劉嘉裕,黎健龍,周 波,陳義勇,廖偵成,唐 顥
(1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所/廣東省茶樹(shù)資源創(chuàng)新利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東 廣州 510640;2.清遠(yuǎn)市農(nóng)業(yè)科技推廣服務(wù)中心/清遠(yuǎn)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,廣東 清遠(yuǎn) 511500)
【研究意義】茶小綠葉蟬(Empoasca onukii)屬半翅目葉蟬科,是我國(guó)各茶區(qū)分布最廣的重要害蟲(chóng)之一,在廣東一年發(fā)生12~13代,為害盛期為5—6月、9—10月,主要為害第二輪茶及第四輪茶[1],以成蟲(chóng)、若蟲(chóng)刺吸茶樹(shù)嫩梢汁液為食。受害芽葉葉緣泛黃,葉脈變紅,進(jìn)而葉尖葉緣萎縮焦枯,生長(zhǎng)停滯,芽葉脫落,嚴(yán)重影響茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)[2-3]。由于缺乏安全高效的防控技術(shù),如何從生態(tài)學(xué)角度出發(fā),安全、高效地將茶小綠葉蟬為害控制在經(jīng)濟(jì)閾值之下,成為當(dāng)前茶葉生產(chǎn)中的關(guān)鍵問(wèn)題。同時(shí),探索茶小綠葉蟬為害后茶樹(shù)生化成分的變化,對(duì)夏秋茶的品質(zhì)提升甚至提高其產(chǎn)品附加值具有重大意義。【前人研究進(jìn)展】研究發(fā)現(xiàn),全國(guó)大部分茶區(qū)的優(yōu)勢(shì)種為茶小綠葉蟬,自然為害高峰期在夏、秋茶期間,不僅影響外觀(guān)品質(zhì),內(nèi)含物質(zhì)也嚴(yán)重下降,同時(shí)可致夏秋茶減產(chǎn)10%~30%。由于蟲(chóng)形較小,活動(dòng)、繁殖能力強(qiáng),防治難度較大,以致防治費(fèi)用占茶樹(shù)病蟲(chóng)害總防治費(fèi)用的40%~60%[3-4]。農(nóng)藥按照溶解度分為脂溶性和水溶性,隨茶湯溶解出來(lái)的農(nóng)藥殘留是消費(fèi)者最為關(guān)心的安全問(wèn)題,研究發(fā)現(xiàn)新煙堿類(lèi)農(nóng)藥不僅對(duì)人體有很大的危害,對(duì)茶園生態(tài)環(huán)境具有很大的負(fù)面效應(yīng)甚至破壞生物多樣性[5-6]。2012年水溶性農(nóng)藥被歐盟列入茶葉出口的必檢項(xiàng)目,篩選出高效低水溶性農(nóng)藥防治茶樹(shù)主要蟲(chóng)害,才能確保我國(guó)茶葉生產(chǎn)和質(zhì)量安全?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】由于茶小綠葉蟬對(duì)夏秋茶的產(chǎn)量和品質(zhì)影響較大,很多企業(yè)或茶農(nóng)由于考慮經(jīng)濟(jì)成本,廣泛對(duì)其采用的控制手段仍然是化學(xué)防治,但由于缺乏統(tǒng)一的防治技術(shù)規(guī)程進(jìn)行指導(dǎo)和規(guī)范,造成在藥劑選擇、施藥適期、施藥次數(shù)等方面存在很大的盲目性、隨意性,因此導(dǎo)致化學(xué)防治效果較差,并帶來(lái)茶葉農(nóng)殘超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)影響到天敵種群生存、繁衍,破壞茶園生物多樣性,引起害蟲(chóng)抗藥性?!緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本試驗(yàn)在前人研究基礎(chǔ)上,根據(jù)不同受害程度測(cè)定茶樣生化成分的變化,并篩選3種低水溶性農(nóng)藥對(duì)茶小綠葉蟬進(jìn)行防控[7-10],以期為茶園茶小綠葉蟬的高效安全防控提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐,同時(shí)為茶小綠葉蟬茶樹(shù)綜合利用提供理論支持,對(duì)茶產(chǎn)業(yè)、生態(tài)環(huán)境等有重要意義。
試驗(yàn)在廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所鐘落潭基地內(nèi)進(jìn)行,茶園劃分5個(gè)試驗(yàn)區(qū)域,茶園栽培品種為云南大葉群體種,樹(shù)齡約8年,栽培模式為雙行條植,行距1.5 m,株距30 cm。試驗(yàn)期間氣候條件對(duì)茶小綠葉蟬的種群消長(zhǎng)起著重要的作用,試驗(yàn)期間有21 d為高溫高濕天氣,日均氣溫27.9 ℃、最高溫37.5 ℃、相對(duì)濕度82.5%,氣候條件不適宜茶小綠葉蟬繁殖生長(zhǎng),尤其是5月19日開(kāi)始?xì)鉁爻掷m(xù)在30 ℃以上。
供試藥劑:24%蟲(chóng)螨腈懸浮劑(帕力特?,德國(guó)巴斯夫公司),水溶解度為0.12~0.14;15%茚蟲(chóng)威乳油(凱恩?,美國(guó)杜邦公司),水溶解度為0.2;22%噻蟲(chóng)·高氯氟微囊懸浮劑(阿立卡?,瑞士先正達(dá)作物保護(hù)有限公司),水溶解度為0.005。
試驗(yàn)設(shè)24%蟲(chóng)螨腈20、30、40 mL/667m2,15%茚蟲(chóng)威13、17、25 mL/667m2,22%噻蟲(chóng)·高氯氟20、30、40 mL/667m2,以及農(nóng)業(yè)防治(強(qiáng)采)和空白對(duì)照(清水)11個(gè)處理。2017年5月13日早上施藥1次。根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的用藥劑量?jī)端♂尯?,采用背?fù)式靜電噴霧器對(duì)試驗(yàn)區(qū)域茶樹(shù)葉片進(jìn)行正反兩面均勻噴霧。根據(jù)茶小綠葉蟬取食和產(chǎn)卵習(xí)性特點(diǎn),每3 d對(duì)茶樹(shù)進(jìn)行強(qiáng)采一芽二葉或以上的嫩葉1次。
處理前每小區(qū)隨機(jī)調(diào)查100張嫩葉上的蟲(chóng)口基數(shù),并在試驗(yàn)區(qū)采摘新梢進(jìn)行被害分級(jí),按照茶鮮葉受茶小綠葉蟬為害程度分為5個(gè)等級(jí)[11]:0級(jí),正常茶葉;1級(jí),受害茶葉濕潤(rùn)期,芽葉呈現(xiàn)濕潤(rùn)狀,晴天午間出現(xiàn)凋萎;2級(jí),受害茶葉紅脈期,葉脈、葉緣紅變;3級(jí),受害茶葉焦邊期,葉脈、葉緣紅色轉(zhuǎn)深,并逐漸向葉片中部擴(kuò)展,葉尖、葉緣逐漸扭卷,“焦頭、焦邊”,芽葉生長(zhǎng)停止;4級(jí),枯焦期“焦頭、焦邊”不斷向全葉擴(kuò)展,至葉枯焦,甚至脫落。藥后1、3、7、14、21 d分別調(diào)查蟲(chóng)口基數(shù),計(jì)算蟲(chóng)口減退率和防治效果。
茶葉中茶多酚、游離氨基酸、咖啡堿、可溶性糖、水浸出物和水分含量的測(cè)定參照試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 8312-2002、GB/T8313-2002、GB/T8314-2002和GB/T 8304-2002。
2.2.1 茶多酚與氨基酸 由表1可知,正常茶葉(0級(jí))與茶小綠葉蟬為害茶葉(1~4級(jí))茶多酚含量呈先上升后下降趨勢(shì),受害茶葉蒸青樣茶多酚含量最大降幅為2.29%;隨著茶小綠葉蟬為害茶葉程度的增加,蒸青樣茶多酚含量下降明顯,最大降幅為3.40%,其中受害2級(jí)與3級(jí)差異顯著。
正常茶葉與茶小綠葉蟬為害茶葉氨基酸含量下降明顯,受害茶葉蒸青樣氨基酸含量最大降幅高達(dá)29.25%,達(dá)顯著差異;隨著茶小綠葉蟬為害茶葉程度的增加,蒸青樣氨基酸含量下降明顯,最大降幅為17.63%。
正常茶葉與茶小綠葉蟬為害茶葉酚氨比呈上升趨勢(shì)且升幅明顯,最大增幅達(dá)38.16%;隨著茶小綠葉蟬為害茶葉程度的增加,蒸青樣氨基酸含量上升明顯,最大增幅達(dá)17.32%。
表1 茶多酚與氨基酸含量隨受害等級(jí)的變化Table 1 Contents of tea polyphenols and amino acids vary with the levels of damage
2.2.2 咖啡堿、可溶性糖、新梢含水量 由表2可知,正常茶葉與茶小綠葉蟬為害茶葉咖啡堿含量呈先上升后下降趨勢(shì),受害茶葉蒸青樣咖啡堿含量最大降幅為4.26%;隨著茶小綠葉蟬為害茶葉程度的增加,蒸青樣咖啡堿含量下降略為明顯,最大降幅為12.00%。
正常茶葉與茶小綠葉蟬為害茶葉可溶性糖含量呈先上升后下降趨勢(shì),受害茶葉蒸青樣可溶性糖含量最大降幅為10.98%;隨著茶小綠葉蟬為害茶葉程度的增加,蒸青樣可溶性糖含量下降較為明顯,最大降幅達(dá)29.27%,其中受害2級(jí)與3級(jí)差異顯著。
表2 咖啡堿、可溶性糖、新梢含水量隨受害等級(jí)的變化Table 2 Caffeine, soluble sugar, and water content of young shoots vary with the levels of damage
正常茶葉與茶小綠葉蟬為害茶葉新梢含水量呈下降趨勢(shì),最大降幅為7.84%;隨著茶小綠葉蟬為害茶葉程度的增加,蒸青樣新梢含水量下降,最大降幅為6.75%,其中受害2級(jí)與3級(jí)差異顯著。
2.2.1 蟲(chóng)口減退率 從表3可以看出,藥后1 d不同處理蟲(chóng)口減退率從高到低依次為24%蟲(chóng)螨腈>強(qiáng)采>22%噻蟲(chóng)·高氯氟>15%茚蟲(chóng)威,其中24%蟲(chóng)螨腈蟲(chóng)口減退率與其他處理相比差異顯著。試驗(yàn)中24%蟲(chóng)螨腈藥后1 d對(duì)茶小綠葉蟬的蟲(chóng)口減退明顯,3個(gè)濃度處理的蟲(chóng)口減退率均超過(guò)80%。藥后3 d 24%蟲(chóng)螨腈3個(gè)濃度處理蟲(chóng)口減退率保持在90%以上,對(duì)殺滅茶小綠葉蟬具有速效性與持效性;15%茚蟲(chóng)威和22%噻蟲(chóng)·高氯氟藥后1 d對(duì)茶小綠葉蟬的蟲(chóng)口減退效果沒(méi)有24%蟲(chóng)螨腈明顯,但兩種藥劑的平均蟲(chóng)口減退率分別為46.85%和54.07%,對(duì)殺滅茶小綠葉蟬仍有相當(dāng)?shù)男Ч?5%茚蟲(chóng)威和22%噻蟲(chóng)·高氯氟藥后3 d對(duì)茶小綠葉蟬的蟲(chóng)口減退率呈逐步上升趨勢(shì),其中15%茚蟲(chóng)威藥后14 d達(dá)到90%以上,22%噻蟲(chóng)·高氯氟則在藥后21 d仍達(dá)到90%以上。及時(shí)強(qiáng)采能有效提高茶小綠葉蟬的蟲(chóng)口減退率,強(qiáng)采21 d蟲(chóng)口減退率為75.68%,強(qiáng)采處理對(duì)茶小綠葉蟬蟲(chóng)口減退作用較空白對(duì)照明顯。
表3 不同處理對(duì)茶小綠葉蟬的蟲(chóng)口減退率Table 3 Insect population reduction rate of tea leafhopper under different treatments (%)
2.2.2 防治效果 從表4可以看出,藥后1 d不同處理防治效果從高到低依次為24%蟲(chóng)螨腈>強(qiáng)采>22%噻蟲(chóng)·高氯氟>15%茚蟲(chóng)威,其中24%蟲(chóng)螨腈的防治效果差異顯著。試驗(yàn)中24%蟲(chóng)螨腈對(duì)茶小綠葉蟬速效性最好,防治效果均在85%以上,其中24%蟲(chóng)螨腈40 mL/667m2防治效果最為明顯;15%茚蟲(chóng)威和22%噻蟲(chóng)·高氯氟藥后1 d防治效果呈先降后升的趨勢(shì),分別在藥后7 d(平均防效48.73%)、3 d(平均防效26.19%)達(dá)到防治效果最低峰,在藥后21 d(平均防效分別為90.74%、83.80%)達(dá)到防治效果最高峰。強(qiáng)采處理對(duì)茶小綠葉蟬也有一定的防治效果。由此看出,24%蟲(chóng)螨腈在防治茶小綠葉蟬上比其他藥劑處理效果更好,突現(xiàn)出其藥效的速效性和持效性。
茶多酚大多在茶樹(shù)嫩梢上,隨著茶葉的生長(zhǎng)變老,茶多酚含量隨之降低[12],茶小綠葉蟬通過(guò)刺吸茶樹(shù)新梢汁液,影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的正常輸送,導(dǎo)致新梢水分不足而影響茶多酚的含量。因此本試驗(yàn)中隨著受害等級(jí)增加,茶多酚含量越少;氮素營(yíng)養(yǎng)被根部吸收,轉(zhuǎn)運(yùn)到茶樹(shù)的芽葉等各部位,從而使茶樹(shù)慢慢長(zhǎng)高長(zhǎng)大,積累天然的氨基酸[13],由于茶小綠葉蟬偏好嫩葉為害,對(duì)茶樹(shù)其他部位影響較少,故本試驗(yàn)中隨著受害等級(jí)增加,氨基酸含量的下降比率不大;茶葉咖啡堿含量的季節(jié)變化,春季茶葉中咖啡堿濃度最高,冬季最低[14],水分越少,咖啡堿含量就越少;茶樹(shù)體內(nèi)3種可溶性糖成分為果糖、葡萄糖及蔗糖,在不同茶樹(shù)品種葉片中的含量均隨著氣溫的降低呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì),且具有較好的規(guī)律性[15-16],由于茶小綠葉蟬成蟲(chóng)和若蟲(chóng)通過(guò)刺吸茶樹(shù)新梢汁液,導(dǎo)致水分喪失,可溶性糖含量隨之下降,下降幅度最為明顯。
表4 不同處理對(duì)茶小綠葉蟬的防治效果Table 4 Control effect of different treatments on tea leafhopper (%)
茶小綠葉蟬是廣東省茶園的重要害蟲(chóng),對(duì)茶葉產(chǎn)量與品質(zhì)的影響很大,目前化學(xué)防治仍然是主要的防治手段,隨著人們對(duì)食品農(nóng)藥殘留問(wèn)題關(guān)注度的提升,安全、高效、低毒的農(nóng)藥成為科研攻關(guān)的重要工作。諸多研究圍繞茶小綠葉蟬防治手段等方面開(kāi)展。張強(qiáng)等[17]比較了4種新型農(nóng)藥對(duì)恩施茶區(qū)茶小綠葉蟬的防治效果,發(fā)現(xiàn)4種新型農(nóng)藥藥效綜合排序?yàn)榕亮μ兀静柘s凈>凱恩>聯(lián)苯菊酯,其中帕力特藥效最長(zhǎng),茶蟬凈和凱恩速效性較好。趙豐華等[18]探討了不同處理對(duì)茶小綠葉蟬的防治效果,結(jié)果顯示,凱恩、阿立卡、溴蟲(chóng)腈對(duì)茶小綠葉蟬防治藥后14 d平均防效達(dá)83.45%,具有速效性和持效性。張春蓓等[19]在夷陵篩選4種新型農(nóng)藥防治小貫小綠葉蟬,結(jié)果顯示,24%蟲(chóng)螨腈懸浮劑具有較好的速效性和持效性,與茶蟬凈差異不顯著,22%噻蟲(chóng)·高氯氟微囊懸浮劑的速效性比15%茚蟲(chóng)威乳油好,但持效性略差。上述研究與本試驗(yàn)結(jié)果相似,供試高效低水溶性藥劑可替代高水溶性農(nóng)藥或輪換使用防治茶小綠葉蟬。茶小綠葉蟬除了為害茶樹(shù)外,還能在一些茶園雜草中生存[20],在噴施農(nóng)藥之前,應(yīng)該先清理茶園雜草,并掌握在低齡若蟲(chóng)高峰期防治,以取得更好的防治效果。發(fā)展綠色和有機(jī)茶葉將是我國(guó)茶葉生產(chǎn)今后發(fā)展的主要方向和潮流,如何有效地控制有害生物的危害,為我國(guó)茶葉可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。
茶小綠葉蟬的綠色防控田間試驗(yàn)結(jié)果表明,24%蟲(chóng)螨腈懸浮劑能有效防控茶小綠葉蟬,且有較好的速效性與持效性,不同濃度24%蟲(chóng)螨腈懸浮劑均不會(huì)對(duì)茶樹(shù)品種產(chǎn)生藥害,同時(shí)未對(duì)蜘蛛等天敵產(chǎn)生明顯的殺傷作用??紤]廣東生態(tài)茶園的發(fā)展趨勢(shì),茶葉受害程度1級(jí)時(shí)推薦采用強(qiáng)采措施進(jìn)行防控,新梢失水程度輕,酚氨比較低,宜采制綠茶;茶葉受害2~3級(jí)時(shí)推薦采用強(qiáng)采+24%蟲(chóng)螨腈懸浮劑,新梢葉質(zhì)硬脆,酚氨比高,宜采制紅茶。