何云川,毛植堯,王田珍,王樹明,馬麗華,普建文,寧錦程,普 群,周文武,6,Amr S.Abou El-Ela,7,祝增榮
(1.海南浙江大學研究院,海南三亞 572025;2.浙江大學 昆蟲科學研究所,浙江省作物病蟲生物學重點實驗室,農業部作物病蟲分子生物學重點實驗室,杭州 310058;3.云南省玉溪市植保植檢站,云南玉溪 653100;4.云南省峨山縣植保植檢站 云南峨山 653200;5.云南省峨山縣小街鎮農業農村綜合服務中心,云南峨山 653201;6.國際生物防治組織茄科作物害蟲生物防治國際工作組,北京 100193;7.亞歷山大大學 農學院植保系,西賓庫姆, 埃及 21531)
防蟲網覆蓋技術是一項農業生產中常用的物理阻隔防蟲技術,是一種在環境保護中減少化學殺蟲劑使用、低成本的綠色蟲害防控技術[1]。其防蟲原理主要通過人工構建的隔離屏障切斷各種害蟲潛入造成的直接為害或產卵繁殖幼蟲的間接為害途徑,將害蟲拒之網外,并減少病害的傳播[2]。該技術在中國已大面積應用于設施蔬菜生產中[3]。
番茄潛葉蛾Tutaabsoluta(Meyrick)屬鱗翅目(Lepidoptera)麥蛾科(Gelechiidae),原產于南美洲秘魯,是危害番茄的主要害蟲之一[4]。幼蟲以植株地上部分(包括莖、花、葉子和果實)的組織為食,導致葉和果實受損,最終造成大量減產[5],大爆發時可致番茄減產達80%~100%[6]。番茄潛葉蛾具較強的擴散能力,截至2017年5月已入侵全球80多個國家。在中國,它已入侵至新疆伊犁、云南臨滄和玉溪[7-9],且在玉溪番茄種植區大面積爆發,對當地的番茄生產造成了嚴重影響;也對中國的番茄、馬鈴薯等茄科作物有巨大的潛在威脅。對番茄潛葉蛾的形態特征研究,明確其各個蟲態的形態及危害狀,將為該蟲的檢疫和監測調查等工作提供有利參考價值。目前,國內外關于番茄潛葉蛾的研究主要在入侵風險分析[10-11]、分子鑒定[12-13]、生物和化學農藥毒理[14-15]、寄主適應性[16]、適溫性[17-18]和生物防治[19]等方面,而防蟲網覆蓋技術對其的防控效果鮮有報道。
此外,番茄潛葉蛾在中國西南和西北地區一年發生多代[17]。作為應急措施,對它的防控措施主要以化學防治為主。但已有報道表明番茄潛葉蛾對多種化學殺蟲劑產生抗藥性[20],導致其防治難、防效低、易引起番茄生產安全等問題。防蟲網覆蓋技術,是農產品無公害生產的重要措施之一,對生產無農藥殘留、無污染、無公害的蔬菜具有重要意義[21]。因此,本試驗通過研究番茄潛葉蛾的形態特征及田間防蟲網覆網試驗,旨在應對番茄潛葉蛾檢疫監管,嚴防其快速傳播擴散和入侵危害提供參考依據;并評價防蟲網在防治番茄潛葉蛾中的有效性,為防蟲網在溫棚的使用提供理論指導。
供試昆蟲:番茄潛葉蛾成蟲(分子鑒定[13],NCBI登錄號mt598192)。
試驗于2020年7月─9月在云南省玉溪市峨山縣小街鎮(102°27′58″E,24°9′37″N,海拔為 1 504.53 m)進行。供試番茄大棚為自然通風型拱棚,主體為鋼架結構,塑料薄膜覆蓋,南北走向(長×寬×高,24 m×5 m×3 m),溫棚側邊底部設1 m高通風口。
根據番茄生長時期,試驗期間將其劃分為苗期、花期和果實期[22]。因田間種植的番茄品種不同,選取主要種植的3個粉果品種(‘德爾6’,壽光德爾農業科技有限公司選育,2020年4月15日和8月15日移栽種植;‘鴻圖’,壽光博雅農業科技有限公司選育,2020年5月24日移栽種植;‘粉帝F1’,壽光豐農商貿有限公司選育,2020年7月4日移栽種植)。每個品種種植8個大棚。于7月12日分別在溫棚兩端(高×寬=2 m×5 m)和側邊通風口(高×長=1 m×24 m)安裝防蟲網(14目,宿遷凌薇塑業有限公司)(圖1);重復4次,并設無防蟲網覆蓋的溫棚作為對照。
番茄潛葉蛾監測裝置為藍色毛細管型誘芯,有效成分為1 mg/枚,主要為反-3,順-8,順-11-十四碳三烯乙酸酯;綠色翅膀型粘膠誘捕器和白色粘板(寧波紐康生物技術有限公司)。每天 7:00─9:00用相機(佳能EOS 6D Mark II)進行1次誘捕器中番茄潛葉蛾成蟲數量的拍照記錄,用畫圖軟件(Adobe Photoshop CS5)進行統計,重復4次。誘芯根據說明書,每月進行1次更換,試驗期間于2020-08-10進行誘芯更換。白色粘板每3 d進行1次更換,直至9月8日結束。試驗期間均未施用任何殺蟲劑。
根據生育期,試驗期間共調查2~3次,每個品種的不同生育期調查重復4次。7月30日為‘粉帝F1’苗期、‘鴻圖’花期、‘德爾6’果實期番茄潛葉蛾對番茄植株的危害調查;8月15日為‘粉帝F1’花期的危害調查;8月31日為‘粉帝F1’果期、‘鴻圖’果期和‘德爾6’苗期的危害調查。3個時期的調查均采用五點取樣法,苗期和花期的每個棚選10株番茄,每株選20片葉片,看

A.對照和防蟲網處理;B.防蟲網阻擋番茄潛葉蛾成蟲
其是否有潛道;果實期對每株所有果實的蛀果數進行調查。



采用Excel 2016進行數據匯總整理,并利用DPS(Data Processing System,V.7.50)進行數據分析。同一生育期下的不同番茄品種防蟲網處理和平均危害率分別進行對數和反正弦平方根轉換,再進行兩因素方差分析(Two-way,ANOVA)LSD法比較(α =0.05)。隔離率先反正弦平方根轉換,再進行單因素方差分析(One-way,ANOVA)LSD法比較(α =0.05)。根據危害調查時間,計算不同處理平均危害率調查日期前的第n個5 d的平均蟲量(即Xn,n=1,2,3…,6),將所得蟲量與各處理的平均危害率進行二次多項式逐步回歸分析。繪圖采用Origin 2019b。文中數據為“平均值±標準誤”。
番茄潛葉蛾卵一般單產,長為0.3~0.4 mm,呈圓筒狀,卵為奶白色或橘黃色(圖2-A)。幼蟲分為4個齡期,初孵幼蟲體色呈奶白色或淡黃白色,體長0.4~0.6 mm;2齡幼蟲體色呈淡綠色或淡黃白色;3齡、4齡幼蟲體色呈綠色或淡粉紅色(圖2-B~2-D)。幼蟲從卵中孵化后主要以潛葉、蛀食葉柄和果實等進行危害。在葉片上,幼蟲只取食葉肉組織,留下完整的表皮,形成不規則的“透明窗”蟲道(圖2-G),并有黑綠色糞便堆積于植株表面(圖2-B)。果實期,幼蟲鉆蛀侵害果肉,其鉆蛀的蟲道易受病菌的感染,造成果腐(圖2-C)。剛化蛹時呈綠色,羽化前顏色變深,且常覆一層白色絲繭,呈圓筒狀(圖2-E~2-F)。成蟲體長6~7 mm,翅展8~10 mm,體色一般呈淺灰色或灰褐色,鱗片銀灰色;絲狀觸角;足細長;觸角、下唇須和足均具灰白色與暗褐色相間的橫紋。成蟲喜在葉面交尾,以訪花維持基本生命活動(圖2-G~2-H)。

A.卵; B~D.2~4齡幼蟲為害狀; E~F.蛹; G.成蟲交尾; H.成蟲訪花
同一生育期不同番茄品種的防蟲網和對照處理的番茄潛葉蛾種群動態變化一致。‘德爾6’的潛葉蛾種群動態隨著時間的推移呈現出下降趨勢;‘鴻圖’的潛葉蛾種群動態隨著時間的推移呈現先下降再上升再下降后又有升高的趨勢(圖3)。苗期,‘德爾6’和‘粉帝F1’防蟲網和對照處理平均蟲量分別為18.76、24.97只/板,同番茄品種間防蟲網和對照處理平均蟲量差異不顯著(F3,1=1.51,P= 0.231 8>0.05),不同番茄品種間的平均蟲量差異顯著(F3,2=525.77,P= 0.000 1< 0.05)(圖4-A);防蟲網對兩個品種的番茄潛葉蛾隔離率分別為39.10%和21.32%,差異顯著(F1,4=69.45,P=0.0011<0.05)(表1)。花期,‘鴻圖’和‘粉帝F1’的防蟲網和對照處理平均蟲量分別為52.56、61.12只/板和53.85、 64.05只/板,差異不顯著(F3,1=3.24,P= 0.213 9>0.05)(圖4-B),防蟲網對兩個品種的番茄潛葉蛾隔離率為22.95%和19.35%,差異不顯著(F1,5=0.141,P= 0.722 9> 0.05)(表1)。果期,‘德爾6’‘鴻圖’和‘粉帝F1’下的防蟲網和對照處理平均蟲量分別為53.90、58.52只/板和47.52、 65.79只/板及66.37、85.46只/板,差異不顯著(F3,1=3.271 8,P=0.090 6>0.05)(圖4-C);防蟲網對3個品種的番茄潛葉蛾隔離率分別為 24.20%、28.93%和26.83%,差異不顯著(F2,7=0.072,P=0.931 5>0.05)(表1)。

不同小寫字母表示各處理間差異顯著(P<0.05),下同

圖4 同一生育期不同番茄品種的番茄潛葉蛾平均誘集量Fig.4 Average trapping amount of Tuta absoluta of different varieties at same growth stage
由圖5可知,苗期、花期和果期3個生育期下的‘德爾6’ ‘鴻圖’和‘粉帝F1’防蟲網和對照處理的平均危害率均差異不顯著,說明番茄潛葉蛾對這3個品種的3個生育時期危害差異不明顯。同一生育期不同品種番茄對防蟲網處理的平均危害率均低于對照處理,差值達8.38%,說明防蟲網對番茄潛葉蛾有一定的防控作用。
對同一生育期不同品種番茄的平均危害率與前期每5 d的平均蟲口量進行二次多項式逐步回歸(表2),以達到方程的矯正決定系數最大為入選或剔除變量的依據,結果表明除了‘德爾6’苗期對照處理相關系數為0.737 3,P值大于0.05;‘粉帝F1’花期防蟲網和對照處理、果期對照處理的P值均大于0.05;‘鴻圖’果期對照處理的P值大于0.05外,其余處理的相關系數均在 0.967 5以上,且P值小于0.05,說明番茄葉片或果實的平均危害率主要與潛葉蛾的早期蟲口量相關。在7例對照處理中有4例的回歸方程差異不顯著,而7例防蟲網處理中僅有1例的回歸方程差異不顯著,表明防蟲網處理下的潛葉蛾危害與其前期成蟲種群密度關系遠高于對照處理。

表1 同一生育期不同番茄品種防蟲網處理下的番茄潛葉蛾隔離率Table 1 Barrier rate of insect-proof net treatment on Tuta absoluta of different varieties at same growth stage %
試驗對番茄潛葉蛾的形態特征進行研究,明確番茄潛葉蛾各個蟲態的形態及危害狀,為開展該蟲檢疫和監測調查等工作提供參考依據。隨著消費者對優質蔬菜的需求增加,防蟲網等物理隔離技術在設施蔬菜產業中的蟲害防治及農藥減量使用有巨大的發展潛力[23]。本研究通過塑料大棚兩段覆網,得出14目防蟲網對3個番茄品種各生育期上的番茄潛葉蛾均有防控效果。此研究結果與普通大薊馬Megalurothripsusitatus-豇豆[24]、煙粉虱Bemisiatabaci-番茄[25]、桃蚜Myzuspersicae-卷心菜[26]和遲眼蕈蚊Bradysiaodoripaga-韭菜[27]的研究結果一致。在3個番茄品種苗期,‘德爾6’和‘粉帝F1’間的番茄潛葉蛾平均誘集量差異顯著,隔離率差異顯著。推測苗期誘集量與番茄品種、移栽時間與調查時間有關。試驗中苗期‘德爾6’是在上一茬(果實期)拉秧后,于8月15日進行的重新移栽,而‘粉帝F1’于7月4日移栽種植,‘德爾6’移栽時間晚于‘粉帝F1’。結合種群動態,2個番茄品種的潛葉蛾平均誘集量整體呈下降趨勢,但‘德爾6’蟲量下降幅度較大,說明隔茬移栽與調查時間影響防蟲網的防控效果。花期和果期3個番茄品種的潛葉蛾平均誘集量差異不顯著,隔離率差異不顯著。主要由于番茄花期農民常進行打杈修枝、人工授粉、搭架,果期進行摘果和除草等農事操作,頻繁進出溫棚,導致防蟲網防控效果驟減。同時,本研究進行的3個番茄品種移栽種植的時間不同,分別為5月15日、5月24日、7月4日,但卻都是在7月12日開始在8個大棚安裝防蟲網,這樣就會導致在安裝防蟲網前已有大量番茄潛葉蛾在供試大棚中進行為害,致使從7月12日至9月8日近兩個月期間對有防蟲網和無防蟲網大棚中番茄潛葉蛾調查時,番茄潛葉蛾成蟲誘捕數在兩個處理之間差異不顯著。因此,后期防蟲網應在番茄移栽定植前安裝,并在此基礎上持續調查兩個不同處理大棚中番茄潛葉蛾的數量差異。

圖5 同一生育期不同番茄品種防蟲網處理下的番茄潛葉蛾平均危害率Fig.5 Average damage rate of insect-proof net treatment on Tuta absoluta of different varieties at same growth stage

表2 番茄潛葉蛾為害與前期種群密度的逐步回歸方程Table 2 Stepwise regression functions between injury and moth population density at early stage of tomato leaf miner Tuta absoluta
本研究得出同一生育期不同品種番茄對防蟲網處理的平均危害率差異不顯著。試驗于7-9月開展,此時為潛葉蛾成蟲盛發期,伴隨幼蟲混合發生,防蟲網處理起到隔離成蟲的作用,危害率以幼蟲取食葉片及蛀果為主,成蟲被防蟲網阻隔后,棚內成蟲交尾減少,產卵也減少,危害率隨之降低。防蟲網處理的平均危害率均低于對照處理,說明防蟲網對番茄潛葉蛾具防控作用。通過逐步回歸分析可知,危害率與前期每5 d的平均蟲口量有關,尤其是早期的潛葉蛾盛發蟲期種群密度相關。在覆網處理下,番茄葉片或果實的平均危害率與潛葉蛾的早期蟲量之間的密切程度要遠高于不覆網的對照處理,說明潛葉蛾在對照大棚的進出較為自由,若要預測危害率與其他非前期蛾量因子的影響,需開展更深入的相關研究,也進一步揭示了早期覆網對潛葉蛾的防控重要性。
近年來,防蟲網技術除了簡單、成本低等優點外,還因防蟲網覆蓋栽培可改善田間小氣候,進而提高農產品品質及作物產量,解決了中國南方地區夏季蔬菜生產問題,使其在中國南方地區得到普遍應用[21,28]。王廣印等[25]研究表明在番茄生長期間,7、8月覆網棚內的溫度比對照棚升高2~3 ℃,而Tarusikirwa等[18]報道番茄潛葉蛾屬喜溫厭冷型昆蟲,因此需要進一步明確覆網溫棚溫度升高是否影響潛葉蛾種群增長,進而是否會導致植株危害率加重,從而抵消覆網對番茄潛葉蛾種群的抑制作用。此外,本研究通過使用14目白色防蟲網進行番茄潛葉蛾的防控效果研究,得出防蟲網對其具防控作用,最大隔離率為 39.10%。而以往研究針對所用防蟲網的網孔大小或目數[24,27]、顏色[3]、幅寬規格[29]等對豇豆薊馬、煙粉虱、韭菜遲眼蕈蚊等的研究較多,鱗翅目農業害蟲較少,關于防蟲網的上述相關規格參數對番茄潛葉蛾的防控效果如何則有待繼續開展相關試驗。