小白菜两种重要害虫的绿色防控技术研究
2022-12-14孙善加张可蒋诚曲文雅郑佳寅吴晓霞王爽周福才
孙善加 张可 蒋诚 曲文雅 郑佳寅 吴晓霞 王爽 周福才*
(1扬州大学植物保护学院,扬州 225009;2江苏省东辛农场有限公司,连云港 222248;3扬州大学生物科学与技术学院,扬州 225009)
小白菜(Brassica campestris)是我国南方地区重要的叶菜类蔬菜,也是夏秋季蔬菜的主要供应品种。小白菜生长过程中易受到多种害虫的为害,其中,黄曲条跳甲[Phyllotreta striolata (Fabricius)]和小猿叶甲(Phaedon brassicae Baly)是两种重要的害虫。黄曲条跳甲属寡食性害虫,偏嗜十字花科蔬菜,成虫食叶,幼虫在地下蛀食根茎、咬断须根,使叶片萎蔫枯死;在十字花科蔬菜连作地区,食料终年不断,有利于黄曲条跳甲大量繁殖,蔬菜受害较重,是一种严重为害十字花科蔬菜的世界性害虫[1-2]。小猿叶甲主要以成虫和幼虫取食为害十字花科蔬菜(例如大白菜、小白菜、萝卜等),该害虫还具假死习性,稍有振动即跌落土面[3]。黄曲条跳甲和小猿叶甲被公认为是小白菜生产上最难防治的两种害虫,长期以来,防控黄曲条跳甲和小猿叶甲的主要措施是在蔬菜叶面上喷洒化学杀虫剂[4-5],但是长期的化学防治使害虫的抗药性上升,降低了药剂的防治效果,增大了蔬菜农药残留超标的风险。然而,随着人们生活水平的不断提高,人们对蔬菜品质安全的要求越来越高,采用非化学措施防治小白菜害虫已成为当前急需解决的问题。鉴于此,特探讨了防虫网覆盖、绿僵菌、小卷蛾斯氏线虫等对黄曲条跳甲和小猿叶甲的防控效果,以期为小白菜害虫的绿色防控和绿色蔬菜生产提供新的手段和措施。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试小白菜品种为“苏35”,由江苏中江种业股份有限公司生产并提供。小猿叶甲采自扬州大学植物保护学院青菜试验田,在实验室内用小白菜饲养,其中1~2龄幼虫统称为低龄幼虫,3~4龄幼虫统称为高龄幼虫。防虫网为35目,由济南煜盈农业装备有限公司生产。小卷蛾斯氏线虫(简称线虫)为All品系,由浙江绿神天敌生物科技有限公司生产。8.0亿孢子/mL金龟子绿僵菌CQMa421可分散油悬浮剂,由重庆聚立信生物工程有限公司生产。
1.2 试验方法
1.2.1 防虫网覆盖对黄曲条跳甲、小猿叶甲的控制作用
试验共设6个处理:地表覆盖防虫网(简称地表)、高出地面30 cm覆盖防虫网(简称地上)、地下30 cm铺设防虫网(简称地下)、地下30 cm铺设防虫网同时地表覆盖防虫网(简称地下+地表)、地下30 cm铺设防虫网+高出地面30 cm覆盖防虫网(简称地下+地上)、不使用防虫网(CK)。播种后15 d、25 d各调查1次虫量。地下害虫(黄曲条跳甲、小猿叶甲)采用洗土法调查;地上害虫(斜纹夜蛾、黄曲条跳甲、小猿叶甲)采用全田目测计数法调查。
1.2.2 防虫网覆盖对小白菜叶片的保护作用
试验处理设计同1.2.1。于播种后第15天开始调查叶片面积,每7 d调查1次,连续调查6次,计算叶片受害面积,计算结果换算成校正叶片保护率。叶面积测定参照李任辉[6]等测定方法,即采摘新鲜白菜叶片置于平整的A4纸上,用透明塑胶板将叶片展开压平,再用数码照相机摄像,然后用Adobe Photoshop CS6软件测定叶片面积。
1.2.3 温度对小猿叶甲存活率的影响
试验分恒温和自然变温两个实验,每处理重复5次。将小猿叶甲成虫和各龄期若虫分别放入2 mL的塑料离心管中,每个离心管内放相同虫态或龄期的试验虫10头,离心管管壁扎小孔透气,管口用湿润的脱脂棉球封口。恒温实验的离心管处理好后置于培养箱中,培养箱温度为32 ℃±1 ℃,湿度为85%±5%,光照周期14L/10D;自然变温实验的离心管处理好后置于室外小白菜田的土表,试验期间温度为21~28 ℃。每天观察1次试验虫的情况,统计死亡虫数,计算死亡率。
1.2.4 绿僵菌和线虫处理土壤对小白菜叶片的保护作用
试验共设4个处理:绿僵菌、线虫、绿僵菌+线虫混合喷施及喷施清水对照(CK),每个处理重复2次,每小区面积为10 m2。喷药和调查方法:在小白菜播种前,将绿僵菌和线虫喷洒在地面上,从小白菜出苗后的第7天开始,每隔4 d调查1次,采用5点取样法,每个点固定调查3株小白菜,共调查6次,测定叶片被取食面积,计算叶片损失率。叶面积测定方法同1.2.2。
1.3 数据处理与分析
叶面积损失率=(被害部分叶面积÷叶片总面积)×100%;叶片保护率(%)=1-叶面积损失率;校正叶片保护率=(处理区叶片保护率-对照区叶片保护率)÷(1-对照区叶片保护率)×100%。试验数据用Excel软件进行整理和作图,用DPS软件进行方差分析及用Duncan's新复极差法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 防虫网覆盖对小白菜上两种害虫的控制作用
由表1可知,防虫网覆盖处理的黄曲条跳甲虫量显著少于对照,地表和地上覆盖防虫网的虫量显著少于地下覆盖。播种后15 d和25 d,地下覆盖处理的黄曲条跳甲虫量分别较对照低42.85%和10.41%,而地表、地上覆盖防虫网的黄曲条跳甲虫量分别较对照低90.92%、79.16%和77.91%、82.28%;地下+地上覆盖防虫网则可完全隔离黄曲条跳甲。分析表明,地下虫源是为害小白菜的重要虫害来源,而地上部虫源是为害小白菜的主要虫源,因此,地上和地下同时覆盖防虫网,可有效控制小白菜上的黄曲条跳甲为害。
表1 防虫网覆盖处理对地面害虫数量的影响(单位:头/10 m2)
另外,从表1还可看出,防虫网覆盖后小猿叶甲的虫量显著少于不覆盖防虫网对照,地表和地上覆盖防虫网的虫量显著少于地下覆盖。播种后15 d和25 d,地下覆盖处理的小猿叶甲虫量分别较对照低14.93%和19.15%,而地表、地上覆盖防虫网的小猿叶甲虫量分别较对照低95.72%、66.00%和100%、95.72%;说明地下+地表、地下+地上覆盖防虫网可完全隔离小猿叶甲。分析表明,地下虫源是为害小白菜的重要虫害来源,而地上部虫源是为害小白菜的主要虫源,因此地上和地下同时覆盖防虫网,则可有效控制小白菜生产上的小猿叶甲为害。
2.2 防虫网覆盖对小白菜叶片的保护作用
由表2可知,防虫网覆盖对小白菜叶片有较好的保护作用。出苗后7 d,地表、地上、地下+地表、地下+地上4个处理的叶片校正保护率均达100%,地下铺设防虫网处理的小白菜叶片校正保护率仅为23.17%。出苗后35 d,地下+地上和地下+地表覆盖处理的叶片保护率仍高达99.7%以上,地表和地上覆盖处理的叶片保护率保持在90.0%以上,而地下铺设防虫网处理的叶片保护率仅15%左右。结果表明,防虫网地上或地表覆盖对小白菜叶片有较好的保护作用,同时进行地下铺设可进一步提高保护效果,而仅地下铺设防虫网则不能满足对小白菜叶片的保护要求。
表2 不同处理对小白菜叶片校正保护率的影响 (单位:%)
2.3 温度对小猿叶甲死亡率的影响
由表3可知,高温对小猿叶甲成虫的死亡率有显著影响。在32 ℃的高温条件下,3 d后成虫死亡率达82%以上,5 d后成虫死亡率达100%。而在21~28 ℃的自然变温环境下,4 d后低龄幼虫死亡率达86%以上,5 d后低龄幼虫全部死亡,6 d后高龄幼虫死亡率达94%以上,7 d后幼虫全部死亡。见表4。由此说明,21~28 ℃的自然变温对小猿叶甲成虫的死亡率也有显著的影响。
表3 32 ℃高温条件下不同处理时间对小猿叶甲各虫龄(态)死亡率的影响 (单位:%)
表4 自然变温条件下不同处理时间小猿叶甲各虫龄(态)死亡率的影响 (单位:%)
2.4 生物药剂对小白菜叶片的保护作用
由表5可知,出苗后17 d,绿僵菌处理和线虫处理对小白菜叶片的校正保护率分别为98.10%和97.48%;出苗后27 d,小白菜叶片的校正保护率分别为96.16%和95.03%。另外,绿僵菌+线虫处理可提高对小白菜叶片的保护作用,播种后17 d、27 d,对小白菜叶片的保护率分别达98.71%、 97.98%。结果表明,小白菜播种前向土表联合喷施绿僵菌和线虫对小白菜叶片有较好的保护作用。
表5 不同生物药剂处理对小白菜叶面积保护率的影响 (单位:%)
3 结论与讨论
黄曲条跳甲和小猿叶甲是小白菜上的重要害虫,不仅为害地上叶片,黄曲条跳甲幼虫还能在地下取食为害[5]。而黄曲条跳甲和小猿叶甲的非化学控制已成为小白菜绿色生产的重要保障。研究发现,防虫网覆盖对蔬菜上豇豆荚螟、夜蛾类害虫等较大型的害虫有较好的阻隔作用[7]。本研究发现,防虫网对小白菜上黄曲条跳甲和小猿叶甲也有较好的防效,其中,在地面和地上30 cm处覆盖防虫网对小白菜叶片的保护率可达90%以上。在防虫网覆盖条件下,网内的风速低于网外,防虫网目数越高,网内的风速相对越低。在25目防虫网条件下,网内风速比网外降低15%~20%;在30 目防虫网条件下,网内风速比网外降低20%~25%[7]。网内风速降低会造成湿度的上升,从而增大病害发生的风险,兼顾防虫和防病效果,目前蔬菜生产上使用的防虫网规格一般是35~45目,但该规格的防虫网对蚜虫、蓟马、潜叶蝇等小型昆虫的控制作用相对较差[7]。
球孢绿僵菌对小猿叶甲有较强的致病致死力,用绿僵菌1亿个孢子/mL处理后,其成虫第14天和幼虫第10天的累计死亡率分别在84.7%和81.0%以上,成虫及幼虫的致死中时间(LT50)分别为9.28 d和4.3 d以上,且随着处理浓度的升高,小猿叶甲各虫期的感病死亡率不断增加[8-9]。绿僵菌Ma6菌株对黄曲条跳甲也有较高的致病力,在25 ℃条件下,菌株Ma6孢子悬浮液浓度8.0亿个孢子/mL处理黄曲条跳甲成虫,其LT50为4.09 d,7 d后累计死亡率达100%[10]。本研究也发现,喷施绿僵菌17 d后,小白菜叶片的校正保护率达98.10%,27 d后小白菜叶片的校正保护率仍达96.16%,表明绿僵菌对小白菜小猿叶甲和黄曲条跳甲都具有较好的控制作用。由于绿僵菌的孢子萌发需要较高的环境湿度,因此在蔬菜种植前,应先向地面喷水再喷绿僵菌孢子,以提高土壤湿度,从而提高对小白菜的叶片保护率。
昆虫病原线虫对害虫具有较好的控制作用。在辣椒叶片湿润的条件下,约4 h线虫即可侵入烟粉虱若虫体内,2~3 d内致烟粉虱死亡[11];在害虫与线虫数量为1∶75时,处理48 h后小猿叶甲幼虫的线虫寄生死亡率达90%以上[12]。本研究发现,线虫处理27 d后,小白菜的叶片保护率仍达95%以上,表现出较强的防虫保叶作用。同时,环境湿度对线虫侵入害虫的成功率和侵入时间有明显影响,在辣椒田先喷清水再喷线虫,可提高线虫对烟粉虱的侵染率[10];加入具有抗干燥性的黄原胶,也可提高线虫对小菜蛾的侵染率[13]。另外,温度和湿度不仅决定昆虫病原线虫的存活、生长发育、繁殖、迁移活动、性比等[14],还影响昆虫病原线虫寻找寄主行为的过程和寄主的死亡速率[15]。因此,利用昆虫病原线虫防控蔬菜害虫时,首先须建立高湿环境,在土表施用线虫时,可先对地面浇水再喷施线虫,以提高线虫侵入害虫的成功率和控虫效果。
昆虫是变温动物,温度对黄曲条跳甲和小猿叶甲的影响较大。黄曲条跳甲发生的适温范围为21~30 ℃,当温度低于20 ℃或高于30 ℃时,其成虫活动明显减少,特别是夏季高温季节,食量剧减,繁殖率下降,因而发生较轻[16]。在江苏地区,夏季高温闷棚1 d后,棚内地面10 cm以上的空气最高温度可迅速上升至63.97 ℃,此后5 d闷棚期间,最高温度可一直保持在64 ℃以上[17]。本研究发现,在32℃的高温下,培养3 d后小猿叶甲低龄幼虫全部死亡,高龄幼虫死亡率达82%以上;在32 ℃的高温下培养5 d后,幼虫全部死亡。由此说明,夏季可利用高温闷棚的方式杀灭小猿叶甲和黄曲条跳甲。
物理措施和生物措施是害虫绿色防控的重要措施。随着“双减”要求的不断加强和消费者对绿色无公害食品要求的不断提高,利用非化学措施控制害虫将逐渐成为害虫防控的重要内容。本研究发现,覆盖防虫网、喷施昆虫病原线虫和拟青霉制剂,以及高温杀虫等措施均可有效控制小猿叶甲和黄曲条跳甲。另外,由于上述防虫措施存在环境湿度的问题,因此,在条件允许的情况下,可联合使用或交替使用上述防控方法,以提高对小猿叶甲和黄曲条跳甲控制的效果,同时减轻因环境湿度增加而带来的负面影响。