苹果蠹蛾绿色防控技术体系构建的探讨

2022-11-08 02:34徐亮
防护林科技 2022年6期
关键词:菊酯越冬幼虫

徐亮

(1.北京市大兴区林业工作站,北京 102600;2.新疆维吾尔自治区和田县林业和草原局,新疆 和田 848000)

苹果蠹蛾()属鱗翅目(Lepidoptera)卷蛾科(Tortricidae)小卷蛾亚科(Olethreutinae),其以幼虫钻蛀果实内部取食,致果实成熟前落果和腐烂,给核果类(桃、杏、李、核桃)和仁果类(苹果、梨)等多种果树的安全生产造成威胁。苹果蠹蛾由欧亚大陆扩散到世界六大洲70多个国家;1957年,苹果蠹蛾首次在中国新疆库尔勒地区被发现,其多靠自身飞行或风力和气流传播,其幼虫和蛹则依赖虫果、包装箱和运载工具等实现远距离传播;徐婧等发现,苹果蠹蛾每年给我国造成多达2.98亿元的经济损失。2021年,苹果蠹蛾在中国的发生面积达4万hm,入侵我国9个省市195个县(市、区)。目前,防治苹果蠹蛾多以化学防治为主,但长期频繁使用化学农药易造成苹果蠹蛾产生抗药性,制约了杀虫剂的持续利用,增加防治成本,延缓了林果业的健康发展。本文基于深入了解苹果蠹蛾繁殖、发育和重要行为过程,集成一套物理、化学、生物防治相结合的绿色防控技术体系,而该防控技术体系的建立旨在极大减少化学农药的使用剂量和次数,阻止苹果蠹蛾扩散蔓延,为我国优势水果业的持续健康发展提供技术支撑。

1 苹果蠹蛾的生物学特性

苹果蠹蛾的发育历期随温度升高而缩短,9 ℃为其发育起点温度;25 ℃时,卵、幼虫、蛹的繁殖力最大、存活率最高;低于11 ℃或超过34 ℃,雌成虫则无有效卵产生,种群不能延续。因此,苹果蠹蛾在不同生态区的发生代数存在差异,比如在我国甘肃1年发生2~3代,4月上中旬越冬代幼虫开始化蛹,5月中旬为成虫羽化盛期;5月中下旬第1代幼虫开始蛀食果实,7月中旬第1代成虫羽化盛期;7月中下旬至8月上旬为第2代幼虫为害盛期;9月中下旬呈现不完整的第3代幼虫。而苹果蠹蛾在新疆阿拉尔地区1年发生4代,4月中下旬越冬代成虫大量羽化,之后呈现世代重叠现象,并且越冬代、第1代、第2代和第3代的雄成虫虫口数量逐渐减少,展现明显兼性滞育现象,说明多种虫态存在于同一时期,给防治带来难度。为此,苹果蠹蛾防治策略应为消灭越冬代,重防第1代、第2 代,控制第3代、第4代。

苹果蠹蛾成虫多在夜间活动,白天躲在树干或树叶背面避免阳光直射。苹果蠹蛾雌蛾卵巢在2日龄(羽化后第2天)成熟,3~8日龄为产卵盛期,随后为产卵末期;雌雄成虫交配多选择黄昏或清晨,卵产于光照充足的叶片上,平均每头雌虫产30多粒卵;在第2代产卵盛期,苹果及梨树冠东、南两面的产卵量最大,叶片上的卵量明显高于果实上的,这就要求进行苹果蠹蛾防治时,果实和叶片正反面均要喷药。在苹果树上,初孵幼虫多从果和果相接或与叶面相贴的果实胴部侵入,蛀食后导致果实变为豆沙状,蛀口外堆有大量褐色虫粪,幼虫在果实内部完成发育。幼虫发育过程中会从原来的蛀口或新钻一孔爬出果实,蛀食邻近果。1头幼虫可危害3~4个果实,导致果实未成熟便已脱落。

苹果蠹蛾老熟幼虫脱离果实后,常在树皮裂缝、土壤,以及寄主周边的石头下面、杂草或木质材料中越冬;多数未脱果幼虫则滞留果内,在果实包装物或储藏场所越冬。而落果中64%的幼虫藏于果实内部,36%的幼虫习惯在黑暗中(20:00—8:00)爬出结茧,其爬行范围为0~7 m;并且蛀果落地第1天,老熟幼虫向外爬出量最大;第5天,43.1%的幼虫脱果;第10天,75%的幼虫脱果;第15天,99.9%的幼虫脱果;第20天,幼虫完全脱果。因此,蛀果落地当天便要清除所有落果,若人力和财力有限,也要在蛀果落地5天内清除所有落果。此外,部分幼虫会回到原树作茧,越冬幼虫多集中在寄主主干上距地面0~0.9 m范围内,以及寄主主枝上距主干0~1.2 m范围内。这对指导诱集带绑扎位置,提高越冬代老熟幼虫的诱杀效率具有重要的参考价值。

2 绿色防控技术体系构建

2.1 昆虫性信息素高效专一防治

苹果蠹蛾以幼虫蛀果为害,隐蔽性较强,防治困难,而其防治期的有效监测既是技术难点,也是能否成功防治害虫的关键。1971年,Roelofs等明确了苹果蠹蛾性信息素主要为E,E-8,10-十二碳二烯-1-醇(下称十二碳二烯醇),该物质可安全高效引诱雄虫求偶行为;1979年,苹果蠹蛾性信息素首次在新疆引进使用,20世纪80年代,在中国科学院新疆化学所被研制并生产,现已在全国范围被用于监测不同世代成虫种群密度动态变化、发生时间和发生量,进而精准指导苹果蠹蛾防控工作。另外,国内外基于苹果蠹蛾性信息素研发出多种有效防控产品,包括诱捕和交配干扰2方面。常见的诱捕器为三角形胶黏式诱捕器、桶型诱捕器等,此类诱捕器的诱捕效率高,多被用于防治苹果蠹蛾越冬代和第1代成虫;三角形胶黏式诱捕器多被悬挂在树冠上部1/3处,且通风较好的粗枝上,一般每公顷悬挂30个诱芯,而且应及时更换诱捕器黏虫胶以保证其黏性。而基于苹果蠹蛾性信息素研发的迷向防治技术,是利用林间高浓度的性信息素干扰雌雄虫交配以减少虫口密度。2009年,在甘肃兰州采用迷向丝防控,发现试验区的中心区或边缘均无蛀果;2010年,在甘肃、宁夏、黑龙江三地,越冬代活动前分别以660、990和1 320根·hm密度悬挂迷向丝,整个生长期都可以阻止苹果蠹蛾对果实的为害。

2.2 化学药剂防治

因未掌握化学防治的关键时期,导致防效不稳定,频繁施药容易导致苹果蠹蛾出现抗药性,这也是当前苹果蠹蛾化学防治面临的主要问题。1928年,美国首次报道苹果蠹蛾对砷酸盐杀虫剂产生抗药性;另外,早期有机磷酸盐、谷硫磷对苹果蠹蛾具有强烈的神经毒性,但由于被长期频繁施用导致苹果蠹蛾出现抗药性,并且对其他化学药剂产生了交互抗性。针对初孵幼虫抗药性弱的特点,化学防治应重点在卵期、卵孵化初期至1龄幼虫蛀果前进行,即成虫羽化高峰期后的2~5 d内,而且9:00以后,重点施药于上层树冠的果实、叶片及枝条上。药剂类型方面,具有胃毒和杀卵作用的药剂都能达到较好的防治效果,现已发现5%高效氯氰菊酯(76.48%)和0.9%阿维菌素乳油(75.73%)的防效与中等毒性的40%辛硫磷乳油(78.7%)防效相当。因此,选用生物农药或高效低毒的菊酯类农药,包括甲维·灭幼脲、甲维·杀铃脲、阿维菌素乳油、虫酰肼、氯虫苯甲酰胺、溴氰菊酯、高效氯氰菊酯等,可触杀大部分卵或初孵幼虫,也符合果品绿色无害生产要求;另外,多类药剂交替使用可减少苹果蠹蛾抗药性,如全年在新疆阿拉尔果园选用阿维菌素、甲维盐、高效氯氰菊酯和溴氰菊酯施药3~ 4次,伊犁六十一团喷洒虫酰肼、甲氰菊酯、氰戊菊酯、氯氟氰菊酯、氯氰菊酯等7 ~ 8次,均实现了安全、经济、有效防治苹果蠹蛾的目的。

2.3 生物源农药防治

苹果蠹蛾颗粒体病毒(Cydia pomonella granulovirus,CpGV)可安全、专一、高效防治苹果蠹蛾幼虫。1964年,首次从墨西哥受侵染的苹果蠹蛾幼虫体内分离到颗粒体病毒株系(CpGV-M),基于CpGV-M菌株生产的杀虫剂每年在美国和欧洲的应用面积近22万hm。20世纪80年代初期,Vail等发现该病毒杀虫剂的防效依赖其施用的适时性,施药5天致幼虫死亡率达80%;2004年,Arthurs等在幼虫初期施用颗粒体病毒杀虫剂,喷施24 h内田间苹果蠹蛾死亡率达94%,72 h后死亡率仍达71%。2012年,王敦等在中国首次分离到3株苹果蠹蛾颗粒体病毒株系,分别为新疆喀什株1 ( CypoGV-KS1)、喀什株2 (CypoGV-KS2)及甘肃张掖株(CypoGV-ZY),该3株病毒株的田间防效与灭幼脲接近,展现了良好的应用前景。然而自2004年起,德国、法国、中国等陆续发现CpGV对苹果蠹蛾杀虫活性降低,而分离更高毒力的CpGV分离株,并且与CpGV-M存在遗传差异的病毒株,可辅助治理病毒抗性。2012年,申建茹等从中国酒泉地区苹果蠹蛾野生种群中分离到一株致病病毒(CpGV-CJ01),可选作减缓CpGV抗性的菌株。同时,研究学者发现多种物质可用作苹果蠹蛾颗粒体病毒的增效剂,吕婷婷等实验证实苏云金芽孢杆菌Cry1Ab毒素的表达蛋白,可用作苹果蠹蛾颗粒体病毒喀什株1(CpGV-KS1)的增效剂,显著缩短了病毒的杀虫时间;樊江斌等则采用加入低剂量的氧化铁,明显增强了苹果蠹蛾颗粒体病毒在田间的活性和持久性,增强了对苹果蠹蛾的防治效果。

3 昆虫病原微生物制剂

基于老熟幼虫喜于树皮下或树干裂缝结茧越冬的习性,可在树干处喷洒微生物杀虫剂并辅以保湿剂来达到压制越冬虫数的目的。新疆哈密植检站首次从苹果蠹蛾僵虫中分离获得病原真菌——白僵菌(sp.),捷克斯洛伐克则摸索出高致病力的白僵菌菌系发酵生产工艺,以期大规模施用。另外,杨建强等发现昆虫病原细菌——苏云金芽胞杆菌(,Bt)等可用于防治苹果蠹蛾,田间试验揭示,高抗Bt制剂(中国科学院武汉病毒所提供)的300倍、500倍、800倍使用浓度,药后5、10、15 d的蛀果率防效分别为62.46%~90.81%、61.34%~71.3%和74.87%~76.41%,等同于4.5%高效氯氰菊酯乳油1 000倍液的防效;而结合田间药效和室内毒力试验发现,药后3 d,Bt对苹果蠹蛾的防效超过90%,药后30 d仍超过80%,展现出良好的速效性和持久性。

4 天敌昆虫防治

目前,在我国已商品化且用于苹果蠹蛾防治的天敌昆虫包括白蛾周氏啮小蜂()、赤眼蜂属(spp.)等。在新疆阿克苏地区,张新平等释放周氏啮小蜂寄生的柞蚕蛹30和90粒·hm,对苹果蠹蛾平均防效超过80%。在新疆库尔勒地区,张学祖等发现赤眼蜂对苹果蠹蛾第2代卵自然寄生率最高达44%;在新疆伊梨地区,李保平等、孟玲等对栽培苹果园和野苹果林内苹果蠹蛾寄生性天敌开展了系统调查,发现了红足微茧蜂()、凹腹双短刺金小蜂()、四齿革腹茧蜂()、蠢蛾玛姬蜂()、光点瘤姬蜂()5种苹果蠹蛾的幼虫和蛹寄生蜂。目前为止,世界范围内苹果蠹蛾幼虫和蛹寄生蜂共发现7科30属43种,这将为日后挖掘利用苹果蠹蛾寄生蜂提供了宝贵资源。新疆农科院天敌繁育中心利用赤眼蜂,使得杏园苹果蠹蛾蛀果减退率超过64%;同时发现赤眼蜂最远扩散距离为16 m,而且其寄生多集中在2~8 m。许建军等发现高温驯化的抗旱松毛虫赤眼蜂可高效寄生在苹果蠹蛾卵上,室内外试验的卵寄生率分别高达79.92%和30.16%;田间罩笼释放松毛虫赤眼蜂,防效最高可达83.48%;针对新疆南部荒漠绿洲生态区果园特点,该团队提出了“应用抗旱松毛虫或螟黄赤眼蜂+性引诱剂(或喷施生物源农药) ”的绿色防治配套技术,使得蛀果减退率达85.93%,应用面积累计超过66 667 hm。

5 农业物理防治

农业物理防治通过消除苹果蠹蛾发育环境、切断传播途径等措施,减少当年及第2年的虫口基数。根据苹果蠹蛾的发生为害规律,农业物理防治措施包括:一是3月结合春季修剪,摘除树上僵果,刮除树干(离地30~90 cm)老翘皮并涂抹石硫合剂;将烂果、枯枝、杂草和落叶清出果园,集中深埋或烧毁。二是5月中下旬、7月中下旬的第1代、第2代苹果蠹蛾雌虫卵巢在2日龄成熟,3~8日龄为产卵盛期,此时应将卵量大的虫果及虫眼果及时摘除并处理。三是9月中下旬,在寄主树主干距地面20~30 cm、分枝下主干部15~20 cm处绑扎麻布或草帘等诱集带,并在诱集带中添加药剂(高效氯氰菊酯、灭幼脲3号、白僵菌等),可达到人工营造越冬场所来诱杀越冬幼虫的目的。四是全年及时摘除树上虫果,落果高峰期每隔5 d将园中落果清理一次,集中深埋或销毁。五是对果实套袋,阻止苹果蠹蛾蛀果取食;停产休园或高接换优,破坏苹果蠹蛾的发育环境;伐除果园周边寄主植物,减缓苹果蠹蛾蔓延;防止虫果入库储藏,防止苹果蠹蛾传播。

6 加强检验检疫

苹果蠹蛾自身扩散能力弱,常依赖寄主植物及其植物产品、运输工具、包装材料等进行远距离传播。在疫区,应执行严格的检验检疫措施,一旦发现携带苹果蠹蛾的材料应立即选择低氧混合气体和热处理等高效手段就地销毁;此外,需定期对果品加工场、交易场、苹果蠹蛾消杀消毒场所等进行检查,防止苹果蠹蛾的扩散和蔓延。在非疫区,每年需采用性信息素诱捕监测苹果蠹蛾的发生情况,一旦确定为疫区,应当即采用性信息素诱捕,生物、化学和农业物理防治相结合的措施进行根除。此外,应急状态下停止疫区与非疫区间所有材料的调运,追溯疫情来源,清理果园,尽一切办法阻止疫情蔓延扩散。

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