无害化立体防控技术在茶园害虫防控中的应用

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  摘要:采用包括智能杀虫平台、生物导弹、苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis)+ 枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、捕食螨和异色瓢虫等防控技术,对贵州省凤冈县田坝茶区300 hm2茶园开展主要害虫智能无害化立体防控试验。通过2年实地应用,统计防控区主要害虫消长数据发现,无害化立体防控技术能有效控制田坝茶区茶银尺蠖、茶毛虫、木橑尺蠖、茶卷叶蛾、茶小绿叶蝉、茶棍蓟马、黑刺粉虱等多种害虫的发生,减轻了害虫对茶树的为害。防控区茶叶产品农药残留分析表明,茶叶样品中的农药残留量符合欧盟新修订的农药残留最大限量标准(EC)No. 396/2005要求。
  关键词:无害化防控;茶树害虫;农药残留最大限量
  Application of Harmless Overall Prevention and
  Control Technology in Tea Pest Control
  MAO Zhixiang1,XIAO Yuzhou2,KE Changbin1,ZHOU Yongsheng1,WANG Bo1,WANG Ning1,SHEN Qing1,JIANG Peihai1,XU Guoqing1,GUO Jun1,YANG Bo1,PENG Huiyin1,2
  1. Wuhan Caslife Biological Science and Technology Co., Ltd., Wuhan 430000, China;
  2. Wuhan Institute of Virology, CAS, Wuhan 430071, China
  Abstract: This paper introduced the application of harmless overall prevention and control technology (including
  intelligent insecticidal platform, biological missile, Bacillus thuringiensis, Bacillus subtilis, predatory mites and
  Harmonia axyridis) to control the main pests in Tianba tea garden of Fenggang County, Guizhou Province. Through two
  years of field application, it could be seen from the growth and decline data of major pests in field that the harmless
  overall prevention and control technology effectively controlled the major pests in Tianba tea garden (such as Scopula
  subpunctaria, Euproctis pseudoconspersa Strand, Culcula panterinaria, Homona coffearia, Empoasca pirisuga Matu-
  mura, Dendrothrips minowai Priesner, Aleurocanthus spiniferus, etc.). The tea products randomly selected from the
  field were sent to the third party to analyze pesticide residue. The results show that the pesticide residues in tea sam-
  ples met the maximum limits of pesticide residues in the European Union (EC) No.396/2005.
  Keywords: harmless overall prevention and control technology, tea pests, MRLs
  茶树病虫害防治是茶园管理的重要内容,直接影响茶叶的产量和品质。近年来,随着茶产业规模的迅速扩大,茶园病虫害防控难题越来越突出。一方面,由于各种地理气候条件和种植结构、栽培方式的变化,茶树病虫危害日益加重,如小贯小绿叶蝉、黑刺粉虱、茶尺蠖、突背斑红蝽、茶饼病等主要病虫害常年发生,且呈逐年加重态势,严重影响了茶叶的产量[1-4];另一方面,茶树病虫害绿色防治配套技术的滞后,已成为影响茶叶单产的关键因素之一[5-6],防治过程中农药的使用不当更是影响茶叶质量安全。因此,茶树病虫害防控工作的好坏,将直接影响到茶叶质量安全甚至茶產业的发展。
  近年来,国际上对茶叶农药残留的限量值要求不断提高。2016年4月,欧盟茶叶委员会将茶叶农残标准更新为227项,其中,207项是目前仪器检测的底限。2016年欧盟对法规(EC)No. 396/2005进行了再次修订,附录Ⅱ中共涉及茶叶农残限量标准258个、附录Ⅲ中共涉及茶叶农残限量标准152个、附录Ⅴ中共涉及茶叶农残限量标准83个。法规对茶叶中农残限量要求共493个,比2015年增加15个。面对这种情况,必须建设高品质的茶叶原料基地,从生产源头解决茶叶农药残留问题。
  目前,我国西南茶区茶叶病虫害防治仍以化学防治为主,由于农药使用的次数多、用量大,加之不规范施用农药现象普遍,使得茶叶农残超标问题突出,已严重影响西南茶区茶叶质量安全及出口信誉[7-10]。为提高茶叶质量,解决茶叶农残问题,贵州省凤冈县农业农村局实施了茶园害虫无害化绿色防控项目。无害化立体防控技术的关键是不使用化学农药,利用物理防治、生物防治等综合措施,在茶叶生长全过程控制害虫成虫、卵及幼虫数量。   一、材料与方法
  1. 示范区概况
  从2019年5月开始,在贵州省凤冈县茶海之心核心茶区用智能无害化立体防控技术监测并防治茶树害虫。示范区平均海拔1 000 m,年均气温15.2 ℃,夏季最高气温28.8 ℃,地形多为山地和丘陵,气候条件利于茶叶生长。核心茶区永安镇田坝村茶园树龄5~10年,防控面积300 hm2。防控区茶园主要害虫包括茶银尺蠖、茶毛虫、木橑尺蠖、茶卷叶蛾、茶小绿叶蝉、茶棍蓟马、黑刺粉虱等20多种。
  2. 防治措施
  (1)杀虫平台
  2019年3月至4月,在示范区布设100台风吸式智能杀虫平台、150台电击式杀虫平台和2台远程虫情监测仪。上述设备置于田坝村核心茶区300 hm2的范围内,间隔80~100 m布设1台,平台安装高度1.2~1.5 m,灯管高出茶蓬0.5 m。智能杀虫平台工作时间设定为21:00至次日2:00,年运行时间近180 d。为避免其在恶劣天气中受损,杀虫平台在环境相对湿度RH≥98%时自动关闭。
  (2)生防制剂
  生物导弹(毒蜂杀虫卡):生物导弹每个杀虫卡的病毒含量≥3 600亿 PIB,赤眼蜂出蜂率≥3 000 头/卡,无效卵率≤5%。使用时期为目标害虫成虫出现后,每公顷使用10枚,悬挂于茶树植株中上部阴凉处。
  微生物制剂:苏云金杆菌可湿性粉剂,系湖北农科谷生态科技有限公司产品,产品活性单位32 000 IU/mg;枯草芽孢杆菌含量为 2 000亿菌/g。使用时按产品说明书混用2种生物制剂,于阴天或下午对茶树叶片正、反面喷雾,以防治多种食叶类害虫幼虫,提高茶树抗病害能力。
  生物天敌昆虫:捕食螨,每袋300只,用于防治飞虱、茶叶瘿螨等;异色瓢虫,每包500只,用于防治蚜虫等,均按产品说明书悬挂于茶树植株中上部阴凉部位。
  3. 虫情调查方法
  根据田间总体布局,按东、西、南、北、中5点取样,即在苟园堡、浪竹茶园、茶心谷酒店、干田沟、黔雨茶厂等地茶园实施调查。每个样点采集100片嫩叶,每隔5 d调查1次,记录茶棍蓟马、茶小绿叶蝉、黑刺粉虱虫数。
  4. 防控效果调查方法
  为实地调查300 hm2核心茶区开展的智能无害化立体防控技术的实际效果,在苟园堡、茶心谷酒店、干田沟、浪竹茶园、黔雨茶厂5个防控区各选1台风吸式智能杀虫平台作为观察点,每隔2 d清理1次杀虫平台诱捕到的昆虫,并统计种类和数量。调查杀虫平台诱杀的茶银尺蠖、木橑尺蠖、茶毛虫、茶蚕、卷叶蛾、突背斑红蝽、鳃金龟等害虫的虫口数量。对虫情数据进行统计分析,绘制害虫虫情消长规律和防治效果图。
  2019年和2020年,分别从凤冈县防治区当年采收茶叶制成的产品中随机抽取待检样品,送交欧陆技术服务(苏州)有限公司,依据欧盟EN 15662—2018标准进行农药残留项分析。
  二、结果与分析
  1. 田间虫情调查结果与分析
  从2019年无害化立体防控区域茶棍蓟马、茶小绿叶蝉、黑刺粉虱、山香圆平背粉虱的种群数量消长统计结果(图1)可见,在防控示范区内,山香圆平背粉虱为害高峰期在5月,5月之后田间数量较少;茶棍蓟马为害高峰期在5—6月;茶小绿叶蝉为害高峰期在6月开始,持续到10月,在6月上旬和10月上旬呈现2个明显的高峰;黑刺粉虱为害期在7—9月,呈现较明显的3个为害高峰。茶树害虫持续期从春季到秋季,几乎覆盖了茶树的整个生长期。
  2. 不同昆虫的消长规律分析
  对2019—2020年田坝茶园5个防控区的智能杀虫平台诱集到的茶银尺蠖、鳃金龟、突背斑红蝽、木橑尺蠖、茶毛虫、茶蚕虫口数平均值的统计结果表明,2019年和2020年的虫情有较大变化,尤其是在成虫的高发期。
  5台智能杀虫平台设备诱集到的茶毛虫平均值,2019年和2020年的最大值均出现在9月中旬,分别为45只和7.4只,最大值出现的日期比较接近,但是数量2020年较2019年减少了83.6%(图2)。
  智能杀虫平台对茶银尺蠖种群诱杀数据显示,4月份时是成虫的高峰期,2020年诱集到的最大值接近80只,是2019年的2倍;但是在6月下旬的第二个成虫高峰期,2019年和2020年的最大值分别是38.2只和22.4只,2020年较2019年下降了42%(图3)。
  木橑尺蠖在1年的防治周期中呈现2个成虫高峰。6月底7月初为第一个高峰期,2019年和2020年平均诱集到的最大值分别是9.8只和1.6只;在第二个成虫高峰期,最大值分别为8.4只和2.4只,2020年较2019年分别下降了83.7%和71.4%。(图4)。
  突背斑红蝽的成虫高峰期出现在8月份,5台智能杀虫平台在2019年和2020年平均诱集到的成虫最大值分别为47.8只和30.2只,表明智能诱杀平台对节肢动物有一定的诱杀能力,但防控效果并不理想(圖5)。
  智能杀虫平台对鞘翅目昆虫鲜黄鳃金龟的诱杀效果较明显,在5月份的高发期,2019年和2020年诱集到的昆虫数最大值分别是956只和612只,2020年较2019年减少了36%。(图6)。
  7月末到8月初为茶蚕的高发期,2019年和2020年智能杀虫平台诱集到的最大值均为3.8只,但2019年9月底有第二个高峰,最大值是3.2只,而在2020年的同期几乎看不到有高峰出现,最大值只有1.2只(图7)。
  整体上来看,除了节肢动物门的突背斑红蝽,智能杀虫平台对茶园常见害虫都有较明显的诱杀效果,经过2年的防治和跟踪调查,凤冈茶园内的害虫数量有明显的减少。
  3. 茶叶产品农药残留检测
  在2019年的茶叶样品中检测出22种农药,其中联苯菊酯、虫螨腈、氯氟氰菊酯等杀虫剂,三唑醇、苯醚甲环唑等杀菌剂超出欧盟标准。这可能与试验区以往使用的化学农药有关,2019年开始的无害化防治并不能加速土壤中原有化学农药的降解[11]。   在2020年提交检测的茶叶产品中检测出5种农药,杀虫剂有联苯菊酯、啶虫脒和氯氟氰菊酯,杀菌剂有苯醚甲环唑和三唑醇,但均未超出欧盟标准,符合欧盟法规《食品和饲料中农药的最大残留限量的规定》当前有效版本的要求。这说明在停止使用化学农药的同时使用无害化立体防控技术,土壤中残留的化学农药成分可慢慢降解,使茶叶产品的质量逐渐提升。
  三、讨论
  目前,茶叶病虫害仍以化学防治为主,部分茶区由于农药使用次数多、用量大,造成茶叶产品农残超标,除了涉及食品安全问题,近年来也有数批次茶叶产品因农药残留超标出口受阻。随着人们对食品安全及生态环境安全意识的提高,已有越来越多的防控措施替代化学农药来防治病虫害[12-13]。在农、林、蔬、果、茶病虫害防治过程中,新型物理防治、生物防治和化学调控等技术措施正在兴起。
  在物理防治领域中,以杀虫灯为主的技术应用广泛[14],为减少靶标害虫的大发生发挥了重要作用。智能杀虫平台系列产品,利用光、电、数控集成、远程信息传输等技术,可以在无人监管的情况下,自动完成诱虫、杀虫、收集、排水、补水、实时监控、数据回传等操作。在达到控制害虫为害的同时,避免或减少化学农药的使用。极端情况下,辅以生物农药进行干预,从而达到无害化防治的效果。经过2年的无害化立体防控,凤冈地区茶叶产品的农药残留逐年降低,茶叶产品质量安全水平得到了较大提升,2020年的茶叶产品已经符合欧盟法规(EC)No. 396/2005的要求。
  虽然非化学农药的病虫害防治方法得到越来越广泛的接受,但对于技术的应用时机、应用方法没有形成完整的体系,也没有建立标准的操作规程,难以大面积推广。本试验设计的无害化立体防控技术从2019年开始实施,取得了初步成效,为茶园病虫害的无公害防治积累了数据,并通过完善防治方案建立了一套完整的茶园无害化防控技术体系,有助于提高茶叶质量安全。同时,智能杀虫平台系列产品可与计算机相连,对虫害的发生与消长进行分析和预测,成为一套完整的虫害监测、预防、控制虫害发生的物联网系统,该系统还可广泛应用于农、林、牧、蔬菜、园林、社区等害虫的防控。
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