張志東稅 靜賀利業尹 勇林 君黃 源封傳紅徐 翔張 梅任靈巧蘭 麗趙形勇賈 敏劉雪梅周 艷
(1.瀘州市植物保護植物檢疫站 四川瀘州646000;2.合江縣植物保護植物檢疫站 四川合江646200;3.瀘縣植保植檢站 四川瀘縣646100;4.四川省植物保護站 成都610041;5.瀘州市龍馬潭區植保植檢站 四川瀘州646000)
水稻、高粱、柑橘作為瀘州最主要的糧食作物和特色產業,對當地經濟與農民收入起到了舉足輕重的作用[1-3]。害蟲通過取食葉片、鉆蛀莖稈、幼蟲潛入植株幼嫩部分表皮取食葉肉等方式為害,常造成農作物的收益大幅度下降[4-6],因此針對不同害蟲的監測預報與防控技術研究顯得尤為重要。
昆蟲性信息素是由一些昆蟲種類的雌蟲在性成熟時分泌和釋放,從而引誘同種雄成蟲前往交配并繁衍后代的微量化學信息物質[7]。近年來,利用該原理,人工合成昆蟲性信息素而制成的性誘劑已廣泛應用于瀘州市農田,能有效誘捕黏蟲、條螟、玉米螟、二化螟、柑橘潛葉蛾、荔枝蒂蛀蟲等不同作物重大害蟲,成為了一種害蟲監測預警和誘集防控的新措施[8]。
鱗翅目昆蟲一般通過釋放性信息素來吸引異性交配與繁衍,通過高劑量信息素自動噴施系統裝置、毛細管迷向絲、蠟滴和空氣纖維等迷向緩釋材料載體在空氣中穩定釋放性信息素,干擾特定害蟲尋找配偶,阻礙其正常交配繁殖,達到應用性信息素迷向技術防控害蟲的目的[9-10]。自動噴施系統裝置在甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)、蘋果蠹蛾(Cydia pomonella)等害蟲的迷向防治中得到較好的試驗與應用,其有效期可達6個月[10]。國內迷向干擾產品主要為毛細管迷向絲,懸掛在田間緩釋出性信息素,已在梨小食心蟲的防治中得到廣泛應用,并有較好的防治效果。
作為一種綠色防控新技術,昆蟲信息素的應用發展迅速,且具有高效、安全、環保、專一、操作方便、不傷害益蟲等優勢[8]。本研究通過在田間安置昆蟲性信息素自動噴施系統裝置與迷向絲,對為害水稻、高粱、柑橘的鱗翅目害蟲進行防控研究,結合性誘技術對防治效果進行評價,探索新型釋放技術和材料在瀘州地區害蟲迷向防控中的推廣應用。
害蟲誘捕裝置:新型飛蛾通用誘捕器由誘芯安放裝置和桶型捕蟲器組裝而成,并懸掛固定在桿上置于水稻和高粱田中。
柑橘潛葉蛾的性誘裝置為懸掛式船型誘捕器,由性信息素誘芯、船型誘芯安放裝置和粘蟲板組裝而成,并懸掛固定在桿上或掛置于柑橘果園中。
害蟲迷向裝置:水稻和高粱螟蟲的高劑量信息素自動噴施系統裝置分為揮散芯(迷向劑有效成分)、起保護作用的外殼和定時噴施迷向劑的電子按鈕裝置,每0.33 hm2安插1個。揮散芯灌裝瓶艙:高(35.0±0.2)cm,長(9.0±0.2)cm,寬(8.5±0.2)cm。化學信息素噴射瓶:含化學信息素(290.0±0.5)g,瓶體直徑(6.5±0.2)cm,高(20.0±0.2)cm,噴頭每次固定噴出(45±2)L的液體。可以噴射9 000次,其中活性組分總含量為40%。
柑橘潛葉蛾迷向絲為高劑量昆蟲性信息素釋放迷向絲,通過聚乙烯管狀材料包裹住昆蟲性信息素液體,內部為高分子凝膠材料的內芯,貯存性信息素化合物,外套聚乙烯材料擠出成型。整個試驗期間迷向絲懸掛1次,不更換。懸掛于柑橘樹嫩枝旁,每0.07 hm270個。
上述材料均由寧波紐康生物技術有限公司提供。
供試水稻田:四川省瀘州市瀘縣方洞鎮水稻種植基地(29.29°N,105.42°E),實行病蟲害綠色防控、統防統治,保持田間條件一致。
供試高粱田:四川省瀘州市龍馬潭區胡市鎮(來寺村:28.97°N,105.34°E)、金龍鎮(雪騾村:29.00°N,105.35°E)有機高粱種植示范區,高粱品種為國窖紅1號,肥水管理等因素控制相對一致。
供試柑橘園:四川省瀘州市合江縣望龍鎮柑橘種植園(28.91°N,105.84°E),肥水管理、樹形、產量相對一致。
靶標害蟲:稻縱卷葉螟、稻顯紋縱卷葉螟、二化螟、大螟、高粱條螟、黏蟲、柑橘潛葉蛾的雄成蟲。
1.2.1 試驗設計 水稻、高粱迷向試驗:試驗設置交配干擾處理區33.33 hm2、對照區6.67 hm2,各處理區之間相隔400~500 m。釋放器設置密度為每0.33 hm21個。釋放器設置高度為0.8 m左右,噴施時間為下午4:00至第二天早上6:00,每隔15 min噴1次,總計12 h。釋放器噴施方向:不同方向交叉設置。
監測誘捕器在交配干擾區和對照區內分別設置稻縱卷葉螟、稻顯紋縱卷葉螟、二化螟、大螟、高粱條螟、黏蟲的誘芯及配套誘捕器各6套,用于監測應用迷向技術后蟲量的變化,對比其效果。其中交配干擾區的監測誘捕器主要放在交配干擾區的核心位置,對照區的監測誘捕器放于對照區中心地帶,各誘捕器之間相距25 m。
柑橘迷向試驗:試驗設置交配干擾處理區、對照區各6.67 hm2,各處理區之間相隔30 m,每0.07 hm270個。柑橘潛葉蛾迷向釋放器吊在樹冠外圍樹枝上,高度在樹冠1/3處均勻掛置。對照區距離處理區500 m以上,選擇與迷向釋放器區管理水平一致的果園6.67 hm2,不掛迷向釋放器。同時在各處理區域和對照區域的東、西、南、北、中5個方位各設置1個監測誘捕器誘捕成蟲,用于對比迷向技術的應用效果。誘捕器放置在誘芯距地面1.5 m的高度(樹冠中部高度)。另設對照區的柑橘潛葉蛾防治按防治指標施用化學農藥。
1.2.2 調查方法 水稻交配干擾率的調查:從設置交配干擾釋放器開始,每10 d統計1次各監測誘捕器的成蟲誘捕量,對二化螟的發生時期、發生量進行調查,記錄誘蛾數量,檢查后將誘到的蛾子清除,根據交配干擾區和對照區的誘蛾數量計算交配干擾率。二化螟等害蟲在水稻田間危害穩定后,分別在交配干擾核心區和對照區內調查分蘗數、白穗數,計算白穗率和防治效果;在高粱穗期,調查不同處理高粱蟲穗數和蟲量。采用對角線5點取樣方法各選取5個點,每個點調查1 m2。
柑橘交配干擾率的調查:試驗期間監測誘捕器誘蛾量記錄,從懸掛迷向釋放器開始,每10 d記錄1次各誘捕器的誘蛾量,每次調查后更換粘板。為害葉片卷葉率調查:在處理區和對照區域的東、南、西、北、中各隨機選取5棵樹,即每棵樹查25片葉,并調查記錄葉片受害數。
迷向技術對不同鱗翅目害蟲的誘控防治效果計算:迷向率(%)=(1-處理區誘蛾量/對照區誘蛾量)×100%。
高粱穗期百株蟲穗率和百株蟲量防效計算:百株蟲穗率(%)=(1-蟲穗數/調查穗數)×100%;防效(%)=(1-百株蟲量/對照區百株蟲量)×100%。
利用Microsoft Office Excel 2007軟件對數據進行整理。通過DPS 7.05統計軟件對數據進行方差分析(ANOVA)和Duncan新復極差法多重比較(DMRT),以區分其差異的顯著性(P<0.05,P<0.01)。
通過統計4次調查數據發現,每次誘集的二化螟數量最多,其為水稻田間發生的優勢種,其次為大螟、稻縱卷葉螟。4次調查發現,水稻田中迷向區的蟲量均低于性誘區,其中二化螟可達3.18~8.50倍(圖1)。

圖1 性信息素的應用在田間誘集水稻螟蟲的種群變化情況
平均來看,迷向區的蟲量明顯低于性誘區,除大螟外大部分均超過3倍,其中性誘區誘集的二化螟數量極顯著高于迷向區,說明迷向技術的應用有助于干擾二化螟交配;性誘區稻顯紋縱卷葉螟、稻縱卷葉螟數量可達迷向區的4倍以上。不論在性誘區、迷向區,二化螟、大螟單個性誘裝置的誘集數量均較多。比較不同的種類害蟲發現,性誘區二化螟的誘集數量可達其他害蟲的5.76~13.46倍,說明二化螟的性誘裝置能較好的誘集害蟲(圖2)。

圖2 不同處理下性誘裝置在田間誘集水稻螟蟲的情況
結果發現,迷向技術對不同水稻害蟲均有較好的迷向效果,迷向率平均值均高于60.00%。由于稻縱卷葉螟、稻顯紋縱卷葉螟誘集蟲量較少,因此部分時期調查的迷向率結果偏高,相比二化螟、大螟的迷向結果還需進一步試驗來驗證(表1)。

表1 迷向技術對不同水稻害蟲的迷向效果(2020年,瀘縣)
迷向區+性誘區與純性誘區的白穗率極顯著低于常規防治區,僅約為其1/5。另外,常規防治區每叢水稻的穗數也極顯著低于其他處理,這有待進一步進行研究(圖3)。統計結果表明,相比農戶自防區,迷向與性誘技術對水稻螟蟲均有較好相對防治效果,分別為64.96%、72.57%,均大于60.00%,其中純性誘防治區相比迷向效果更好。

圖3 性信息素的應用下水稻白穗的調查結果
統計7月13日、7月23日2次調查的數據發現,迷向區的蟲量明顯低于性誘區,其中性誘區單個性誘裝置誘集的高粱條螟數量極顯著高于迷向區,可達迷向區的3.40倍。比較不同種類害蟲發現,高粱條螟數量最多(近年來在瀘州地區監測發現為優勢種),其次為黏蟲(圖4)。結果發現,迷向技術對不同高粱害蟲均有較好的迷向效果,迷向率條螟為70.59%、黏蟲為80.00%,平均值均高于60.00%。由于玉米螟、草地貪夜蛾誘集蟲量較少,數據可靠性較低,相比二化螟、大螟的迷向結果還需進一步試驗來驗證。

圖5 性信息素的應用對高粱蟲穗情況的調查結果
通過調查高粱穗期螟蟲發現,百株蟲量和蟲穗率的農藥區均顯著高于迷向、性誘區與混合區,其余差異不明顯。混合區效果最好,百株蟲量與蟲穗率均最低,其次為性誘區,然后為迷向區。分析認為,相比農戶農藥自防區,迷向與性誘技術對高粱螟蟲均有較好的控制效果(圖5)。結果表明,相比空白對照(未施藥防治),迷向與性誘技術對高粱穗期螟蟲均有較好相對防治效果,均明顯好于農藥實施區,且均高于60.00%,其中混合區的效果最好(表2)。

圖4 不同處理下性誘裝置在田間誘集高粱螟蟲的情況

表2 迷向技術對高粱螟蟲的防治效果(2020年,瀘州龍馬潭)
調查發現,4次調查中性誘區的蟲量大都高于迷向區(性誘迷向混合區),可達1.89~3.15倍;平均每個裝置誘集的蟲量中,性誘區明顯高于迷向區,達到2.16倍。第4次調查數據迷向區高于性誘區,但因為數量不大且都是呈下降趨勢,分析可能與柑橘潛葉蛾數據估算有關。
結果發現,實施迷向技術的區域,柑橘葉片平均受害率小于20.00%,均小于自防區和性誘區,而自防區受害較為嚴重,說明迷向與性誘技術對柑橘潛葉蛾能起到一定防控作用,其中受害率最低的為性誘迷向混合區處理,低于自防區受害率(26.30%)。各處理間差異卻不顯著,可能與數據較為離散有關,還需要進一步擴大試驗重復。

圖6 性信息素的應用在田間誘集柑橘潛葉蛾的種群變化情況
以農戶自防區為對照,迷向、性誘技術對柑橘潛葉蛾的相對防治效果分別為20.16%、17.72%,其中迷向+性誘的相對防治效果為26.31%,可能與蟲量較大有關,造成防效數值偏低。結果發現,迷向技術對柑橘潛葉蛾的迷向率平均值高于60.00%。

圖7 性信息素的應用下柑橘葉片受害情況的調查結果
迷向技術應用于防治農作物鱗翅目害蟲的研究陸續都有報道[7,10-14]。王萬洪等[13]在湖北中稻開展了昆蟲信息素防治水稻二化螟的試驗,發現各處理區螟害率都控制在1.00%以內,防效超過90.00%,其中迷向性信息素區防效為91.11%、迷向性信息素配合化學農藥區防效達95.56%。徐善忠等[14]2018年在江西開展性信息素交配干擾試驗,發現該技術對水稻二化螟和稻縱卷葉螟有較好的迷向效果,對二化螟和稻縱卷葉螟的防治效果可達70%以上,較常規化學防治減少農藥制劑(0.07 hm2用量390 g),具有較好的生態效益。當前大多研究針對水稻害蟲,而研究高粱螟蟲和柑橘潛葉蛾的相對較少。本研究發現,利用性信息素的方法對防控水稻、高粱、柑橘鱗翅目類害蟲有較好的效果,防治效果和迷向率大多高于60.00%。
本研究還發現,昆蟲性信息素的應用雖具有高效、低毒、無污染、不傷益蟲等優點[8-15],但對害蟲的防控能力還有待提升,當蟲口基數較大時,對于害蟲的防控作用就會減弱。如在柑橘潛葉蛾試驗中,性信息素的應用對柑橘潛葉蛾的相對防治效果均較低,并未達到理想效果,考慮在試驗研究前可根據蟲量先施用化學農藥做初步控制,然后通過多年試驗得出適用性信息素迷向技術的最佳時期和蟲口基數。

表3 迷向技術對柑橘潛葉蛾的迷向效果(2020年,合江)
本研究認為,在推廣性信息素迷向技術應用于大面積防治過程中還需要解決一些實際問題,如研發一種可降解迷向絲材料以減少田間白色污染,設置太陽能源或固定式的自動噴施系統裝置,降低人工成本,提高性信息素的干擾效果等。應用昆蟲性信息素防治害蟲是有害生物綜合防治中的重要技術,其中劑型的研究又是昆蟲性信息素的應用前提條件之一[15-16],而不同劑型、不同迷向信息素的釋放方式是否對害蟲防控有影響,還有待進一步探究。