王彥蘇,韓善捷,韓寶瑜
中國計量大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院/浙江省生物計量及檢驗檢疫技術(shù)重點實驗室, 杭州 310018
西湖龍井茶是我國傳統(tǒng)十大名茶之一,原產(chǎn)地就是杭州地區(qū),產(chǎn)區(qū)茶-林結(jié)合,生物多樣性豐富。但是,茶園肥配水平高,茶梢持嫩性強,主要采用施藥治理病蟲,施藥劑量較大、次數(shù)也較多。茶小綠葉蟬EmpoascaflavescensF.、黑刺粉虱Aleurocanthusspiniferus(Quaintance)等為害嚴重,每年分別施藥15—20余次、2—3次。多年以來施藥治蟲已致茶小綠葉蟬[1]等產(chǎn)生嚴重抗藥性。20世紀90年代末以來,該茶區(qū)推行無公害防治,誘蟲板作為主要手段之一。研究表明,琥珀黃色彩顯著引誘假眼小綠葉蟬[2],檸檬黃色紙強烈地引誘茶尺蠖EctropisobliqueProut 一齡幼蟲[3],黃色較強地引誘黑刺粉虱和三輪薊馬DendrothripsminowaiPriesner,黃綠色或黃色粘板較強地誘殺茶小綠葉蟬JacobiascaformosanaPaoli[4],在茶園中廣翅蠟蟬類Ricaniaspp. 成蟲趨向于黃色飽和度高的色板[5],而芽綠色對假眼小綠葉蟬引誘力較強,素馨黃對黑刺粉虱成蟲引誘力較強[6]。桑白蚧Pseudaulacaspispentagona(Targioni) 于1990年至2010年在日本茶園中一度猖獗,黃色粘蟲板被用于監(jiān)測和誘捕成蟲[7]。黑刺粉虱則于2004—2014年在日本茶園和桔園中持續(xù)爆發(fā),日本國立蔬菜和茶葉研究所、京都府立大學(xué)等研發(fā)機構(gòu)和諸多茶葉公司將其作為入侵生物進行防治,將黃色誘蟲板作為防治手段之一[8]。粘性誘蟲色板上附加引誘害蟲的茶梢信息物質(zhì),還可強化誘蟲板對于假眼小綠葉蟬[9]、或茶蚜[10]的誘捕力;若是在無粘性色板上附著互利素,則可疊加色彩和互利素對茶尺蠖絨繭蜂Apantelessp.和單白綿絨繭蜂Apantelessp.等天敵昆蟲的引誘力[11-12]。隨著研發(fā)工作的推進,近些年來黃色誘蟲板較大面積地用于誘殺茶園害蟲。
但是誘殺過程中也發(fā)現(xiàn)這種黃色誘蟲板對茶小綠葉蟬的防效有時不佳,原因是該葉蟬世代重疊嚴重,卵、若蟲和成蟲蟲態(tài)并存于茶園中,若蟲跳躍力很差,幾乎不被誘捕;而且,黃色誘蟲板在誘殺害蟲時,誤殺了許多天敵昆蟲。如何提高茶小綠葉蟬的誘殺效果?有哪些種類的天敵被誘蟲板誤殺了?占多少比例?哪種色彩誘蟲板誘殺害蟲效能高?哪種色彩誤殺天敵效能低?迄今對此缺乏深入探討。
本研究組于初秋(10月9—12日)[13]在浙江省紹興和杭州、深秋(11月15—19日)[14]在江蘇省丹陽分別研究了10種和12種色彩對于茶園昆蟲的引誘效應(yīng),發(fā)現(xiàn)在不同季節(jié)內(nèi)不僅誘殺的茶小綠葉蟬等主要害蟲數(shù)量有明顯差異,而且誤殺的天敵昆蟲種類和數(shù)量差異顯著。對于藍莓重要害蟲酸果蔓花象AnthonomusmusculusSay的誘捕也發(fā)現(xiàn),在夏季其第二代成蟲盛期適逢藍莓花期,誘效較好,而且黃板誘效顯著優(yōu)于白、綠、紅、藍、灰和黑色誘蟲板[15]。盛夏期間茶園害蟲群落、天敵群落都很繁榮,蟲害也很猖獗,為了探討以誘蟲板有效誘殺害蟲并盡量減少對于天敵的誤殺,遂于7月26—29日選杭州市梅家塢村一片無公害茶園,以常用的12種色彩[14]誘蟲板誘殺各類昆蟲,此時正值茶小綠葉蟬第1個蟲口高峰盛末期、黑刺粉虱第2代成蟲羽化始盛期,解析:(1)在盛夏茶園中被誘捕昆蟲的群落組成;(2)評估誘殺優(yōu)勢種害蟲茶小綠葉蟬和黑刺粉虱的適宜色彩;(3)多種色彩誘殺的益、害蟲種數(shù)和個體數(shù)的差別。期望為西湖龍井茶園害蟲綠色防控提供參考。
12種色彩的誘蟲板質(zhì)地皆為銅板紙,尺寸40 cm × 20 cm,各種色板亮度L和色度坐標a、b同參考文獻14,由浙江大學(xué)彩印廠印制。在每塊板的兩面均勻地涂布無色無味昆蟲膠,貼上防粘紙,用于田間誘殺。每種色彩包含10塊色板。
將12種誘蟲板撕去防粘紙,掛于竹扦上,竹扦插入茶行之中,使色板底邊略高于茶梢,色板相互間距20 m × 20 m。24 h后將每塊色板旋轉(zhuǎn)90,72 h后調(diào)查色板兩面誘捕的各種昆蟲,鑒定至目、科和種,統(tǒng)計每種的個體數(shù)。試驗期間天氣晴朗,微風(fēng),溫度25℃—38℃、濕度45%—90%。
(1)用如下群落多樣性指數(shù)公式計算每種色板誘捕的昆蟲群落多樣性指數(shù)H′,以比較多種色彩之間誘殺昆蟲的多樣性和偏向性,
式中,H′為多樣性指數(shù),s為被誘捕的物種數(shù),Pi為被誘捕的第i物種個體數(shù)占被總誘捕個體數(shù)的百分率
(2)統(tǒng)計每種誘蟲色板誘捕的各目、各科昆蟲的種數(shù)和個體數(shù)及其所占百分比,分析被捕昆蟲的群落組成,查明主要害蟲和優(yōu)勢種天敵昆蟲。
(3)分析每種色板上被捕昆蟲的群落結(jié)構(gòu),依據(jù)每種色板上被捕昆蟲群落的種數(shù)、個體數(shù)和多樣性指數(shù)、害蟲/天敵個體數(shù)之比,評價每種色板誘殺害蟲和誤傷天敵和中性昆蟲效能的強弱、及其適用于防治的害蟲類群,查明12種色板中適宜于誘殺茶小綠葉蟬、黑刺粉虱的類型。先用單因素方差分析解析各種差異的顯著性,再以Duncan′s 新復(fù)極差法檢測各種差異的顯著性水平。
色板誘殺的優(yōu)勢種害蟲是茶小綠葉蟬和黑刺粉虱,分別占總個體數(shù)2.0%和94.1%(表1)。誘殺的重要害蟲還有茶尺蠖、茶蚜、茶梢蛾P(guān)arametriotestheaeKusnetzov、茶細蛾CaloptiliatheivoraWalsingham、綠盲蝽Lygocorislucorum(Meyer-Dür)、茶小卷葉蛾AdoxophyesoranaFischer von Roslerstamm和潛葉蠅類害蟲。
各色誘蟲板誤殺的重要天敵的種類也較多,捕食性天敵昆蟲有異色瓢蟲十九斑變種Leisaxyridis(Pallas) var.novemdecimpunctataFaldermaenn、顯現(xiàn)變種Leisaxyridis(Pallas) var.conspicuaFaldermaenn、顯明變種Leisaxyridis(Pallas) var.spectabilisFaldermaenn和二斑變型Leisaxyridis(Pallas) ab.bimaculataHemmelmann,中華草蛉ChrysopasinicaTjedea,大草蛉ChrysopaseptempunctataWesmeal,麗草蛉ChrysopaformosaBranar,傘裙追寄蠅ExoristacivilisRondani,蠶飾腹寄蠅CrossocosmiazebinaWalk,家蠶追寄蠅ExoristasorbillansWiedemann,大灰食蚜蠅SyrphuscorollaF.,四條食蚜蠅ParaqusguadifasciatusMeigen,門氏食蚜蠅SphaerophoriamenthastriL.,黑帶食蚜蠅SyrphusbalteatusDe Geer,狹帶食蚜蠅SyrphusserariusWiedemann,食蚜斑腹蠅LeucopispuncticornisMeigen,黑肩綠盲蝽CyrtorrhinuslivdipennisReuter;寄生性天敵昆蟲為單白綿絨繭蜂Apantelessp.,茶尺蠖絨繭蜂Apantelessp.,螟蛉懸繭姬蜂CharopsbicolorSzepligeti,花胸姬蜂Gotraoctocinctus(Ashmead),野蠶黑瘤姬蜂CoccygomimusluctuosusSmith,螟蛉瘤姬蜂Itoplectisnaranyae(Ashmead),螟蛉絨繭蜂Apantelesruficrus(Haliday),蚜繭蜂Aphidiussp.,刺粉虱黑蜂AmitushesperidumSilvertri,葉蟬三棒纓小蜂StethyniumempoascaeSubba Rao,微小裂骨纓小蜂SchizophragmaparvulaOgloblin。
這12種色板誘捕了61種害蟲、54種天敵昆蟲和32種中性昆蟲,包含了半翅目、膜翅目、雙翅目、鱗翅目、脈翅目、鞘翅目、直翅目和蜉蝣目8個目的昆蟲,其個體數(shù)分別為 250766頭、1553頭、1239頭、179頭、76頭、55頭、1頭和1頭,共253870頭,隸屬于57科的147種。半翅目、膜翅目、雙翅目和鱗翅目為優(yōu)勢類群,分別占總個體數(shù)98.8%、0.6%和0.5%(表1)。
半翅目共有6種,之所以個體數(shù)極大,是因為黑刺粉虱個體數(shù)很大,7月底是黑刺粉虱第2代成蟲羽化始盛期。被誘捕的粉虱害蟲主要是黑刺粉虱,還有極少量的柑橘粉虱DialeurodescitriAshmead。素馨黃誘蟲板誘捕了這兩種粉虱104102頭、芽綠板捕了42402頭、土黃板捕41112頭、橘黃板捕36401頭、果綠板捕7231頭、大紅板捕4001頭、純白板捕2911頭、紫色板捕2355頭、湖藍板捕1489頭、桃紅板捕1050頭、天藍板捕1011頭、墨綠板捕了809頭。黑粉粉虱嗜好黃綠色,亮度高的色板誘殺的粉虱個體數(shù)較多,墨綠色板亮度低,誘捕的粉虱個體數(shù)很少。
膜翅目有13個科,除了資源昆蟲蜜蜂科、害蟲樹蜂科2個科之外,其余11科都是天敵昆蟲。雙翅目18個科,其中食蚜蠅科和寄生蠅科含有大量天敵,潛蠅科和黃潛蠅科包含數(shù)種茶樹上的潛葉蠅類害蟲,其余種類雖然較多,但多是中性昆蟲。鱗翅目9個科,除了鹿蛾科的茶鹿蛾Amatagermana(Felder)、尺蠖蛾科的茶尺蠖以及尖翅蛾科的茶梢蛾P(guān)arametriotestheaeKuz. 之外,其余鱗翅目昆蟲都不是茶樹害蟲,都是從其它林木和作物轉(zhuǎn)到茶園的。鞘翅目含有8個科,除了瓢甲科之外,其余都是害蟲。茶園中有3種草蛉類,個體數(shù)量也較多。直翅目和蜉蝣目種數(shù)和個體數(shù)甚少(表1)。
表1 12種粘性色板在杭州市梅家塢村茶園誘捕的各類昆蟲種數(shù)和個體數(shù)Table 1 Richness and abundance of various insects trapped on twelve types of sticky colored boards in a non-pollution tea plantation of Meijiawu Village in Hangzhou City
續(xù)表
續(xù)表目名Order name科名Family name桃紅Peach red天藍Sky blue果綠Apple green素馨黃Jasmine yellow湖藍Lake blue墨綠Dark green純白Pure white土黃Earth yellow芽綠Bud green桔黃Orange大紅Bright red紫色Purple種數(shù)SN個數(shù)IN種數(shù)SN個數(shù)IN種數(shù)SN個數(shù)IN種數(shù)SN個數(shù)IN種數(shù)SN個數(shù)IN種數(shù)SN個數(shù)IN種數(shù)SN個數(shù)IN種數(shù)SN個數(shù)IN種數(shù)SN個數(shù)IN種數(shù)SN個數(shù)IN種數(shù)SN個數(shù)IN種數(shù)SN個數(shù)IN潛蠅科Agromyzidae2134201131624糞蠅科Scastopsidae13222427莖蠅科Psilidae12蠓科Ceratopogonidae342312果蠅科Drosophilidae27311323禾蠅科Opomyzidae1327黃潛蠅科Chloropidae41631026圓頭蠅科Dryomyzidae38311虻科 Tabanidae112224食蚜蠅科 Syrphidae4646121241546333449518小計及其百分比258339135124930138299229862481181111313418116239922115Subtotal and percentage53.2 5.8 78.0 9.4 24.5 0.6 44.1 0.1 56.9 4.5 51.8 7.138.7 2.3 32.7 0.3 25.5 0.3 34.7 0.3 42.6 2.2 42.3 3.9 鱗翅目Lepidoptera夜蛾科 Noctuidae11112322451225112248卷葉蛾科Tortricidae12222423122326112412鹿蛾科Amatidae141715181212711111217弄蝶科 Hesperiidae1111111111尖翅蛾科Cosmopterygidae1211螟蛾科Pyralididae2222112311242312111136尺蛾科Geometridae121122111212菜蛾科 Plutellidae121111111311麥蛾科 Gelechiidae13小計及其百分比595661311196131015737814816221017718Subtotal and percentage10.6 0.6 10.0 0.4 12.2 0.2 16.2 0.0 11.8 0.6 17.9 1.2 11.3 1.0 14.5 0.0 15.7 0.0 3.8 0.0 18.5 0.4 13.5 0.6 膜翅目Hymenoptera小蜂科 Chalcidoidea114151139231123蚜小蜂科Aphelinidae140110金小蜂科Pteromalidae11014蜜蜂科Apidae1211111611姬蜂科 Ichneumonidae22231111112251238473534
續(xù)表目名Order name科名Family name桃紅Peach red天藍Sky blue果綠Apple green素馨黃Jasmine yellow湖藍Lake blue墨綠Dark green純白Pure white土黃Earth yellow芽綠Bud green桔黃Orange大紅Bright red紫色Purple種數(shù)SN個數(shù)IN種數(shù)SN個數(shù)IN種數(shù)SN個數(shù)IN種數(shù)SN個數(shù)IN種數(shù)SN個數(shù)IN種數(shù)SN個數(shù)IN種數(shù)SN個數(shù)IN種數(shù)SN個數(shù)IN種數(shù)SN個數(shù)IN種數(shù)SN個數(shù)IN種數(shù)SN個數(shù)IN種數(shù)SN個數(shù)IN繭蜂科 Braconidae384133611116125225194103622纓小蜂科Mymaridae2112252177217925621982277212127712121黑卵蜂科Scelionidae111111262422寡節(jié)小蜂科EuloPhidae12492314廣肩小蜂科Eurytomidae1113葉蜂科Tenthredinidae122323胡蜂科 Vespidae22111135蜾蠃科Eumenidae1111小計及其百分比82300125511189618866120238143132121117114122213139Subtotal and percentage17.0 1.6 0.0 0.0 24.5 0.7 16.1 0.2 11.8 9.1 10.7 5.0 32.3 6.7 25.5 0.8 41.1 0.5 32.7 0.3 22.2 0.5 25.0 4.6 蜉蝣目Ephemeroptera浮游科Ephemeridae11小計及其百分比000000000000000000110000Subtotal and per-centage0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.9 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 直翅目Orthoptera蟋蟀科 Gryllidae11小計及其百分比000000110000000000000000Subtotal and percentage0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 合計及其百分比47144050143749790468105275502064561225623568554218051440325237201544549522995Total and percentage100100100100100100100100100100100100100100100100100100100100100100100100
12種誘蟲板對于茶園中2種優(yōu)勢種害蟲誘捕效能差異很大,桔黃、土黃、芽綠和素馨黃誘蟲板誘捕的黑刺粉虱或茶小綠葉蟬個體數(shù)分別顯著地大于其它色板誘捕的黑刺粉虱或茶小綠葉蟬個體數(shù)。素馨黃色板誘捕的黑刺粉虱數(shù)量極大,芽綠色板誘捕的茶小綠葉蟬數(shù)量顯著地大于其它色板誘捕的茶小綠葉蟬數(shù)(表2)。
表2 12種誘蟲板的平均每塊板誘捕粉虱類和茶小綠葉蟬的個體數(shù)及差異性Table 2 Difference in averages of whiteflies or tea green leafhoppers trapped on twelve types of sticky colored boards
2.4.1據(jù)被捕昆蟲的群落特征值而將12種色彩歸為3種類型
色彩對于各種昆蟲的引誘力有著顯著差異,依據(jù)以下3個指標將12種色彩分為3種類型,即(1)誘殺的個體數(shù);(2)誘捕的種類數(shù);(3)誘捕昆蟲的群落多樣性指數(shù)(表3):
表3 12種色板上被捕昆蟲的群落特征值Table 3 An analysis on structure of insect communities trapped on twelve types of sticky colored boards
第一種類型:墨綠、桃紅、天藍、湖藍、紫色、純白,平均每塊色板誘殺的個體數(shù)< 400,平均每板誘殺的種數(shù)≤10;誘捕昆蟲群落的多樣性指數(shù)H′ > 1。
第二種類型:大紅、果綠,平均每塊色板誘殺的個體數(shù)在450和800之間,平均每板誘殺的種數(shù)介于 9和10之間;誘捕昆蟲群落的多樣性指數(shù)H′在0.5和0.7之間。
第三種類型:桔黃、土黃、芽綠、素馨黃,平均每塊色板誘殺的個體數(shù) > 3700頭,平均每板誘殺的種數(shù) ≥10;H′ < 0.5。
可見,第三種類型色板誘殺的個體數(shù)很大,多樣性指數(shù)H′就很低;與第三種類型色彩相比,第二種類型色彩誘捕的個體數(shù)極顯著地減少,多樣性指數(shù)H′增大;與第二種類型色彩相比,第一種類型色彩誘捕的個體數(shù)又明顯地減少,多樣性指數(shù)H′又明顯地增大。
2.4.23種色彩類型誘捕害蟲和天敵及中性昆蟲個體數(shù)之間的差異明顯
第一種類型:墨綠、桃紅、天藍、湖藍、紫色和純白誘捕了較多的寄生蠅類和食蚜蠅類,天敵/害蟲數(shù)量之比在1/10 和1/40之間。第三種類型:桔黃色、土黃、芽綠和素馨黃板捕獲了極多黑刺粉虱和茶小綠葉蟬等害蟲,天敵/害蟲數(shù)量之比很小,小于1/100。第二種類型:果綠和大紅色板上天敵/害蟲數(shù)量之比值在1/45 和1/85之間,介于第1種類型和第三種類型之間。素馨黃和芽綠色板誘捕的個體數(shù)最大,益/害個體數(shù)量比值最小(表4)。
表4 3種色彩類型暨12種誘蟲板誘殺的害蟲和天敵及中性昆蟲個數(shù)Table 4 Individual number of pests and natural enemies and neutral insects attracted and killed by twelve colored sticky boards divided into three types
視覺在昆蟲覓食、求偶、產(chǎn)卵和找尋庇護場所等行為中起到至關(guān)重要的作用[16-19]。利用昆蟲趨色性,本研究的12種色板在7月下旬3天內(nèi)就誘捕了147種、25萬多個昆蟲,既說明色板具有強大引誘力,又揭示了7月下旬茶園昆蟲群落繁榮,害蟲猖獗。本課題組在2015年[20]、2016年[21]對于茶園昆蟲群落的調(diào)查,也證明了茶園節(jié)肢動物群落豐富,生物多樣性較大。本研究誘捕了8個目的昆蟲,其中半翅目個體數(shù)占98.8%,茶小綠葉蟬和粉虱類依次占總個體數(shù)2.0%和94.1%。7—8月正值西湖龍井茶區(qū)采制高檔次紅茶的旺季,應(yīng)強化對于優(yōu)勢種害蟲茶小綠葉蟬和黑刺粉虱的無害化防控,可使用素馨黃色板誘殺黑刺粉虱第二代成蟲、芽綠色板誘殺茶小綠葉蟬成蟲。
與本組初秋時節(jié)(10月9—12日)[13]在紹興和杭州、深秋時(11月15—19日)[14]在江蘇丹陽色誘茶園昆蟲的試驗相比,本研究在盛夏的西湖龍井茶園,色誘了更多的種類和更大的個體數(shù)量,其中的一些就是各類天敵昆蟲,包括了草蛉類、食蚜蠅類、寄生蠅類、瓢蟲類、以及姬蜂類、繭峰類、小蜂類和纓小蜂類,等等。這一時期的天敵資源也十分豐富,在實施防治措施過程中,應(yīng)盡量避免對于它們的傷害,減少化學(xué)農(nóng)藥的使用。
當下茶園中使用的色板種類較多,如何避免誤傷天敵?如何更有效地誘殺害蟲?如何針對不用種類的害蟲進行誘殺?本研究檢測了12種色板,第一種類型色板包括了墨綠、桃紅、天藍、湖藍、紫色和純白,對于主要害蟲粉虱類和茶小綠葉蟬誘捕數(shù)量少,捕獲的天敵/害蟲數(shù)量之比值較大,在1/10和1/40之間,尤其是誘捕較多的寄生蠅類和食蚜蠅類,不適于在杭州茶區(qū)推廣。第二種類型是果綠和大紅色板,誘殺的害蟲個數(shù)明顯增多,益/害比值也有明顯減小,但是也不適合于茶園中應(yīng)用。第三種類型色板即桔黃色、土黃、芽綠和素馨黃色板,誘殺了極多的粉虱類及茶小綠葉蟬等害蟲,益/害比值很低,小于1/100,亦即誘捕了100頭害蟲,還不會誤殺1頭天敵昆蟲,尤其是素馨黃和芽綠色板,二者對于粉虱、葉蟬和蚜蟲都有很強的誘殺效能,適合于推廣。有研究表明,高粱地中黃色粘板誘殺的橙色玉米葉蟬CicadulinabipunctataMelichar和飛虱LaodelphaxstriatellusFallen顯著地多于藍色粘板誘殺的葉蟬和飛虱,還使用黃色粘板監(jiān)測了這兩種害蟲種群動態(tài)[22]。
色板技術(shù)已被作為一種無公害手段而治理害蟲[23],在不同地區(qū)針對不同種類害蟲使用適宜色彩的誘蟲板。比如,在麥田中使用紫色粘板監(jiān)測麥紅吸漿蟲成蟲發(fā)生動態(tài)[24],梨園中使用綠色粘板監(jiān)測綠盲蝽Apolyguslucorum(Meyer-Dür) 及其天敵的種群動態(tài)[25]。Bian等發(fā)現(xiàn)色彩引誘茶黃薊馬ScirtothripsdorsalisHood 和茶棍薊馬DendrothripsminowaiPriesner,前者偏向草坪綠而后者偏向綠黃色[26]。Wagan等使用黃、綠、紫和黑4種誘蟲粘板監(jiān)測和誘殺秋葵上的白粉虱BemisiatabaciGenn. 和薊馬類害蟲,發(fā)現(xiàn)黃色粘板顯著優(yōu)于其它3種色板,黃色粘板價廉、無污染,可以部分替代化學(xué)農(nóng)藥[27]。Alim等使用黃色粘板監(jiān)測了有機柿子園和傳統(tǒng)農(nóng)藥防治柿子園樹冠的上、中、下層花上以及地表植被上8種薊馬密度的差異[28]。