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摘 要:為探究在设施栽培条件下,释放异色瓢虫(Harmonia axyridis)防治甜瓜蚜虫(Aphis gossypii Glover)的综合效果,按不同益害比释放异色瓢虫,评价其在设施条件下对甜瓜蚜虫的防控效果以及天敌和害虫的消长动态。结果表明:异色瓢虫对于甜瓜蚜虫具有良好的防控效果,特别是长期防控效果优于化学农药,益害比1∶5与益害比1∶10的投放密度对蚜虫的防控效果好,两者比较差异未达显著水平,在释放后28 d时防效仍在70%以上。但考虑到生产成本,益害比1∶10为甜瓜上异色瓢虫释放的最佳密度;前期异色瓢虫定殖量随着蚜虫数量增加而升高,14 d时天敌投放处理的瓢虫定殖量达到峰值,故应结合病虫害测报,在蚜虫发生高峰期前尽早释放。
关键词:甜瓜;化学农药;异色瓢虫(Harmonia axyridis);甜瓜蚜虫(Aphis gossypii Glover);益害比
中图分类号:S652+S476.2 文献标识码:A 文章编号:1673-2871(2021)10-104-06
Study on the control effect of releasing harlequin ladybirds on muskmelon aphids
WU Xudong1, WANG Bei1, HUANG Zhongyang1, LI Weiming1, JIANG Feng2, XIE Hongfang2, LIU Qingye1, CHEN Lili1, HU Weicong1, WANG Dongsheng1
(1. Nanjing Institute of Vegetable Science, Nanjing 210042, Jiangsu, China; 2. Nanjing Plant Protective Station, Nanjing 210040, Jiangsu, China)
Abstract: In order to explore the release density and comprehensive control effect of releasing Harlequin ladybirds(Harmonia axyridis) to control aphids(Aphis gossypii Glover) on muskmelon under the condition of facility cultivation, different benefit and harm ratios of Harlequin ladybirds were set, the control effect on aphids of muskmelon under the condition of facility and the dynamics of natural enemies and pests were evaluated. The results showed that although chemical pesticides could reduce aphids population density rapidly in the early stage, the long-term control effect of Harlequin ladybirds was better than that of chemical pesticides. The distribution density of beneficial to harm ratio 1∶5 and beneficial to harm ratio 1∶10 were found a good control effect on the aphids, but the difference between them was not significant, and the control effect was still more than 70% after releasing for 28 days. However, considering the production cost, 1∶10 was the optimal density of Harlequin ladybirds releasing on muskmelon. The population dynamics of aphids and Harlequin ladybirds under 1∶5 and 1∶10 beneficial and harmful ratios were basically the same, and the early colonization of Harlequin ladybirds increased with the increase of the number of aphids. The colonization of ladybugs treated by natural enemies reached its peak at 14 d, so the production should be combined with pest and disease detection to release aphids as early as possible before the peak of occurrence of aphids.
Key words: Melon; Chemical pesticides; Harlequin ladybirds(Harmonia axyridis); Aphids(Aphis gossypii Glover); Benefit harm ratio 甜瓜(Cucumis melo L.)为一年生蔓性草本植物,是一种重要的经济作物,全世界每年的产量超过3.2亿t,且以其独特的风味品质吸引消费者的青睐[1]。设施甜瓜在我国经济效益高,已经成为农民脱贫致富的重要产业[2]。甜瓜蚜虫(Aphis gossypii Glover)是甜瓜上的主要虫害之一,加之多为设施种植,复种指数高,利于蚜虫繁殖,导致其危害日趋严重[3-5],在甜瓜的整个生育期都易出现,主要侵害叶蔓[6]。蚜虫吸食作物汁液,使其失绿、皱缩、扭曲;排出的蜜露,诱发霉菌滋生,降低光合作用效率;还是多种作物病毒病的传播者,若防治不当会对作物造成灾难性的损害[7]。由于蚜虫繁殖速度快,世代重叠严重,对农药易产生抗药性,因而导致生产中超剂量、滥用农药的现象频频发生,造成田间药害和产品、土壤中农药大量残留[8],严重威胁人们的健康和环境的安全[9],也影响了蚜虫的防治效果[10-11]。近几年随着天敌昆虫规模化生产技术日趋成熟,通过释放天敌进行农业及害虫防治的研究逐渐增多,天敌昆虫防治方式在农业大棚中应用取得较好的效果[12]。异色瓢虫(Harmonia axyridis)是蚜虫的主要天敌之一[13]。国内异色瓢虫的研究主要集中在人工饲养、生物学、生态学及室内捕食等方面,对其人工释放控制蚜虫效果的研究较少[14]。因此笔者在设施栽培条件下,设计不同的释放密度,比较异色瓢虫对甜瓜上蚜虫种群的控制效果,确定最佳释放参数,同时分析同区域一段时间内蚜虫、异色瓢虫的种群消长动态,以期为蚜虫的生物防治提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
试验地点:试验地设在江苏省南京市江宁区横溪镇南京市蔬菜花卉科学研究所内,园区总面积68 hm2,其中,大棚面积6.8 hm2,温室面积5 hm2。供试土壤为黄棕壤,基础养分含量(w,后同)为:有机质44.32 g·kg-1,碱解氮108.06 mg·kg-1,有效磷37 mg·kg-1,速效钾89 mg·kg-1,土壤pH 6.33。
供试天敌:异色瓢虫卵卡(20粒·卡)采购自北京阔野田园生物技术有限公司,卵卡孵化率在90%以上。
供试作物:品种为甬甜5号甜瓜,种子由宁波农科院提供,采用50孔穴盘育苗,穴盘由河北祥庆塑料制品有限公司提供,育苗后于3月10号定植。
对照药剂:10%吡虫啉(可湿性粉剂),产自山东中新科农生物科技有限公司。
1.2 方法
1.2.1 试验处理 本试验于2020年3—5月选择在甜瓜长势一致的设施大棚内进行,试验区的栽培条件(如土壤类型、施肥、田间管理情况、种植密度等)均匀一致,甜瓜定植株距为40 cm、行距为100 cm。在蚜虫发生高峰期前14~21 d(3月28日,百株蚜虫数低于1500头)天敌组开始悬挂异色瓢虫卵卡,化学农药组喷施10%吡虫啉,此后3、5、7、10、14、21、28 d分别统计各处理百株蚜虫数及天敌组的异色瓢虫数,试验共设以下5个处理:CK为空白对照(不施用化学农药、不悬挂异色瓢虫卵卡,其他保持一致);化学农药组(喷施10% 吡虫啉);根据释放前蚜虫虫口基数设置益害比(异色瓢虫卵/蚜虫,下同)为1∶5的天敌投放组;益害比为1∶10天敌投放组;益害比为1∶15天敌投放组。3组不同益害比的天敌投放组在初次投放后1周,根据益害比进行2次补充投放,共计投放2次。每处理3次重复,每重复20 m2,各小区间以纱网分隔,采用完全随机区组设计。
1.2.2 操作及调查方法 具体如下:
化学农药组施药方法为10% 吡虫啉可湿性粉剂对水稀释1500倍液,叶面喷雾,均匀喷施于叶片正、背面,以药液不流滴为宜。整个试验期用药1次。
天敌投放组天敌释放方法为悬挂前检查卵卡内卵块是否颜色鲜亮,若发黑、发白均不可使用;将异色瓢虫卵卡悬挂在甜瓜心叶附近,距离地面10~15 cm(防止蚂蚁取食),以便幼虫孵化后能够尽快取食;悬挂在叶片下遮阴处为宜,最好在傍晚或清晨释放,避免阳光直射卵块,降低孵化率。
调查方法:每小區采用5点取样法,每点调查5株,每次整株调查,记录蚜虫数量、瓢虫数量。计算虫口减退率与防治效果。
百株蚜虫数量=调查蚜虫数量/调查株数×100;
虫口减退率/%=(处理前蚜虫数-处理后蚜虫数)/处理前蚜虫数×100;
防治效果/%=[(处理虫口减退率-对照虫口减退率)/(100-对照虫口减退率)]×100。
1.2.3 异色瓢虫和蚜虫的田间种群监测 为明确各不同益害比之间异色瓢虫和蚜虫的田间种群动态消长规律,故对3个处理做了28 d的跟踪调查,时间为初次释放后的3、5、7、10、14、21、28 d,并按1.2.2的调查方法统计蚜虫、异色瓢虫数。
1.3 数据处理与统计分析
数据均取3次重复的平均值,采用Microsoft Excel 2013进数据处理和绘图,用SPSS 22.0对数据进行单因素方差分析,对其显著性差异用LSD和Duncan’s 检验法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 不同处理组对蚜虫种群数量的影响
由图1可知,4个处理组相较CK均可降低蚜虫的种群数量,但是趋势各有不同。化学农药组在喷施10%吡虫啉可湿性粉剂后的前5 d效果最好,蚜虫种群数量迅速下降,低于天敌投放组,但7 d后优势开始下降,释放7 d后百株蚜虫量为1249头,高于益害比1∶5的处理。随着时间的延长,释放14 d后百株蚜虫量达1848头,高于3组天敌投放组,此后蚜虫种群数量开始大幅上升。益害比1∶5的处理前5 d效果不明显,但是释放7 d后百株蚜虫量为1088头,少于化学农药组的蚜虫种群数量。随着时间的延长,释放14 d后百株蚜虫量为826头,蚜虫数量明显下降,且后续蚜虫数量上升趋势不明显。益害比1∶10的处理在释放10 d后百株蚜虫量为1108头,少于化学农药组的1450头。随着时间的延长,释放14 d后百株蚜虫量为865头,蚜虫数量明显下降,且后续蚜虫数量上升趋势不明显。益害比1∶15的处理前期效果不明显,在释放14 d后百株蚜虫量为1406头,低于化学农药组。空白对照CK的蚜虫数量快速上升,21 d百株虫量达到峰值,为5866头,较化学农药组、益害比1∶5、益害比1∶10、益害比1∶15的处理分别高2.07倍、5.72倍、5.62倍、3.83倍。由此可见,喷施化学农药虽然可以在前期迅速降低蚜虫种群数量,但是从长期控害效果来看,随着时间的推移,蚜虫数量上升趋势明显,防控效果较差;田间释放异色瓢虫卵卡可有效控制蚜虫种群数量增长,虽然在前期效果不显著,但是持效性显著优于化学农药组;益害比越高的处理,可在更短的时间内控制蚜虫种群数量,但通过比较发现,益害比1∶5与1∶10的处理均效果良好,差异不明显,考虑到生产成本,益害比1∶10的处理最优。 2.2 不同处理组的蚜虫减退率
由表1可知,各时期4个处理组的虫口减退率均大于CK,且差异均达显著水平。释放3、5 d时化学农药组的虫口减退率最高,分别为36.07%、31.20%,高于其他处理,差异达显著水平,而3组不同益害比的天敌投放组之间,差异未达显著水平,虫口减退率化学农药组>益害比1∶5>益害比1∶10>益害比1∶15>CK。释放7 d时虽然化学处理组虫口减退率最高,为14.01%,但与益害比1∶5及1∶10的处理相比,差异未达显著水平,与1∶15的处理相比,差异达显著水平,虫口减退率化学农药组>益害比1∶5>益害比1∶10>益害比1∶15>CK。释放10 d时,虫口减退率益害比1∶10>益害比1∶5>化学农药组>益害比1∶15>CK,益害比1∶5与1∶10的处理、化学农药组相比,差异未达显著水平,化学农药组、益害比1∶5的处理、益害比1∶10的处理与益害比1∶15的处理相比,差异达显著水平。释放14、28 d时,虫口减退率益害比1∶10 >益害比1∶5>益害比1∶15>化学农药组>CK,益害比1∶5与1∶10的处理相比,差异未达显著水平,益害比1∶5、1∶10的处理与益害比1∶15的处理、化学农药组相比,1∶15的处理与化学农药相比,差异达显著水平。释放21 d时,虫口减退率益害比1∶10 >益害比1∶5>益害比1∶15>化学农药组>CK,3组不同益害比的处理之间,差异未达显著水平,3组天敌投放组与化学农药组相比,差异达显著水平。由此可见,化学农药组在施药10 d开始直至28 d,虫口减退率均为负值,控害效果差;3组天敌投放组中益害比1∶5与1∶10的处理相比,差异未达显著水平;益害比1∶15的处理表现次于其他2组天敌投放组,但长期控害效果优于化学农药组。综上,考虑到生产成本,益害比1∶10的处理最优。
2.3 不同处理组对蚜虫防治效果的影响
由表2可知,处理后的7 d内,化学农药组防效均最高,表现出良好的速效性,但释放后5、7 d,其防效与益害比1∶5、1∶10的处理比,差异未达显著水平,7 d时化学农药组达65.28%,而益害比1∶5、1∶10、1∶15的处理防效分别为63.97%、61.03%、50.71%。但在瓢虫释放10 d后开始直至28 d,益害比1∶5、1∶10的处理防效均显著高于化学农药组,且二者间差异未达显著水平,在释放后14 d益害比1∶5的处理防效达最高,为81.19%,在释放后21 d益害比1∶10的处理防效达最高,为82.08%。益害比1∶15的处理在释放后14 d开始防效高于化学农药组,在释放后21 d时防效最高,达75.29%,各时期其防效均低于益害比1∶5、1∶10的处理,且只有在释放后3、5、21 d的防效与其他2组天敌投放组防效相比,差异未达显著水平。由此可见,化学农药组在喷施后的前7 d,表现出速效性,防效比天敵投放组高,但是随着时间的推移,其防效逐渐降低,在喷施后28 d防效仅为39.33%,持效性差;3组天敌投放组中益害比1∶5、1∶10的处理在瓢虫释放10 d后,防效均高于化学农药组,且二者间差异未达显著水平;益害比1∶15的处理在释放后14 d开始防效高于化学农药组,各时期其防效均低于益害比1∶5、1∶10的处理。综上,考虑到防控的持效性以及生产成本,益害比1∶10的天敌投放组最优。
2.4 释放益害比对益害种群消长动态的影响
2.4.1 益害比1∶5时蚜虫和异色瓢虫种群的消长动态 由图2可知,随着异色瓢虫的孵化,蚜虫数量在天敌释放后的14 d内基本呈现降低趋势,释放后14 d异色瓢虫定殖量达到高峰值91头,蚜虫的数量达到最低值826头。随着时间的推移,瓢虫数开始减少,此时蚜虫数量明显回升。由此可见,益害比1∶5时的瓢虫定殖量在天敌释放后14 d达到高峰,此时防控效果最好,故生产上应结合病虫害测报,在蚜虫发生高峰期前尽早释放。
2.4.2 益害比1∶10时蚜虫和异色瓢虫种群的消长动态 由图3可知,随着异色瓢虫的孵化,蚜虫数量在天敌释放后的10 d开始骤降,释放后14 d异色瓢虫定殖量达到高峰值82头,蚜虫的数量达到最低值865头。随着时间的推移,瓢虫数开始减少,此时蚜虫数量明显回升。由此可见,益害比1∶10时的瓢虫定殖量在天敌释放后14 d达到高峰;益害比1∶5与益害比1∶10的处理蚜虫和异色瓢虫种群的消长动态大体保持一致,故生产上应结合病虫害测报,在蚜虫发生高峰期前尽早释放,考虑到生产成本,可优先选择益害比1∶10的天敌投放比例。
2.4.3 益害比1∶15时蚜虫和异色瓢虫种群的消长动态 由图4可知,释放前期蚜虫数量仍呈现增加的趋势,随着异色瓢虫的孵化,蚜虫数量在天敌释放后的10 d开始骤降,释放后14 d异色瓢虫定殖量达到高峰值55头,蚜虫的数量达到最低值1406头。随着时间的推移,瓢虫数量开始减少,此时蚜虫数量明显回升。由此可见,益害比1∶15时的瓢虫定殖量在天敌释放后14 d达到高峰;释放后的10 d内蚜虫数量仍有明显上升趋势,说明在蚜虫种群密度高的情况下,益害比1∶15的释放比例无法迅速控制虫害发展。
综上所述,益害比1∶5、益害比1∶10、益害比1∶15的处理瓢虫定殖量均在天敌释放后14 d达到高峰;益害比1∶15的处理在天敌释放后的10 d内异色瓢虫定殖量增加速度缓慢,导致蚜虫数量仍在不断上升,前期防控效果较差;益害比1∶5与益害比1∶10的处理蚜虫和异色瓢虫种群的消长动态大体保持一致,考虑到生产成本,可优先选择益害比1∶10的天敌投放比例。
3 讨论与结论
有研究证实释放异色瓢虫可有效降低不同农作物上蚜虫的种群数量,控制其发展危害,如王夸平等[15]研究发现异色瓢虫可以有效防治烟蚜,马菲等[16]研究发现果园蚜虫发生种类多且危害时期长,应用化学防治会使水果内含有残留农药,在生产中,就地取材保护利用异色瓢虫,不仅可以有效控制果园蚜虫,而且能够保证人们安全食用果品。刘晓等[17]研究发现2次释放异色瓢虫对棉蚜的控制时间为50 d,而化学防治的控制时间为10 d,释放异色瓢虫防治棉田蚜虫可有效减少使用杀虫剂次数2次以上。马超等[18]研究发现应用异色瓢虫和东亚小花蝽联合防控西瓜蚜虫具有较好的控害效果,释放1周后,西瓜植株上瓜 蚜 明 显 减 少 ,处 理 组 虫 口 减 退 率 为53.6%,防治效果为59.01%,释放2周后,处理组虫口减退率为79.6%,防治效果为76.8%,可持续控害3~4周。孙梅梅等[19]、雒珺瑜等[20]研究发现,和化学防治相比,人工释放异色瓢虫速效性较差,但持效性好。本研究亦取得相似结论:异色瓢虫对于甜瓜蚜虫具有良好的防控效果,特别是长期防控效果优于化学农药,益害比1∶5与益害比1∶10的投放密度对蚜虫的防控效果好,在释放后28 d时防效仍在70%以上。但考虑到生产成本,益害比1∶10为甜瓜上异色瓢虫释放的最佳密度。 笔者还发现,在一定时间内甜瓜上异色瓢虫与蚜虫消长规律比较相似,释放前期,异色瓢虫的定殖量随着蚜虫的数量增加而升高,14 d时天敌投放处理的瓢虫定殖量达到峰值。益害比1∶5与益害比1∶10的处理蚜虫和异色瓢虫种群的消长动态大体表现一致,故生产上应结合病虫害测报,在蚜虫发生高峰期前尽早释放,考虑到生产成本,可优先选择益害比1∶10的天敌投放比例。
综上所述,虽然使用化学农药可以在前期迅速降低蚜虫种群密度,但是后期防控效果较差,而投放天敌昆虫可持续高效控害,介于其前期瓢虫孵化定殖需要的时间,建议在蚜虫零星发生或者虫口基数较低时,立即开始投放,否则效果不佳;经过一系列试验发现益害比1∶10为甜瓜上异色瓢虫释放的最佳密度;悬挂异色瓢虫卵卡是一种绿色、安全的甜瓜蚜虫防控方法,可替代化学农药防控,在使用过程中可结合多种其他防控方法,如悬挂黄板、人工灭虫、悬挂防虫网等;为了提高防治的持效性,可在作物周围种植一些蜜源植物等,以提供增殖繁衍的场所,帮助天敌昆虫在食物匮乏时继续生存繁衍,丰富农田生物多样性。
参考文献
[1] 张立虎.甜瓜果实糖度相关基因的遗传定位[D].乌鲁木齐:新疆大学,2014.
[2] 叶云峰,李桂芬,覃斯华,等.设施甜瓜化肥农药减施增效栽培技术模式[J].中国瓜菜,2020,33(8):95-98.
[3] FERNANDES F S,RAMALHO F S,NASCIMENTO J L,et al.Within-plant distribution of cotton aphids,Aphis gossypii Glover (Hemiptera:Aphididae),in Bt and non-Bt cotton fields[J].Bulletin of Entomological Research,2012,102(1):79-87.
[4] 王少丽,张友军,徐宝云.北京地區西瓜蚜虫的发生规律及药剂防治研究[J].中国植保导刊,2012,32(10):44-46.
[5] 许田芬.西瓜病虫害的种类及生物学特性研究[D].江苏苏州:苏州大学,2008.
[6] 孙明明.早春大棚甜瓜病虫害综合防控技术[J].中国瓜菜,2020,33(5):88-89.
[7] 肖文斐,来文国,柴伟国,等.四种植物源农药对甜瓜蚜虫的防治效果研究[J].杭州农业与科技, 2018(1):42-44.
[8] 罗铭莲,祁有存.10%吡虫啉对辣椒蚜虫药效试验[J].青海农技推广,2002(4):58.
[9] 马国兰,柏连阳.蚜虫的防治技术及应用新进展[J].安徽农业科学,2006,34(14):3406-3408.
[10] 汤秋玲,马康生,高希武.蔬菜蚜虫抗药性现状及抗性治理策略[J].植物保护,2016,42(6):11-20.
[11] 李姝,王甦,赵静,等.释放异色瓢虫对北京温室甜椒和圆茄上桃蚜的控害效果[J].植物保护学报,2014,41(6):699-704.
[12] 昝艳琨.生物防治在农业病虫害防治上的应用[J].农业与技术,2017,37(20):44.
[13] 刘震,徐洪富,孔繁华,等.异色瓢虫成虫最适冷藏条件的研究[J].山东农业科学,2009(6):64-67.
[14] 李金萍,郭喜红,侯峥嵘,等.释放异色瓢虫对北京春茬西瓜瓜蚜的控害效果[J].中国植保导刊,2017,37(4):38-41.
[15] 王夸平,詹莜国,潘悦,等.烟蚜茧蜂和异色瓢虫综合防治烟蚜的效果评价[J].湖北农业科学,2013,52(7):1567-1570.
[16] 马菲,杨瑞生,高德三.果园蚜虫的发生及应用异色瓢虫控蚜[J].辽宁农业科学,2005(2):37-39.
[17] 刘晓,边文波,耿军,等.人工释放异色瓢虫对棉田蚜虫的控制作用[J].农业科技通讯,2018(3):112-115.
[18] 马超,吴学宏,郭喜红,等.北京市西瓜甜瓜病虫害绿色防控技术集成[J].中国瓜菜,2019,32(12):88-90.
[19] 孙梅梅,柴伟纲,谌江华,等.人工释放异色瓢虫对甘蓝蚜的控制效果[J].浙江农业科学,2015,56(9):1452-1453.
[20] 雒珺瑜,崔金杰,王春义,等.棉田释放异色瓢虫对棉蚜自然种群的控制效果[J].中国棉花,2014,41 (7):8-11.
关键词:甜瓜;化学农药;异色瓢虫(Harmonia axyridis);甜瓜蚜虫(Aphis gossypii Glover);益害比
中图分类号:S652+S476.2 文献标识码:A 文章编号:1673-2871(2021)10-104-06
Study on the control effect of releasing harlequin ladybirds on muskmelon aphids
WU Xudong1, WANG Bei1, HUANG Zhongyang1, LI Weiming1, JIANG Feng2, XIE Hongfang2, LIU Qingye1, CHEN Lili1, HU Weicong1, WANG Dongsheng1
(1. Nanjing Institute of Vegetable Science, Nanjing 210042, Jiangsu, China; 2. Nanjing Plant Protective Station, Nanjing 210040, Jiangsu, China)
Abstract: In order to explore the release density and comprehensive control effect of releasing Harlequin ladybirds(Harmonia axyridis) to control aphids(Aphis gossypii Glover) on muskmelon under the condition of facility cultivation, different benefit and harm ratios of Harlequin ladybirds were set, the control effect on aphids of muskmelon under the condition of facility and the dynamics of natural enemies and pests were evaluated. The results showed that although chemical pesticides could reduce aphids population density rapidly in the early stage, the long-term control effect of Harlequin ladybirds was better than that of chemical pesticides. The distribution density of beneficial to harm ratio 1∶5 and beneficial to harm ratio 1∶10 were found a good control effect on the aphids, but the difference between them was not significant, and the control effect was still more than 70% after releasing for 28 days. However, considering the production cost, 1∶10 was the optimal density of Harlequin ladybirds releasing on muskmelon. The population dynamics of aphids and Harlequin ladybirds under 1∶5 and 1∶10 beneficial and harmful ratios were basically the same, and the early colonization of Harlequin ladybirds increased with the increase of the number of aphids. The colonization of ladybugs treated by natural enemies reached its peak at 14 d, so the production should be combined with pest and disease detection to release aphids as early as possible before the peak of occurrence of aphids.
Key words: Melon; Chemical pesticides; Harlequin ladybirds(Harmonia axyridis); Aphids(Aphis gossypii Glover); Benefit harm ratio 甜瓜(Cucumis melo L.)为一年生蔓性草本植物,是一种重要的经济作物,全世界每年的产量超过3.2亿t,且以其独特的风味品质吸引消费者的青睐[1]。设施甜瓜在我国经济效益高,已经成为农民脱贫致富的重要产业[2]。甜瓜蚜虫(Aphis gossypii Glover)是甜瓜上的主要虫害之一,加之多为设施种植,复种指数高,利于蚜虫繁殖,导致其危害日趋严重[3-5],在甜瓜的整个生育期都易出现,主要侵害叶蔓[6]。蚜虫吸食作物汁液,使其失绿、皱缩、扭曲;排出的蜜露,诱发霉菌滋生,降低光合作用效率;还是多种作物病毒病的传播者,若防治不当会对作物造成灾难性的损害[7]。由于蚜虫繁殖速度快,世代重叠严重,对农药易产生抗药性,因而导致生产中超剂量、滥用农药的现象频频发生,造成田间药害和产品、土壤中农药大量残留[8],严重威胁人们的健康和环境的安全[9],也影响了蚜虫的防治效果[10-11]。近几年随着天敌昆虫规模化生产技术日趋成熟,通过释放天敌进行农业及害虫防治的研究逐渐增多,天敌昆虫防治方式在农业大棚中应用取得较好的效果[12]。异色瓢虫(Harmonia axyridis)是蚜虫的主要天敌之一[13]。国内异色瓢虫的研究主要集中在人工饲养、生物学、生态学及室内捕食等方面,对其人工释放控制蚜虫效果的研究较少[14]。因此笔者在设施栽培条件下,设计不同的释放密度,比较异色瓢虫对甜瓜上蚜虫种群的控制效果,确定最佳释放参数,同时分析同区域一段时间内蚜虫、异色瓢虫的种群消长动态,以期为蚜虫的生物防治提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
试验地点:试验地设在江苏省南京市江宁区横溪镇南京市蔬菜花卉科学研究所内,园区总面积68 hm2,其中,大棚面积6.8 hm2,温室面积5 hm2。供试土壤为黄棕壤,基础养分含量(w,后同)为:有机质44.32 g·kg-1,碱解氮108.06 mg·kg-1,有效磷37 mg·kg-1,速效钾89 mg·kg-1,土壤pH 6.33。
供试天敌:异色瓢虫卵卡(20粒·卡)采购自北京阔野田园生物技术有限公司,卵卡孵化率在90%以上。
供试作物:品种为甬甜5号甜瓜,种子由宁波农科院提供,采用50孔穴盘育苗,穴盘由河北祥庆塑料制品有限公司提供,育苗后于3月10号定植。
对照药剂:10%吡虫啉(可湿性粉剂),产自山东中新科农生物科技有限公司。
1.2 方法
1.2.1 试验处理 本试验于2020年3—5月选择在甜瓜长势一致的设施大棚内进行,试验区的栽培条件(如土壤类型、施肥、田间管理情况、种植密度等)均匀一致,甜瓜定植株距为40 cm、行距为100 cm。在蚜虫发生高峰期前14~21 d(3月28日,百株蚜虫数低于1500头)天敌组开始悬挂异色瓢虫卵卡,化学农药组喷施10%吡虫啉,此后3、5、7、10、14、21、28 d分别统计各处理百株蚜虫数及天敌组的异色瓢虫数,试验共设以下5个处理:CK为空白对照(不施用化学农药、不悬挂异色瓢虫卵卡,其他保持一致);化学农药组(喷施10% 吡虫啉);根据释放前蚜虫虫口基数设置益害比(异色瓢虫卵/蚜虫,下同)为1∶5的天敌投放组;益害比为1∶10天敌投放组;益害比为1∶15天敌投放组。3组不同益害比的天敌投放组在初次投放后1周,根据益害比进行2次补充投放,共计投放2次。每处理3次重复,每重复20 m2,各小区间以纱网分隔,采用完全随机区组设计。
1.2.2 操作及调查方法 具体如下:
化学农药组施药方法为10% 吡虫啉可湿性粉剂对水稀释1500倍液,叶面喷雾,均匀喷施于叶片正、背面,以药液不流滴为宜。整个试验期用药1次。
天敌投放组天敌释放方法为悬挂前检查卵卡内卵块是否颜色鲜亮,若发黑、发白均不可使用;将异色瓢虫卵卡悬挂在甜瓜心叶附近,距离地面10~15 cm(防止蚂蚁取食),以便幼虫孵化后能够尽快取食;悬挂在叶片下遮阴处为宜,最好在傍晚或清晨释放,避免阳光直射卵块,降低孵化率。
调查方法:每小區采用5点取样法,每点调查5株,每次整株调查,记录蚜虫数量、瓢虫数量。计算虫口减退率与防治效果。
百株蚜虫数量=调查蚜虫数量/调查株数×100;
虫口减退率/%=(处理前蚜虫数-处理后蚜虫数)/处理前蚜虫数×100;
防治效果/%=[(处理虫口减退率-对照虫口减退率)/(100-对照虫口减退率)]×100。
1.2.3 异色瓢虫和蚜虫的田间种群监测 为明确各不同益害比之间异色瓢虫和蚜虫的田间种群动态消长规律,故对3个处理做了28 d的跟踪调查,时间为初次释放后的3、5、7、10、14、21、28 d,并按1.2.2的调查方法统计蚜虫、异色瓢虫数。
1.3 数据处理与统计分析
数据均取3次重复的平均值,采用Microsoft Excel 2013进数据处理和绘图,用SPSS 22.0对数据进行单因素方差分析,对其显著性差异用LSD和Duncan’s 检验法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 不同处理组对蚜虫种群数量的影响
由图1可知,4个处理组相较CK均可降低蚜虫的种群数量,但是趋势各有不同。化学农药组在喷施10%吡虫啉可湿性粉剂后的前5 d效果最好,蚜虫种群数量迅速下降,低于天敌投放组,但7 d后优势开始下降,释放7 d后百株蚜虫量为1249头,高于益害比1∶5的处理。随着时间的延长,释放14 d后百株蚜虫量达1848头,高于3组天敌投放组,此后蚜虫种群数量开始大幅上升。益害比1∶5的处理前5 d效果不明显,但是释放7 d后百株蚜虫量为1088头,少于化学农药组的蚜虫种群数量。随着时间的延长,释放14 d后百株蚜虫量为826头,蚜虫数量明显下降,且后续蚜虫数量上升趋势不明显。益害比1∶10的处理在释放10 d后百株蚜虫量为1108头,少于化学农药组的1450头。随着时间的延长,释放14 d后百株蚜虫量为865头,蚜虫数量明显下降,且后续蚜虫数量上升趋势不明显。益害比1∶15的处理前期效果不明显,在释放14 d后百株蚜虫量为1406头,低于化学农药组。空白对照CK的蚜虫数量快速上升,21 d百株虫量达到峰值,为5866头,较化学农药组、益害比1∶5、益害比1∶10、益害比1∶15的处理分别高2.07倍、5.72倍、5.62倍、3.83倍。由此可见,喷施化学农药虽然可以在前期迅速降低蚜虫种群数量,但是从长期控害效果来看,随着时间的推移,蚜虫数量上升趋势明显,防控效果较差;田间释放异色瓢虫卵卡可有效控制蚜虫种群数量增长,虽然在前期效果不显著,但是持效性显著优于化学农药组;益害比越高的处理,可在更短的时间内控制蚜虫种群数量,但通过比较发现,益害比1∶5与1∶10的处理均效果良好,差异不明显,考虑到生产成本,益害比1∶10的处理最优。 2.2 不同处理组的蚜虫减退率
由表1可知,各时期4个处理组的虫口减退率均大于CK,且差异均达显著水平。释放3、5 d时化学农药组的虫口减退率最高,分别为36.07%、31.20%,高于其他处理,差异达显著水平,而3组不同益害比的天敌投放组之间,差异未达显著水平,虫口减退率化学农药组>益害比1∶5>益害比1∶10>益害比1∶15>CK。释放7 d时虽然化学处理组虫口减退率最高,为14.01%,但与益害比1∶5及1∶10的处理相比,差异未达显著水平,与1∶15的处理相比,差异达显著水平,虫口减退率化学农药组>益害比1∶5>益害比1∶10>益害比1∶15>CK。释放10 d时,虫口减退率益害比1∶10>益害比1∶5>化学农药组>益害比1∶15>CK,益害比1∶5与1∶10的处理、化学农药组相比,差异未达显著水平,化学农药组、益害比1∶5的处理、益害比1∶10的处理与益害比1∶15的处理相比,差异达显著水平。释放14、28 d时,虫口减退率益害比1∶10 >益害比1∶5>益害比1∶15>化学农药组>CK,益害比1∶5与1∶10的处理相比,差异未达显著水平,益害比1∶5、1∶10的处理与益害比1∶15的处理、化学农药组相比,1∶15的处理与化学农药相比,差异达显著水平。释放21 d时,虫口减退率益害比1∶10 >益害比1∶5>益害比1∶15>化学农药组>CK,3组不同益害比的处理之间,差异未达显著水平,3组天敌投放组与化学农药组相比,差异达显著水平。由此可见,化学农药组在施药10 d开始直至28 d,虫口减退率均为负值,控害效果差;3组天敌投放组中益害比1∶5与1∶10的处理相比,差异未达显著水平;益害比1∶15的处理表现次于其他2组天敌投放组,但长期控害效果优于化学农药组。综上,考虑到生产成本,益害比1∶10的处理最优。
2.3 不同处理组对蚜虫防治效果的影响
由表2可知,处理后的7 d内,化学农药组防效均最高,表现出良好的速效性,但释放后5、7 d,其防效与益害比1∶5、1∶10的处理比,差异未达显著水平,7 d时化学农药组达65.28%,而益害比1∶5、1∶10、1∶15的处理防效分别为63.97%、61.03%、50.71%。但在瓢虫释放10 d后开始直至28 d,益害比1∶5、1∶10的处理防效均显著高于化学农药组,且二者间差异未达显著水平,在释放后14 d益害比1∶5的处理防效达最高,为81.19%,在释放后21 d益害比1∶10的处理防效达最高,为82.08%。益害比1∶15的处理在释放后14 d开始防效高于化学农药组,在释放后21 d时防效最高,达75.29%,各时期其防效均低于益害比1∶5、1∶10的处理,且只有在释放后3、5、21 d的防效与其他2组天敌投放组防效相比,差异未达显著水平。由此可见,化学农药组在喷施后的前7 d,表现出速效性,防效比天敵投放组高,但是随着时间的推移,其防效逐渐降低,在喷施后28 d防效仅为39.33%,持效性差;3组天敌投放组中益害比1∶5、1∶10的处理在瓢虫释放10 d后,防效均高于化学农药组,且二者间差异未达显著水平;益害比1∶15的处理在释放后14 d开始防效高于化学农药组,各时期其防效均低于益害比1∶5、1∶10的处理。综上,考虑到防控的持效性以及生产成本,益害比1∶10的天敌投放组最优。
2.4 释放益害比对益害种群消长动态的影响
2.4.1 益害比1∶5时蚜虫和异色瓢虫种群的消长动态 由图2可知,随着异色瓢虫的孵化,蚜虫数量在天敌释放后的14 d内基本呈现降低趋势,释放后14 d异色瓢虫定殖量达到高峰值91头,蚜虫的数量达到最低值826头。随着时间的推移,瓢虫数开始减少,此时蚜虫数量明显回升。由此可见,益害比1∶5时的瓢虫定殖量在天敌释放后14 d达到高峰,此时防控效果最好,故生产上应结合病虫害测报,在蚜虫发生高峰期前尽早释放。
2.4.2 益害比1∶10时蚜虫和异色瓢虫种群的消长动态 由图3可知,随着异色瓢虫的孵化,蚜虫数量在天敌释放后的10 d开始骤降,释放后14 d异色瓢虫定殖量达到高峰值82头,蚜虫的数量达到最低值865头。随着时间的推移,瓢虫数开始减少,此时蚜虫数量明显回升。由此可见,益害比1∶10时的瓢虫定殖量在天敌释放后14 d达到高峰;益害比1∶5与益害比1∶10的处理蚜虫和异色瓢虫种群的消长动态大体保持一致,故生产上应结合病虫害测报,在蚜虫发生高峰期前尽早释放,考虑到生产成本,可优先选择益害比1∶10的天敌投放比例。
2.4.3 益害比1∶15时蚜虫和异色瓢虫种群的消长动态 由图4可知,释放前期蚜虫数量仍呈现增加的趋势,随着异色瓢虫的孵化,蚜虫数量在天敌释放后的10 d开始骤降,释放后14 d异色瓢虫定殖量达到高峰值55头,蚜虫的数量达到最低值1406头。随着时间的推移,瓢虫数量开始减少,此时蚜虫数量明显回升。由此可见,益害比1∶15时的瓢虫定殖量在天敌释放后14 d达到高峰;释放后的10 d内蚜虫数量仍有明显上升趋势,说明在蚜虫种群密度高的情况下,益害比1∶15的释放比例无法迅速控制虫害发展。
综上所述,益害比1∶5、益害比1∶10、益害比1∶15的处理瓢虫定殖量均在天敌释放后14 d达到高峰;益害比1∶15的处理在天敌释放后的10 d内异色瓢虫定殖量增加速度缓慢,导致蚜虫数量仍在不断上升,前期防控效果较差;益害比1∶5与益害比1∶10的处理蚜虫和异色瓢虫种群的消长动态大体保持一致,考虑到生产成本,可优先选择益害比1∶10的天敌投放比例。
3 讨论与结论
有研究证实释放异色瓢虫可有效降低不同农作物上蚜虫的种群数量,控制其发展危害,如王夸平等[15]研究发现异色瓢虫可以有效防治烟蚜,马菲等[16]研究发现果园蚜虫发生种类多且危害时期长,应用化学防治会使水果内含有残留农药,在生产中,就地取材保护利用异色瓢虫,不仅可以有效控制果园蚜虫,而且能够保证人们安全食用果品。刘晓等[17]研究发现2次释放异色瓢虫对棉蚜的控制时间为50 d,而化学防治的控制时间为10 d,释放异色瓢虫防治棉田蚜虫可有效减少使用杀虫剂次数2次以上。马超等[18]研究发现应用异色瓢虫和东亚小花蝽联合防控西瓜蚜虫具有较好的控害效果,释放1周后,西瓜植株上瓜 蚜 明 显 减 少 ,处 理 组 虫 口 减 退 率 为53.6%,防治效果为59.01%,释放2周后,处理组虫口减退率为79.6%,防治效果为76.8%,可持续控害3~4周。孙梅梅等[19]、雒珺瑜等[20]研究发现,和化学防治相比,人工释放异色瓢虫速效性较差,但持效性好。本研究亦取得相似结论:异色瓢虫对于甜瓜蚜虫具有良好的防控效果,特别是长期防控效果优于化学农药,益害比1∶5与益害比1∶10的投放密度对蚜虫的防控效果好,在释放后28 d时防效仍在70%以上。但考虑到生产成本,益害比1∶10为甜瓜上异色瓢虫释放的最佳密度。 笔者还发现,在一定时间内甜瓜上异色瓢虫与蚜虫消长规律比较相似,释放前期,异色瓢虫的定殖量随着蚜虫的数量增加而升高,14 d时天敌投放处理的瓢虫定殖量达到峰值。益害比1∶5与益害比1∶10的处理蚜虫和异色瓢虫种群的消长动态大体表现一致,故生产上应结合病虫害测报,在蚜虫发生高峰期前尽早释放,考虑到生产成本,可优先选择益害比1∶10的天敌投放比例。
综上所述,虽然使用化学农药可以在前期迅速降低蚜虫种群密度,但是后期防控效果较差,而投放天敌昆虫可持续高效控害,介于其前期瓢虫孵化定殖需要的时间,建议在蚜虫零星发生或者虫口基数较低时,立即开始投放,否则效果不佳;经过一系列试验发现益害比1∶10为甜瓜上异色瓢虫释放的最佳密度;悬挂异色瓢虫卵卡是一种绿色、安全的甜瓜蚜虫防控方法,可替代化学农药防控,在使用过程中可结合多种其他防控方法,如悬挂黄板、人工灭虫、悬挂防虫网等;为了提高防治的持效性,可在作物周围种植一些蜜源植物等,以提供增殖繁衍的场所,帮助天敌昆虫在食物匮乏时继续生存繁衍,丰富农田生物多样性。
参考文献
[1] 张立虎.甜瓜果实糖度相关基因的遗传定位[D].乌鲁木齐:新疆大学,2014.
[2] 叶云峰,李桂芬,覃斯华,等.设施甜瓜化肥农药减施增效栽培技术模式[J].中国瓜菜,2020,33(8):95-98.
[3] FERNANDES F S,RAMALHO F S,NASCIMENTO J L,et al.Within-plant distribution of cotton aphids,Aphis gossypii Glover (Hemiptera:Aphididae),in Bt and non-Bt cotton fields[J].Bulletin of Entomological Research,2012,102(1):79-87.
[4] 王少丽,张友军,徐宝云.北京地區西瓜蚜虫的发生规律及药剂防治研究[J].中国植保导刊,2012,32(10):44-46.
[5] 许田芬.西瓜病虫害的种类及生物学特性研究[D].江苏苏州:苏州大学,2008.
[6] 孙明明.早春大棚甜瓜病虫害综合防控技术[J].中国瓜菜,2020,33(5):88-89.
[7] 肖文斐,来文国,柴伟国,等.四种植物源农药对甜瓜蚜虫的防治效果研究[J].杭州农业与科技, 2018(1):42-44.
[8] 罗铭莲,祁有存.10%吡虫啉对辣椒蚜虫药效试验[J].青海农技推广,2002(4):58.
[9] 马国兰,柏连阳.蚜虫的防治技术及应用新进展[J].安徽农业科学,2006,34(14):3406-3408.
[10] 汤秋玲,马康生,高希武.蔬菜蚜虫抗药性现状及抗性治理策略[J].植物保护,2016,42(6):11-20.
[11] 李姝,王甦,赵静,等.释放异色瓢虫对北京温室甜椒和圆茄上桃蚜的控害效果[J].植物保护学报,2014,41(6):699-704.
[12] 昝艳琨.生物防治在农业病虫害防治上的应用[J].农业与技术,2017,37(20):44.
[13] 刘震,徐洪富,孔繁华,等.异色瓢虫成虫最适冷藏条件的研究[J].山东农业科学,2009(6):64-67.
[14] 李金萍,郭喜红,侯峥嵘,等.释放异色瓢虫对北京春茬西瓜瓜蚜的控害效果[J].中国植保导刊,2017,37(4):38-41.
[15] 王夸平,詹莜国,潘悦,等.烟蚜茧蜂和异色瓢虫综合防治烟蚜的效果评价[J].湖北农业科学,2013,52(7):1567-1570.
[16] 马菲,杨瑞生,高德三.果园蚜虫的发生及应用异色瓢虫控蚜[J].辽宁农业科学,2005(2):37-39.
[17] 刘晓,边文波,耿军,等.人工释放异色瓢虫对棉田蚜虫的控制作用[J].农业科技通讯,2018(3):112-115.
[18] 马超,吴学宏,郭喜红,等.北京市西瓜甜瓜病虫害绿色防控技术集成[J].中国瓜菜,2019,32(12):88-90.
[19] 孙梅梅,柴伟纲,谌江华,等.人工释放异色瓢虫对甘蓝蚜的控制效果[J].浙江农业科学,2015,56(9):1452-1453.
[20] 雒珺瑜,崔金杰,王春义,等.棉田释放异色瓢虫对棉蚜自然种群的控制效果[J].中国棉花,2014,41 (7):8-11.