中亞地區(qū)棉花主要害蟲及其綜合防治技術(shù)應用現(xiàn)狀

丁瑞豐, ANORBAYEV AZIMJON RAIMQULOVICH,阿克旦·吾外士*, 李海強, 潘洪生, 王冬梅, 李號賓

(1.新疆農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所, 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部西北荒漠綠洲作物有害生物綜合治理重點實驗室, 烏魯木齊 830091; 2.烏茲別克斯坦植物檢疫及植物保護研究所, 塔什干 11215)

中亞地區(qū)屬于溫帶大陸性氣候,降水稀少,蒸發(fā)強烈,由于當?shù)赝寥蕾|(zhì)地肥沃,光照資源豐富,是較為適宜棉花種植的區(qū)域。根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織統(tǒng)計數(shù)據(jù),2020年中亞五國棉花種植總面積為193.86萬hm2[1]。中亞五國中種植面積最大、總產(chǎn)最高的烏茲別克斯坦棉花種植歷史已逾2 000年,素有“白金之國”的美譽[2-3]。烏茲別克斯坦作為前蘇聯(lián)時期中亞的農(nóng)業(yè)科研和教學中心,承擔著中亞地區(qū)農(nóng)業(yè)的科研與教學任務。作為前蘇聯(lián)棉花生產(chǎn)基地,為提高中亞地區(qū)棉花生產(chǎn)水平,前蘇聯(lián)以烏茲別克斯坦為中心開展了系統(tǒng)的棉花栽培及有害生物防治等方面的研究與應用,尤其是在棉花病蟲害生物防治技術(shù)研究和應用領(lǐng)域取得了令世人矚目的成就。目前,中亞地區(qū)一直沿用20世紀七八十年代的病蟲害防治技術(shù)措施,雖然加入了一些新的技術(shù)措施,但原有技術(shù)體系沒有改變。據(jù)不完全了解,目前烏茲別克斯坦主栽棉花品種共有29個,以本國自育非轉(zhuǎn)基因棉花為主。當?shù)孛藁ǚN植不同于我國新疆的“矮、密、早、膜”種植模式,采用露地栽培,根據(jù)不同棉花品種特點種植密度在8萬～12萬株/hm2之間。

中亞地區(qū)與我國新疆毗鄰,棉田病蟲害種類相似,加之棉田生物具有較強的區(qū)域適應性。為了解中亞地區(qū)棉花害蟲種類,學習和借鑒其防治技術(shù),本課題組先后與烏茲別克斯坦植物檢疫及植物保護研究所、烏茲別克斯坦塔什干國立農(nóng)業(yè)大學,就棉花病蟲害及防治技術(shù)進行了20多年的合作研究。2000年至2019年間在烏茲別克斯坦的塔什干州、撒馬爾罕州、安集延州、吉扎克州、錫爾河州和布哈拉州等地,與當?shù)丶夹g(shù)人員共同開展棉田病蟲害調(diào)查和棉田天敵工廠化繁殖與釋放等研究工作。為“一帶一路”合作倡議背景下我國與中亞五國在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的深入合作奠定了基礎(chǔ)。本文對中亞地區(qū)棉田主要害蟲的種類、為害特點和綜合防治技術(shù)進行了分析總結(jié),以期為我國西北荒漠綠洲生態(tài)區(qū)棉田的害蟲防治策略提供參考。

1 棉花害蟲種類

1.1 蚜蟲類

中亞地區(qū)為害棉花的蚜蟲主要有棉蚜Aphisgossypii、豆蚜Aphiscraccivora、棉長管蚜Acyrthosiphongossypii、拐棗干蚜Xerophylaphisplotnikovi、桃蚜Myzuspersicae、苜蓿斑蚜Therioaphistrifolii、菜豆根蚜Smynthurodesbetae等,其中以棉蚜、豆蚜和棉長管蚜發(fā)生為害較為嚴重。據(jù)烏茲別克斯坦塔什干州多年調(diào)查結(jié)果,棉蚜占棉花蚜蟲數(shù)量的75%～80%,豆蚜占15%～20%,棉長管蚜占5%～10%[4-5]。

1.1.1棉蚜

寄主植物達46種,除為害棉花外,還可為害甜瓜、黃瓜、南瓜和西瓜等作物。在中亞地區(qū)一年可發(fā)生20～26代。室內(nèi)在溫室大棚的蔬菜和花卉上以孤雌胎生蚜越冬,室外以卵在石榴、花椒等寄主上越冬。翌年4月,開始在雜草上繁殖為害,5月開始遷移至棉田為害,棉田發(fā)生高峰期在每年的5月下旬至6月下旬以及9月[6]。1980年-1985年間中亞地區(qū)棉蚜曾暴發(fā)造成嚴重危害[5]。

1.1.2豆蚜

分布于中亞各國植棉區(qū),除為害棉花外,還可為害鷹嘴豆、豇豆、扁豆、綠豆、豌豆、花生、苜蓿、苦豆子、槐樹等52種植物。在中亞地區(qū)一年發(fā)生12～15代,以卵在苜蓿、苦豆子或槐樹上越冬。翌年3月中旬孵化,開始在苜蓿田取食為害,隨著氣候變暖,逐漸轉(zhuǎn)移至其他植物取食為害,每年5月-6月是為害棉花的高峰期。在棉田群集于棉苗嫩梢、子葉或真葉反面吸食為害,造成多頭株、棉花早期發(fā)育停止等[7-8]。

1.1.3棉長管蚜

20世紀50年代,在土庫曼斯坦、烏茲別克斯坦及哈薩克斯坦南部發(fā)生,目前已擴散至中亞五國各植棉區(qū)。除為害棉花外,還為害綠豆、甘草、駱駝刺等植物[4-5]。以卵在棉稈、甘草和駱駝刺上越冬,翌年3月底4月初開始孵化,5月中旬遷入棉田為害,為害盛期為6月下旬至8月上旬。

1.2 薊馬類

中亞地區(qū)煙薊馬Thripstabaci(纓翅目Thysanoptera,薊馬科Thripidae),是發(fā)生數(shù)量最多,為害棉花最嚴重的種類。除棉花外,還可為害煙草、洋蔥、番茄、馬鈴薯、甜菜、甜瓜等20多種作物[4-5]。在中亞地區(qū)一年發(fā)生7～8代。越冬場所為土縫、土表、土塊及枯枝落葉下,翌年3月開始在田邊雜草上取食繁殖,5月上旬轉(zhuǎn)移至棉田為害[4-7]。

1.3 害螨類

中亞地區(qū)為害棉花的害螨有二斑葉螨Tetranychusurticae、Rhizoglyphushiacinti、土耳其斯坦葉螨Tetranychusturkestani,其中以前兩種發(fā)生為害較為嚴重。

二斑葉螨屬蜱螨目Acarina葉螨科Tetranychidae,是中亞地區(qū)棉田發(fā)生最為嚴重的害螨之一,一般年份可造成棉花產(chǎn)量損失6%～10%,危害嚴重時可造成棉花產(chǎn)量損失50%以上[5]。在中亞地區(qū)寄主植物達248種,其中雜草173種,喬木與灌木38種,農(nóng)作物37種[5,8]。在中亞地區(qū),5月15～20 d完成1代,夏季(6月-8月)8～12 d完成1代,根據(jù)當?shù)貧鉁丶懊藁ㄆ贩N不同,發(fā)生代數(shù)差異較大,烏茲別克斯坦中北部和哈薩克斯坦南部棉區(qū)一年發(fā)生12～15代,烏茲別克斯坦東南部的蘇爾漢河州南部棉區(qū)一年可發(fā)生20代[4,7]。

二斑葉螨對不同棉花品種及不同寄主作物的適應性差異較大,在粗絨棉品種上一頭可產(chǎn)卵100～160粒,可存活30～40 d;在細絨棉品種上產(chǎn)卵量40～50粒,存活10～15 d;雜草上產(chǎn)卵量在30粒左右,存活10 d以上[5-6,8]。

1.4 夜蛾類

中亞地區(qū)為害棉花的鱗翅目Lepidoptera、夜蛾科Noctuidae害蟲種類較多,有棉鈴蟲Helicoverpaarmigera、苜蓿夜蛾Heliothisviriplaca、甜菜夜蛾Spodopteraexigua、黃地老虎Agrotissegetum、警紋地老虎Agrotisexclamationis、顯紋地老虎Euxoaconspicua。此外,還有羽地夜蛾Agrotisobesa、黃毛夜蛾Triphaenapronuba和魯切葉蛾Euxoatemera等,但發(fā)生為害相對較輕。

1.4.1棉鈴蟲

棉鈴蟲在中亞地區(qū)寄主植物達120余種,除為害棉花外,還為害玉米、番茄、苜蓿、花生、向日葵、胡麻、芝麻和多種蔬菜。20世紀80年代在烏茲別克斯坦蘇爾漢河州、費爾干納州、安集延州發(fā)生為害較為嚴重[4-5,7]。中亞北部棉區(qū)一年發(fā)生2～3代,南部棉區(qū)一年發(fā)生3～4代,以蛹在地下3～5 cm深處做土室越冬。棉田、玉米田、番茄田越冬居多[8-9]。

1.4.2苜蓿夜蛾

苜蓿夜蛾在中亞各國的分布及對棉花的為害僅次于棉鈴蟲。費爾干納盆地及烏茲別克斯坦撒馬爾罕州和塔什干州發(fā)生較重。寄主植物有棉花、苜蓿、甜菜、大豆、花生、向日葵、馬鈴薯、玉米等[5,8-9]。一年發(fā)生3代,以蛹在土中做繭越冬,第一代取食苜蓿莖稈及雜草。第二、第三代為害棉花,1～2齡幼蟲取食棉葉,3齡以后取食蕾鈴及花[5,9]。

1.4.3甜菜夜蛾

在烏茲別克語文獻中所用學名為LaphygmaexiguaHb。在土庫曼斯坦和烏茲別克斯坦均有分布,其在烏茲別克的卡拉卡帕克斯坦自治共和國、花剌子模州、布哈拉州、撒馬爾罕州以南發(fā)生較重,在中亞地區(qū)可為害114種植物,其中包括70多種作物。對棉花、苜蓿、煙草、甜菜、鷹嘴豆、玉米、馬鈴薯及各類蔬菜為害較重[5,8-9]。

烏茲別克斯坦一年發(fā)生5～6代,土庫曼斯坦一年可發(fā)生7代。3月中旬至秋末均可見其成蟲,發(fā)育歷期每代平均30 d左右。根據(jù)歷史資料,甜菜夜蛾在中亞地區(qū)約每5年暴發(fā)一次,以蛹越冬。但近幾年調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)越冬蛹死亡率非常高,可能有極少數(shù)蛹可以羽化,但不足以形成一定的種群。至今沒有可靠的調(diào)查數(shù)據(jù)說明該蟲的越冬蟲態(tài)。春季甜菜夜蛾幼蟲取食幼嫩雜草、苜蓿等,逐漸遷移到作物田為害幼苗。夏季為害棉花葉片和生長點,個別情況下也為害棉蕾[5,8-9]。

1.4.4地老虎

地老虎類在中亞棉區(qū)分布范圍廣,發(fā)生數(shù)量較多。為害較為嚴重的有黃地老虎、警紋地老虎和顯紋地老虎,其次為小地老虎Agrotisipsilon、Ochropleuraflammatra和八字地老虎Xestiac-nigrum等[4-8]。

1.4.4.1黃地老虎

寄主有苜蓿、玉米、棉花、小麥、大麥、甜菜、馬鈴薯、蘿卜、各種蔬菜等多種作物、樹苗和多種雜草。中亞地區(qū)一年發(fā)生3代,南部棉區(qū)少數(shù)發(fā)生4代。均以老熟幼蟲在5～10 cm土下越冬,以向陽田埂居多。越冬場所多在苜蓿地、馬鈴薯地、甜菜地及撂荒地。越冬幼蟲于3月中下旬上升至土表開始化蛹,4月上旬達化蛹盛期,蛹期1個月左右。越冬代成蟲盛期在4月中旬至5月初,5月上旬達產(chǎn)卵盛期。第一代幼蟲為害期在5月中下旬。第一代成蟲羽化盛期在6月中旬至6月下旬。第二代成蟲羽化盛期在8月上中旬。10月下旬第三代老熟幼蟲進入越冬場所越冬。

1.4.4.2警紋地老虎

分布于中亞全部農(nóng)區(qū),寄主有馬鈴薯、玉米、苜蓿、棉花、甜菜、蘿卜、大白菜等多種作物。中亞各國一年發(fā)生2代,以老熟幼蟲在土中越冬,越冬深度4～7 cm。烏茲別克斯坦中南部及土庫曼斯坦翌年3月中旬開始化蛹,4月上旬為化蛹盛期,羽化高峰在5月上旬至5月下旬。第一代幼蟲在5月中下旬為害苜蓿、玉米、馬鈴薯和棉花等作物,第一代成蟲羽化在6月上中旬。第二代幼蟲主要為害苜蓿、玉米、甜菜和馬鈴薯等作物,第二代成蟲羽化盛期在7月上中旬。10月下旬以老熟幼蟲入土越冬。

1.4.4.3顯紋地老虎

主要為害玉米、甜菜、番茄等作物。有時也為害棉花,歷史上曾有過發(fā)生為害嚴重的年份,如1976年春和1977年春,顯紋地老虎分別在烏茲別克斯坦費爾干納州、塔什干州暴發(fā),對棉花造成了嚴重危害[5]。在中亞地區(qū)一年發(fā)生1代,以卵在土壤表層、雜草下或土縫中越冬。越冬卵于翌年3月下旬至4月上旬開始孵化。1～2齡幼蟲先取食雜草,4月中旬至5月上旬,3～4齡幼蟲侵入農(nóng)田為害作物幼苗。5月上中旬開始入土化蛹,5月下旬至6月上旬開始羽化,6月中旬達羽化高峰。成蟲多聚集在雜草下越夏,9月中旬越夏成蟲開始取食補充營養(yǎng),10月上中旬產(chǎn)卵越冬。

1.5 盲蝽

中亞地區(qū)為害棉花的盲蝽主要是苜蓿盲蝽Adelphocorislineolatus和牧草盲蝽Lyguspratensis,屬半翅目Hemiptera盲蝽科Miridae。

1.5.1苜蓿盲蝽

是為害棉花的主要盲蝽,在中亞地區(qū)發(fā)生數(shù)量及為害程度均大于牧草盲蝽。苜蓿盲蝽寄主植物有160余種,除為害棉花外,還為害苜蓿、向日葵等多種作物以及多種雜草[5,8,10]。在中亞地區(qū)一年發(fā)生3～4代。每年9月下旬,末代成蟲在越冬寄主上產(chǎn)卵,以卵在苜蓿、雜草、棉花莖稈內(nèi)越冬。翌年4月上旬孵化出第一代若蟲,5月上旬開始羽化出成蟲[4-5,8,10]。

1.5.2牧草盲蝽

寄主植物有50余種,除為害棉花外,還為害苜蓿、甜菜、油菜、蘿卜、向日葵、胡蘿卜和白菜等多種作物及棗、梨等果樹[8,10]。中亞地區(qū)牧草盲蝽一年發(fā)生3～4代。以成蟲在枯枝落葉下和樹皮內(nèi)越冬,翌年3月中、下旬成蟲出蟄,在各種雜草或早春作物上取食。3月下旬至4月上旬產(chǎn)卵繁殖,將卵產(chǎn)在植物的幼嫩組織內(nèi),如嫩莖、葉柄、花柄等處。5月份開始侵入棉田,在棉花整個生長季節(jié)均可為害[5,8,10]。

1.6 蝗蟲

蝗蟲主要發(fā)生在新開墾的棉田以及荒漠過渡帶棉田,傳統(tǒng)棉區(qū)蝗蟲種類并不多,棉田常見的種類有:摩洛哥戟紋蝗Dociostaurusmaroccanus、東亞飛蝗Locustamigratoriamigratorioides、意大利蝗Calliptamusitalicus、旱地星翅蝗Calliptamusturanicus、黃脛戟紋蝗Dociostauruskraussinigrogeniculatus[4-6]。

1.7 蟋蟀

棉田蟋蟀發(fā)生數(shù)量較大,為害較為嚴重的是田蟋Grylluscampestris,發(fā)生較輕的有沙漠黑蟋Melanogryllusdesertus和特蘭樹蟋Oecanthusturanicus[4]。田蟋和沙漠黑蟋以老熟若蟲在地表土縫內(nèi)越冬,一年發(fā)生1代;特蘭樹蟋以卵在芝麻、駱駝刺、甘草等寄主植物莖稈內(nèi)越冬,一年發(fā)生1代。

1.8 其他害蟲

1.8.1Platyedravilella

Platyedravilella屬鱗翅目Lepidoptera麥蛾科Gelechiidae,分布于中亞地區(qū)所有棉花種植區(qū)域。形態(tài)特征與棉紅鈴蟲非常相似,生活史及為害方式不同[4-6]。一年發(fā)生2代。在烏茲別克斯坦布哈拉州每年4下旬至5月初,越冬代成蟲開始在藥蜀葵Althaeaofficinalis上產(chǎn)卵,第一代幼蟲在藥蜀葵上取食為害。棉花蕾期至初花期,第一代成蟲開始羽化,將卵產(chǎn)在棉株頂端,卵單產(chǎn)。初孵幼蟲取食棉株頂端幼嫩葉片,逐漸從棉株頂端或生長點鉆入棉稈5～8 cm處為害,不為害棉稈木質(zhì)化部分[8]。

1.8.2歐洲玉米螟

歐洲玉米螟Ostrinianubilalis(Hübner)屬鱗翅目Lepidoptera草螟科Crambidae,多食性鉆蛀害蟲,中亞各農(nóng)區(qū)均有分布,在費爾干納盆地發(fā)生數(shù)量較多。寄主有玉米、高粱、棉花、大麻、馬鈴薯、向日葵、辣椒等作物和蒼耳、稗草、狗尾草、蘆葦?shù)入s草。在玉米、高粱等喜好寄主缺乏的情況下才為害棉花,以幼蟲鉆蛀棉花莖稈、蕾、鈴為害。屬于棉田的次要害蟲[5]。

1.8.3溫室白粉虱

溫室白粉虱Trialeurodesvaporariorum屬同翅目粉虱科 Aleyrodidae。中亞地區(qū)溫室白粉虱從1970年開始侵入棉田,目前分布于中亞地區(qū)所有植棉區(qū)。寄主植物有黃瓜、茄子、番茄、辣椒、豆類、白菜、蘿卜、芹菜、棉花等農(nóng)作物,還可為害花卉、果樹、雜草等植物[5,8]。在烏茲別克斯坦南部及土庫曼斯坦,溫室白粉虱主要在溫室內(nèi)越冬,露天環(huán)境下僅有4%可以越冬。大田作物生長季節(jié)溫室白粉虱在室外可繁殖7～8代,春秋季在溫室大棚內(nèi)繁殖4～5代,一年可繁殖11～13代。一般情況下在棉田繁殖3～4代,7月底棉田溫室白粉虱數(shù)量急劇下降,8月份開始棉田很少發(fā)現(xiàn)[9]。

2 棉田害蟲綜合防治技術(shù)

中亞地區(qū)棉花害蟲防治采取以生物防治為主的綜合防治策略。在保護利用自然天敵的基礎(chǔ)上,田間釋放規(guī)?；斯し敝车奶鞌忱ハx,以達到控制棉田害蟲發(fā)生與為害的目的,其他相應防治措施的實施均以減少對天敵的殺傷為前提進行。

2.1 農(nóng)業(yè)防治

1)清理棉田。棉花采收后,將棉稈連根拔除,秋冬季清除棉田殘枝落葉,實施秋耕冬灌,壓低棉田土壤中的越冬蟲口基數(shù)。

2)輪作倒茬。棉花與苜?；蛴衩纵喿?以棉花與苜蓿輪作為主。最近幾年增加了小麥種植面積,開始逐步實施棉花與小麥輪作措施。

3)提倡覆膜栽培。當?shù)孛藁ㄒ月兜卦耘酁橹?，苗期害蟲為害嚴重，棉田覆膜栽培可增加土壤溫濕度，利于棉苗快速生長，減少地老虎等地下害蟲對苗期棉花的為害[12]。

2.2 物理防治

目前烏茲別克斯坦大面積使用的是配制發(fā)酵液誘殺棉鈴蟲成蟲。發(fā)酵液的配制方法如下:在10 L水內(nèi)加入300 g白砂糖、400 g蘋果干和15 g蜂蜜配制成混合液,將配制好的混合液用溫火煮30 min,關(guān)火后使其逐漸冷卻。冷卻期間加入14 g酵母,在常溫下放置5～6 h,即可完成發(fā)酵液配制。將液體發(fā)酵液按每罐200 g裝入塑料罐內(nèi),以每公頃10罐的密度掛在棉田周圍,可誘殺棉鈴蟲成蟲,也可用于害蟲預測預報。

2.3 生物防治

烏茲別克斯坦棉花害蟲生物防治,采取自然天敵保護利用和田間釋放人工繁殖天敵昆蟲的措施[13-14]。

自然天敵保護利用有以下3種措施,一是秋冬季保留田邊、果園、林帶內(nèi)雜草、老樹皮及枯枝落葉,為天敵昆蟲安全越冬提供場所；二是保護早春開花雜草、棉花與苜蓿鄰作,為天敵昆蟲提供春季食物來源和繁衍寄主條件；三是控制棉田化學農(nóng)藥使用面積和使用量,烏茲別克斯坦政府規(guī)定農(nóng)戶使用化學農(nóng)藥的面積不得超過棉花種植面積的20%,并且不能連片使用,以此減輕春夏季農(nóng)藥對自然天敵的傷害程度[5,11,13-15]。

烏茲別克斯坦實現(xiàn)了人工繁殖天敵利用產(chǎn)業(yè)化。根據(jù)棉花分布情況,在全國建立了布局合理、科學有效的天敵昆蟲繁殖基地和生物防治技術(shù)推廣應用體系。由塔什干國立農(nóng)業(yè)大學生物防治中心和國家植物保護研究所負責天敵昆蟲資源開發(fā)、人工繁殖技術(shù)研究以及天敵生產(chǎn)技術(shù)指導,并提供全國各天敵工廠所需的天敵種源。全國共建立了870多個天敵工廠,遍布棉花主產(chǎn)區(qū)的各個州、縣。各天敵工廠負責天敵生產(chǎn)計劃的制定、天敵昆蟲的擴繁和銷售,并承擔天敵釋放的技術(shù)指導工作[15-19]。全國80%以上的天敵工廠屬于國有企業(yè),由各州、縣植保站監(jiān)督管理;其余近20%的天敵工廠由私人投資建設運營,政府予以資金補貼。在烏茲別克斯坦,天敵昆蟲大規(guī)模生產(chǎn)和應用作為一項重要的植保措施由政府給予政策支持,在政府相關(guān)部門的統(tǒng)一管理下實施,政府要求所有種植戶和農(nóng)場每年必須購買天敵昆蟲,并按規(guī)定時間釋放,釋放天敵昆蟲的面積不得低于棉花種植面積的80%。烏茲別克斯坦目前實現(xiàn)批量人工繁殖的天敵昆蟲有暗黑赤眼蜂Trichogrammapintoi、麥蛾繭蜂Habrobraconhebetor和普通草蛉Chrysoperlacarnea,每年生產(chǎn)赤眼蜂5 t、麥蛾繭蜂50億頭、草蛉25億頭,此外還繁殖麗蚜小蜂Encarsiaformosa和獵蝽,但是繁殖規(guī)模和使用面積較小。

烏茲別克斯坦注重天敵資源的引進和開發(fā)利用。近年來,從以色列引進了一種針對溫室白粉虱的寄生性天敵,已在田間定殖,并形成了穩(wěn)定的種群。每年從田間回收后在新的棉區(qū)釋放,對溫室白粉虱起到了較好的防治效果。從荷蘭引進的捕食蝽和捕食螨防治棉蚜和害螨也取得了較好的效果。

2.3.1赤眼蜂的應用

烏茲別克斯坦赤眼蜂資源豐富,已發(fā)現(xiàn)有24種,棉田常見種類有:暗黑赤眼蜂、廣赤眼蜂Trichogrammaevanescens、食胚赤眼蜂Trichogrammaembryophagum、卷蛾赤眼蜂Trichogrammacacoeciae和顯棒赤眼蜂Trichogrammasemblidis,其中,暗黑赤眼蜂實現(xiàn)了工廠化繁育和田間釋放。

在赤眼蜂的人工繁育技術(shù)研發(fā)方面,烏茲別克斯坦已研究出一整套較為先進完善的工廠化繁殖工藝技術(shù)和設備。以麥蛾Sitotrogacerealella卵作為暗黑赤眼蜂的中間寄主,按工藝流程所需設備主要包括:麥蛾飼料消毒處理設備、麥蛾飼養(yǎng)與機械化收蛾設備、麥蛾產(chǎn)卵及收卵設備、麥蛾卵繁蜂機具、寄生卵發(fā)育和貯藏設備等。為保證赤眼蜂產(chǎn)品質(zhì)量,烏茲別克斯坦國家植物保護研究所和塔什干國立農(nóng)業(yè)大學生物防治中心每年秋季從田間采集暗黑赤眼蜂蜂種,經(jīng)室內(nèi)擴繁后保存作為下一年的蜂種,并在蜂種的繁殖過程中利用寄主轉(zhuǎn)換進行蜂種的復壯,以免連續(xù)多代用麥蛾卵繁殖引起蜂種在田間的適應性和寄生能力下降[20-21]。

人工繁殖和田間釋放的暗黑赤眼蜂可寄生棉鈴蟲、地老虎、苜蓿夜蛾、甜菜夜蛾和其他鱗翅目害蟲的卵。為了防治黃地老虎及其他鱗翅目害蟲,于春季黃地老虎產(chǎn)卵期(3月-4月),在路邊、棉田田埂、水渠邊、林帶等區(qū)域雜草上,以及麥田、苜蓿田、早春蔬菜田釋放暗黑赤眼蜂。采取釋放成蜂的方法,按5萬～6萬頭/hm2,間隔5～7 d釋放1次,共釋放3次。防治棉鈴蟲則在其產(chǎn)卵初期放蜂,采用專業(yè)機械設備將剛羽化的成蜂均勻釋放在棉田內(nèi),第一代按6萬、8萬、6萬頭/hm2(共20萬頭/hm2)的量釋放3次,間隔期 5～7 d;第二代、第三代按每代釋放3次,每次5萬～6萬頭/hm2,間隔期仍為 5～7 d[22]。

2.3.2麥蛾繭蜂的應用

烏茲別克斯坦研究出麥蛾繭蜂人工繁殖用于防治棉田棉鈴蟲等鱗翅目幼蟲的技術(shù)。以大蠟螟Galleriamellonella為麥蛾繭蜂的中間寄主,利用人工飼料飼養(yǎng)大蠟螟,待其幼蟲發(fā)育至化蛹前,將種蜂與幼蟲按一定比例接入繁蜂器皿,在適宜條件下,每頭大蠟螟幼蟲可繁殖約20頭麥蛾繭蜂。麥蛾繭蜂繁殖具有一套生產(chǎn)線,生產(chǎn)線包括加工大蠟螟幼蟲飼料的設備、大蠟螟和繭蜂繁殖發(fā)育的人工氣候箱、大蠟螟幼蟲篩選器具、折紙機、繭蜂回收及繭蜂數(shù)量測定設備、繭蜂成蜂機械化收集設備等,一條生產(chǎn)線在一個生產(chǎn)周期可生產(chǎn)約500萬頭繭蜂。近幾年,為提高繭蜂繁殖效率,降低生產(chǎn)成本,塔什干國立農(nóng)業(yè)大學生物防治中心研發(fā)了麥蛾繭蜂幼蟲人工飼料,目前處于試用階段[23-24]。

麥蛾繭蜂主要寄生棉鈴蟲3～6齡幼蟲,于棉鈴蟲2～3齡幼蟲期在田間釋放成蜂。放蜂量取決于田間棉鈴蟲幼蟲數(shù)量,一般放蜂量按照雌蜂與棉鈴蟲幼蟲1∶10的比例。如果田間棉鈴蟲幼蟲發(fā)生數(shù)量較大,可按1∶5的比例放蜂。如果田間棉鈴蟲幼蟲數(shù)量少,則按1∶15的比例放蜂。每代棉鈴蟲幼蟲期放蜂3次,間隔7～8 d。當棉鈴蟲百株幼蟲量超過7～8頭時,不再釋放天敵昆蟲,需要采取化學防治措施[22]。

2.3.3草蛉的應用

烏茲別克斯坦棉田常見草蛉有普通草蛉Chrysoperlacarnea、大草蛉Chrysopapallens、白線草蛉Chrysopaalbolineata等,人工繁殖和田間釋放的草蛉為普通草蛉。以麥蛾卵和低齡幼蟲、大蠟螟卵和低齡幼蟲進行草蛉人工繁殖。草蛉繁殖有整套繁殖工藝和配套機械設備,其中包括草蛉幼蟲飼養(yǎng)設備、飼料自動添加器、草蛉蛹(繭)收集機具、草蛉成蟲產(chǎn)卵箱、草蛉卵收集機具等。近年來,為提高草蛉繁殖效率,降低生產(chǎn)成本,塔什干國立農(nóng)業(yè)大學生物防治中心研發(fā)了草蛉成蟲人工飼料,配制了草蛉成蟲補充營養(yǎng)液并形成了產(chǎn)品[25]。

繁育和釋放的普通草蛉主要用于控制棉蚜、薊馬、棉鈴蟲、棉葉螨和苜蓿盲蝽。

控制棉蚜,每年3月上中旬,當每平方米雜草上有2頭蚜蟲(即20 000頭/hm2蚜蟲)時,即在棉田田埂、水渠邊、林帶等區(qū)域的雜草上釋放,數(shù)量按草蛉卵與蚜蟲1∶100的比例釋放3～4日齡草蛉卵(灰卵)。4月中下旬,棉田蚜蟲發(fā)生初期,按草蛉卵與蚜蟲 1∶1的比例釋放草蛉卵,每10 d釋放1次,共釋放2次。5月下旬,針對棉花蚜蟲按1∶100的比例釋放1次草蛉成蟲。

棉田薊馬發(fā)生初期,在棉田按草蛉與薊馬 1∶1的比例釋放草蛉卵,每10 d釋放1次,共釋放2次。

當棉田10 m2有棉鈴蟲卵1～2?；虻妄g幼蟲達到2頭時,按草蛉與棉鈴蟲卵 1∶5或草蛉與棉鈴蟲幼蟲1∶1的比例釋放草蛉卵,每10 d釋放1次,共釋放2次。

針對棉花葉螨,5月上旬釋放1次草蛉卵。8月份以后,視棉田葉螨發(fā)生情況,按草蛉卵與葉螨1∶10或1∶20的比例釋放草蛉卵,共釋放2次,間隔10 d。如果有必要,每隔10 d,按500～1 000粒卵/hm2的量繼續(xù)釋放草蛉卵。

針對苜蓿盲蝽若蟲,按草蛉卵與苜蓿盲蝽若蟲1∶10或1∶20 進行釋放。共釋放2次,間隔10 d。如果有必要,每隔10 d,按500～1 000粒卵/hm2的量繼續(xù)釋放草蛉卵。

2.3.4麗蚜小蜂的應用

烏茲別克斯坦麗蚜小蜂Encarsiaformosa人工繁殖技術(shù),所用寄主植物有煙草、番茄等,首先在煙草上繁殖溫室白粉虱,然后用溫室白粉虱繁殖麗蚜小蜂。田間應用,根據(jù)棉田溫室白粉虱發(fā)生程度,每百平方米釋放麗蚜小蜂20～30頭[26]。

2.4 化學防治

烏茲別克斯坦政府嚴格控制化學農(nóng)藥的使用,要求農(nóng)戶使用化學農(nóng)藥的面積不得超過20%,并且不能連片使用,只允許在釋放天敵昆蟲后防治效果較差的區(qū)域點片使用。農(nóng)戶購買和使用化學農(nóng)藥,要提前向當?shù)刂脖Ｕ旧暾?植保站技術(shù)人員調(diào)查認為蟲量達到化學指標、確需使用化學農(nóng)藥后,才允許農(nóng)戶購買并按規(guī)定用量使用(表1),并且每次噴灑化學農(nóng)藥時要有植保站技術(shù)人員現(xiàn)場監(jiān)督指導[27-28]。

表1 烏茲別克斯坦棉田害蟲(螨)防治指標與藥劑用量

3 結(jié)論與討論

3.1 我國棉田優(yōu)勢綜合防控技術(shù)的輸出與應用

中亞地處亞歐大陸的中心地帶,是溝通亞歐之間交通的必經(jīng)之路,隨著我國與中亞地區(qū)貿(mào)易量的增長和“一帶一路”合作倡議的提出,使得我國新疆和中亞五國成為“一帶一路”倡議的重要合作區(qū)域。中亞地區(qū)與中國新疆氣候條件相近,都具備干旱區(qū)農(nóng)業(yè)綠洲的基礎(chǔ)生態(tài)條件[29],棉田節(jié)肢動物群落結(jié)構(gòu)以及害蟲發(fā)生特點具有一定的相似性,棉花病蟲害防治技術(shù)有較強的借鑒價值。雖然前蘇聯(lián)對中亞地區(qū)棉花病蟲害防治技術(shù)進行了較深入的研究,特別是在棉花害蟲天敵規(guī)模化繁殖及應用方面,形成了一套比較成熟的技術(shù)措施。但蘇聯(lián)解體后,中亞地區(qū)對棉花害蟲綜合防治技術(shù)研究緩慢,對于當前棉田害蟲綜合防控的新技術(shù)、新方法的應用較為匱乏,尤其是實驗室設備和試驗手段基本停留在20世紀90年代。近年來烏茲別克斯坦農(nóng)業(yè)專家及農(nóng)業(yè)企業(yè)對我國無人機施藥技術(shù)表現(xiàn)出濃厚的興趣,我國可在此方面與烏茲別克斯坦開展深入合作研究。

未來在已有的合作基礎(chǔ)上,借助“一帶一路”合作倡議構(gòu)想的推進,共建有害生物綠色防控聯(lián)合實驗室進行研究。針對中亞五國棉田害蟲綜合防控的薄弱環(huán)節(jié),將我國棉田害蟲綜合防控的成熟技術(shù)進行輸出和應用,將有利于雙方在害蟲綜合防治方面的研究和交流,與我國新疆植棉區(qū)域進行互補,實現(xiàn)雙贏[30]。

3.2 學習借鑒烏茲別克斯坦棉田害蟲生物防治技術(shù)

長期以來,中亞五國的棉田害蟲綜合防治策略建立在生物防治的基礎(chǔ)上,其在天敵擴繁和應用方面已進行了大量的試驗和應用,積累了較多的經(jīng)驗。烏茲別克斯坦通過人工擴繁赤眼蜂和麥蛾繭蜂,在棉田進行常年釋放,使得棉田有較大的種群基數(shù),釋放赤眼蜂和麥蛾繭蜂的防治效果分別在40%～50%和30%～40%,核算為人民幣成本分別在12～15元/年·hm2和18～20元/年·hm2;在棉田棉蚜發(fā)生初期,即點片發(fā)生時利用普通草蛉對棉蚜進行控制,防效可達30%～40%,防治成本約為人民幣50～60元/年·hm2。

新疆作為我國最大的省級行政區(qū),占我國國土面積的六分之一,是我國最大的商品棉生產(chǎn)基地。近年來隨著新疆農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展,單純依靠化學農(nóng)藥防治害蟲已無法完全滿足生產(chǎn)需求,同時會帶來害蟲抗藥性上升、環(huán)境污染和殺傷自然天敵等一系列問題,因此未來對于棉田害蟲生物防治策略的需求不可估量[31]。我國新疆地區(qū)的科研人員針對棉田害蟲生物防治技術(shù)與烏茲別克斯坦進行了長期合作交流,就草蛉、赤眼蜂和繭蜂等棉田天敵的擴繁和應用技術(shù)開展研究,取得了一定成績。針對新疆棉田的生物防治,應在發(fā)掘本地區(qū)優(yōu)勢種昆蟲資源的基礎(chǔ)上,深入研究天敵昆蟲對棉田害蟲的控制作用,借鑒中亞五國已有的研究方法和經(jīng)驗,科學發(fā)展棉田害蟲生物防治技術(shù)。

3.3 共同推進棉花重大害蟲區(qū)域性綜合防控技術(shù)進步

據(jù)統(tǒng)計,2020年我國棉花皮棉產(chǎn)量為1 865 kg/hm2[32],為中亞五國平均單產(chǎn)的2倍。中亞五國在棉田害蟲綜合防治方面,多采用以生物防治為主的技術(shù),在生態(tài)調(diào)控、物理防治和化學防治方面的研究和應用較為落后,并沒有形成相應配套的害蟲綜合防治體系。棉田害蟲綜合防治作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一項重要舉措,對于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。針對中亞五國在綜合防治技術(shù)上的缺失,我國在害蟲預測預警、化學農(nóng)藥減施增效、生態(tài)調(diào)控、轉(zhuǎn)基因作物應用、有害生物演替規(guī)律、無人機遙感技術(shù)以及重大害蟲區(qū)域性防控技術(shù)等方面均進行了全面深入的研究,廣泛將生物技術(shù)與信息技術(shù)應用于棉田綜合防治,集成各項防治策略,建立系統(tǒng)的棉田害蟲綜合防治體系,因地制宜地發(fā)展棉田害蟲綜合防治技術(shù)[33]。雙方作為植棉大國,未來應進一步加強交流,共同推進棉花產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。