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灰茶尺蠖性信息素田间应用技术研究

2018-04-18罗宗秀苏亮李兆群刘岩蔡晓明边磊辛肇军陈宗懋

茶叶科学 2018年2期
关键词:胶塞尺蠖茶树

罗宗秀,苏亮,李兆群,刘岩,蔡晓明,边磊,辛肇军,陈宗懋*



灰茶尺蠖性信息素田间应用技术研究

罗宗秀1,苏亮2,李兆群1,刘岩1,蔡晓明1,边磊1,辛肇军1,陈宗懋1*

1. 中国农业科学院茶叶研究所,浙江 杭州 310008; 2. 国家茶叶质量安全工程技术研究中心,福建 泉州 362400

灰茶尺蠖是我国茶树重要的食叶害虫,严重影响茶叶的质量和产量。为了给灰茶尺蠖性信息素的田间应用提供指导,本文对其性信息素缓释载体类型、诱捕器类型、诱捕器高度以及使用间距等参数进行了研究。结果显示,灰茶尺蠖性信息素以异戊二烯橡胶塞为缓释载体对灰茶尺蠖雄虫具有最好的引诱效果,效果优于硅胶塞和PVC毛细管;5种测试诱捕器中,船型诱捕器最适合引诱灰茶尺蠖;当诱捕器置于茶树上部25 cm时,引诱效果最好;诱捕器保持15 m的间距时,诱捕效率最高。本研究结果可为灰茶尺蠖性信息素应用于雄虫诱杀提供科学依据。

灰茶尺蠖;性信息素;应用

灰茶尺蠖(Warren)属于鳞翅目(Lepidoptera)尺蛾科(Gometridae),是一种危害十分严重的茶树食叶害虫,前人的调查发现该虫主要分布于湖南、湖北、江西、浙江、广东和云南等产茶省,幼虫咀食茶树叶片,严重时可致茶丛光秃[1]。近年来,随着分子鉴定技术的发展,研究发现灰茶尺蠖的分布范围已经大大扩大,几乎分布于我国所有的产茶地区,因此灰茶尺蠖已经取代茶尺蠖成为我国茶树食叶害虫中最重要的一种蛾类[2-3]。

由于化学农药是目前生产防治的重要手段,长期的化学农药使用导致灰茶尺蠖对化学农药产生了抗性[4],防治效果并不理想,此外过量使用化学农药带来了茶叶农药残留超标等问题,因此生产上亟待一些新的防控技术。昆虫性信息素防治技术是通过人工合成昆虫的气味物质进行诱杀或者干扰交配,从而达到绿色防控目的的一种新技术。利用昆虫性信息素对有害昆虫进行管理,是保护环境和有效控制害虫的可行途径之一[5]。在过去的研究中,茶园许多昆虫的性信息素被相继鉴定和应用,其中罗宗秀等[6]和Ma等[7]分别利用气相色谱质谱联用技术(GC-MS)和全二维气相色谱飞行时间质谱技术(GC×GC/TOFMS)鉴定灰茶尺蠖性信息素,鉴定结果均认为其性信息素为顺-3,6,9-十八碳三烯(Z3,Z6,Z9-18:H)和顺-3,9-环氧-6,7-十八碳二烯(Z3,epo6,Z9-18:H),但是均未见对性信息素田间应用技术进行的研究报道。本文从灰茶尺蠖性信息素缓释材料、诱捕器类型、诱捕器高度、诱捕器使用距离等因素考虑,进行了一系列的研究,旨在开发出具有应用前景的绿色、高效的灰茶尺蠖性信息素防治技术,从而减少化学农药使用,为灰茶尺蠖的安全高效绿色防控提供重要的技术支撑。

1 材料与方法

1.1. 试验材料

船形诱捕器(漳州市英格尔农业科技有限公司);三角形诱捕器(北京中捷四方生物科技股份有限公司);桶形诱捕器(北京中捷四方生物科技股份有限公司);夜蛾诱捕器(漳州市英格尔农业科技有限公司);钟形诱捕器(宁波纽康生物技术有限公司);异戊二烯橡胶塞、硅胶塞、PVC毛细管(宁波鄞州程莹塑料有限公司)。所有田间试验均在浙江省绍兴御茶村茶业有限公司茶叶基地进行。

1.2 试验方法

1.2.1 灰茶尺蠖性信息素适用缓释材料试验

试验共选择3种缓释材料用于制作灰茶尺蠖性信息素诱芯,分别是异戊二烯橡胶塞、硅胶塞和PVC毛细管(图1)。将灰茶尺蠖性信息素加入到3种缓释载体中,制作成诱芯。诱芯安装于船型诱捕器上,每种缓释载体处理4次重复。所有诱捕器随机安放于灰茶尺蠖发生的茶园,每个诱捕器高1.4 m,间隔15 m,每7 d统计1次诱捕虫数,共调查4次。

1.2.2 灰茶尺蠖性信息素适用诱捕器试验

试验共选5种蛾类常用的诱捕器进行效果对比,分别是:船形诱捕器(主体长27 cm,宽21.5 cm,高14 cm,粘板长28 cm,宽22 cm);桶形诱捕器(主体总高度20 cm,直径16 cm);三角形诱捕器(主体长25 cm,宽18 cm,高16 cm);夜蛾诱捕器(主体总高度24.5 cm,直径10.6 cm);钟形诱捕器(主体总高度30 cm,直径16 cm)(图2)。

将灰茶尺蠖性信息素诱芯安装于上述5种诱捕器上,每个处理3次重复。所有诱捕器随机布置于灰茶尺蠖发生的茶园,每个诱捕器高1.4 m,间隔15 m,每7 d统计1次诱捕虫数,共调查4次。

1.2.3灰茶尺蠖性信息素诱捕器适用高度试验

试验共设计高于茶树面25 cm、50 cm和100 cm 3个诱捕器高度进行了效果对比。将灰茶尺蠖性信息素诱芯安装于船型诱捕器上,每个处理4次重复。所有诱捕器随机布置于灰茶尺蠖发生的茶园,诱捕器间隔15 m,每7 d统计1次诱捕虫数,共调查4次。

1.2.4 灰茶尺蠖性信息素诱捕器适用间距试验

试验共设计5 m、10 m和15 m 3个诱捕器间距进行了效果对比。将灰茶尺蠖性信息素诱芯安装于船型诱捕器上,每个处理3次重复,其中5 m处理每个重复布置11个诱捕器,10 m处理每个重复布置5个诱捕器,15 m处理每个重复布置3个诱捕器。不同处理的重复随机布置于灰茶尺蠖发生的茶园,每个诱捕器高1.4 m,每7 d统计1次诱捕虫数,共调查4次。

1.3数据处理与统计分析

数据采用平均值±标准误,并使用SPSS Statistics 21.0(IBM, Chicago, IL, USA)进行统计分析。田间调查数据采用单因素方差分析,数据通过lg(x+1)转换后进行单因素方差Tukey’s-b分析。

注:1:异戊二烯橡胶塞,2:硅胶塞,3:PVC毛细管。

注:1. 船形诱捕器,2. 桶形诱捕器,3. 三角形诱捕器,4. 夜蛾诱捕器,5. 钟形诱捕器。

2 结果与分析

2.1 灰茶尺蠖性信息素适用缓释载体试验

3种缓释载体添加等量的性信息素诱捕灰茶尺蠖的效果显示,异戊二烯橡胶塞是最适合灰茶尺蠖性信息素的缓释载体。添加同比例等量性信息素的条件下(28 d),异戊二烯橡胶塞处理的每个诱捕器平均诱捕灰茶尺蠖数达(155.75±8.25)头,硅胶塞处理的每个诱捕器平均诱捕灰茶尺蠖数达(108.50±5.97)头,PVC毛细管处理的诱捕器平均诱捕灰茶尺蠖数达(98.00±5.02)头(图3)。单因素方差分析结果显示,异戊二烯橡胶塞作缓释载体的诱芯的引诱效果要显著优于硅胶塞和PVC毛细管(=22.198,=2,<0.05)。

2.2 灰茶尺蠖性信息素适用诱捕器试验

5种蛾类常用的诱捕器诱捕灰茶尺蠖的效果显示,船形诱捕器是最适合诱捕灰茶尺蠖的类型。使用同样的诱芯条件下(28 d),船型诱捕器每个诱捕器平均诱捕灰茶尺蠖数达(143.67±12.20)头,桶形诱捕器每个诱捕器平均诱捕灰茶尺蠖数为(63.33±7.62)头,三角形诱捕器每个诱捕器平均诱捕灰茶尺蠖数为(24.00±2.31)头,三角形诱捕器每个诱捕器平均诱捕灰茶尺蠖数为(3.00±1.15)头,钟形诱捕器每个诱捕器平均诱捕灰茶尺蠖数为(10.33±4.84)头(图4)。单因素方差分析结果显示,船型诱捕器的诱捕效果要显著优于桶形诱捕器、三角形诱捕器和钟形诱捕器(=36.913,=4,<0.05)。

注:1. 异戊二烯橡胶塞;2. 硅胶塞;3. PVC毛细塞。不同字母代表显著性差异(P<0.05),下图同。

注:1. 船形诱捕器,2. 桶形诱捕器,3. 三角形诱捕器,4. 夜蛾诱捕器,5. 钟形诱捕器。

2.3 灰茶尺蠖性信息素诱捕器适用高度试验

3种诱捕器高度设置诱捕灰茶尺蠖的效果显示(图5),船形诱捕器设置于高于茶树25 cm处是最适合的高度。使用同样的诱捕器条件下(28 d),25 cm高度处理的诱捕器每个诱捕器平均诱捕灰茶尺蠖数为(155.75±8.25)头,50 cm高度处理的诱捕器每个诱捕器平均诱捕灰茶尺蠖数为(30.25±6.84)头,100 cm高度处理的诱捕器每个诱捕器平均诱捕灰茶尺蠖数为(31.75±14.27)头。单因素方差分析结果显示,25 cm的诱捕器高度处理要显著优于50 cm高度处理和100 cm高度处理(=7.031,=2,<0.05)。

2.4 灰茶尺蠖性信息素诱捕器适用间距试验

3种诱捕器使用距离诱捕灰茶尺蠖的效果显示(图6),15 m间距处理的诱捕器诱捕效率最高。使用同样的诱捕器条件下(28 d),5 m间距处理的诱捕器每个诱捕器平均诱捕数为(16.73±1.62)头,10 m间距处理的诱捕器每个诱捕器平均诱捕数为(31.67±5.96)头,15 m间距处理的诱捕器每个诱捕器平均诱捕灰茶尺蠖达(53.44±8.31)头。单因素方差分析结果显示,15 m间距处理的诱捕器诱捕效率要显著优于5 m间距处理(=13.813,=2,<0.05),与10 m间距处理无显著差异。

对3种诱捕器使用距离处理的诱虫总数进行统计(图7),发现5 m间距处理的3个重复共33个诱捕器诱虫总数为552头,10 m间距处理的3个重复共15个诱捕器诱虫总数为475头,15 m间距处理的3个重复共9个诱捕器诱虫总数为481头。

图5 诱捕器高度对灰茶尺蠖性信息素引诱效果的影响

图6. 不同间距对诱捕器的引诱效率影响

图7 不同诱捕器间距处理的诱虫总数

3 讨论

昆虫的性信息素被鉴定后,即使室内生物活性测定有良好的活性,但是要应用于生产中还有很多问题需解决。相对于室内环境,田间环境更加复杂,光照、气流、温度、海拔、背景挥发物等因素都会对性信息素诱芯的引诱效果产生影响。除了环境因素,性信息素缓释材料、诱捕器类型、诱捕器高度、诱捕器使用距离、诱芯的持效期等因素都需要考虑才能形成成熟的应用技术。

通过对性信息素不同缓释载体对比发现,异戊二烯橡胶塞缓释效果更为稳定,而硅胶塞和PVC毛细管在调查前期效果不错,但后期几乎失效,可能是挥发速率过快导致。每种蛾类都有自己特有的求偶行为特征,因此诱捕器类型、诱捕器高度、使用间距等参数对性信息素诱捕效果的影响也很大[8-12]。试验发现船型诱捕器最适宜诱捕灰茶尺蠖,桶形诱捕器可能因为诱捕器入口狭窄,使得进入桶内的灰茶尺蠖较少;三角形诱捕器诱捕结果不理想可能是由于其形状结构决定了气味物质只能以一个方向流通,导致味源扩散面积相对较小;夜蛾诱捕器和钟形诱捕器是前人根据目标蛾类特有的行为研发而成,可能与灰茶尺蠖行为差异较大,效果不理想,不适宜用于灰茶尺蠖诱捕。诱捕器高度的试验发现,适用于灰茶尺蠖的诱捕器高度维持在茶树面25 cm处即可,这与灰茶尺蠖雄虫飞行寻找停留在茶梢顶部求偶雌虫的行为相一致。在性信息素诱捕器适宜间距的试验发现,15 m的间距下诱捕器的诱捕效率要优于其它处理的,而且在相近的面积下,5 m、10 m和15 m间距诱捕器的总诱虫数接近,从经济可行性角度考虑,15 m是灰茶尺蠖诱捕器比较适宜的间距。

本研究对灰茶尺蠖的性信息素的田间应用技术进行了探索,得到的最佳应用技术参数对灰茶尺蠖性信息素的引诱效果具有较大的提升作用,其结果可为利用性信息素防治灰茶尺蠖提供理论基础。

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Field Application Technology of Sex Pheromone on

LUO Zongxiu1, SU Liang2, LI Zhaoqun1, LIU Yan1, CAI Xiaoming1, BIAN Lei1, XIN Zhaojun1, CHEN Zongmao1*

1. Tea Research Institute, Chinese Academy Agricultural Sciences, Hangzhou 310008, China; 2. National Research Center of Engineering and Technology of Tea Quality and safety, Quanzhou 362400, China

Warren is a severe defoliator species that seriously affects the quality and production of tea in China. In order to provide guidance for using sex pheromone ofin the field, the effect of sex pheromone dispenser, trap type, height and interval were compared and determined. The results of field trials showed, isoprene septa dispenser was more suitable than silicone septa dispenser and PVC capillary tubing. Sticky wing trap was the most appropriate trap among five types of traps. Trap set 25 cm above tea plant, and 15 m between interval were determined as the best operational parameters to catchmale moth. The results provided scientific basis to develop effective protocols for using the sex pheromone to attract and killmale moth.

, sex pheromone, application

S571.1;S435.711

A

1000-369X(2018)02-140-06

2017-12-08

2017-12-25

国家自然科学基金(31601892)、国家重点研发计划项目(2016YFD0200900)、现代农业产业技术体系项目(CARS-23)、中国农业科学院创新工程

罗宗秀,男,博士,助理研究员,主要从事茶树害虫化学生态学研究。

zmchen2006@163.com

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