驅避色防治平菇蚊、蠅類害蟲的效果評價

姜婷婷,劉 斌,宮海華,3,李子玲*,姚曉華,霍 行,4

(1. 廣西大學農學院/廣西大學食用菌研究所,南寧 530005;2. 淄博市農業科學研究院,山東淄博 255033;3. 濰坊昌大園林綠化工程有限公司,山東濰坊 261000;4. 南寧市綠化工程管理中心,南寧 530005)

平菇Pleurotusostreatus屬擔子菌門Basidiomycota層菌綱Hymenomyeetes傘菌目Agaricales側耳科Pleurotaceae側耳屬Pleurotus,具有獨特的木質素分解性能,富含蛋白質、礦物質以及維生素B、C和D(Bellettinietal., 2018),口感滑嫩,深受消費者喜愛。但與其他食用菌一樣,平菇在栽培過程中常遭受各種害蟲為害,影響其產量和品質(Beyer, 2013; Pecchia, 2013; Albertó, 2017; Rinker, 2017)。蚊、蠅類害蟲是為害平菇最主要的一類害蟲(Shamshad, 2010; Shinetal., 2011),由于蟲體顏色深、體型小,在危害初期不易被發現,一旦后期暴發將帶來不可挽回的損失(沈登榮等, 2009)。據報道,國內的平菇蚊、蠅類害蟲種類主要有異遲眼蕈蚊BradysiadifformisFrey、平菇厲眼蕈蚊Lycoriellapleuroti、黑糞蚊Scatopse sp.、真菌癭蚊MycophilafungicolaFelt、蛆癥異蚤蠅MegaseliascalarisLoew等。這些害蟲以幼蟲鉆蛀取食平菇的菌絲和子實體,造成菌絲退化、子實體不能正常生長,此外還能傳播病菌引起病害,極大地影響平菇種植的經濟效益(孫士英和呂澤勛, 1991; 姜婷婷等, 2016)。平菇子實體生長迅速,從種植到收獲間隔期很短,化學農藥在防治平菇害蟲時受到很大限制,因此亟須探索更經濟便捷、安全有效的害蟲綠色防控措施。目前在平菇生產上已廣泛應用的無害化防控措施主要有懸掛黃色粘蟲板(穆洪雁, 2012)、設置殺蟲燈(王瑾等, 2013a)、覆蓋防蟲網(陳家翔等, 2015)等。其中懸掛黃色粘蟲板主要利用蚊、蠅類害蟲對黃色具有正趨性的特點,以黃色作為刺激因子,引誘害蟲飛至粘蟲板附近并將其粘著固定致死從而達到防治目的。這項措施不僅能有效控制蟲害且無農藥殘留、對人畜安全。大量的研究表明,昆蟲不僅會對某些特定的顏色表現正趨性,也會對某些特定的顏色表現負趨性,例如,蚜蟲、煙粉虱BemisiatabaciGennadius和棕櫚薊馬ThripspalmiKarny成蟲對銀色有負趨性(Kawai, 1990; 楊菁, 2003; 張太保, 2007),且棕櫚薊馬對黑色也有負趨性,在田間覆蓋黑色地膜可干擾棕櫚薊馬入土化蛹,使棕櫚薊馬脫水致死(Salas, 2004)。令昆蟲表現負趨性的顏色稱之為驅避色,利用驅避色防治害蟲在生產上已有一些成功的例子,如在西葫蘆田間覆蓋銀灰色反光聚乙烯薄膜,避蚜效果達89.14%,進而有效控制因蚜蟲傳播的西葫蘆病毒病(楊崇實, 1981)。對平菇蚊、蠅類害蟲的防治,也有報道利用色值閾由寬到窄設計粘蟲板研究其趨色性,發現蚊、蠅類害蟲對三原色光RGB(Red,Green,Blue)值為169, 169, 169的灰色有較強的負趨性,在平菇菌袋外加套這種顏色的塑料膜,能降低蟲口數12.5%,菌袋被害率下降13.3%,同時產量增加14.1%(王瑾, 2013b)。在平菇栽培過程中,除了使用塑料菌袋包裝培養基外,還常用編織地膜鋪蓋地面、用塑料膜覆蓋栽培棚,利用害蟲的趨光(色)性充分發揮這些栽培設施的顏色來“推-拉”防治平菇害蟲(余靜等, 2013),在不增加生產成本的前提下,還能有效降低蟲口數量,從而減少農藥的使用量(次數)達到提高產量和品質的目的。

為明確平菇蚊、蠅類害蟲驅避色(RGB=169, 169, 169)菌袋、地膜和棚膜栽培對蚊、蠅類害蟲的綜合防控效果以及各因素的貢獻率,本研究采用正交試驗設計的原理和方法設計了不同的處理組合進行田間小區試驗,以期評估平茹配套栽培設施驅避色對平菇蚊、蠅類害蟲的防治效果及對平菇產量的影響,為驅避色在平菇蚊、蠅類害蟲防治中的應用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 供試平菇品種

試驗品種為茶39,由廣西大學食用菌研究所提供。

1.2 供試驅避色生產物料

定制驅避色菌袋(色值RGB=169, 169, 169,長41.8 cm,寬23.3 cm,厚0.03 mm);定制驅避色編織地膜(色值RGB=169, 169, 169, 寬2 m);定制驅避色棚膜(色值RGB=169, 169, 169, 寬2 m)。

1.3 試驗方法

于2019年4月在廣西南寧市安吉鎮永寧村菇場(22°54′7″N,108°18′25″E)進行,種植場栽培設施為簡易大棚(480 m2),棚頂使用黑色遮陽網搭蓋。平菇蚊、蠅類害蟲在試驗期間混合發生,主要種類是異遲眼蕈蚊、黑糞蚊和異蚤蠅Megaseliasp.。以常規袋料栽培法栽培平菇,所用塑料菌袋、編織地膜、棚膜的顏色為考查因素,設供試驅避色和常規色2個水平,見表1。用正交設計法設計三因素二水平的正交試驗,所得試驗方案見表2。試驗共設4個處理3次重復,每試驗小區面積為2 m×2 m,地面鋪設編織地膜,菌包置于編織地膜上,每小區放置200個菌包,排布成3行,每行堆疊4層菌包,上置2 m×2 m×1.8 m的鐵質棚架并用寬1 m的棚膜搭掛在四周和棚頂,各幅棚膜之間靠接但不粘接,留出縫隙以利通風。小區之間相互間隔1 m,隨機區組排列。栽培所用培養料配方為木屑(45%)、麩皮(13%)、石灰(1%)、石膏(1%)、棉籽殼(40%)和水(65%)。將培養料裝入菌袋,每袋裝料2.5 kg,經滅菌、接種后排布到各小區,按常規進行菌絲培養和出菇管理。菌包出菇后及時采收,并在采收第1潮菇后第5天,撤去棚架上的棚膜,罩上60目防蟲網使菌包內感染的蚊、蠅類害蟲羽化后不會飛離,達到量化評估驅避色效果的目的。

表1 試驗的因素和水平Table 1 Factors and levels of experiment

表2 驅避色驅避率評價正交試驗方案Table 2 Orthogonal experimental scheme of control effect under the repellant color

1.4 調查方法

在第1潮菇收獲后第11天,即出菇后侵入菌包為害的蟲口開始羽化時,在各小區網籠內懸掛1張黃色粘蟲板,8 d后將黃板取出,統計黃板的粘蟲量。第1潮至第3潮菇收獲時分別稱量各小區子實體重量。

1.5 驅避率和增產率計算

害蟲防治措施的有效性通常以蟲口減退率來計算。在本試驗中,蚊、蠅類害蟲侵害菌包,首先是在菌包表面產卵,卵孵化后幼蟲開始咬食菌絲和子實體從而造成危害,但直接調查菌包中的蚊、蠅類害蟲幼蟲數量,存在難以準確計數、菌包被破壞不能繼續觀察等問題。因此,以被侵害后菌包羽化出的蚊、蠅類害蟲成蟲數量作為評價驅避色防治效果的依據,而在各小區網籠內懸掛黃色粘蟲板誘粘羽化出的成蟲獲得的粘蟲量也能夠較好地反映各網籠內成蟲的數量水平,因而將其用于驅避率計算。

式中:N1為處理1粘蟲量;N2為處理2粘蟲量;N3為處理3粘蟲量;NA對照為對照粘蟲量平均值。

另外,提高產量是實施各項害蟲防治措施的主要目標之一,也是措施有效性的重要指標之一,因此在試驗中對各小區平菇子實體的產量進行了測定、記錄,計算增產率。

式中:P1為處理1子實體總產量;P2為處理2子實體總產量;P3為處理3子實體總產量;PA對照為對照子實體總產量平均值。

1.6 數據統計分析

試驗數據采用Microsoft Excel 2010進行計算;應用SPSSAU統計學軟件對驅避率和各潮菇增產率進行極差計算,K為某因素某水平所對應的平均數之和,k為K的平均值,R為某因素的極差,依據極差大小判斷因素主次;采用SPSS 22.0軟件進行方差分析及顯著性檢驗,驅避率和增產率經過平方根反正弦轉換后,使之達到方差齊性要求再進行分析比較,數據以均值±標準誤統計;各因素水平的驅避率和各潮菇增產率差異顯著性進行鄧肯氏新復極差法檢測,具體參考夏傳濤等(2006)正交試驗的SPSS軟件數據處理方法。

2 結果與分析

2.1 不同因子對驅避率的影響

菌袋、地膜和棚膜的顏色顯著影響了驅避率(F=3.925,P<0.05;表3),驅避率最高的是處理1(驅避色菌袋+驅避色地膜+透明棚膜),最低的是處理3(透明菌袋+白色地膜+透明棚膜)。極差值最大的是RA(42.14%),最小的是RB(3.49%),因此可以判斷影響驅避率的因素主次順序為:A>C>B,且Ak2>Ak1,Bk2>Bk1,Ck1>Ck2,因此可以推斷驅避率最高的處理組合應為:A2+B2+C1,即驅避色菌袋+驅避色地膜+透明棚膜。A因素間驅避率差異極顯著(FA=67.271,PA=0 <0.01);B因素間驅避率差異不顯著(FB=0.462,PB=0.516>0.05);C因素(棚膜顏色)間亦無顯著差異(FC=4.086,PC=0.078>0.05)。菌袋顏色對驅避率影響顯著,驅避率最高的處理組合為驅避色菌袋+驅避色地膜+透明棚膜。

表3 驅避率方差分析和極差分析Table 3 Variance analysis and range analysis of control effect

2.2 不同因子對平菇增產率的影響

2.2.1不同因子對第1潮菇增產率的影響

菌袋、地膜和棚膜的顏色顯著影響了第1潮菇增產率(F=4.782,P<0.05;表4)。增產效果最好的是處理1,顯著高于其他處理。極差值最大的是RA(6.91%),最小的是RB(4.38%),可以判斷影響第1潮菇的因素主次順序為:A>C>B,與對驅避率的影響順序一致。Ak2>Ak1,Bk2>Bk1,Ck1>Ck2,因此可以推斷,第1潮菇產量最高的處理組合應為:A2+B2+C1,即驅避色菌袋+驅避色地膜+透明棚膜,也與驅避率最佳的處理組合一致。根據各因素水平因子和第1潮菇增產率數據進行方差分析,A因素(FA=3.979,PA=0.081>0.05)、B因素(FB=1.600,PB=0.242>0.05)和C因素(FC=2.736,PC=0.137>0.05)間沒有顯著差異。雖然驅避色菌袋+驅避色地膜+透明棚膜的組合第1潮菇增產率最高,但各因素對第1潮菇增產率影響不顯著。

表4 第1潮菇增產率方差分析和極差分析Table 4 Variance analysis and range analysis offirst growth rate

2.2.2不同因子對第2潮菇增產率的影響

菌袋、地膜和棚膜的顏色顯著影響了第2潮菇增產率(F=7.823,P<0.05;表5)。增產效果最好的是處理1,而增產率最不理想的是處理2。極差值最大的是RB(2.23%),最小的是RA(0.32%),可以判斷影響第2潮菇的因素主次順序為:B>C>A。Ak2>Ak1,Bk2>Bk1,Ck1>Ck2,因此可以推斷,第2潮菇產量最高的處理組合應為:A2+B2+C1,即驅避色菌袋+驅避色地膜+透明棚膜,與驅避率最佳和第1潮菇產量最高的處理組合一致。根據各因素水平因子和第2潮菇增產率數據進行方差分析,A因素(FA=0.011,PA=0.920>0.05)、B因素(FB=0.526,PB=0.489>0.05)和C因素(FC=0.345,PC=0.573>0.05)因素間沒有顯著差異。雖然驅避色菌袋+驅避色地膜+透明棚膜的組合模式第2潮菇增產率最高,但各因素處理對第2潮菇增產率影響不顯著,與對第1潮菇增產率影響一致。

表5 第2潮菇增產率方差分析和極差分析Table 5 Variance analysis and range analysis of second growth rate

2.2.3不同因子對第3潮菇增產率的影響

菌袋、地膜和棚膜的顏色顯著影響了第3潮菇增產率(F=4.372,P<0.05;表6)。增產效果最好的是處理1,而增產率最不理想的是處理3。極差值最大的是RA(7.52%),最小的是RB(1.30%),可以判斷影響第3潮菇的因素主次順序為:A>C>B,且Ak2>Ak1,Bk2>Bk1,Ck1>Ck2,因此可以推斷,第3潮菇產量最高的處理組合應為:A2+B2+C1,即驅避色菌袋+驅避色地膜+透明棚膜,與對驅避率和對第1潮菇增產率影響一致。根據各因素水平因子和第3潮菇增產率數據進行方差分析,說明A因素(FA=4.182,PA=0.075>0.05)、B因素(FB=0.126,PB=0.731>0.05)和C因素(FC=0.285,PC=0.608>0.05)因素間沒有顯著差異。雖然驅避色菌袋+驅避色地膜+透明棚膜的組合模式第三潮菇增產率最高,但各因素處理對第3潮菇增產率影響不顯著,與對第1潮菇、第2潮菇增產率影響一致。

表6 第3潮菇增產率方差分析和極差分析Table 6 Variance analysis and range analysis of third growth rate

2.2.4不同因子對前3潮菇增產率的影響

菌袋、地膜和棚膜的顏色顯著影響了前3潮菇增產率(F=11.543,P<0.05;表7)。增產效果最好的是處理1,而增產率最不理想的是處理3。通過極差分析法,根據R值大小,可判斷出3種因素對前3潮菇增產率的影響順序為:RA>RC>RB,即菌袋顏色>棚膜顏色>地膜顏色,且Ak2>Ak1,Bk2>Bk1,Ck1>Ck2,即驅避率最高的處理組合為驅避色菌袋+驅避色地膜+透明棚膜,與對驅避率、第1潮菇增產率、第3潮菇增產率影響一致。根據各因素水平因子和前3潮菇增產率數據進行方差分析,FA=5.909,PA=0.041 <0.05;FB=2.259,PB=0.171>0.05;FC=3.240,PC=0.110>0.05,說明A因素(菌袋顏色)間差異對前三潮菇增產率影響極顯著,B因素(地膜顏色)和C因素(棚膜顏色)因素間沒有顯著差異,與驅避率方差分析結果一致,說明驅避色菌袋不僅對驅避率影響顯著,也能顯著提高前3潮菇的總產量。

表7 前3潮菇增產率方差分析和極差分析Table 7 Variance analysis and range analysis of first three growth rate

3 結論與討論

正交試驗的最大優點是可以用較少的處理組合數研究較多的試驗因素(徐丹等, 2015)。本試驗將驅避色應用于菌袋、地膜和棚膜,運用正交試驗設計,分析4個不同處理的試驗結果,對通過3種途徑運用驅避色防治平菇蚊、蠅類害蟲的驅避率和增產效果進行評價,與單因素試驗相比,更能體現驅避色在不同處理水平應用下的耦合效應。

昆蟲的趨色性是顏色對昆蟲視覺系統產生刺激,使昆蟲表現引誘或驅避行為反應。光色條件不可分割,昆蟲視覺器官感受色彩的過程需要光的參與,從本質上說,昆蟲的趨色行為也是一種趨光行為。昆蟲與環境和植物間有著復雜的關系,趨色主導在一些昆蟲的飛行行為中得到驗證。溫室白粉虱Trialeurodesvaporariorum在降落到巴豆Crotontiglium綠葉和黃葉等顏色葉片的過程中,顏色刺激占主導地位,嗅覺刺激則占次要地位(Vaishampayanetal., 1975)。異色瓢蟲Harmoniaaxyridis可以感知黃色和綠色的存在,并能夠因此改變訪花行為或覓食行為(Mondoretal., 2000)。某些昆蟲對一定光譜區域有特殊的敏感性。蚜蟲對波長為575 nm的黃色卡趨性最強,卻對銀灰色有拒避性(胡小敏等, 2011)。溫室白粉虱對500 nm左右的黃綠色譜區域有敏感性,但對400～490 nm的藍光區則有驅避作用(Affeldtetal., 1983)。前期發現淺灰色(RGB=169, 169, 169)對平菇雙翅目害蟲具明顯驅避作用(王瑾, 2013b),當栽培環境應用該驅避色后,理論上能減少害蟲種群數量,從而提高栽培產量。試驗結果表明,驅避色菌袋+驅避色地膜+透明棚膜的處理組合是獲得最好驅避率和最高增產率的最優組合,與對照組相比,驅避率增加了45.63%,各潮菇產量和總產量分別增加了11.29%,2.55%,8.82%和7.74%。菌袋顏色間差異對驅避率的影響最為顯著,對第1至第3潮菇增產率影響雖不顯著,但對前3潮菇增產率影響極顯著,而地膜顏色間差異和棚膜顏色間差異對驅避率和前3潮菇產量影響不顯著。綜合驅避率和各潮菇增產率特別是前3潮菇總產量的增產率的大小可以推斷,試驗最優處理組合為驅避色菌袋+驅避色地膜+透明棚膜,采用該驅避色應用模式,能有效控制平菇蚊、蠅類害蟲的為害。

在最優組合中,菌袋顏色、地膜顏色均取驅避色水平,而棚膜顏色則取常規(透明)水平,這一結果可能與顏色對平菇蚊、蠅類害蟲的作用距離有關。前期研究表明,供試驅避色對異遲眼蕈蚊、黑糞蚊等平菇蚊、蠅類害蟲的作用距離在30～40 cm之間(未發表資料),距離較短,而棚膜與蚊、蠅類害蟲為害的菌包距離遠遠超過這個數值,因此可能使棚膜的顏色不能發揮作用,無法被昆蟲的視覺系統所感受,造成用驅避色棚膜與用常規(透明)棚膜無明顯差異。本試驗采用小區試驗方法評價了驅避色對平菇蚊、蠅類害蟲的驅避率,而在長期大規模的生產栽培模式下,驅避色的防治效果、增產效用能達到何種水平有待進一步研究和考查。