茶园害虫物理防治技术的应用与发展

害虫物理防治

害虫物理防治是利用各种物理因子、人工或器械防治作物害虫的方法,包括最简单的人工捕杀至现代智能装备直接或间接扑灭害虫,或破坏害虫的正常生理活动,或使环境条件变成不能为害虫接受和容忍的程度。物理防治在综合防治中多作为辅助性措施,但是在有些情况下,如针对特殊害虫的防治以及经济价值高的作物及产品,可作为主要防控措施来应用。

一、茶园常见的物理防治技术

1. 人工捕杀

及时捕杀茶园中群集性强、目标明显或具有假死性的害虫,可以降低这些种类害虫的虫口数量。茶园主要害虫及其为害部位见表1。如在茶籽象甲成虫的盛发期,利用成虫的假死性,摇动茶树捕杀落地成虫,成虫死亡率可达到88.2%。

2. 采摘和修剪

适时分批、多次采摘既可以提高茶叶产量,又能抑制为害茶树冠层芽叶的病虫害。通过茶叶采摘能起控制作用的茶树害虫至少有12种。相关研究显示,在采摘一芽二三叶的情况下,对小绿叶蝉(卵)、茶橙瘿螨、茶跗线螨、茶蚜、茶黄蓟马的采除率分别达 63.5%、58.2%、93.2%、90.0%、90.8%;采摘芽下的叶片越多,采除率越高;年采茶次数越多,对害虫的生态调控作用越强。

此外,实施轻修剪可有效抑制危害茶树冠层的病虫害,当冠层病虫害严重或茶树成熟叶、老叶病虫害严重时,可实施深修剪、重修剪,移除携带虫害、病害的茶枝。

茶树修剪

3. 诱虫板和杀虫灯

诱虫板是茶园常见的物理防治技术之一,其利用一些害虫对特定颜色的偏爱性,结合黏虫胶将诱集的害虫杀死。杀虫灯是茶园另一种常见的物理防治技术,主要利用了部分害虫的趋光性,结合水盆、电网或者风扇将诱集的害虫杀死。理论上,只要具有趋光性的夜行性茶树害虫均可以采用杀虫灯进行诱杀、防控,包括绝大多数的鳞翅目害虫和一些重要的半翅目、鞘翅目害虫。适宜采用诱虫板和杀虫灯诱杀的常见茶树害虫见表2。

二、物理防治技术的缺点

1. 污染环境

随着人们环保意识的提升,发现一些物理防治技术在田间应用时会对生态环境造成负面影响。如诱虫板、杀虫灯会大量诱杀天敌昆虫和中性昆虫,对茶园的生态平衡存在潜在的影响;劣质的诱虫板多由降解期较长的PP塑料制作,若使用完之后随意丢弃,会造成茶园塑料污染;一些杀虫灯的诱虫光源功率较大,安装密度高会造成茶园的光污染;声波防治技术对茶园和周边环境会造成噪音污染。

2. 成本较高

人工成本的攀升是整个茶产业面临的最严峻的问题之一。在我国绝大多数茶园,植保的机械化、智能化程度依然较低,很多物理防治技术需要靠人工辅助作业完成。设备成本高则是物理防治的另一个缺陷,物理设备一般属于农业生产的农机,成本要显著高于化学农药,尤其是复杂、精密的物理装备,包括吸虫机、杀虫灯和声光智能绿色防控设备等。

三、茶园物理防治技术的发展

1. 防治技术优化

(1)诱虫板

单一颜色很难保障在大量诱杀目标害虫的同时,又要减少其他昆虫的诱杀量。因此在诱虫板技术的改进中,绝大多数研究集中在诱集颜色的筛选上,旨在诱杀更多的目标害虫。部分茶园昆虫对颜色的偏爱性存在共性,如黄色可以诱杀许多种类的昆虫。在明确茶小绿叶蝉复眼对颜色的识别机制及其寄主定位的基础上,首先筛选出目标害虫的最佳诱捕色,再通过田间试验筛选出茶园优势天敌的拒避色,采用双色等比例均匀分布的方式设计基板图案,诱捕色诱杀叶蝉,拒避色驱避天敌,最后采用全降解材料制成针对叶蝉的双色诱虫板。相较于单一颜色的茶园诱虫板,双色诱虫板对茶小绿叶蝉的诱杀效果提高了30%~50%,天敌的诱杀量减少30%。

(2)杀虫灯

茶园杀虫灯技术的改进从早先的多多益善,到现在的精准诱杀,旨在诱杀更多的目标害虫,减少对天敌昆虫和中性昆虫的诱杀量。除了诱虫光源,杀虫灯诱虫设备的选择,需要充分考虑害虫的趋光行为和害虫的体型;昆虫对光的趋性范围存在差异性,利用这种差异性,诱虫光源可以选择目标害虫的诱集波谱范围,并尽可能避开优势天敌等非目标害虫的诱集范围;再针对目标害虫的趋光行为和体型特征,选择合适的杀虫设备。

中国农科院茶叶研究所茶树病虫害防控团队在明确茶小绿叶蝉复眼的光谱敏感性及其光谱识别范围的基础上,测定了茶小绿叶蝉和瓢虫、寄生蜂等优势天敌的趋光光谱特征,设计出针对叶蝉的诱虫光源,利用LED灯寿命长、发射光谱的谱宽较窄的特点,并结合风吸负压、自封闭设计的灭杀装置,研制出了茶园专用的LED杀虫灯。相较于频振式电网型杀虫灯,LED杀虫灯对叶蝉诱杀量提高 321%~415%;对茶园天敌昆虫的诱杀量降低了88%。

2. 技术的选择与应用

茶园有害生物的绿色防控,技术的选择需要做到有的放矢,对症下药;预防为主,精准高效。

(1)技术的选择

茶园诱虫板产品颜色的多样化,除了生产技术上的因素,还应结合不同昆虫对不同颜色行为反应上的差异性。不同的气候、地理位置也会对同种害虫的颜色偏爱特征产生影响,不同的龄期和性别的昆虫对颜色偏好性也存在差异。

双色诱虫板在全国不同地区的诱集效果也显示,地理位置会对诱虫板的效果产生影响。因此,具体应用时如何选择合适的诱虫板,需要查阅相关资料,综合分析本地目标害虫以及天敌昆虫对颜色的反应特征,并且充分考虑诱虫板的降解特征,避免对茶园造成污染。

而杀虫灯的选择需要基于害虫、优势天敌的趋光行为和生理特征,选择合适的光源波谱范围和杀虫设备。

(2)技术的使用

害虫的飞行高度、搜索范围和活动高峰是物理防治技术实施期、实施方法的重要参考依据。不同的昆虫在飞行能力、视距范围和活动节律上存在显著的差异,诱虫板的悬挂高度、朝向和密度,以及杀虫灯光源高度均对防控效果有显著影响。因此,在使用物理防治的过程中,需注意针对茶园目标害虫的飞行范围和活动高峰,在时间和空间上避开天敌昆虫的活动高峰,会显著减少对茶园生态的负面影响,这也是现阶段物理防治技术在茶园使用最需要注意的方面。

四、物理防治技术的发展趋势

1. 依靠学科交叉研发和改进新技术

茶树害虫的精准防治,除了体现在技术本身对目标害虫的致死效果上,还需体现在技术的应用方法上。预防为主是我国植保工作的基本方针,而这一方针的落实需建立在对目标害虫种群动态的实施监测基础上。地理信息系统、大数据、云计算等现代信息技术可显著提升植物病虫害监测预警能力。在物理防治装备的改进上,物联网远程监控技术也开始普遍应用。为了解决农业生产中人工成本高、人力资源短缺的问题,农业机械化、数字化和智能化是当下农业技术发展的趋势。相较于其他绿色防控技术,物理防治技术在装备的智能化上更具有优势和潜力。

2. 技术发展要天敌友好和精准高效

为了保障茶园的生态环境,克服物理防治技术常见的缺陷,天敌友好、精准高效是未来物理防治技术的发展方向。未来,在有害生物综合治理应更加关注以下三点:考虑生态的平衡和种群的多样性;强调农业、化学和生物等各措施的协调和互补;强调生态调控,以达到长期抑制有害生物种群的目的。因此,物理防治技术的改进,需要集中提高目标害虫的精准防治效果,减少对其他物种的负面影响。技术的研发和改进需要建立在基础理论之上,未来物理防治技术的发展,也需要依据茶树昆虫的应用基础研究。

此外,实现茶园害虫的绿色防控,还要从提升植物保护科技支撑力量和建设覆盖全国的现代公共植物保护服务体系两方面着手,重点包括绿色防控关键技术与产品创新,从而进一步提高我国茶产业的质量效益和竞争力。

来源:中国茶叶

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