張凡,李建領(lǐng),劉賽,喬海莉,朱秀,楊孟可,郭昆,徐榮,徐常青,陳君
中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 藥用植物研究所,北京 100193
寧夏枸杞LyciumbarbarumL.的果實枸杞子是目前我國種植面積最大的大宗常用、藥食同源中藥材之一,具有滋補肝腎、益精明目等功效[1-2]。由于寧夏枸杞生長繁茂,抽枝、開花、結(jié)實同時進行,容易遭受多種害蟲危害[3-5]。枸杞紅癭蚊Jaapiellasp.(Diptera:Cecidomyiidae)是寧夏枸杞上的毀滅性害蟲之一,在我國寧夏、甘肅、新疆、內(nèi)蒙古、青海等枸杞子產(chǎn)區(qū)均有分布[3-4]。成蟲在幼嫩花蕾產(chǎn)卵,孵化后的幼蟲取食子房及花瓣,造成花蕾畸形膨大形成蟲癭,不能開花結(jié)實,為害嚴重時,常會造成嚴重減產(chǎn)。由于枸杞紅癭蚊生活隱蔽,幼蟲在花蕾中為害,老熟幼蟲在土壤中結(jié)繭化蛹,常規(guī)化學(xué)農(nóng)藥(觸殺型農(nóng)藥為主)難以接觸蟲體,防控效果不佳[6],生產(chǎn)中不得不增加施藥次數(shù)和使用劑量以減輕紅癭蚊危害[7-8]。然而長期化學(xué)農(nóng)藥的濫用,不但造成害蟲抗性增強,而且導(dǎo)致寧夏枸杞子農(nóng)藥殘留問題突出,威脅寧夏枸杞子食用和臨床用藥安全。目前農(nóng)殘問題已成為寧夏枸杞子出口的主要瓶頸,生產(chǎn)中亟需安全有效的害蟲防治方法[9-11]。
枸杞紅癭蚊和梨癭蚊、荔枝葉癭蚊等癭蚊類似,具入土化蛹的特性,因此物理阻隔紅癭蚊幼蟲入土化蛹是防治枸杞紅癭蚊的方法之一[12-16]。已有研究顯示,寧夏枸杞園地表覆蓋塑料地膜,可阻止紅癭蚊入土,降低紅癭蚊危害[17-18]。但由于地膜易破損,回收困難,田間使用具有一定局限性。而除草布[19]是一種聚乙烯制成的黑色化纖編織物(圖1),具耐磨、抗老化、保水、透氣等優(yōu)點,常用于覆蓋地表,防止雜草生長。而使用除草布替代塑料地膜來防治枸杞紅癭蚊的研究尚無報道。本研究通過在寧夏枸杞行間覆蓋除草布研究了除草布對枸杞紅癭蚊的防控效果及對寧夏枸杞子產(chǎn)量的影響,以期為有效防控枸杞紅癭蚊提供技術(shù)支持。
寧夏枸杞園位于寧夏回族自治區(qū)中寧縣新堡鎮(zhèn)(37°48′N,105°71′E),面積約為2600 m2,株間距為1.4 m,行間距為1.8 m。栽培品種為寧杞1號,樹齡約12 a,長勢均一。
除草布(152.0 g·m-2,山東費縣鑫順塑料制品廠)是由編織層和纖維層構(gòu)成的一種黑色雙層土工布(圖1),使用時纖維層接觸地表。
圖1 除草布正面(編織層)及反面(纖維層)
化學(xué)藥劑:60 g·L-1乙基多殺菌素(懸浮劑,美國陶氏益農(nóng)公司),5%阿維菌素(乳油,華北制藥集團愛諾有限公司),45%毒死蜱(乳油,河北省農(nóng)藥化工有限公司),20%啶蟲脒(乳油,河北威遠生物化工股份有限公司),5%吡蟲啉(乳油,河北八源生物制品有限公司)。
施藥機械:2.0~4.0 Pa汽油噴藥機(熊貓機械有限公司)。
除草布處理區(qū)和對照處理區(qū)各含3個小區(qū),各小區(qū)面積約為430 m2(150棵寧夏枸杞樹),實驗前完成修剪、施肥。除草布處理區(qū)于2014年4月9日枸杞紅癭蚊出土前在地表覆蓋除草布,除草布之間使用U形地釘固定連接,每隔2 m釘一個地釘(圖2)。覆蓋除草布后,雜草難以存活,無需人工除草。對照處理區(qū)地表裸露,人工除草。施藥方案根據(jù)當(dāng)?shù)厥┧幥闆r制定,兩處理區(qū)施藥方案(表1)相同,從4月上旬寧夏枸杞萌芽至8月上旬寧夏枸杞果實采摘結(jié)束先后共噴施6次農(nóng)藥。
圖2 早春寧夏枸杞園地表覆蓋除草布
時間(年-月-日)藥劑(有效含量)阿維菌素(0.02 mg·L-1)毒死蜱(0.30 mg·L-1)吡蟲啉(0.03 mg·L-1)啶蟲脒(0.07 mg·L-1)乙基多殺菌素(0.04 mg·L-1)2018-04-15+++--2018-05-19++---2018-06-16++-+-2018-06-25+-+-+2018-07-12++---2018-07-24+++--
注:表中“+”表示施用該藥劑,“-”表示未施用該藥劑。
田間調(diào)查每7~10 d一次。調(diào)查時在各小區(qū)隨機選取3棵寧夏枸杞樹,分別在每棵樹的東南西北中5個方位隨機選取1枝條,調(diào)查枝條頂稍20 cm范圍內(nèi)枸杞紅癭蚊蟲癭數(shù)量。6月7日寧夏枸杞果實即將采收,按照上述調(diào)查方法統(tǒng)計寧夏枸杞未受害花蕾、受害花蕾和果實數(shù)量。未受害花蕾和果實數(shù)量代表寧夏枸杞子產(chǎn)量,未受害花蕾、受害花蕾和果實數(shù)量代表花蕾萌發(fā)量。7月20日寧夏枸杞果實采摘期,按照上述取樣方法,分別在東南西北中5個方位隨機采摘100粒成熟寧夏枸杞子鮮果,稱量鮮果百粒質(zhì)量,后從中隨機抽取10粒測量鮮果長度和直徑。
采用IBM SPSS 21進行統(tǒng)計分析。紅癭蚊蟲癭密度動態(tài)變化采用一般線性模型(重復(fù)度量,repeated-measures ANOVA)進行顯著性分析。寧夏枸杞子產(chǎn)量、花蕾萌發(fā)量、寧夏枸杞鮮果百粒質(zhì)量及大小采用獨立樣本t檢驗進行顯著性分析。
從4月寧夏枸杞萌芽至8月寧夏枸杞果實采摘結(jié)束,枸杞紅癭蚊有兩個發(fā)生高峰,分別為5月上旬、6月中旬(圖3A)。除草布處理枸杞紅癭蚊蟲癭數(shù)量波動較平緩,只有1個較小的發(fā)生高峰,即5月中旬。
除草布處理區(qū)紅癭蚊蟲癭數(shù)量為對照處理區(qū)的8.8%,顯著低于對照處理區(qū)(處理:F1,4=134.958,P=0.003)(圖3B)。枸杞紅癭蚊發(fā)生期相對集中,不同調(diào)查時間蟲癭數(shù)量差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(時間:F16,4=37.163,P=3.07×10-6)。
注:A.不同處理區(qū)紅癭蚊蟲癭密度下同)動態(tài)變化;B.不同處理區(qū)紅癭蚊日均蟲癭密度;**表示P<0.01。圖3 除草布對枸杞紅癭蚊蟲癭密度的影響
4月中旬至6月上旬為寧夏枸杞開花結(jié)實期,花蕾萌發(fā)數(shù)量不斷增加。6月中旬至7月下旬寧夏枸杞果實成熟并采摘,果實數(shù)量不斷減少。在果實采摘前期(6月7日),除草布處理、對照處理寧夏枸杞花蕾萌發(fā)量分別為(32.5±0.90)、(34.4±0.93)個/枝,兩處理間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(t4=-1.528,P=0.201)(圖4A)。但除草布處理區(qū)寧夏枸杞果實數(shù)量為(32.20±1.06)個/枝,較對照處理增加了30.42%,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(t4=3.093,P=0.036)(圖4B)。
注:A.不同處理區(qū)寧夏枸杞花蕾萌發(fā)量(未受害花蕾+受害花蕾+果實);B.不同處理區(qū)寧夏枸杞果實數(shù)量(未受害花蕾+果實);NS表示差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義,P>0.05;*表示差異具有統(tǒng)計學(xué)意義,0.01
除草布處理區(qū)和對照處理區(qū)寧夏枸杞果實百粒質(zhì)量分別為(48.3±0.94)、(50.7±1.36)g,兩處理間差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義(t4=-1.462,P=0.218)(圖5A);果實長度分別為(12.6±0.34)、(12.5±0.32)mm,差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義(t4=0.126,P=0.900);果實直徑分別為(9.3±0.23)、(9.1±0.20),差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義(t4=0.822,P=0.414)(圖5B)。
注:A.不同處理區(qū)果實百粒質(zhì)量;B.不同處理區(qū)果實大小。圖5 除草布對寧夏枸杞鮮果百粒質(zhì)量及大小的影響
實驗結(jié)果顯示除草布通過阻止紅癭蚊幼蟲入土可有效抑制紅癭蚊的發(fā)生,降低其危害。同時,除草布對寧夏枸杞花蕾萌發(fā)量、果實大小無影響。但是除草布覆蓋后紅癭蚊危害降低,受害花蕾減少,間接提高了寧夏枸杞子產(chǎn)量。田間調(diào)查發(fā)現(xiàn)枸杞紅癭蚊老熟幼蟲從蟲癭彈落至除草布上后會來回爬動,尋找縫隙準備入土,這種入土的生活習(xí)性與其幼蟲避光性相關(guān)(圖6A)[20]。但由于除草布編織層、纖維層密實,紅癭蚊幼蟲并不能穿破除草布進入土壤結(jié)繭化蛹。同時黑色的除草布在陽光照射下,表面溫度升高,紅癭蚊幼蟲在數(shù)小時就會脫水死亡(圖6B)。但除草布覆蓋后并不能完全遮蔽土壤,除草布接縫處存在一定間隙,尤其是寧夏枸杞根基部,除草布難以完全包裹。由于羽化的紅癭蚊成蟲具有向光性,可通過縫隙鉆出繼續(xù)危害寧夏枸杞花蕾,因此本實驗中,早春覆蓋除草布后,在5月中旬,紅癭蚊仍有一個明顯的發(fā)生高峰期(圖3A)。
注:A.紅癭蚊幼蟲避光性;B.除草布上干癟死亡的紅癭蚊幼蟲。圖6 紅癭蚊幼蟲避光性及除草布上死亡的紅癭蚊幼蟲
在寧夏地區(qū),枸杞紅癭蚊一年可發(fā)生6代,羽化時間非常集中,往往在一天內(nèi)大量羽化,且不同年份羽化期不同,因此田間施用化學(xué)藥劑防治紅癭蚊成蟲難度較大[7,21]。枸杞紅癭蚊幼蟲在花蕾中隱蔽危害,老熟后入土化蛹,而多數(shù)農(nóng)藥又缺乏內(nèi)吸性,因此農(nóng)藥防治枸杞紅癭蚊難度較大,效果不佳,同時造成寧夏枸杞子農(nóng)藥殘留量超標[9,22]。除草布鋪設(shè)后并不影響寧夏枸杞采摘、修剪,相比其他材料具透氣、透水、抗老化等優(yōu)點,可連續(xù)使用數(shù)年。覆蓋除草布后,不但不再需要人工除草,降低了除草成本,而且可以避免除草劑的使用,減少除草劑對作物、環(huán)境的污染。
寧夏枸杞作為一種喜肥的植物,地面覆蓋除草布后影響生長季節(jié)追肥,因此建議早春覆蓋除草布前施用緩釋肥,生長季節(jié)使用水溶性肥料代替顆粒肥。本研究使用地釘固定連接除草布,費時費力,如何快速、簡便覆蓋除草布有待解決。同時,地表覆蓋除草布后,土壤不能見光,除草布對土壤微生物的影響有待研究。