茶園粘蟲色板研究進展①

張寶成 白艷芬 黃家春 金 星 李德軍

(1 遵義師范學院生物與農業科技學院 貴州遵義 563002；2 山地生態研究中心 貴州遵義 563002；3 遵義師范學院物理與電子科學學院 貴州遵義 563002)

中國是茶葉重要生產國和出口國，目前茶業現狀為供大于求。貴州省茶園面積達40.73萬hm2，位居我國第一[1]。茶是貴州省重要產業，但是貴州省茶產品在茶市大環境下也同樣面臨產出過剩。隨著人們生活水平提高和健康意識的增強，農產品安全備受關注。據歐盟殘留要求，直至2015年，出口到歐盟的茶產品殘留限量標準共計456項。農藥的快速發展在保證茶增產方面起了重要作用，然而大量使用化學合成農藥來防控病蟲害，對茶園大氣和土壤等造成極大污染。農藥殺死害蟲的同時也殺死害蟲的天敵昆蟲。由于昆蟲繁殖快，易產生抗藥性，因此，農藥防控害蟲成效不高，同時農藥殘留還嚴重影響食品安全。農藥殺死害蟲的同時也殺死害蟲的天敵。化學農藥的使用易產生抗藥性，同時農藥殘留還嚴重影響食品安全。

在全球氣候變化和人類活動等影響下，茶樹等農作物生長期病蟲害增多[2-3]。在過去50年，由于大量使用農藥，貴州省茶園優勢害蟲種由中大體型、代數少的害蟲逐漸演替成小體型和化學防治性害蟲為主[4]。貴州省茶主產區茶園使用農藥共計化學農藥29種[5]，茶園全年用藥次數最多為11次，平均為6.4次。茶葉農藥殘留已成為全球茶產業發展的重要問題[6]，也是當前中國茶業遇到的最大問題之一。

1 有色粘蟲板的應用

茶園蟲害防控中使用的粘蟲有色板有10余種，常用的有3種(黃板、黃藍板和藍板)。其中黃色粘蟲板以及結合昆蟲性激素進行誘殺成為一種重要的防御手段。在短期內通過有色板的確能夠起到降低害蟲的目的。這種防治害蟲方法具有操作簡單、使用方便等特點，目前利用粘蟲色板己成為國內物理防治中重要的技術之一。如云南省為防控蚜蟲，2010年推廣粘蟲色板面積達10.93萬hm2。由于過分的關注其對害蟲的防控效果，忽視了對其天敵的誘殺作用。粘蟲板利用昆蟲的趨色原理對害蟲和天敵都有捕殺作用。

2 有色粘蟲板的機理

2.1 昆蟲趨色生理機制

眼睛所感知的顏色是被物體返回的光波，昆蟲趨色的本質是趨光。昆蟲眼睛中的視覺細胞是長期適應的結果，因此昆蟲對某些波段的光敏感。昆蟲的視覺細胞中有感光質膜，影響感光色素的吸收，即光譜敏感性[7]。對昆蟲產生生理效應的光譜為253～700 nm，它影響昆蟲視覺定向功能和神經中樞系統。也就是說，昆蟲視覺細胞膜上的視蛋白和載色體通常吸收藍光、綠光和紫外光。因此，昆蟲用能夠敏銳地察覺到環境顏色的變化[7-8]。

由于昆蟲種類的差異，它們對不同光波的趨光反應不同(表1)。通常它們都有紫外光感受器、藍光感受器和綠光感受器。如意大利蜂的光敏感區為350、450和540 nm；銅綠麗金龜為400、460和498～562nm。西花薊馬為380、440和498～524nm；東亞小花蝽為340、360、380、524和582/605 nm；蝗蟲為405 nm和(405＋465＋520)nm。

表1 部分昆蟲趨光波長

2.2 生活驅動昆蟲趨色機制

環境顏色對昆蟲的生活覓食和繁殖產卵等影響很大，尤其是繁殖關系到種群繁衍。由于植物頂部的嫩枝條、嫩葉和花等器官部位是昆蟲采食重要對象，造成昆蟲的趨向性[4]。如蚜蟲對茶第1葉和嫩莖蚜蟲穿刺時間很短，第4葉需多次較長時間刺探，才可伸入韌皮部[16]。由于茶葉葉片的發育成熟度差異表現為顏色，因此表現出對顏色的取食偏好。由于茶學害蟲防控研究時間較短，在其他植保方面的研究時間較長深入，如橘小實蠅喜愛在半球形及球形物產卵[17]；梨小食心蟲嗜淺黃(565 nm)和淺綠色(545 nm)嫩梢部位，因此梨小食心蟲在這些顏色部位產卵[18]，卵孵化后容易尋覓食物；七星瓢蟲偏嗜蚜蟲多的地方產卵，有利于孵化的子代獲取豐富的食物[19]。

3 影響粘蟲板的效果因素

3.1 粘蟲板的布置對效果的影響

粘蟲板的捕殺效果除顏色以外，還與粘蟲色板的掛置密度、時間、位置等影有關。在陜西茶產區用粘蟲板的研究表明，在茶樹上方30 cm處黃板對重要害蟲小貫小綠葉蟬誘捕誘殺作用最大；茶樹樹冠下方20 cm處黃板對蜘蛛的誘捕高于其它高度的誘捕效果[20]。另外，在東南西北等不同方向的坡地也會影響粘蟲板的誘殺效果，如北坡的效果最好，其他方向的效果較差[21]。但是，南向的粘蟲色板對Q型煙粉虱誘殺效果強于東、西和北方向[22]。這可能是由于坡向造成的溫度、風速等差異影響粘蟲色板的誘捕效果。

3.2 生態環境對粘蟲板效果的影響

茶園管理措施影響到粘蟲板的誘捕效果。如在生長季對生物防治茶園和使用農藥的茶園研究表明：誘捕昆蟲數量分別為2 229.00和3 620.74頭/板；植食性害蟲占總昆蟲的比例分別為48.73%和69.38%[23]。

4 粘蟲色板弊端

4.1 粘蟲色板對天敵的捕殺

由于害蟲和天敵對顏色的趨同性，導致粘蟲色板在誘捕到大量的害蟲，也誘殺大量的昆蟲天敵。在生長季4～10月對生物防治茶園和使用農藥的茶園研究表明：誘捕的害蟲天敵中有捕食性天敵和寄生性天敵，其中捕食性天敵數量分別為28.00和28.05頭/板，比例為1.26%和1.39%；寄生性天敵分別為283.00和456.50頭/板，比例為12.70%和22.28%；益蟲/天敵的捕殺占總捕獲比分別為13.96%和23.67%[23]。在陜西主茶產區，誘捕小貫小綠葉蟬6.20頭/板，誘捕其天敵蜘蛛數量高達7.00 頭/板[20]。

4.2 害蟲-天敵關系

粘蟲色板在誘殺害蟲的同時也殺死了大量害蟲天敵，尤其是當加入害蟲信息素的情況下，如茶蚜性信息素不但引誘蚜蟲，同時也引誘了蚜蟲天敵中華草蛉、大草蛉和麗草蛉[24]。另外，害蟲信息素吸引其天敵，害蟲的分泌物及其自身物質對其天敵也有引誘作用。蚜蟲蜜露是重要的引誘多種天敵的接觸性利它素[25]。如茶蚜在傷害茶樹嫩枝梢時分泌的蜜露，對其天敵瓢蟲、食蚜蠅和蚜繭蜂等有吸引作用[26]。寄主/害蟲(絲、糞便和蛻等殘體以及蛹和卵等)發出的揮發物對天敵有吸引作用[18-19]。這些揮發物往往對天敵也具有吸引作用，造成色板對害蟲天敵的誘殺作用[27]。

4.3 植物—害蟲—天敵關系

昆蟲尋找寄主植物時，主要考慮2個因子，一是能為自己提供營養成分；另一種是植物的次生物質，如迷迭香中的揮發性物質(醇類、酮類和酯類等)對小綠葉蟬具有強的引誘作用[28]。這些次生物質是植食性昆蟲偏嗜寄主植物的信號。生態系統中植物產生的揮發性物質與環境交流，一項重要的功能就是防御，包括直接防御和吸引害蟲天敵控制捕食者[29]。

植物釋放的信號給予害蟲天敵易探測準確信號[30]，降低了自身防御成本。如茶樹受到茶尺蠖取食，茶樹釋放出復合氣物，為到達間接防御茶尺蠖[31-32]釋放的揮發性物質至少有46種[33]。目前已經明確了其中7種揮發物對中華草蛉有顯著的引誘作用[30]，對大草蛉吸引的化合物有3種[34]；其中5種化合物明顯吸引茶尺蠖絨繭蜂[35]，也吸引單白綿絨繭蜂，對單白綿絨繭蜂有顯著吸引作用的有9種[27]。而且茶園害蟲天敵捕食性蜘蛛和鞍形花蟹蛛也受到茶樹揮發物質的吸引[36]。同時，茶尺蠖咀嚼時口腔分泌物中揮發物產生，對天敵也有吸引作用[27]。

5 建議

綜上所述，雖然粘蟲色板在害蟲防控中短時間可以取得立竿見影的效果。但是由于害蟲和天敵對顏色的趨向性有重復，這過程對天敵造成極高程度的誤殺，如有的系統中對天敵和害蟲的捕殺比例高達1:0.16。茶園生態系統中有豐富的害蟲天敵資源。據研究表明，貴州省茶園害蟲有230多種，害蟲天敵達320余種[37]；在湖南平丘崗的蘭嶺茶廠茶園害蟲76種，天敵136種[38]；茶樹每種害蟲常都有數種天敵，我國的茶園害蟲天敵約500多種[39]。而害蟲的天敵處于害蟲食物鏈的上端，按照生態食物鏈金字塔 “10%”定律，食物鏈上端的天敵損失，易造成食物鏈下端失控，易出現害蟲大爆發[40]，這對農業生態系統造成很大的損失。

過去在害蟲防控中忽視了天敵造成的傷害，已經嘗到了苦頭。使用化學農藥雖能控制暴發的害蟲，但對天敵的殺傷作用更大，經過短短幾年到幾十年就破壞了 “害蟲—天敵”的平衡狀態[41]。因此，在大規模推廣粘蟲色板防控害蟲需謹慎[42]。今后茶園應用粘蟲色板需要深入考慮下面3方面。

5.1 深入研究害蟲對顏色趨向性

化學農藥防控農業害蟲給我們慘重教訓(如茶園害蟲由個體較大的演化成個體較小，導致更難防控)，不能僅關注眼前害蟲的數量，而忽視了對其天敵造成的傷害，造成生態系統的自然調節失衡。根據害蟲和益蟲對顏色的偏好和色彩重疊性，選用最佳顏色色板進行防控害蟲。如西花薊馬的敏感區有紫外(380 nm)、綠光(498和524 nm)和藍光(440 nm)；其天敵東亞小花蝽趨光波長段有紫外區(340、360和380nm)、綠光區(524nm)和橙紅光區(583、605nm)，也就是說西花薊馬與益蟲/天敵東亞小花蝽對藍色、黃色和綠色均有一定的趨性[43]。因此，在使用色板誘殺害蟲需要謹慎，避免對其天敵的誤捕，影響生態系統失衡，造成害蟲泛濫。雖然蚜蟲對黃色趨向最強，但是黃色中波長575 nm的檸檬黃色誘殺效果最好，其次是波長為585 nm＞552 nm＞556 nm＞568 nm的黃色[44]。這些波長很接近，如果應用粘蟲色板需要根據害蟲對顏色趨向進行深入的研究。

5.2 節約防控成本，做好農民培訓

在露地大面積防控害蟲需要考慮成本投入，目前市場上黃色粘蟲板的價格為2～3元，而懸掛數量為450～900塊/hm2[23]。培訓農民使用色板防治需要讓農民知道根據農作物的生育期和害蟲類群的差異使用粘蟲板。

5.3 構造穩定的茶園—害蟲—天敵系統

由上可知，不同生態類型中天敵和害蟲數量差異很大。因此，推廣生態學多樣性理論組建豐富的茶園環境，構造穩定的茶園—害蟲—天敵系統。通過天敵把茶園害蟲數量控制在一定閾值之下促進綠色有機茶園快速發展。