摘要:煙粉虱是辣椒的主要蟲害之一,嚴(yán)重影響辣椒的產(chǎn)量及品質(zhì)。本文綜述了我國利用誘集植物和趨避植物防控辣椒煙粉虱的研究進(jìn)展,以期對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供一定的幫助。
關(guān)鍵詞:辣椒;煙粉虱;植物次生代謝物;設(shè)施大棚
中圖分類號(hào):S433.3;S482.1 文獻(xiàn)識(shí)別碼:A 文獻(xiàn)編號(hào):1005-6114(2024)06-009-03
煙粉虱(Bemisia tabaci)也稱甘薯粉虱、棉粉虱等,為半翅目粉虱科小粉虱屬,于1889年首次在希臘的煙草上發(fā)現(xiàn)并命名,是一種多食性的世界性害蟲[1]。目前已知煙粉虱能夠?yàn)楹η芽啤⒑J科、十字花科、豆科、菊科和大戟科的蔬菜、花卉、果樹、園林植物等600多種植物,且能夠傳播毛形病毒(Crinivirus)、菜豆金黃花葉病毒(Begomovirus)、甘薯病毒(Ipomovirus)等200多種病毒[2];因其寄主范圍廣、對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、對(duì)作物為害嚴(yán)重、對(duì)化學(xué)農(nóng)藥能迅速產(chǎn)生抗性而被冠以“超級(jí)害蟲”稱號(hào)。
我國是世界第一大辣椒消費(fèi)國,年產(chǎn)量穩(wěn)居世界第一,2021年辣椒種植面積達(dá)82.7萬hm2,占全球種植面積的36.72%,種植范圍覆蓋全國28個(gè)?。▍^(qū)、市),經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值高,居蔬菜之首位,已成為許多縣市的支柱產(chǎn)業(yè),規(guī)模不斷擴(kuò)大。煙粉虱作為辣椒的主要蟲害之一,不僅傳播病毒病,而且能夠分泌蜜露誘發(fā)煤污病,影響植株的光合作用,降低果實(shí)的商品性,嚴(yán)重時(shí)能減產(chǎn)95%[3]。有研究表明,在最佳發(fā)育溫度(26~28℃)煙粉虱完成1個(gè)世代僅需19~27 d[4]。設(shè)施大棚因其為作物提供了適宜的光溫水氣,同時(shí)也為病蟲害的發(fā)生提供了良好的生長環(huán)境。因此,設(shè)施大棚內(nèi)該蟲的發(fā)生率更高、危害更嚴(yán)重,針對(duì)設(shè)施大棚內(nèi)煙粉虱的防控尤為重要。
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,種植戶習(xí)慣性采用化學(xué)防控、物理防控、生物防控相結(jié)合的綜合防控方法,尤其偏好使用化學(xué)農(nóng)藥。近幾年的抗藥性監(jiān)測結(jié)果顯示,煙粉虱對(duì)有機(jī)磷類、煙堿類、除蟲聚酯類等殺蟲劑都產(chǎn)生了不同程度的抗藥性,防控難度逐漸增加[5]。然而,大多數(shù)種植戶用藥不規(guī)范,只注重防控成蟲,并且對(duì)煙粉虱防控時(shí)期把握不準(zhǔn),存在施藥不及時(shí)、施藥濃度大、用藥不準(zhǔn)確、多種藥劑混用、頻繁施藥等不規(guī)范行為,導(dǎo)致“蟲難防、藥無用”的現(xiàn)象頻發(fā)[6]。如何開辟新的路徑,研究出更多的防控新藥劑、新方法、新技術(shù),成為科研人員的研究重點(diǎn)。
植物次生代謝物是由次生代謝產(chǎn)生的一類細(xì)胞生命活動(dòng)或植物生長發(fā)育正常運(yùn)行的非必需的小分子有機(jī)化合物。目前已經(jīng)探明,植物次生代謝物是植物對(duì)環(huán)境的一種適應(yīng),是在長期進(jìn)化過程中植物與生物和非生物因素相互作用的結(jié)果。在對(duì)環(huán)境脅迫的適應(yīng)、植物與植物之間的相互競爭和協(xié)同進(jìn)化、植物對(duì)昆蟲的危害、草食性動(dòng)物的采食及病原微生物的侵襲等過程的防御中起著重要作用。如迷迭香的提取物能夠有效減輕菜豆炭疽病的嚴(yán)重程度,抑制番茄霜霉病、黃瓜枯萎病發(fā)生[7];迷迭香精油對(duì)二斑葉螨、溫室粉虱等害蟲具有很好的滅殺作用[8,9];此外,迷迭香與茶樹間作還能有效降低茶樹上茶尺蠖的為害程度[10]。利用植物次生代謝物影響昆蟲的行為從而達(dá)到防控目的,不僅能夠降低生產(chǎn)成本、節(jié)本增效,而且能夠滿足人民對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的營養(yǎng)成分、安全性、口感等方面更高的要求,因此逐漸成為了一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。
1 作為植物源殺蟲劑
常見的植物源殺蟲劑5%除蟲聚酯乳油、5%魚藤酮微乳劑等被報(bào)道成功應(yīng)用于辣椒煙粉虱的防治實(shí)踐。前者來源于除蟲菊,對(duì)昆蟲有觸殺和麻痹作用,后者通過抑制線粒體呼吸鏈,引起害蟲呼吸系統(tǒng)障礙,麻痹而死[11]。這兩種植物源殺蟲劑與其他殺蟲劑相比持效期長、殘留量低,適宜在蟲口基數(shù)低的蟲害發(fā)生初期使用。
2 作為行為調(diào)控劑
有研究表明,存在多種寄主時(shí),煙粉虱成蟲取食以及產(chǎn)卵具有一定的選擇性[12],不同寄主對(duì)煙粉虱的寄主選擇行為有不同的影響,或是趨避或是誘集;尤其是在相對(duì)封閉的保護(hù)地環(huán)境下,利用嗜好植物或者非敏感植物對(duì)煙粉虱進(jìn)行誘集或者趨避作用相結(jié)合的“推-拉”方式,取得了很好的防控效果[13]。
2.1 趨避作用
目前發(fā)現(xiàn)對(duì)辣椒煙粉虱具有較好趨避作用的植物有蓖麻、芹菜等。在主栽作物周圍種植趨避作物,形成一層保護(hù)屏障,能夠有效降低主栽作物蟲口數(shù)[14]。
2.1.1 蓖麻套作
蓖麻是一年生或多年生草本植物,適應(yīng)性強(qiáng),在我國分布廣泛,具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,是一種能替代石油的可再生型綠色油品資源及重要的工業(yè)原材料,并具有一定的藥用價(jià)值。蓖麻含有豐富的殺蟲活性物質(zhì),其特殊氣味能夠趨避煙粉虱。蓖麻毒素能夠滅殺桃蚜、天幕毛蟲、小菜蛾等害蟲,也能較好地抑制小菜蛾化蛹[15],對(duì)赤擬谷盜和銹赤扁谷盜這兩種儲(chǔ)糧害蟲的成蟲也具有較強(qiáng)的驅(qū)避作用[16]。與蓖麻間作套種,對(duì)多種田間害蟲的發(fā)生具有較好的防控作用。設(shè)施大棚種植辣椒時(shí),在辣椒定植后進(jìn)行蓖麻穴盤育苗,苗齡1個(gè)月左右定植,根據(jù)大棚的高度及大小,可在大棚外側(cè)種植一圈蓖麻作為保護(hù)屏障,也可在棚內(nèi)沿立柱種植,均能夠有效的阻止外界煙粉虱遷入大棚內(nèi)[17];此外,蓖麻高1 m左右時(shí),及時(shí)剪掉蓖麻頭進(jìn)行打頂,以防其影響辣椒采光。
2.1.2 間作芹菜
國內(nèi)關(guān)于芹菜對(duì)煙粉虱的控制作用及作用機(jī)理研究較多,鐘蘇婷等[18]研究發(fā)現(xiàn)黃瓜和芹菜相鄰種植可以顯著降低黃瓜上煙粉虱成蟲的蟲口數(shù),高有華等[19]發(fā)現(xiàn)棉田中間作花生、茴香、芫荽、芹菜、韭菜對(duì)B型煙粉虱的誘集率明顯降低,陳傳翔等[20]采用辣椒與芹菜5∶1的方式間作,煙粉虱的蟲口減退率可以達(dá)到73.33%。在辣椒周邊種植2行芹菜可以取得較好的煙粉虱防控效果,生產(chǎn)管理方便,省工省時(shí),提高了土壤利用率及綜合效益;此外,不同品種芹菜以及芹菜不同生育期所含的驅(qū)蟲活性物質(zhì)明顯不同,其中芹菜抽薹期驅(qū)蟲活性物質(zhì)含量最高,對(duì)煙粉虱的驅(qū)蟲作用也較強(qiáng)[21]。在實(shí)際種植中,調(diào)整播期可讓芹菜生長中期稍早于煙粉虱暴發(fā)期,使得芹菜對(duì)煙粉虱的趨避作用發(fā)揮到最優(yōu)水平。
2.2 誘集作用
誘集作用是利用害蟲嗜好性明顯高于主栽作物的植物來吸引害蟲,從而達(dá)到保護(hù)主栽作物的目的。在利用誘集植物的同時(shí),需注意防止煙粉虱過度繁殖而成為蟲源地。因此,生產(chǎn)上要注意在煙粉虱蟲口密度較高時(shí),及時(shí)采取隔離和施藥配套相結(jié)合的方式,降低蟲源基數(shù),防止煙粉虱往辣椒轉(zhuǎn)移擴(kuò)散。
周福才等[22]對(duì)煙粉虱的寄主選擇性進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)相對(duì)于芹菜和辣椒,煙粉虱對(duì)黃瓜、花椰菜、茄子等具有更強(qiáng)的嗜好性。但不同學(xué)者的研究結(jié)果有所差異,何成興[18]研究表明,在11種寄主植物混栽情況下,煙粉虱對(duì)寄主的選擇有相當(dāng)高的?;?,偏好順序由高到低依次為白花菜豆、南瓜或西葫蘆、紅花菜豆、茄子、馬鈴薯、番茄、辣椒、龍葵、黃瓜、黑子南瓜;丁雪玲等[23]研究也發(fā)現(xiàn)煙粉虱成蟲明顯嗜好黃瓜,然后是甘藍(lán)、番茄、茄子、豇豆、四季豆、西葫蘆、絲瓜等,對(duì)毛豆、苘麻、辣椒的嗜好性較差。
高紅勝[24]研究發(fā)現(xiàn),在薄荷、苘麻、九層塔等9種植物上,煙粉虱對(duì)薄荷和苘麻的選擇性更高,薄荷、苘麻分別與露地辣椒1∶1間作,可以很好的誘集煙粉虱,明顯降低辣椒上煙粉虱蟲口數(shù);此外,也有研究發(fā)現(xiàn)設(shè)施辣椒煙粉虱對(duì)反枝莧具有取食趨好性[25]。為避免反枝莧入侵辣椒主栽區(qū),在辣椒定植前2周,距離辣椒種植區(qū)外緣一定距離集中種植反枝莧作為誘集帶,能夠很好地防控?zé)煼凼l(fā)生,對(duì)成蟲和若蟲的控制效果能夠達(dá)到85.3%和90.5%。
從上述研究結(jié)果可以看出,不同地區(qū)煙粉虱對(duì)不同作物的嗜好性、同種作物不同品種對(duì)煙粉虱的誘集作用均有差異;同時(shí),不同間套作方式,防控效果也不盡相同。但在前人研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步明確黃瓜、菜豆、南瓜或西葫蘆、番茄、茄子、薄荷、苘麻等對(duì)辣椒煙粉虱的誘集作用,為廣大種植戶及生產(chǎn)經(jīng)營者提供更準(zhǔn)確的技術(shù)支撐。
3 誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗生性物質(zhì)
植物作為大多數(shù)植食性昆蟲的重要營養(yǎng)物質(zhì)來源,能夠?yàn)槠涮峁┌被?、可溶性糖等,這些營養(yǎng)物質(zhì)含量又在一定程度上影響著昆蟲的發(fā)育歷期。植物體內(nèi)的類黃酮和酚類物質(zhì)也是重要的抗生性物質(zhì)[26]。在一定范圍內(nèi),寄主植物體內(nèi)可溶性糖、黃酮類、酚類化合物越低,游離脯氨酸含量越高,煙粉虱種群數(shù)越高[27]。因此,可以通過影響植物體內(nèi)相關(guān)物質(zhì)變化,進(jìn)而達(dá)到防控病蟲害的目的。比如,通過外源茉莉酸甲酯誘導(dǎo)辣椒煙粉虱抗性相關(guān)次生代謝物及驅(qū)蟲揮發(fā)物含量的變化,進(jìn)一步延長煙粉虱的發(fā)育歷期,降低存活率,從而達(dá)到防控蟲害危害的目的[26,28]。上文中提到芹菜與辣椒間作,能夠有效降低辣椒上蟲口數(shù)。通過對(duì)該模式下辣椒相關(guān)生化物質(zhì)進(jìn)行檢測分析,發(fā)現(xiàn)辣椒葉片中可溶性糖、黃酮類、總酚的含量與間作芹菜密度呈正相關(guān),與脯氨酸含量呈負(fù)相關(guān),與防蟲效果在一定范圍內(nèi)呈正相關(guān)[29]。
4 結(jié)語
在農(nóng)業(yè)病蟲害防控中,無論是選用抗病品種、培育壯苗、加強(qiáng)田間管理、適時(shí)適期適量施肥施藥、覆膜趨避,還是間套種趨避植物,都是為了營造病蟲害不適宜的生長環(huán)境,從而降低其危害。在采取常規(guī)的綜合防控措施之外,建議配套采取鑲嵌種植方式,即綜合利用蓖麻、芹菜等趨避作物和薄荷、反枝莧、茄子等誘集作物配套種植;該種植模式一方面能夠優(yōu)化不同科的蔬菜在田間排布模式,豐富田間生物多樣性,使得田間輪作、栽培方式、土壤微生物以及養(yǎng)分平衡更加合理;另一方面,不同作物間套種能改善田間小氣候,提高光能利用率,提高作物產(chǎn)量,同時(shí)利用蔬菜種類間的化感作用,促進(jìn)田間生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡,降低煙粉虱及病毒病的為害,最終有助于減少化學(xué)農(nóng)藥的投入使用,降低農(nóng)業(yè)面源污染,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。
隨著我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展,政府對(duì)農(nóng)藥制劑行業(yè)的監(jiān)管政策越來越嚴(yán)格,對(duì)環(huán)保和安全的要求也越來越高,利用植物次生代謝物開發(fā)新的有機(jī)農(nóng)藥(即生物農(nóng)藥)是農(nóng)藥制劑行業(yè)重要的發(fā)展方向之一。目前,利用植物次生代謝物防控病蟲害的田間效果還不穩(wěn)定,受環(huán)境影響明顯,群眾接受度低;植物次生代謝物提取難度大,費(fèi)用高,科研與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié),這些均嚴(yán)重制約著該領(lǐng)域的發(fā)展。未來可以從以下兩方面著手,一是優(yōu)化植物次生代謝物的提取工藝,節(jié)本增效;二是多點(diǎn)試驗(yàn)布局,研發(fā)更多化感作用明顯且效果穩(wěn)定、適應(yīng)性廣的種植模式或作物,明確作用機(jī)理,加強(qiáng)成果示范推廣應(yīng)用。
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