不同防治方式对草莓蚜虫的防治效果及光合反应的影响_张立楠.pdf

吉林农业大学学报 2021 43 5 543 548 http xuebao jlau edu cn Journal of Jilin Agricultural University E mail jlndxb vip sina com 不同防治方式对草莓蚜虫的防治效果及光合反 应的影响 张立楠 郭瑞雪 乔建磊 苏翰英 王连君 王秀梅 吉林农业大学园艺学院 长春 130118 摘 要 为评价化学防治和生物防治对温室草莓上蚜虫防治效果及防治过程中草莓光合参数的变化 利用吡 虫啉和异色瓢虫对春棚中草莓上蚜虫进行防控 分析草莓叶片光合反应相关参数的变化 结果表明 2 种防 治对温室内草莓上的蚜虫均有较好的防治效果 吡虫啉处理后第 1 天 防治效果达到 86 61 显著高于异色 瓢虫处理组和对照组 处理 5 d 后 2 种防治方式对蚜虫的防治效果均显著高于未处理组 且处理 10 d 2 种防 治方式间差异不显著 对草莓蚜虫进行 2 种防治处理后 其叶片的叶绿素 a 和叶绿素 b 含量均显著升高 防治 第 10 天后除净光合速率 异色瓢虫处理组叶绿素含量均显著高于吡虫啉处理组 在整个调查期内 2 种防治方 式的处理组净光合速率 气孔导度 胞间 CO 2 浓度 蒸腾速率等光合作用参数数值均随时间延长而增加 且防 治第 10 天后除净光合速率以外异色瓢虫处理组光合相关参数均高于吡虫啉处理组 综上 吡虫啉和异色瓢 虫防治草莓上蚜虫均能较好达到防治效果 结合绿色无公害生产及农业可持续发展考虑 利用异色瓢虫对草 莓上蚜虫防治更符合当前农业发展的总体要求 关键词 草莓 蚜虫 异色瓢虫 吡虫啉 化学防治 生物防治 光合反应 中图分类号 S668 4 S471 文献标志码 A 文章编号 1000 5684 2021 05 0543 06 DOI 10 13327 j jjlau 2021 5015 引文格式 张立楠 郭瑞雪 乔建磊 等 不同防治方式对草莓蚜虫的防治效果及光合反应的影响 J 吉林农业 大学学报 2021 43 5 543 548 Effect of Different Control Methods on Control Effects and Photosyn thetic eaction of Strawberry Aphids ZHANG Li nan GUO uixue QIAO Jianlei SU Hanying WANG Lianjun WANG Xiumei College of Horticulture Jilin Agricultural University Changchun 130118 China Abstract In order to evaluate the control effects of chemical control and biological control on straw berry aphids and the changes of strawberry photosynthetic parameters during the control process in greenhouse imidacloprid and Harmonia axyridis were used to control strawberry aphids in the spring greenhouse and the parameters related to photosynthetic reaction of strawberry were analyzed The results showed that the two control methods had better control effects on strawberry aphids in the greenhouses On the 1st day after imidacloprid treatment the control effect reached 86 61 which was significantly higher than that of the Harmonia axyridis treatment group and the ck group After 5 days of treatment the control effects of the two control methods on the aphids were significantly higher than the ck group and after 10 days of treatment there was no significant difference in control effect between the two control methods The contents of chlorophyll a and chlorophyll b in leaves of 基金项目 吉林省科技发展计划项目 20200702003NC 作者简介 张立楠 女 硕士 研究方向 果树栽培与病虫害防治 收稿日期 2019 01 15 通信作者 吉林农业大学学报 2021 年 10 月 Journal of Jilin Agricultural University 2021 October strawberry were significantly increased by the two control treatments of strawberry aphids After the 10 th day the chlorophyll content of the Harmonia axyridis treatment group was significantly higher than that of the imidacloprid treatment group Throughout the observation period the photosynthetic parameters of the two control methods such as net photosynthetic rate stomatal conductance inter cellular CO 2 concentration and transpiration rate were increased with time After the 10 th day the photosynthetic parameters of the Harmonia axyridis treatment group were higher than those of the im idacloprid treatment group except Pn The results showed that strawberry aphids could be controlled by imidacloprid and Harmonia axyridis In view of the current demand for green pollution free pro duction and sustainable agricultural development the use of Harmonia axyridis for strawberry aphids is more in line with the requirements of agricultural development Key words strawberry aphid Harmonia axyridis imidacloprid chemical control biological con trol photosynthetic reaction 草莓浆果芳香多汁 色泽鲜亮 营养丰富 素 有 水果皇后 的美称 近些年 随着设施农业的 大力发展 温室草莓横跨冬春两季 供应周期长 不仅填补了时令鲜果的空缺 还具有较高的经济 价值 但因温室特有的密闭性 高温 高湿及连续 种植 草莓的虫害发生较为严重 1 其中 蚜虫 是草莓生产上主要害虫之一 其繁殖能力强 常聚 集在植株的芽 花蕾 嫩叶或嫩枝上 用口针穿刺 造成的机械损伤小以至于植物几乎不能察觉 蚜 虫以群体形式吸取植物的养分并传播植物病毒 造成严重的间接危害 蚜虫唾液中的钙结合蛋白 结合了植物参加防御反应所需的钙 抑制了植物 的防御反应 其扩散蔓延快 为害时间长 迁飞扩 散寻找寄主植物时易诱发病害 一旦发生 将严重 影响果实品质 造成植株大量减产 2 4 当前 化 学防治是草莓上蚜虫防治的主要方法 虽有较好 的防治效果 但草莓花果期长 长时间的施用化学 药剂 造成鲜果农药残留超标 影响草莓的食品安 全性 制约草莓产业的健康发展 生物防治是以 释放天敌为主体的一种安全 环保 持续有效的防 治手段 在当前农业生产 两减一增 的总体目标 要求下 符合农业可持续发展的总体需求 已成为 当今研究的热点 5 在自然界中 蚜虫的天敌很多 包括有瓢虫 草蛉 食蚜蝇 寄生蜂 蚜茧蜂 食蚜瘿蚊等 均对 蚜虫具有一定的控制作用 如何高效利用天敌资 源防治蚜虫已成为温室草莓蚜虫防治的热点问 题 异色瓢虫 Harmonia axyridis 作为本地优势 天敌种 资源十分丰富 6 目前 已有大量研究 表明 释放异色瓢虫对蔬菜 大田作物及林木果树 等上的多种蚜虫具有一定的防治效果 且表现出 较好的控制潜能 7 10 但关于利用异色瓢虫对草 莓上蚜虫进行防治尚未见报道 同时 关于化学 防治和生物防治对草莓生长发育等方面差异性比 较的研究鲜有报道 因此 本研究在设施栽培的 条件下 利用异色瓢虫和吡虫啉对草莓上的蚜虫 进行防治 比较不同防治手段对蚜虫的防治效果 进一步探究不同防治方式条件下 对草莓光合反 应及生理生化影响的差异 为合理制定栽培管理 措施和蚜虫防治计划 提高光合效率和改善果实 品质提供参考 1 材料与方法 1 1 试验材料 供试地点 吉林农业大学草莓温室区春棚 供试植物 草莓 Fragaria ananassa 品种 甜查理 于吉林农业大学温室区春棚栽种 栽 植种苗为脱毒苗 植株健壮 茎粗 0 6 cm 根系完 整 于 2017 年 4 月上旬定植 待定植苗展开 4 片 叶时 定植大垄双行 小行距 25 cm 株距 12 cm 试验期间草莓处于生长发育期 供试试剂 吡虫啉 Imidacloprid 35 悬浮 液 江苏龙灯化学有限公司生产 供试天敌 异色瓢虫 Harmonia axyridis 越 冬代异色瓢虫于 2016 年 10 月采集自吉林农业大 学校园 带回吉林农业大学生物防治研究所实验 室低温储藏 试验开始前 2 周 将异色瓢虫复苏 于温度 25 1 相对湿度 60 5 光照 黑暗 16 h 8 h 光强 8 000 lx 条件下饲喂繁殖 待 F 1 代幼虫发育至 3 龄期 备用 445 张立楠 等 不同防治方式对草莓蚜虫的防治效果及光合反应的影响 吉林农业大学学报 Journal of Jilin Agricultural University 1 2 试验方法 1 2 1 防治设计和防治效果 试验在塑料春棚 内进行 每株草莓植株上接入起始蚜虫 100 头 发 育至单株蚜害虫口数约 1 000 头进行试验 整个 试验期间不进行任何农事活动 试验共设 3 个处 理 处理间隔离种植 隔离区间隔 5 m 处理 1 组 T1 为空白对照 不对蚜害进行任 何防治处理 处理 2 组 T2 为异色瓢虫处理组 在供试小区内投放异色瓢虫 3 龄幼虫 按益害比 为 1 100 进行投放 供试期内连续投放 3 次 投 放天敌间隔期为 5 d 处理 3 组 T3 为吡虫啉处 理组 35 的吡虫啉悬浮液 3 500 倍液喷雾 供试 期内连续施药 3 次 施药间隔期为 5 d 每个处理 3 次重复 每次重复为 1 个小区 试验共设 9 个小 区 每个小区 60 m 2 吡虫啉处理区安排在其他 处理区的西面 与相邻小区间隔 5 m 其余处理小 区采用随机排列 小区间隔 2 m 于蚜虫防治后 1 5 10 15 20 d 调查各处理虫口数 1 2 2 不同防治方式对光合作用的影响 叶绿 素含量测定 分别于第 1 次投放异色瓢虫和第 1 次施用吡虫啉后 1 5 10 15 20 d 选取植株中部 功能叶片 装入自封袋 带回实验室洗净剪碎 称 取 0 3 g 置于 3 支具塞刻度试管中 加入 V 乙 醇 V 丙酮 1 1 混合液 10 mL 使叶片完全 浸入液体中 加盖 放置于 30 恒温箱内 当叶片 完全变白时 用 T 6 新世纪型紫外分光光度计在 649 nm 和 665 nm 处测定吸光度值 计算叶绿素 a 叶绿素 b 的浓度 每个处理 3 次重复 每次重 复选 3 株草莓 随机选取 3 片健康叶片 光合作用参数测定 利用 CI AS 2 便携式光 合测定仪于第 1 次投放异色瓢虫和第 1 次施用吡 虫啉后 1 5 10 15 20 d 测定净光合速率 Pn 气孔导度 Gs 胞间 CO 2 浓度 Ci 和蒸腾速率 Tr 等指标 具体测定方法 选取植株中部健康 的功能叶片 叶片选取叶色正常 叶片伸展的成 熟功能性叶片进行测定 测定时避开主叶脉 每 个处理 3 次重复 每次重复选 3 株草莓 每株草莓 上随机选取 3 株叶片 1 3 数据分析 试验数据利用 SPSS 25 0 和 Microsoft Excel 2016 进行处理 不同处理间的差异采用纽曼 科 伊尔斯检验 Student Newman Keuls 比较分析 蚜虫虫口减退率计算参照蒲德强等方法 10 蚜虫虫口减退率 防治前虫口数 防 治后虫口数 处理前虫口数 100 2 结果与分析 2 1 不同防治方式对草莓蚜虫的防治效果 不同防治方式对草莓蚜虫虫口减退率的影响 见表 1 由表 1 可知 各处理间虫口减退率均显 著差异 其中防治 1 5 d 吡虫啉组显著高于其他 2 组 防治 10 d 后 异色瓢虫组和吡虫啉组差异不 显著 2 组显著高于对照组 各处理组在防治期 内 蚜虫口减退率随防治时间的延长而显著变 化 其中对照组虫口减退率由处理后 1 d 的 7 24 显著下降至 20 d 的 54 02 异色瓢虫 组虫口减退率处理后 1 d 为 37 04 至 10 d 虫口 减退率达到 94 84 与吡虫啉处理组间差异不 显著 吡虫啉组虫口防治 1 d 虫口减退率即达到 86 61 至 第 2 次 施 药 虫口减退率增加至 98 65 调 查 至 15 d 其虫口减退率可达到 100 表 1 不同防治方式对草莓蚜虫的控制效果 Table 1 Effect of different kinds of prevention and control methods on strawberry aphids 处理 蚜虫虫口减退率 1 d 5 d 10 d 15 d 20 d T1 7 24 1 72 cA 12 23 1 22 cA 20 48 1 57 bB 30 59 2 61 bC 54 02 4 11 bD T2 37 04 2 09 bC 77 69 5 60 bB 94 84 4 55 aA 98 75 1 19 aA 99 80 0 17 aA T3 86 61 0 28 aC 98 65 0 098 aB 99 96 0 00 aA 100 00 0 00 aA 100 00 0 00 aA 注 不同小写字母表示相同天数各处理间差异显著 P 0 05 不同大写字母表示同一处理间不同天数差异显著 P 0 05 545 吉林农业大学学报 2021 年 10 月 Journal of Jilin Agricultural University 2021 October 2 2 不同防治方式对草莓叶片中叶绿素含量的 影响 2 2 1 不同防治方式对草莓叶片中叶绿素 a 含 量的影响 不同防治方式对草莓叶片中叶绿素 a 含量的影响见图 1 由图 1 可见 防治 1 d 各处 理间叶绿素 a 含量差异不显著 F 1 086 P 0 354 防治 5 d 后 各处理间叶绿素 a 含量均 差异显著 其中 5 d 时 吡虫啉处理组显著高于对 照组与异色瓢虫处理组 F 15 511 P 0 001 防治 10 d 后 异色瓢虫处理组显著高于其他处理 组 10 d F 59 206 P 0 001 15 d F 72 364 P 0 001 20 d F 88 297 P 0 001 处理组在 防治期内 叶绿素 a 含量随防治时间的延长而升 高 其中异色瓢虫处理组叶绿素 a 含 量 由 1 600 mg g 增加至 2 300 mg g F 50 509 P 0 001 吡虫啉处理组叶绿素 a 含 量 由 1 620 mg g增加至 2 000 mg g F 10 183 P 0 001 对照组叶绿素 a 含量则由处理后 1 d 的 1 567 mg g显著下降至 20 d 的 1 311 mg g F 11 957 P 0 001 图 1 不同防治处理草莓叶片中叶绿素 a 含量 Fig 1 Content of chlorophyll a in strawberry leaves under different control treatments 2 2 2 不同防治方式对草莓叶片中叶绿素 b 含 量的影响 不同防治方法对草莓叶片中叶绿素 b 含量的影响见图 2 由图 2 可见 防治 1 d 各处 理间叶绿素 b 含量差异不显著 F 4 011 P 0 031 防治 5 d 后 各处理组间叶绿素 b 含量 差异显著 其中 5 d 时 吡虫啉处理组和异色瓢虫 处理组显著高于对照组 F 26 272 P 0 001 防治 10 d 后 异色瓢虫处理组叶绿素 b 含量显著 高于其他处理 10 d F 94 013 P 0 001 15 d F 47 671 P 0 001 20 d F 586 596 P 0 001 各处理组在防治期内 叶绿素 b 含量随 防治时间的延长而存在差异 其中异色瓢虫处理 组由 0 556 mg g 显著增加至 0 741 mg g F 120 952 P 0 001 吡虫啉处理组差异不显著 F 2 840 P 0 037 对照组叶绿素 b 含量显 著降低 F 36 310 P 0 001 图 2 不同防治处理草莓叶片中叶绿素 b 含量 Fig 2 Content of chlorophyll b in strawberry leaves under different control treatments 2 3 不同防治方式对草莓光合作用相关参数的 影响 2 3 1 不同防治方式对净光合速率的影响 不 同防治方式对净光合速率的影响见图 3 图 3 不同防治处理对草莓叶片净光合速率的影响 Fig 3 Effects of different control methods on net photosynthetic rate of strawberry leaves 由图 3 可见 对照组净光合速率随时间延长 显著降低 F 120 079 P 0 001 而异色瓢虫处 理组净光合速率随防治时间延长显著增加 F 396 078 P 0 001 在处理 20 d 达到最大值 19 07 mol m 2 s 吡虫啉处理组净光合速 率也随防治时间延长显著增加 F 181 719 P 0 001 在处理 10 d 达到最大值 18 60 mol 645 张立楠 等 不同防治方式对草莓蚜虫的防治效果及光合反应的影响 吉林农业大学学报 Journal of Jilin Agricultural University m 2 s 防治 1 d 各处理间净光合速率差异不 显著 F 3 286 P 0 055 防治 5 10 d 吡虫啉 处理组显著大于其他处理组 5 d F 442 035 P 0 001 10 d F 122 495 P 0 001 防治 15 20 d 异色瓢虫处理组和吡虫啉处理组显著高于 对照组 15 d F 93 815 P 0 001 20 d F 213 294 P 0 001 2 3 2 不同防治方式对气孔导度的影响 不同 防治方式对气孔导度的影响见图 4 由图 4 可 见 气孔导度对照组随时间延长显著降低 F 171 323 P 0 001 异色瓢虫处理组随防治时间 延长气孔导度显著增加 F 1 770 648 P 0 001 至防治 20 d 达到最大值 280 30 mmol m 2 s 吡虫啉处理组随防治时间延长气孔导 度显著增加 F 688 733 P 0 001 于 15 d 达 最大值为 240 33 mmol m 2 s 在相同调查期 内 气孔导度不同处理间存在差异 其中防治 1 d 各处理间气孔导度差异不显著 F 3 907 P 0 034 其他防治时间异色瓢虫处理组和吡虫啉 处理组显著高于对照组 图 4 不同防治处理对草莓叶片气孔导度的影响 Fig 4 Effects of different control methods on Gsof strawberry leaves 2 3 3 不同防治方式对胞间 CO 2 浓度的影 响 不同防治方法对胞间 CO 2 浓度的影响见图 5 由图 5 可见 对照组胞间 CO 2 浓度随时间延长 显著降低 F 59 149 P 0 001 异色瓢虫处理 组胞间 CO 2 浓度由处理后 1 d 的 268 00 mol mol 显著增加至 20 d 的 339 56 mol mol F 1 647 908 P 0 001 吡虫啉处理组胞间 CO 2 浓 度也随防治时间延长显著增加 F 303 548 P 0 001 在处理 5 d 达到最大值 305 56 mol mol 防治 1 d 吡虫啉处理组显著小于其他处 理组 F 11 632 P 0 001 防治 5 d 各处理间 差异显著 吡虫啉处理组显著大于其他处理组 F 954 221 P 0 001 防治 10 d 后 异色瓢虫 处理组显著高于其他处理组 10 d F 1 576 502 P 0 001 15 d F 3 837 770 P 0 001 20 d F 1 761 743 P 0 001 图 5 不同防治处理对草莓叶片胞间 CO 2 浓度的影 响 Fig 5 Effects of different control methods on cellu lar CO 2 concentration of strawberry leaves 2 3 4 不同防治方式对蒸腾速率的影响 不同 防治方式对蒸腾速率的影响见图 6 图 6 不同防治处理对草莓叶片蒸腾速率的影响 Fig 6 Effects of different control methods on tran spiration rate of strawberry leaves 由图 6 可见 对照组蒸腾速率随时间延长差 异不显著 F 3 341 P 0 019 而异色瓢虫处 理组蒸腾速率随防治时间延长显著增加 F 95 142 P 0 001 在处理 20 d 达到最大值 4 84 mmol m 2 s 吡虫啉处理组蒸腾速率 也随防治时间延长显著增加 F 37 865 P 0 001 在处理 15 d 达到最大值 4 64 mol m 2 s 防治 1 d 各处理间蒸腾速率差异不 745 吉林农业大学学报 2021 年 10 月 Journal of Jilin Agricultural University 2021 October 显著 F 2 731 P 0 085 防治 5 d 吡虫啉处 理组显著大于其他处理组 F 74 387 P 0 001 防治 10 d 后 异色瓢虫处理组和吡虫啉 处理组显著高于对照组 10 d F 118 182 P 0 001 15 d F 77 997 P 0 001 20 d F 140 236 P 0 001 3 讨 论 在试验条件下 采用化学防治和生物防治 2 种措施对草莓蚜虫进行防控 结果表明 吡虫啉 区最高防效达 100 异色瓢虫释放区最高防效 接近 100 其中 吡虫啉处理表现出明显的速 效性和持续性 与刁春友等 11 利用吡虫啉防治草 莓蚜虫研究结果相似 异色瓢虫释放区 防治效 果与孙兴全等 12 14 研究相似 在 5 d 后防治效果 显著上升 通过对 2 种防治方式研究可知 释放 异色瓢虫和吡虫啉对草莓蚜虫均有一定控制作 用 但过去仅依赖化学防治 设施条件下农药降解 速率慢 过量用药会造成棚内农药残留过高 污染 环境 利用异色瓢虫防治温室草莓蚜虫 效果良 好 更符合当下可持续发展及绿色食品安全的要 求 本试验在研究 2 种防治方式对草莓蚜虫防控 效果的同时 也对防治时期草莓的光合作用相关 参数进行研究 本试验发现 喷施吡虫啉能导致 草莓叶片叶绿素含量上升 这一结果与杜婧 薛玉 振 15 16 相一致 可能是该药剂会使植物的激素含 量上升所致 因此 基于植物生理生态的角度出 发 吡虫啉对草莓是安全的化学药剂 但吡虫啉 的持续施用会造成净光合速率 气孔导度 胞间 CO 2 浓度及蒸腾速率的降低 天敌投放则能很好 地弥补这一缺点 本研究发现 持续投放异色瓢 虫 草莓叶片光合作用相关参数持续上升 各参数 均高于化学防治组 表明投放异色瓢虫在温室草 莓蚜虫防治中有较好的应用前景 但在实际生产中 要想达到经济高效的防治 效果 应加强早期虫情监测 在草莓蚜虫较低密度 发生时进行释放 异色瓢虫捕食是一个复杂的行 为过程 受天敌自身特性的影响 同时受环境因素 的制约 在特定环境内能否定殖 是否影响其控 害能力还需进一步研究 17 18 参考文献 1 王华 曹云 周洁 等 奉贤区大棚草莓主要病虫害发生规 律及绿色防控技术 J 上海农业科技 2017 3 103 106 2 任珊珊 姜立云 乔格侠 蚜虫系统发育研究进展 J 动 物分类学报 2006 31 2 304 310 3 Giordanengo P Brunissen L usterucci C et al Compatible plant aphids manipulate responses J Comptes endus Biolo gies 2010 333 6 516 523 4 Nault L Arthropod transmission of plant viruses a new synthesis J Annals of the Entomological Society of America 1997 90 5 521 541 5 谢渊 园艺植物害虫生物防治研究进展 J 南方农机 2018 49 24 153 6 曲淑贤 于长龙 王秀梅 等 中国北方越冬代异色瓢虫取食 及繁殖力研究 J 吉林农业大学学报 2017 39 5 534 538 7 张天澍 常晓丽 滕海媛 等 释放方法对异色瓢虫防控辣 椒桃蚜效果的影响 J 植物保护 2018 44 6 210 213 8 邱晓红 陈雅婷 熊凯凡 等 不同防控方法对江苏句容桃 园桃蚜防效研究 J 中国植保导刊 2018 38 12 53 56 9 张伟 马若影 蒋春先 等 异色瓢虫对枫杨刻蚜的捕食功 能反应 J 四川农业大学学报 2018 36 5 702 707 10 蒲德强 刘东阳 刘虹伶 等 四川省凉山烟区烟蚜发生 规律及防治效果评价 J 中国农学通报 2018 34 20 139 143 11 刁春友 徐炜枫 闫晓阳 等 吡虫啉蘸根防治草莓蚜虫 试验初报 J 现代农药 2018 17 3 49 51 12 孙兴全 陈文龙 陈志兵 等 异色瓢虫的人工饲料及防 治棚栽草莓蚜虫的初步研究 J 上海农学院学报 1996 14 2 133 137 13 孙兴全 陈文龙 陈志兵 等 利用大灰食蚜蝇和异色瓢 虫幼虫共同防治草莓和金盏菊蚜虫的初步试验 J 上海 农学院学报 1995 13 3 232 233 14 孙兴全 何继龙 叶文娟 利用异色瓢虫幼虫防治草莓上 蚜虫的初步试验 J 上海农学院学报 1994 12 1 77 78 15 杜婧 3 种拟除虫菊酯类杀虫剂对小白菜幼苗叶绿素和类 胡萝卜素含量的影响 J 安徽农业科学 2012 40 15 8522 8524 16 薛玉振 3 种杀虫剂对桃树叶片叶绿素含量的影响 J 辽 宁林业科技 2015 1 31 32 17 邱晓红 陈雅婷 熊凯凡 等 不同防控方法对江苏句容 桃园桃蚜防效研究 J 中国植保导刊 2018 38 12 53 56 18 郭静静 史雪岩 高希武 桃蚜对 5 种新烟碱类杀虫剂及 氟啶虫胺腈抗性的快速检测方法 J 农药学学报 2017 19 05 555 562 责任编辑 王希 845