柑桔大实蝇绿色防控产品诱蝇球的开发与应用进展

莫博程,林竹山,周后龙,柏克寒,尹呈科,李 敏,张 征

(1 湖南农业大学植物保护学院,长沙,410128;2 洞口县农业农村局,湖南洞口,422399;3 湖南橘友生物科技有限公司,长沙,410100;4 临澧县农业农村局,湖南临澧,415200)

柑桔大实蝇(Bactroceraminax)是危害我国柑桔产业发展的主要害虫之一,每年发生1代,雌性成虫产卵于果实中,幼虫孵化后在果实内蛀食果肉,造成果实未熟先黄、果皮疏松和提前脱落。被害果实严重腐烂,失去食用价值,严重影响柑桔产量和品质[1-2]。柑桔大实蝇广泛分布于我国四川、湖南、湖北、云南、重庆和广西等柑桔主产区,严重影响了全国柑桔产业的健康发展[3]。目前针对柑桔大实蝇的防控方法主要包括:(1)物理防控,如清除蛆果和冬季翻耕;(2)化学防控,如喷施农药;(3)理化诱控,如诱蝇球、黄色粘虫板和诱杀瓶等。相较于理化诱控,物理防控和化学防控对人力的需求高。在农村劳动力大量外出务工的背景下,采用物理防控时,摘除和捡拾蛆果往往不及时和不彻底,导致果园(尤其是山区果园)容易出现防治死角,虫源难以清除,同时,蛆果摘除、捡拾和处理等物理防控手段具有滞后性,无法降低果园当年虫果率,也易打消农户积极性[4]。近来年虽可借助无人机等设备进行大面积化学防控,但由于柑桔大实蝇成虫具有较强的迁飞能力,仅取食和产卵时停留在果树上,使得化学防控的效果并不理想,还容易导致实蝇抗药性增强和农药过量使用,不利于绿色农业发展[5]。诱杀瓶利用柑桔大实蝇成虫趋糖性进行诱杀(为了提升诱杀效果,农户多在自行配置的糖醋酒液中加入化学杀虫剂),有效降低了农药使用量和果园当年虫果率,但易受天气影响,且持效期短,需每周或雨后及时补充或更换,费时费力。黄色粘虫板利用柑桔大实蝇对颜色的趋向性对其进行诱杀,成本相对较低,但效果不理想[4]。诱蝇球是在利用柑桔大实蝇对颜色的趋向性基础上,结合柑桔大实蝇对柑桔果实形状的趋向性等开发的理化诱控类产品,是近十多年柑桔大实蝇防控产品研发热点。

1 诱蝇球的诞生

据可查资料记载,柑桔大实蝇球形诱杀器最早于2010年由华中农业大学牛长缨教授团队研制并申请了实用新型专利。牛长缨等人通过对不同颜色(橙色、绿色和黄绿色)和不同直径(80 mm、140 mm和180 mm)组合的圆球形诱杀器进行田间诱杀统计。根据试验结果,该诱杀器最终设计为黄绿色球体(黄色和绿色配比为1∶1),球体直径为(140±20) mm,球体表面涂有一层粘虫胶(不含杀虫剂,耐雨水冲刷),顶部设有吊耳,可通过吊挂绳悬挂于桔树树枝上。柑桔大实蝇雌雄成虫受球体颜色和形状吸引,飞落在球体表面,被表面的粘虫胶粘住,饥饿而亡,具有保护环境和防治害虫的双重效果[6]。但该诱蝇球生产成本过高,推广难度较大,其制作材料、直径、颜色和诱杀方式还有待改进和提高[7]。

2 诱蝇球的改良

诱蝇球的诱杀效果主要受球体的大小、颜色和气味等因素影响,目前主要对诱蝇球的制作材料、直径、颜色和诱杀方式进行改良,以期开发一种绿色环保、成本低廉的高效诱蝇球。

2.1 球体材料改良

目前市面上的诱蝇球球体材料主要包括聚苯乙烯(Polystyrene,PS)、聚丙烯(Polypropylene,PP)和聚乳酸(Polylactic acid,PLA)等。这几种材料的密度较接近,耐热性能高低为PS>PP>PLA,加工性能高低为PP>PLA>PS,PP和PS的价格相似,而可降解材料PLA的价格通常是前两种材料的3倍左右[7]。PP和PS的生物降解性能差,在自然环境中降解所需时间较长,且在降解过程中会产生有毒物质污染土壤及周边水源,难以无害化处理[8]。

PS耐热性较好,但材质较脆,故使用该材质制作的球体多为实心球[9]。从工厂化生产来看,PP和PLA均可制作空心球体,目前较多诱蝇球产品采用PP材质制作球体[10-11]。为了落实“环境友好型”的生产理念,部分诱蝇球产品选择了成本相对较高的PLA制作球体[4]。PLA作为一种可再生生物降解材料,可在自然环境中自动降解,有效解决了球体处理不及时对果园和周边环境造成的污染[12]。

2.2 球体直径和颜色改良

诱蝇球的诱杀效果受球体大小和颜色的影响。有研究表明,直径140 mm黄绿色球体对柑桔大实蝇的诱杀效果最好,但仅测试了3种不同直径(80、140和180 mm)和3种颜色(橙色、绿色和黄绿色)的诱蝇球,存在代表性不足的问题[6]。同时,诱蝇球生产成本随直径增加呈指数上升,使用大直径不利于后期推广普及[7]。为了平衡诱蝇球诱杀效果与生产成本,研发者通过改良生产工艺,将诱蝇球直径改为(70±2) mm[9,13]。莫博程[4]测试了5种不同直径(55、65、75、85和95 mm)诱蝇球的诱杀效果,发现65 mm的诱蝇球效果最好,75 mm诱蝇球效果次之。龚碧涯等[7]通过田间试验测试了5种球体直径(30、50、70、90和110 mm)与3种球体颜色(黄绿色、绿色和黄色)组合的15种诱蝇球对柑桔大实蝇的诱杀效果。结果表明:直径110 mm的诱蝇球诱杀数量略多于70和90 mm,但其生产成本是70 mm诱蝇球的3倍以上,是90 mm诱蝇球的1.7倍左右;相较于其他颜色,绿色诱蝇球的诱杀数量显著多于黄色和黄绿色诱蝇球,但在同一柑桔园针对不同颜色粘虫板的试验结果表明,黄色板的诱杀效果要显著好于绿色板和蓝色板,且悬挂在附近的绿色诱蝇球对粘虫板诱杀柑桔大实蝇有增效效果。目前,市面上的主流诱蝇球产品直径均为70 mm,颜色包括绿色、黄色和黄绿双色等[9,10,14]。

2.3 诱杀策略改良

目前诱蝇球的诱杀策略主要针对柑桔大实蝇成虫视觉和嗅觉。受技术条件限制,初期诱蝇球产品仅靠球体形状和表面颜色诱杀柑桔大实蝇,诱杀效果有待提升。如何将引诱剂和诱蝇球进行有效结合,是提升诱蝇球诱杀效果的主要研究方向之一。

按照有效成分分类,目前常用柑桔大实蝇引诱剂可分为糖醋酒类、柑桔果皮挥发类和蛋白类诱剂。龚碧涯等[15]发现,将浸有糖醋酒类诱剂的无纺棉悬挂在诱蝇球上方时,由于与诱蝇球仍存在一定距离,不能吸引柑桔大实蝇成虫靶向飞至诱蝇球表面,反而没有单一诱杀球的诱杀效果好。莫博程等[14]将引诱剂(含十一醇、柠檬烯和乙酸)置于空心球体内部,并在球体表面开小孔,有效提升了诱蝇球对柑桔大实蝇成虫的诱杀效果。Lin等[16]发现,柑桔大实蝇雌成虫更倾向于在柑桔果皮挥发物含量较高的位置产卵。基于此原理,有研发者将引诱剂(含桔皮挥发物和糖醋酒类诱剂)混合于诱蝇球表面的粘胶中,成功研发出果蔬通用型诱蝇球[17]。蛋白类诱剂成本较高,且在生产诱蝇球喷涂胶体过程中,蛋白受高温影响会失去活性,丧失对柑桔大实蝇的引诱能力,因此,目前较少用于诱蝇球[15]。

3 诱蝇球的使用

我国柑桔大实蝇成虫羽化出土时间主要集中在每年5月初至5月底,具体时间受地形和气候的影响有波动,农户应在成虫羽化盛期前及时挂球。在柑桔大实蝇防治方法中,同属于理化诱控的黄色粘虫板和诱杀瓶的悬挂位置与诱蝇球的悬挂位置相似[10]。通常选择果园阴凉通风处,撕开球体表面离型纸,用诱蝇球自带细铁丝将其悬挂于树高3/4处即可[15,18]。若果园上一年虫果率超过30%,建议每株桔树悬挂一个诱蝇球;若虫果率为5%～30%,每667 m2悬挂30～40个诱蝇球;若虫果率在5%以下,每667 m2挂10～20个诱蝇球进行监测。果园外缘靠近杂树林、竹林的桔树应多挂球[19]。2017年湖南省桃源县在全县0.2 万hm2柑桔园区推广诱蝇球防控柑桔大实蝇,虫果率由未防控和非规范防控区(技术操作不到位、施药次数不足、施药时间不及时等)的23%降低至3%,平均每667 m2减少损失500 kg;对比化学防控每667 m2可节约成本50元(以每667 m2挂球20个计算),0.2 万hm2共节约防控成本150余万元,增收3 600余万元。通过悬挂诱蝇球的方法防治柑桔大实蝇,成本低,操作简单,效果直观,老人、小孩也可独立完成,解决了农村劳动力不足,人工成本高的问题[19]。自2016年诱蝇球进入柑桔绿色防治技术市场后,其使用量逐年递增。目前生产诱蝇球的企业有10余家,与实蝇类诱杀球相关的中国专利多达30余项,诱蝇球的技术迭代较快,其诱杀效果提升明显[7,13,14,15,19]。湖南、湖北和重庆等多个省份还将诱蝇球纳入了防控技术方案和农药减量控害重点推广产品目录,积极引导农民进行购买[20-22]。

4 展望

在实蝇类害虫的防控产品中,诱蝇球具备绿色环保、操作简单和成本低廉的优势,效果直观,持久耐用,深受农户喜爱,在柑桔大实蝇的监测和防治中取得了良好成效,已成为实蝇绿色防控的热门产品。诱蝇球不仅可以用于柑桔大实蝇的监测和防控,还可以用于为害桃、梨、黄瓜、苦瓜和丝瓜等300多种常见作物的小实蝇和瓜实蝇防控。今后随着农户管理意识的普遍提升以及诱蝇球在更多作物上推广应用,诱蝇球使用量还将明显增加。通过拓展和改进诱剂,可增加诱蝇球的防控对象。如:利用柑桔木虱对植物挥发物成分的趋性,可在诱蝇球中添加浓度为1 μL/mL芳樟醇成分引诱柑桔木虱[23]。可以相信,未来升级版的多功能诱蝇球将在农作物绿色防控中起到更加重要的作用。