陳濤 張瀛 林水良 江慶緒
摘要 為解決煙蚜繭蜂繁育過程中煙株葉面間濕度過大,繁育用人工成本過高的問題,設計了低濕度煙蚜寄主作物繁育裝置,并進行繁育效果驗證。結果表明,通過低濕度煙蚜寄主作物繁育裝置繁育煙苗及煙蚜繭蜂較盆栽育苗和濕潤育苗分別降低葉面間濕度16.65%和 21.54%;單位面積增加煙蚜繭蜂繁育量5.22萬和1.69萬頭/m2;降低蚜霉病發(fā)生率2.51%和10.87%;降低煙蚜繭蜂繁育人工用時0.236和0.283 h·人/萬頭;降低繁育成本4.41和10.31元/萬頭。該裝置具有一定的推廣應用價值。
關鍵詞 煙蚜;寄主作物;繁育裝置;低濕度
中圖分類號 S476.3 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611(2017)29-0197-04
Design and Application of the Host Plant Breeding Equipment of Myzus periscae with Lowhumidity
CHEN Tao,ZHANG Ying*,LIN Shuiliang et al
(Sanming Tobacco Company of Fujian Provice, Sanming, Fujian 365001)
Abstract In order to solve the problem of excessive humidity in leaf surface and high artificial cost in the breeding process of Aphidius gifuensis, the host plant breeding equipment of Myzus periscae with lowhumidity was designed. The effect was verified by comparing with traditional breeding methods. The results indicate that compared with the potted seedling and moist tray seeding, by using the lowhumidity equipment, the humidity between the leaf was reduced 16.65% and 21.54% respectively. The number of Aphidius gifuensis breeding in the unit area was increased 52 200 per m2 and 16 900 per m2 respectively. The incidence of aphid mildew was reduced 2.51% and 10.87% respectively. The labor time of breeding ten thousand Aphidius gifuensis was reduced 0.236 h and 0.283 h respectively. The cost of breeding ten thousand Aphidius gifuensis was reduced 4.41 yuan and 10.31 yuan respectively. This equipment has certain application value.
Key words Myzus periscae;Host plant;Breeding device;Low humidity
基金項目 中國煙草總公司福建省公司科技項目(閩煙司科〔2014〕2號)。
作者簡介 陳濤(1990—),男,福建三明人,助理農藝師,從事煙葉生產技術開發(fā)和推廣研究。*通訊作者,從事煙草種植及管理研究。
收稿日期 2017-08-04
煙蚜繭蜂[Aphidius gifuensis(Ashmead)]是煙蚜[Myzus periscae(Sulzer)]的優(yōu)勢天敵[1],利用煙蚜繭蜂防治蚜蟲來代替化學防治,不會產生污染及農藥殘留,可以提高煙葉安全性[2-3]。但是煙蚜繭蜂在自然界中的數量比較少,無法有效控制田間煙蚜。因此,必須借助人工繁育技術,增加蚜繭蜂種群數量,在煙蚜大量發(fā)生前釋放到田間,方能發(fā)揮良好的控蚜作用,該項技術已在全國各煙區(qū)得到應用[4-7]。
目前在煙蚜繭蜂繁育過程中繁育煙蚜寄主作物的方法主要是濕潤育苗法、漂浮育苗法以及盆栽煙株[4,6,8]。其中用濕潤育苗或漂浮育苗的方法繁育煙株,營養(yǎng)液溶液存在于水盤或育苗池內,雖為煙苗提供了充足的水分,同時也加快了煙苗的蒸騰速率,當在繁蚜繁蜂期間氣溫較低時,蒸騰的水蒸氣遇到冷空氣液化為水珠留在葉片上,造成蚜蟲生長環(huán)境濕度較大,根據代園鳳等[9]、劉瓊等[10]、閆玉芳等[11]的研究,當繁育濕度較高時,容易誘發(fā)蚜霉病,導致煙蚜和寄生蚜數量的減少,降低煙蚜繭蜂羽化率和壽命,影響繁蚜繁蜂質量和效率。雖然盆栽煙株能在一定程度上解決蚜蟲生長環(huán)境濕度偏大的問題,但由于其費工費時、成本較高[12]的缺點限制了該方法的大規(guī)模推廣應用。
鑒于在煙蚜繭蜂繁育過程中濕度偏大、用工較多的問題,筆者通過集成無土栽培技術、自動化控制技術和不同方式煙株繁育的優(yōu)點,設計制造了低濕度煙蚜寄主作物繁育裝置,以期降低葉片間濕度,提高自動化程度,從而獲得較高的繁蚜繁蜂質量和效益,適應煙草行業(yè)減工降本的發(fā)展要求。
1 總體結構設計
低濕度煙蚜寄主作物繁育裝置主要結構由2個以上依次降低的支架、內部中空的定植槽、三通分水器、定植籃以及定時控制系統(tǒng)組成(圖1),是自動化繁育煙蚜繭蜂寄主作物的裝置。主要原理是:將生長至五葉一心葉苗假植入鏤空定植籃內并用定植海綿固定,將配制好的營養(yǎng)液裝入貯液池內, 通過水泵和定時控制器將營養(yǎng)液定時定量輸送至定植槽內,定植槽間使用三通分水器和塑料軟管相連,定植槽內有一定斜度,營養(yǎng)液流過定植槽經由回流槽過濾后流回貯液池內。
2 技術實現
支架為鋼架結構,底部有支撐,以3個為1組,支架高度分別為25、20和15 cm,支架長度根據定植槽數量確定。
定植槽是由白色塑料制作的長方體管道,定植槽規(guī)格2 800 mm×70 mm×48 mm,其中在上底面一端至邊2 cm中心處應開一小孔以安裝三通分水器, 以小孔后4 cm處為圓心,開直徑為4 cm的定植孔,以此孔為準,在定植槽上底面連續(xù)開多個定植孔,各個定植孔圓心距為8 cm,直至開至最后一個定植孔至另一邊的距離僅夠再開一個定植孔止,在定植槽下底面與三通小孔相對的一端開一個大于定植孔的回流孔。
定植籃可放置在定植板上小孔中,起到安放海綿及固定植株的作用。定植籃材質為黑色塑料,定植籃為圓臺型,圓臺底面有一個外緣,外緣直徑4.5 cm,圓臺底面直徑4.0 cm,頂面直徑3.0 cm,高4.0 cm,定植籃籃體除了保持應有連接和機械強度要求外,其余部分均鏤空。
定植海綿應回彈力適中,吸水性能良好,密度20~25 g/cm3,海綿形狀為圓柱形,底面直徑4 cm,高1 cm。
貯液池選用容積較大的深色塑料桶,保證密封性,避免池內生長青苔,上方應有加料筒,可以添加營養(yǎng)液以及測定溶液理化性質,貯液池頂端應有回流孔與回流槽相連,底端通過供液管道與水泵相連。
回流槽由黑色塑料制成,主要是防止產生青苔,固定在最后一個支架上,槽溝為半圓形,一端封閉,另一端連接貯液池,封閉端略高,便于液體回流,在回流槽上端與定植槽回流孔連接處應對應開孔,使定植槽內液體流入回流槽內。
水泵是整個裝置的動力系統(tǒng),配置功率和壓力大小由輸送營養(yǎng)液管道的長度即定植槽的多少決定,定植槽數量多功率和壓力就要大,通過計算后配置。定時開關與水泵開關相連接,可以人工設置水泵開關的時間及間隔。
供液管道材料為PVC管,尺寸與水泵進出口配套,顏色為黑色,連接貯液池和水泵以及連接水泵及定植槽,若定植槽組分布較廣及定植槽組數量較多,可以設置主管道及各級的支管,將營養(yǎng)液供應至定植槽組附件,通過供液軟管與定植槽上三通分水器相連,供應營養(yǎng)液。
供液軟管材質為橡膠,內徑4 mm,外徑7 mm,顏色黑色,與PVC管通過轉換接口連接,同時作為各個三通接口的連接管。
三通分水器材質為塑料,顏色黑色,帶倒鉤,其中單獨一段插在定植槽上預留的三通小孔上,固定牢固,另兩端分別與供液軟管相連,在一組定植槽的最后一個三通接口出口端應封閉。
定時開關與水泵開關相連接,由人工在定時開關上根據實際需要提前設置水泵的開關及間隔時間,在對應控制時間點,定時開關將會將控制信號傳送給水泵,從而控制水泵的開啟關閉,控制營養(yǎng)液溶液的供應。
3 實際應用效果
3.1 應用效果驗證
3.1.1 驗證材料。
供試煙草品種采用當地主栽品種翠碧一號;種蜂和種蚜使用基地2016年度于人工氣候箱內提純復壯后煙蚜和煙蚜繭蜂。
3.1.2 試驗設計。
試驗于2016年11月至2017年5月進行。在福建省泰寧縣朱口鎮(zhèn)音山村三明市煙草公司煙蚜繭蜂人工繁殖泰寧基地內,設置低濕度設備(A)、盆栽育苗(B)和濕潤育苗(C)3種煙蚜寄主作物繁育方式處理,每處理1個繁蜂小棚,占地9 m2,繁育煙株數量見表1。
3.1.3 材料預處理。
采用濕潤育苗方式培育煙苗,統(tǒng)一播種時間。盆栽育苗和濕潤育苗處理操作標準按照三明市煙草公司《2017年煙蚜繭蜂防治煙蚜技術方案》[13]最適方式執(zhí)行,低濕度設備處理與盆栽育苗處理操作標準一致,營養(yǎng)液濃度與常規(guī)濕潤育苗營養(yǎng)液濃度一致,使用煙草專用復合肥進行追肥,按每1 000株2 kg的標準使用。不同育苗方式主要操作標準見表1。
3.2 驗證項目
3.2.1
葉面間濕度。每個處理隨機取3個點,采用妙昕TH10R溫濕度記錄儀,將溫濕度傳感器放置在煙株葉面間(株高的一半位置,根據煙株生長情況進行調整),每隔15 min記錄1次,從接蚜開始記錄葉面間濕度,取平均值。
3.2.2
繁蜂效果和蚜霉病發(fā)生情況。采用五點取樣法,每點調查有代表性煙株3株,在一致的放蜂時間(四月上中旬)前,調查各處理煙株上蚜蟲數量(含僵蚜、不含患病煙蚜)、僵蚜數量(含寄生蚜)、蚜霉病量(患病煙蚜),計算煙蚜繭蜂寄生率和蚜霉病發(fā)生率。
單位面積繁蜂量=單株蚜量×單位面積內繁育煙株數
煙蚜繭蜂寄生率=僵蚜數量/蚜蟲數量×100%
蚜霉病發(fā)生率= 蚜霉病量/(蚜蟲數量+蚜霉病量)×100%
3.2.3 各環(huán)節(jié)用工量。記錄各處理從育苗開始至繁育結束各項煙蚜繭蜂操作所用時間和操作人數(以一個繁蜂小棚計算)。
單株繁育操作總人工用時= ∑單個操作用時×單個操作人數/操作煙株數
1萬頭煙蚜蜂繁育用時= 單株繁育操作總人工用時×10 000/單株繁蜂量
3.2.4 繁育成本核算。統(tǒng)計3個不同處理煙蚜繭蜂繁殖成本, 繁育成本分為不可以重復利用的花費(如臨時人工、育苗物資等)和可以重復利用的花費(如繁蜂棚建設和用地租金、棚內設備、繁蜂工具等),參考文獻[14]的方法計算繁育成本。
1萬頭煙蚜蜂繁育成本= 單株繁育成本×10 000/單株繁蜂量
3.3 應用效果分析
3.3.1 葉面間濕度。
由表2可知,各處理葉面間濕度隨著外界氣候環(huán)境的變化而變化,但總體規(guī)律基本保持一致,低濕度設備最低,盆栽育苗次之,濕潤育苗最高。在整個繁蜂期間,低濕度設備葉面間平均濕度較盆栽育苗降低16.65%,較濕潤育苗降低21.54%。雖然低濕度設備葉面間平均最高濕度達到89.57%,但其平均最低濕度也僅為24.82%,結合平均濕度說明低濕度設備葉面間高濕度環(huán)境發(fā)生時間較短,能夠快速、高效地降低葉面間濕度。使用盆栽育苗葉面間最高濕度達98.92%,接近飽和,極易在葉面間形成水珠。盆栽育苗葉面間濕度介于低濕度和濕潤育苗之間,但葉面間濕度相對于煙蚜繭蜂繁育的最適濕度仍偏高。
3.3.2 繁蜂效果和蚜霉病發(fā)生情況。
由表3可知,通過使用低濕度育苗設備繁育煙蚜繭蜂,其繁蜂的數量為盆栽育苗繁蜂數量的53.58%,為濕潤育苗繁蜂數量的2.40倍,但由于其在單位面積內可繁育的煙株數較盆栽育苗多,單位面積內繁蜂數量較盆栽育苗多5.22萬頭/m2,較濕潤育苗多1.69萬頭/m2,繁育場地利用率較高。繁育煙蚜繭蜂過程中低濕度設備蚜霉病發(fā)生率明顯低于濕潤育苗處理,煙蚜繭蜂寄生率最高。說明低濕度設備較低的葉面間濕度更適宜煙蚜繭蜂的繁育,能夠降低蚜霉病發(fā)生率,提高煙蚜繭蜂寄生率。
3.3.3 各環(huán)節(jié)用工量。
由表4可知,低濕度設備1萬頭煙蚜繭蜂繁育人工用時相對盆栽育苗降低0.236 h·人/萬頭,相對濕潤育苗降低0.283 h·人/萬頭。最大的差異主要體現在水肥管理人工用時上,低濕度設備、盆栽育苗、濕潤育苗水肥管理人工工時分別占總人工工時的6.73%、45.14%、7127%。說明低濕度設備通過自動化控制給水給肥操作,能夠有效降低繁育的人工成本,特別是水肥管理人工成本。
3.3.4 繁育成本核算。
由表5可知,使用低濕度育苗設備繁育煙蚜繭蜂,相對于盆栽和濕潤育苗方式增加了設備和電費的支出。通過成本核算對3個育苗方式成本進行核算,低濕度設備、盆栽育苗和濕潤育苗繁育萬頭煙蚜繭蜂成本分別為31.57、35.89和41.88元/萬頭,按三明市單位面積放蜂6 000頭/hm2計算,平均繁蜂成本分別為19.05、21.60和2520元/hm2,低濕度設備單位面積均繁蜂成本相對于盆栽育苗和濕潤育苗分別降低2.55和6.15元/hm2。
4 應用前景分析
現行煙蚜繭蜂寄主作物繁育用的濕潤育苗方式,存在葉面間濕度過高、單位面積繁蚜量較少、蚜蟲繁育蚜霉病發(fā)生率高、單位面積平均繁蜂成本高的問題,采用盆栽育苗的方式雖然在一定程度上降低了葉面間濕度以及繁育成本,但其單位面積繁蚜量受到限制,影響其大面積推廣應用。
在煙苗和蚜繭蜂繁育方面,低濕度設備吸收了濕潤育苗單位面積內繁育煙苗數量較多的優(yōu)點,同時也限制了葉面間濕度的進一步增加,雖然密度較大,但葉面間濕度最低,可通過控制營養(yǎng)液的流入以及定植海綿阻止水汽向葉面蒸發(fā),以達到控制葉面間濕度的效果。盆栽育苗由于煙苗能夠獲得較好的生長條件,其生長葉面積較大,能夠繁育較多的蚜蟲和蚜繭蜂,而低濕度設備繁育煙苗根部直接吸收較為適宜濃度的營養(yǎng)液溶液,其煙苗生長速度明顯較濕潤育苗快,并且由于濕度的優(yōu)勢,其繁育蚜繭蜂數量明顯高于濕潤育苗。結合單位面積繁育煙苗數和單株煙苗繁育蚜蟲數來看,以低濕度設備繁育蚜繭蜂數量最多。
在繁育成本方面,濕潤育苗由于煙苗數量較多,在前期育苗過程需要用到較多的人工。低濕度設備和盆栽育苗由于假植操作耗時耗工,需要用較多的人工,其假植人工占總人工分別為48.41%和31.26%。低濕度設備在接蚜時需要采用挑接法進行接蚜,用工較多。而3種育苗方式最大的差異主要是體現在水肥管理人工用時上,低濕度設備僅為0036 h·人/萬頭,基本實現了設計之初達到自動化控制給水給肥操作的目的。使用低濕度育苗設備繁育煙蚜繭蜂,增加了設備和電費的支出,而盆栽育苗也需要增加花盆的支出,濕潤育苗由于單株繁蚜量偏小,繁育萬頭煙蚜繭蜂需要更多的煙株,因此需要各項繁育費用均較高,導致了總繁蜂成本最高。低濕度設備在成本方面的優(yōu)勢,滿足了行業(yè)減工降本的發(fā)展需求。
綜上所述,通過低濕度煙蚜寄主作物繁育裝置繁育煙苗及煙蚜繭蜂較盆栽育苗和濕潤育苗分別降低葉面間濕度1665%和 21.54%;增加煙蚜繭蜂繁育量5.22萬和1.69萬頭/m2;降低蚜霉病發(fā)生率2.51%和10.87%;降低煙蚜繭蜂繁育人工用時0.236和0.283 h·人/萬頭;降低繁育成本4.41和1031元/萬頭。該裝置能夠解決目前冬、春季繁育煙蚜繭蜂葉面間濕度過大而導致的煙蚜數量減少、蚜霉病發(fā)生率高等一系列問題,并且實現自動化控制,降低繁育成本,有一定的推廣應用價值。
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