柑桔大實蠅綠色防控產品誘蠅球的開發與應用進展

莫博程,林竹山,周后龍,柏克寒,尹呈科,李 敏,張 征

(1 湖南農業大學植物保護學院,長沙,410128;2 洞口縣農業農村局,湖南洞口,422399;3 湖南橘友生物科技有限公司,長沙,410100;4 臨澧縣農業農村局,湖南臨澧,415200)

柑桔大實蠅(Bactroceraminax)是危害我國柑桔產業發展的主要害蟲之一,每年發生1代,雌性成蟲產卵于果實中,幼蟲孵化后在果實內蛀食果肉,造成果實未熟先黃、果皮疏松和提前脫落。被害果實嚴重腐爛,失去食用價值,嚴重影響柑桔產量和品質[1-2]。柑桔大實蠅廣泛分布于我國四川、湖南、湖北、云南、重慶和廣西等柑桔主產區,嚴重影響了全國柑桔產業的健康發展[3]。目前針對柑桔大實蠅的防控方法主要包括:(1)物理防控,如清除蛆果和冬季翻耕;(2)化學防控,如噴施農藥;(3)理化誘控,如誘蠅球、黃色粘蟲板和誘殺瓶等。相較于理化誘控,物理防控和化學防控對人力的需求高。在農村勞動力大量外出務工的背景下,采用物理防控時,摘除和撿拾蛆果往往不及時和不徹底,導致果園(尤其是山區果園)容易出現防治死角,蟲源難以清除,同時,蛆果摘除、撿拾和處理等物理防控手段具有滯后性,無法降低果園當年蟲果率,也易打消農戶積極性[4]。近來年雖可借助無人機等設備進行大面積化學防控,但由于柑桔大實蠅成蟲具有較強的遷飛能力,僅取食和產卵時停留在果樹上,使得化學防控的效果并不理想,還容易導致實蠅抗藥性增強和農藥過量使用,不利于綠色農業發展[5]。誘殺瓶利用柑桔大實蠅成蟲趨糖性進行誘殺(為了提升誘殺效果,農戶多在自行配置的糖醋酒液中加入化學殺蟲劑),有效降低了農藥使用量和果園當年蟲果率,但易受天氣影響,且持效期短,需每周或雨后及時補充或更換,費時費力。黃色粘蟲板利用柑桔大實蠅對顏色的趨向性對其進行誘殺,成本相對較低,但效果不理想[4]。誘蠅球是在利用柑桔大實蠅對顏色的趨向性基礎上,結合柑桔大實蠅對柑桔果實形狀的趨向性等開發的理化誘控類產品,是近十多年柑桔大實蠅防控產品研發熱點。

1 誘蠅球的誕生

據可查資料記載,柑桔大實蠅球形誘殺器最早于2010年由華中農業大學牛長纓教授團隊研制并申請了實用新型專利。牛長纓等人通過對不同顏色(橙色、綠色和黃綠色)和不同直徑(80 mm、140 mm和180 mm)組合的圓球形誘殺器進行田間誘殺統計。根據試驗結果,該誘殺器最終設計為黃綠色球體(黃色和綠色配比為1∶1),球體直徑為(140±20) mm,球體表面涂有一層粘蟲膠(不含殺蟲劑,耐雨水沖刷),頂部設有吊耳,可通過吊掛繩懸掛于桔樹樹枝上。柑桔大實蠅雌雄成蟲受球體顏色和形狀吸引,飛落在球體表面,被表面的粘蟲膠粘住,饑餓而亡,具有保護環境和防治害蟲的雙重效果[6]。但該誘蠅球生產成本過高,推廣難度較大,其制作材料、直徑、顏色和誘殺方式還有待改進和提高[7]。

2 誘蠅球的改良

誘蠅球的誘殺效果主要受球體的大小、顏色和氣味等因素影響,目前主要對誘蠅球的制作材料、直徑、顏色和誘殺方式進行改良,以期開發一種綠色環保、成本低廉的高效誘蠅球。

2.1 球體材料改良

目前市面上的誘蠅球球體材料主要包括聚苯乙烯(Polystyrene,PS)、聚丙烯(Polypropylene,PP)和聚乳酸(Polylactic acid,PLA)等。這幾種材料的密度較接近,耐熱性能高低為PS>PP>PLA,加工性能高低為PP>PLA>PS,PP和PS的價格相似,而可降解材料PLA的價格通常是前兩種材料的3倍左右[7]。PP和PS的生物降解性能差,在自然環境中降解所需時間較長,且在降解過程中會產生有毒物質污染土壤及周邊水源,難以無害化處理[8]。

PS耐熱性較好,但材質較脆,故使用該材質制作的球體多為實心球[9]。從工廠化生產來看,PP和PLA均可制作空心球體,目前較多誘蠅球產品采用PP材質制作球體[10-11]。為了落實“環境友好型”的生產理念,部分誘蠅球產品選擇了成本相對較高的PLA制作球體[4]。PLA作為一種可再生生物降解材料,可在自然環境中自動降解,有效解決了球體處理不及時對果園和周邊環境造成的污染[12]。

2.2 球體直徑和顏色改良

誘蠅球的誘殺效果受球體大小和顏色的影響。有研究表明,直徑140 mm黃綠色球體對柑桔大實蠅的誘殺效果最好,但僅測試了3種不同直徑(80、140和180 mm)和3種顏色(橙色、綠色和黃綠色)的誘蠅球,存在代表性不足的問題[6]。同時,誘蠅球生產成本隨直徑增加呈指數上升,使用大直徑不利于后期推廣普及[7]。為了平衡誘蠅球誘殺效果與生產成本,研發者通過改良生產工藝,將誘蠅球直徑改為(70±2) mm[9,13]。莫博程[4]測試了5種不同直徑(55、65、75、85和95 mm)誘蠅球的誘殺效果,發現65 mm的誘蠅球效果最好,75 mm誘蠅球效果次之。龔碧涯等[7]通過田間試驗測試了5種球體直徑(30、50、70、90和110 mm)與3種球體顏色(黃綠色、綠色和黃色)組合的15種誘蠅球對柑桔大實蠅的誘殺效果。結果表明:直徑110 mm的誘蠅球誘殺數量略多于70和90 mm,但其生產成本是70 mm誘蠅球的3倍以上,是90 mm誘蠅球的1.7倍左右;相較于其他顏色,綠色誘蠅球的誘殺數量顯著多于黃色和黃綠色誘蠅球,但在同一柑桔園針對不同顏色粘蟲板的試驗結果表明,黃色板的誘殺效果要顯著好于綠色板和藍色板,且懸掛在附近的綠色誘蠅球對粘蟲板誘殺柑桔大實蠅有增效效果。目前,市面上的主流誘蠅球產品直徑均為70 mm,顏色包括綠色、黃色和黃綠雙色等[9,10,14]。

2.3 誘殺策略改良

目前誘蠅球的誘殺策略主要針對柑桔大實蠅成蟲視覺和嗅覺。受技術條件限制,初期誘蠅球產品僅靠球體形狀和表面顏色誘殺柑桔大實蠅,誘殺效果有待提升。如何將引誘劑和誘蠅球進行有效結合,是提升誘蠅球誘殺效果的主要研究方向之一。

按照有效成分分類,目前常用柑桔大實蠅引誘劑可分為糖醋酒類、柑桔果皮揮發類和蛋白類誘劑。龔碧涯等[15]發現,將浸有糖醋酒類誘劑的無紡棉懸掛在誘蠅球上方時,由于與誘蠅球仍存在一定距離,不能吸引柑桔大實蠅成蟲靶向飛至誘蠅球表面,反而沒有單一誘殺球的誘殺效果好。莫博程等[14]將引誘劑(含十一醇、檸檬烯和乙酸)置于空心球體內部,并在球體表面開小孔,有效提升了誘蠅球對柑桔大實蠅成蟲的誘殺效果。Lin等[16]發現,柑桔大實蠅雌成蟲更傾向于在柑桔果皮揮發物含量較高的位置產卵?；诖嗽?有研發者將引誘劑(含桔皮揮發物和糖醋酒類誘劑)混合于誘蠅球表面的粘膠中,成功研發出果蔬通用型誘蠅球[17]。蛋白類誘劑成本較高,且在生產誘蠅球噴涂膠體過程中,蛋白受高溫影響會失去活性,喪失對柑桔大實蠅的引誘能力,因此,目前較少用于誘蠅球[15]。

3 誘蠅球的使用

我國柑桔大實蠅成蟲羽化出土時間主要集中在每年5月初至5月底,具體時間受地形和氣候的影響有波動,農戶應在成蟲羽化盛期前及時掛球。在柑桔大實蠅防治方法中,同屬于理化誘控的黃色粘蟲板和誘殺瓶的懸掛位置與誘蠅球的懸掛位置相似[10]。通常選擇果園陰涼通風處,撕開球體表面離型紙,用誘蠅球自帶細鐵絲將其懸掛于樹高3/4處即可[15,18]。若果園上一年蟲果率超過30%,建議每株桔樹懸掛一個誘蠅球;若蟲果率為5%～30%,每667 m2懸掛30～40個誘蠅球;若蟲果率在5%以下,每667 m2掛10～20個誘蠅球進行監測。果園外緣靠近雜樹林、竹林的桔樹應多掛球[19]。2017年湖南省桃源縣在全縣0.2 萬hm2柑桔園區推廣誘蠅球防控柑桔大實蠅,蟲果率由未防控和非規范防控區(技術操作不到位、施藥次數不足、施藥時間不及時等)的23%降低至3%,平均每667 m2減少損失500 kg;對比化學防控每667 m2可節約成本50元(以每667 m2掛球20個計算),0.2 萬hm2共節約防控成本150余萬元,增收3 600余萬元。通過懸掛誘蠅球的方法防治柑桔大實蠅,成本低,操作簡單,效果直觀,老人、小孩也可獨立完成,解決了農村勞動力不足,人工成本高的問題[19]。自2016年誘蠅球進入柑桔綠色防治技術市場后,其使用量逐年遞增。目前生產誘蠅球的企業有10余家,與實蠅類誘殺球相關的中國專利多達30余項,誘蠅球的技術迭代較快,其誘殺效果提升明顯[7,13,14,15,19]。湖南、湖北和重慶等多個省份還將誘蠅球納入了防控技術方案和農藥減量控害重點推廣產品目錄,積極引導農民進行購買[20-22]。

4 展望

在實蠅類害蟲的防控產品中,誘蠅球具備綠色環保、操作簡單和成本低廉的優勢,效果直觀,持久耐用,深受農戶喜愛,在柑桔大實蠅的監測和防治中取得了良好成效,已成為實蠅綠色防控的熱門產品。誘蠅球不僅可以用于柑桔大實蠅的監測和防控,還可以用于為害桃、梨、黃瓜、苦瓜和絲瓜等300多種常見作物的小實蠅和瓜實蠅防控。今后隨著農戶管理意識的普遍提升以及誘蠅球在更多作物上推廣應用,誘蠅球使用量還將明顯增加。通過拓展和改進誘劑,可增加誘蠅球的防控對象。如:利用柑桔木虱對植物揮發物成分的趨性,可在誘蠅球中添加濃度為1 μL/mL芳樟醇成分引誘柑桔木虱[23]?？梢韵嘈?未來升級版的多功能誘蠅球將在農作物綠色防控中起到更加重要的作用。