生态环境多样性、稳定性的重要举措。由表2可知,金黄-玫红色处理的诱集益害比(0.44)最高;同时,金黄-正红色(0.22)、土黄-正红色处理(0.20)的诱集益害比也高于对照(0.19),故不适合在茶园使用;金黄-橘红色处理的诱集益害比最低(0.15),对生态环境最为友好。

由表3可知,金黄色对照的均匀性指数较低(0.844),这与其诱集的昆虫种类较多有一定关系。此外,金黄-橘红色处理的多样性指数最低(1.767),且对害虫的诱集数量较高(105.6头/盏),故对茶园小型刺吸式口器害虫防治和生态保护效果最佳。

2.3 优选颜色组合粘虫板对茶园小绿叶蝉的防治效果

由表4可知,2种颜色组合粘虫板诱捕105 d后,小绿叶蝉的虫口密度(百梢虫量)均明显低于对照。金黄-橘红色与金黄色处理茶园的虫口密度和相对防治效果均无显著差异,金黄色处理与对照处理茶园的虫口密度差异不显著,而金黄-橘红色与对照茶园的虫口密度差异显著,故金黄-橘红色粘虫板处理后相对防治效果(57.14%)略好于金黄色单色粘虫板,这可能与金黄色单色粘虫板诱捕相对较多的天敌昆虫,进而间接导致小绿叶蝉数量偏高有关。

3 讨论

茶小绿叶蝉、蚜虫等小型刺吸式害虫是影响茶叶产量及品质的关键因素。本研究对色板及化学信息素诱杀防治技术进行优化整合,为高效防治茶树主要害虫提供了较好的应用思路。试验过程受气候条件、农事操作等其他因素影响,当地灰茶尺蠖成虫种群数量极低,故没有开展性信息素和色板联合诱捕试验。本试验结果表明,金黄-橘红色和金黄-正红色颜色组合对植食性害虫的诱捕效果较好。除金黄-玫红色组合外,其余4组处理对茶园中性昆虫诱捕效果均低于金黄色对照。金黄-橘红色、土黄-正红色及橙黄-正红色处理对天敌昆虫的杀伤作用较小,其诱集益害比分别为0.15、0.20和0.18。金黄-橘红色处理既能有效诱杀茶树主要害虫,又能有效避免大量杀伤中性昆虫与天敌昆虫。

针对害虫具有对颜色趋性的生理学特性进行物理防治是害虫绿色防控研究的焦点。例如,小绿叶蝉对金黄色极为敏感,绿盲蝽[Apolygus lucorum (Meyer-Dür)]对绿色较为敏感[10]。此外,视觉感受对昆虫定位、识别寄主和配偶、找寻庇护场所等行为亦起着至关重要的作用[11]。环境友好型简易害虫诱捕器的设计符合可持续植保发展的基本要求,其关键技术在害虫绿色防控方面已有大量应用[12-14]。例如,黄色(或绿色)沾虫板上混合涂抹茶梢挥发物能显著提高对茶二叉蚜[Toxoptera aurantii (Boyer)]的诱捕效果[15]。诱捕色板虽可高效诱杀多种农业害虫,但也会不同程度地杀伤天敌等非靶标昆虫[16],因此选择适宜的数字化色板对稳定昆虫群落益害比尤为关键[17]。由于诱捕器田间试验所处地块受茶树长势、气候条件及农业措施等多重因素影响,茶园主要昆虫虫口基数也略有差异,为获得更有效、精确的数据结论,应在多个地区茶园主要害虫盛发期开展进一步的诱捕试验。

当实践生产使用环境友好型简易害虫诱捕器防治茶园主要小型刺吸式害虫时,若茶园刺吸式害虫以茶小绿叶蝉为优势种时,建议采用金黄-橘红色数字化沾虫板进行诱捕。若以蚜虫为优势种时,建议采用金黄-正红色数字化沾虫板进行诱捕。若以灰茶尺蠖为优势种时,建议在金黄-橘红色数字化沾虫板中央配合使用茶尺蠖性信息素进行诱捕。此外,要求在小绿叶蝉成虫始盛期开始诱杀,以达到在最佳防治时期防治的目的[18],并在茶叶采摘期前1~2周适当延长防治时间。诱集板面粘附虫量过多时要及时清除虫尸,并重新刮涂适量的粘虫胶,避免诱捕效果下降。随着各国生态建设意识的普及,数字化色板与化学信息素技术的有机结合必将在茶树害虫绿色防治领域发挥越来越重要的作用。

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