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电击式性信息素灰茶尺蠖诱捕器的研发与应用

2022-10-25季慧华胡锦召兰建军杨宇宙钟小玉边磊罗宗秀

中国茶叶 2022年10期
关键词:尺蠖电击成虫

季慧华,胡锦召*,兰建军,杨宇宙,钟小玉,边磊,罗宗秀

1.杭州益昊农业科技有限公司,浙江 杭州 310018;2.松阳县农业农村局,浙江 松阳 323402;3.杭州市西湖区农业技术推广服务中心,浙江 杭州 310013;4.浙江茗皇天然食品开发股份有限公司,浙江 杭州 310030;5.中国农业科学院茶叶研究所,浙江 杭州 310008

灰茶尺蠖(Ectropis grisescens)是我国茶园中发生最普遍、为害最严重的害虫之一[1],幼虫啃食茶树叶片边缘呈缺刻状[2]。爆发期间,可将茶树的老叶、新叶全部啃食殆尽,从而导致茶树光秃,影响茶叶的产量。灰茶尺蠖分布在浙江、安徽、江苏三省交汇处,各产茶省发生代数多,繁殖快,蔓延迅速,很易爆发成灾。防治灰茶尺蠖的手段主要是农药喷杀,但是大量使用农药会影响茶叶品质与安全。近年来,采用信息素、灯光诱杀为主的绿色防控措施受到重视,在国外已经有许多成熟的昆虫性信息素产品及几十种诱捕器产品[3]。

昆虫是动物界中最大的一个类群,它们具有极其灵敏的信息识别功能。昆虫的嗅觉是行为感觉的一种重要信号输入来源,是其生存和繁衍的关键[4]。灵敏的嗅觉在昆虫与外界环境进行信息交流中起重要作用,在一定距离范围内,昆虫利用嗅觉感器识别环境中各种不同的气味分子,从而发生与寄主植物定向行为、与异性交配产卵行为等。因此,嗅觉系统对昆虫生存极其重要。

性信息素一般由雌性成虫的特殊腺体分泌并释放到空气中,具有种内特异性,可吸引雄性成虫前来交配。已有许多茶园昆虫性信息素被研究人员相继鉴定和应用,如罗宗秀等[5]和Ma 等[6]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)鉴定出灰茶尺蠖的性信息素。作为鳞翅目蛾类害虫,灰茶尺蠖雌蛾合成释放的性信息素组分在雌雄两性通讯中发挥至关重要的生理作用,利用性信息素研制出的船形诱捕器已应用于茶园绿色防控[7]。

为解决现有船形灰茶尺蠖诱捕器粘板易脱胶、虫量大时需经常更换的缺点,降低人工成本和提高灰茶尺蠖的诱捕数量,本研究设计一种采用性信息素诱芯吸引、高压电网击杀灰茶尺蠖的新型电击式性信息素茶尺蠖诱捕器(简称电击式诱捕器),并以船形诱捕器为对照,比较了两者在田间对灰茶尺蠖的诱捕效果。

1 材料与方法

1.1 电击式诱捕器设计

电击式诱捕器整体设计思路如图1,其基本硬件分为诱杀模块和供电模块。诱杀模块包括灰茶尺蠖性信息素和高压电网,是实现主动灭杀灰茶尺蠖的载体。

图1 电击式诱捕器整体设计思路图

将人工合成的灰茶尺蠖信息素加入缓释装置制成昆虫引诱产品,其中灰茶尺蠖性信息素采用中国农业科学院茶叶研究所团队研发的产品;缓释载体为橡胶塞,高度(14.0±0.5)mm,性信息素添加口外径(10.0±0.2)mm,内径(7.5±0.2)mm。诱芯形状为钟形,性信息素的加入量约为1 只雌虫释放量的103~105 倍,活性组分为Z3,Z6,Z9-十八碳三烯、Z3,Z6,Z9-十九碳三烯等,每个诱芯活性组分含量800~1 000 μg。通过缓释装置模拟雌虫释放信息素,再结合相应的诱捕装置即可将前来赴会的雄虫捕获。

电击式诱捕器的供电模块利用太阳能电池的光伏效应原理,白天太阳能电池吸收太阳能产生电能,通过控制器的控制储存在蓄电池里。当黑夜来临时,或太阳能光伏板周围光照度较低时,蓄电池自动通过控制器向高压网供电,采用高压电击的方式实现诱杀害虫的目的。因为部分灰茶尺蠖成虫的体型较大,3 000 V以上的高压才能达到较好的杀虫效果。此外,灰茶尺蠖成虫对性诱剂具有昼夜节律行为,夜晚是灰茶尺蠖活动的高峰期,白天是其天敌昆虫的盛发期[8],因此电击式诱捕器使用光控设计,当光强低于阈值时,设备开始工作,一方面可以高效诱杀灰茶尺蠖并减少天敌诱杀量,另一方面可以节省电量。诱捕器还增加了雨控设计,雨天状态下不工作,既能节约用电量和成本,又保证装置正常运行。

灰茶尺蠖成虫体长9~12 mm,翅展20~30 mm,为降低对误入诱捕器电网体型较小昆虫的影响,设计电击诱捕器的电网间距大于10 mm,同时选择80目软网作为集虫袋(图2)。

图2 电击式诱捕器

1.2 田间诱捕效果试验

诱捕器的田间诱捕试验分别在浙江绍兴市和松阳县两地的茶园进行,试验茶园茶树品种为奥绿。在667 m2的茶园上交叉设置着5个电击式诱捕器和5 个船形诱捕器,各诱捕器均距离茶树蓬面20 cm放置,诱捕器横向间距为6 m,同类诱捕器纵向间距15 m,悬挂后每隔24 h 调查各诱捕器诱捕到的灰茶尺蠖成虫数量。于2021年6月24日在绍兴市御茶村茶园试验区放置2 种诱捕器,连续统计6 d;2021年8月10日在松阳茶园放置2 种诱捕器,连续统计10 d。调查时将船形诱捕器的粘虫板拿出,统计灰茶尺蠖数量后更换新的粘虫板;电击式诱捕器则取下集虫网袋,将诱捕的害虫倒于白纸上后统计灰茶尺蠖数量。

2 结果与分析

2.1 对灰茶尺蠖的诱捕效果

统计2 种诱捕器在不同试验区诱捕到的灰茶尺蠖成虫数量如表1。在浙江绍兴,电击式诱捕器和船形诱捕器诱捕的灰茶尺蠖成虫总数分别为199头、133头,诱捕的灰茶尺蠖成虫单日平均值分别为(33.2±26.6)头/d、(22.2±15.6)头/d;在浙江松阳,电击式诱捕器和船形诱捕器诱捕的灰茶尺蠖成虫总数分别为137 头、61 头,诱捕的灰茶尺蠖成虫单日平均值分别为(13.7±5.0)头/d、(6.1±2.8)头/d。两地电击式诱捕器和船形诱捕器诱捕的灰茶尺蠖成虫总的单日平均值分别为(21.0±18.6)头/d、(12.1±12.3)头/d。

表1 两种诱捕器诱捕到的灰茶尺蠖成虫数量 头

2.2 对灰茶尺蠖发生动态的预测

李喜旺等[9]和段小凤等[10]的研究表明,在茶尺蠖虫口高峰期,性信息素诱捕器与田间茶尺蠖的发生高峰期基本一致,性信息素诱捕器可作为大量诱捕和虫情监测的手段在茶园中应用,监测茶园中茶尺蠖成虫的动态发生规律。绘制不同诱捕器在绍兴茶园对灰茶尺蠖诱捕量的动态变化如图3,2 种诱捕器在6月27日较前一天诱捕到的灰茶尺蠖成虫数量均有明显减少,在6月30日较前一天诱捕到的灰茶尺蠖成虫数量均有明显的增加,且电击式诱捕器和船形诱捕器诱捕到的灰茶尺蠖成虫数量趋势基本一致。而在绍兴茶园,6月下旬正值灰茶尺蠖的爆发高峰期,说明在虫口高峰期,利用电击式诱捕器也可作为监测灰茶尺蠖虫情的手段。

图3 绍兴茶园2种诱捕器灰茶尺蠖诱捕量的动态图

3 小结与讨论

雌性灰茶尺蠖性信息素具有特异性,大多都只吸引雄性灰茶尺蠖,通过灰茶尺蠖诱捕器减少其数量,降低二代产卵率,可以达到绿色防控的目的[11]。随着昆虫性信息素研究的不断深入,基于诱芯的诱捕器会有很大的市场,因此更多简单高效的诱捕器值得研究。但传统的船形诱捕器使用粘虫板粘住害虫,作为耗材的粘虫板最多在捕获几十头灰茶尺蠖后就得更换,增加了茶园防控的人力与物力,同时下雨会降低船形诱捕器粘虫板上胶水的黏度,因此其使用也有一定的局限,不能全天候应对虫口爆发期间灰茶尺蠖的防控。

本试验设计研制出一种采用性信息素诱芯吸引、高压电网击杀的新型电击式性信息素灰茶尺蠖诱捕器,电击式诱捕器安装好诱芯后,会在田间持续释放出一些性信息素的化学成分,吸引雄性灰茶尺蠖,将其诱杀并收集在诱捕器的网袋中。该诱捕器不仅可以高效诱杀灰茶尺蠖,减少天敌诱杀量,而且不用频繁更换耗材,其诱捕效果也好于市场上常见的船形诱捕器。田间持续调查还表明,电击式性信息素灰茶尺蠖诱捕器还能反映灰茶尺蠖田间种群数量的趋势,进而用于虫情预测。本试验邀请了浙江绍兴、松阳等地植保站和茶农全程参与和使用,茶叶基地和茶农对电击式诱捕器的诱集效果十分满意,认为该产品可在灰茶尺蠖发生区域推广应用。

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