陳濤 張瀛 林水良 江慶緒
摘要 為解決煙蚜繭蜂繁育過程中煙株葉面間濕度過大,繁育用人工成本過高的問題,設(shè)計(jì)了低濕度煙蚜寄主作物繁育裝置,并進(jìn)行繁育效果驗(yàn)證。結(jié)果表明,通過低濕度煙蚜寄主作物繁育裝置繁育煙苗及煙蚜繭蜂較盆栽育苗和濕潤(rùn)育苗分別降低葉面間濕度16.65%和 21.54%;單位面積增加煙蚜繭蜂繁育量5.22萬和1.69萬頭/m2;降低蚜霉病發(fā)生率2.51%和10.87%;降低煙蚜繭蜂繁育人工用時(shí)0.236和0.283 h·人/萬頭;降低繁育成本4.41和10.31元/萬頭。該裝置具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞 煙蚜;寄主作物;繁育裝置;低濕度
中圖分類號(hào) S476.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611(2017)29-0197-04
Design and Application of the Host Plant Breeding Equipment of Myzus periscae with Lowhumidity
CHEN Tao,ZHANG Ying*,LIN Shuiliang et al
(Sanming Tobacco Company of Fujian Provice, Sanming, Fujian 365001)
Abstract In order to solve the problem of excessive humidity in leaf surface and high artificial cost in the breeding process of Aphidius gifuensis, the host plant breeding equipment of Myzus periscae with lowhumidity was designed. The effect was verified by comparing with traditional breeding methods. The results indicate that compared with the potted seedling and moist tray seeding, by using the lowhumidity equipment, the humidity between the leaf was reduced 16.65% and 21.54% respectively. The number of Aphidius gifuensis breeding in the unit area was increased 52 200 per m2 and 16 900 per m2 respectively. The incidence of aphid mildew was reduced 2.51% and 10.87% respectively. The labor time of breeding ten thousand Aphidius gifuensis was reduced 0.236 h and 0.283 h respectively. The cost of breeding ten thousand Aphidius gifuensis was reduced 4.41 yuan and 10.31 yuan respectively. This equipment has certain application value.
Key words Myzus periscae;Host plant;Breeding device;Low humidity
基金項(xiàng)目 中國(guó)煙草總公司福建省公司科技項(xiàng)目(閩煙司科〔2014〕2號(hào))。
作者簡(jiǎn)介 陳濤(1990—),男,福建三明人,助理農(nóng)藝師,從事煙葉生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)和推廣研究。*通訊作者,從事煙草種植及管理研究。
收稿日期 2017-08-04
煙蚜繭蜂[Aphidius gifuensis(Ashmead)]是煙蚜[Myzus periscae(Sulzer)]的優(yōu)勢(shì)天敵[1],利用煙蚜繭蜂防治蚜蟲來代替化學(xué)防治,不會(huì)產(chǎn)生污染及農(nóng)藥殘留,可以提高煙葉安全性[2-3]。但是煙蚜繭蜂在自然界中的數(shù)量比較少,無法有效控制田間煙蚜。因此,必須借助人工繁育技術(shù),增加蚜繭蜂種群數(shù)量,在煙蚜大量發(fā)生前釋放到田間,方能發(fā)揮良好的控蚜作用,該項(xiàng)技術(shù)已在全國(guó)各煙區(qū)得到應(yīng)用[4-7]。
目前在煙蚜繭蜂繁育過程中繁育煙蚜寄主作物的方法主要是濕潤(rùn)育苗法、漂浮育苗法以及盆栽煙株[4,6,8]。其中用濕潤(rùn)育苗或漂浮育苗的方法繁育煙株,營(yíng)養(yǎng)液溶液存在于水盤或育苗池內(nèi),雖為煙苗提供了充足的水分,同時(shí)也加快了煙苗的蒸騰速率,當(dāng)在繁蚜繁蜂期間氣溫較低時(shí),蒸騰的水蒸氣遇到冷空氣液化為水珠留在葉片上,造成蚜蟲生長(zhǎng)環(huán)境濕度較大,根據(jù)代園鳳等[9]、劉瓊等[10]、閆玉芳等[11]的研究,當(dāng)繁育濕度較高時(shí),容易誘發(fā)蚜霉病,導(dǎo)致煙蚜和寄生蚜數(shù)量的減少,降低煙蚜繭蜂羽化率和壽命,影響繁蚜繁蜂質(zhì)量和效率。雖然盆栽煙株能在一定程度上解決蚜蟲生長(zhǎng)環(huán)境濕度偏大的問題,但由于其費(fèi)工費(fèi)時(shí)、成本較高[12]的缺點(diǎn)限制了該方法的大規(guī)模推廣應(yīng)用。
鑒于在煙蚜繭蜂繁育過程中濕度偏大、用工較多的問題,筆者通過集成無土栽培技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)和不同方式煙株繁育的優(yōu)點(diǎn),設(shè)計(jì)制造了低濕度煙蚜寄主作物繁育裝置,以期降低葉片間濕度,提高自動(dòng)化程度,從而獲得較高的繁蚜繁蜂質(zhì)量和效益,適應(yīng)煙草行業(yè)減工降本的發(fā)展要求。
1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
低濕度煙蚜寄主作物繁育裝置主要結(jié)構(gòu)由2個(gè)以上依次降低的支架、內(nèi)部中空的定植槽、三通分水器、定植籃以及定時(shí)控制系統(tǒng)組成(圖1),是自動(dòng)化繁育煙蚜繭蜂寄主作物的裝置。主要原理是:將生長(zhǎng)至五葉一心葉苗假植入鏤空定植籃內(nèi)并用定植海綿固定,將配制好的營(yíng)養(yǎng)液裝入貯液池內(nèi), 通過水泵和定時(shí)控制器將營(yíng)養(yǎng)液定時(shí)定量輸送至定植槽內(nèi),定植槽間使用三通分水器和塑料軟管相連,定植槽內(nèi)有一定斜度,營(yíng)養(yǎng)液流過定植槽經(jīng)由回流槽過濾后流回貯液池內(nèi)。
2 技術(shù)實(shí)現(xiàn)
支架為鋼架結(jié)構(gòu),底部有支撐,以3個(gè)為1組,支架高度分別為25、20和15 cm,支架長(zhǎng)度根據(jù)定植槽數(shù)量確定。
定植槽是由白色塑料制作的長(zhǎng)方體管道,定植槽規(guī)格2 800 mm×70 mm×48 mm,其中在上底面一端至邊2 cm中心處應(yīng)開一小孔以安裝三通分水器, 以小孔后4 cm處為圓心,開直徑為4 cm的定植孔,以此孔為準(zhǔn),在定植槽上底面連續(xù)開多個(gè)定植孔,各個(gè)定植孔圓心距為8 cm,直至開至最后一個(gè)定植孔至另一邊的距離僅夠再開一個(gè)定植孔止,在定植槽下底面與三通小孔相對(duì)的一端開一個(gè)大于定植孔的回流孔。
定植籃可放置在定植板上小孔中,起到安放海綿及固定植株的作用。定植籃材質(zhì)為黑色塑料,定植籃為圓臺(tái)型,圓臺(tái)底面有一個(gè)外緣,外緣直徑4.5 cm,圓臺(tái)底面直徑4.0 cm,頂面直徑3.0 cm,高4.0 cm,定植籃籃體除了保持應(yīng)有連接和機(jī)械強(qiáng)度要求外,其余部分均鏤空。
定植海綿應(yīng)回彈力適中,吸水性能良好,密度20~25 g/cm3,海綿形狀為圓柱形,底面直徑4 cm,高1 cm。
貯液池選用容積較大的深色塑料桶,保證密封性,避免池內(nèi)生長(zhǎng)青苔,上方應(yīng)有加料筒,可以添加營(yíng)養(yǎng)液以及測(cè)定溶液理化性質(zhì),貯液池頂端應(yīng)有回流孔與回流槽相連,底端通過供液管道與水泵相連。
回流槽由黑色塑料制成,主要是防止產(chǎn)生青苔,固定在最后一個(gè)支架上,槽溝為半圓形,一端封閉,另一端連接貯液池,封閉端略高,便于液體回流,在回流槽上端與定植槽回流孔連接處應(yīng)對(duì)應(yīng)開孔,使定植槽內(nèi)液體流入回流槽內(nèi)。
水泵是整個(gè)裝置的動(dòng)力系統(tǒng),配置功率和壓力大小由輸送營(yíng)養(yǎng)液管道的長(zhǎng)度即定植槽的多少?zèng)Q定,定植槽數(shù)量多功率和壓力就要大,通過計(jì)算后配置。定時(shí)開關(guān)與水泵開關(guān)相連接,可以人工設(shè)置水泵開關(guān)的時(shí)間及間隔。
供液管道材料為PVC管,尺寸與水泵進(jìn)出口配套,顏色為黑色,連接貯液池和水泵以及連接水泵及定植槽,若定植槽組分布較廣及定植槽組數(shù)量較多,可以設(shè)置主管道及各級(jí)的支管,將營(yíng)養(yǎng)液供應(yīng)至定植槽組附件,通過供液軟管與定植槽上三通分水器相連,供應(yīng)營(yíng)養(yǎng)液。
供液軟管材質(zhì)為橡膠,內(nèi)徑4 mm,外徑7 mm,顏色黑色,與PVC管通過轉(zhuǎn)換接口連接,同時(shí)作為各個(gè)三通接口的連接管。
三通分水器材質(zhì)為塑料,顏色黑色,帶倒鉤,其中單獨(dú)一段插在定植槽上預(yù)留的三通小孔上,固定牢固,另兩端分別與供液軟管相連,在一組定植槽的最后一個(gè)三通接口出口端應(yīng)封閉。
定時(shí)開關(guān)與水泵開關(guān)相連接,由人工在定時(shí)開關(guān)上根據(jù)實(shí)際需要提前設(shè)置水泵的開關(guān)及間隔時(shí)間,在對(duì)應(yīng)控制時(shí)間點(diǎn),定時(shí)開關(guān)將會(huì)將控制信號(hào)傳送給水泵,從而控制水泵的開啟關(guān)閉,控制營(yíng)養(yǎng)液溶液的供應(yīng)。
3 實(shí)際應(yīng)用效果
3.1 應(yīng)用效果驗(yàn)證
3.1.1 驗(yàn)證材料。
供試煙草品種采用當(dāng)?shù)刂髟云贩N翠碧一號(hào);種蜂和種蚜使用基地2016年度于人工氣候箱內(nèi)提純復(fù)壯后煙蚜和煙蚜繭蜂。
3.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。
試驗(yàn)于2016年11月至2017年5月進(jìn)行。在福建省泰寧縣朱口鎮(zhèn)音山村三明市煙草公司煙蚜繭蜂人工繁殖泰寧基地內(nèi),設(shè)置低濕度設(shè)備(A)、盆栽育苗(B)和濕潤(rùn)育苗(C)3種煙蚜寄主作物繁育方式處理,每處理1個(gè)繁蜂小棚,占地9 m2,繁育煙株數(shù)量見表1。
3.1.3 材料預(yù)處理。
采用濕潤(rùn)育苗方式培育煙苗,統(tǒng)一播種時(shí)間。盆栽育苗和濕潤(rùn)育苗處理操作標(biāo)準(zhǔn)按照三明市煙草公司《2017年煙蚜繭蜂防治煙蚜技術(shù)方案》[13]最適方式執(zhí)行,低濕度設(shè)備處理與盆栽育苗處理操作標(biāo)準(zhǔn)一致,營(yíng)養(yǎng)液濃度與常規(guī)濕潤(rùn)育苗營(yíng)養(yǎng)液濃度一致,使用煙草專用復(fù)合肥進(jìn)行追肥,按每1 000株2 kg的標(biāo)準(zhǔn)使用。不同育苗方式主要操作標(biāo)準(zhǔn)見表1。
3.2 驗(yàn)證項(xiàng)目
3.2.1
葉面間濕度。每個(gè)處理隨機(jī)取3個(gè)點(diǎn),采用妙昕TH10R溫濕度記錄儀,將溫濕度傳感器放置在煙株葉面間(株高的一半位置,根據(jù)煙株生長(zhǎng)情況進(jìn)行調(diào)整),每隔15 min記錄1次,從接蚜開始記錄葉面間濕度,取平均值。
3.2.2
繁蜂效果和蚜霉病發(fā)生情況。采用五點(diǎn)取樣法,每點(diǎn)調(diào)查有代表性煙株3株,在一致的放蜂時(shí)間(四月上中旬)前,調(diào)查各處理煙株上蚜蟲數(shù)量(含僵蚜、不含患病煙蚜)、僵蚜數(shù)量(含寄生蚜)、蚜霉病量(患病煙蚜),計(jì)算煙蚜繭蜂寄生率和蚜霉病發(fā)生率。
單位面積繁蜂量=單株蚜量×單位面積內(nèi)繁育煙株數(shù)
煙蚜繭蜂寄生率=僵蚜數(shù)量/蚜蟲數(shù)量×100%
蚜霉病發(fā)生率= 蚜霉病量/(蚜蟲數(shù)量+蚜霉病量)×100%
3.2.3 各環(huán)節(jié)用工量。記錄各處理從育苗開始至繁育結(jié)束各項(xiàng)煙蚜繭蜂操作所用時(shí)間和操作人數(shù)(以一個(gè)繁蜂小棚計(jì)算)。
單株繁育操作總?cè)斯び脮r(shí)= ∑單個(gè)操作用時(shí)×單個(gè)操作人數(shù)/操作煙株數(shù)
1萬頭煙蚜蜂繁育用時(shí)= 單株繁育操作總?cè)斯び脮r(shí)×10 000/單株繁蜂量
3.2.4 繁育成本核算。統(tǒng)計(jì)3個(gè)不同處理煙蚜繭蜂繁殖成本, 繁育成本分為不可以重復(fù)利用的花費(fèi)(如臨時(shí)人工、育苗物資等)和可以重復(fù)利用的花費(fèi)(如繁蜂棚建設(shè)和用地租金、棚內(nèi)設(shè)備、繁蜂工具等),參考文獻(xiàn)[14]的方法計(jì)算繁育成本。
1萬頭煙蚜蜂繁育成本= 單株繁育成本×10 000/單株繁蜂量
3.3 應(yīng)用效果分析
3.3.1 葉面間濕度。
由表2可知,各處理葉面間濕度隨著外界氣候環(huán)境的變化而變化,但總體規(guī)律基本保持一致,低濕度設(shè)備最低,盆栽育苗次之,濕潤(rùn)育苗最高。在整個(gè)繁蜂期間,低濕度設(shè)備葉面間平均濕度較盆栽育苗降低16.65%,較濕潤(rùn)育苗降低21.54%。雖然低濕度設(shè)備葉面間平均最高濕度達(dá)到89.57%,但其平均最低濕度也僅為24.82%,結(jié)合平均濕度說明低濕度設(shè)備葉面間高濕度環(huán)境發(fā)生時(shí)間較短,能夠快速、高效地降低葉面間濕度。使用盆栽育苗葉面間最高濕度達(dá)98.92%,接近飽和,極易在葉面間形成水珠。盆栽育苗葉面間濕度介于低濕度和濕潤(rùn)育苗之間,但葉面間濕度相對(duì)于煙蚜繭蜂繁育的最適濕度仍偏高。
3.3.2 繁蜂效果和蚜霉病發(fā)生情況。
由表3可知,通過使用低濕度育苗設(shè)備繁育煙蚜繭蜂,其繁蜂的數(shù)量為盆栽育苗繁蜂數(shù)量的53.58%,為濕潤(rùn)育苗繁蜂數(shù)量的2.40倍,但由于其在單位面積內(nèi)可繁育的煙株數(shù)較盆栽育苗多,單位面積內(nèi)繁蜂數(shù)量較盆栽育苗多5.22萬頭/m2,較濕潤(rùn)育苗多1.69萬頭/m2,繁育場(chǎng)地利用率較高。繁育煙蚜繭蜂過程中低濕度設(shè)備蚜霉病發(fā)生率明顯低于濕潤(rùn)育苗處理,煙蚜繭蜂寄生率最高。說明低濕度設(shè)備較低的葉面間濕度更適宜煙蚜繭蜂的繁育,能夠降低蚜霉病發(fā)生率,提高煙蚜繭蜂寄生率。
3.3.3 各環(huán)節(jié)用工量。
由表4可知,低濕度設(shè)備1萬頭煙蚜繭蜂繁育人工用時(shí)相對(duì)盆栽育苗降低0.236 h·人/萬頭,相對(duì)濕潤(rùn)育苗降低0.283 h·人/萬頭。最大的差異主要體現(xiàn)在水肥管理人工用時(shí)上,低濕度設(shè)備、盆栽育苗、濕潤(rùn)育苗水肥管理人工工時(shí)分別占總?cè)斯すr(shí)的6.73%、45.14%、7127%。說明低濕度設(shè)備通過自動(dòng)化控制給水給肥操作,能夠有效降低繁育的人工成本,特別是水肥管理人工成本。
3.3.4 繁育成本核算。
由表5可知,使用低濕度育苗設(shè)備繁育煙蚜繭蜂,相對(duì)于盆栽和濕潤(rùn)育苗方式增加了設(shè)備和電費(fèi)的支出。通過成本核算對(duì)3個(gè)育苗方式成本進(jìn)行核算,低濕度設(shè)備、盆栽育苗和濕潤(rùn)育苗繁育萬頭煙蚜繭蜂成本分別為31.57、35.89和41.88元/萬頭,按三明市單位面積放蜂6 000頭/hm2計(jì)算,平均繁蜂成本分別為19.05、21.60和2520元/hm2,低濕度設(shè)備單位面積均繁蜂成本相對(duì)于盆栽育苗和濕潤(rùn)育苗分別降低2.55和6.15元/hm2。
4 應(yīng)用前景分析
現(xiàn)行煙蚜繭蜂寄主作物繁育用的濕潤(rùn)育苗方式,存在葉面間濕度過高、單位面積繁蚜量較少、蚜蟲繁育蚜霉病發(fā)生率高、單位面積平均繁蜂成本高的問題,采用盆栽育苗的方式雖然在一定程度上降低了葉面間濕度以及繁育成本,但其單位面積繁蚜量受到限制,影響其大面積推廣應(yīng)用。
在煙苗和蚜繭蜂繁育方面,低濕度設(shè)備吸收了濕潤(rùn)育苗單位面積內(nèi)繁育煙苗數(shù)量較多的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)也限制了葉面間濕度的進(jìn)一步增加,雖然密度較大,但葉面間濕度最低,可通過控制營(yíng)養(yǎng)液的流入以及定植海綿阻止水汽向葉面蒸發(fā),以達(dá)到控制葉面間濕度的效果。盆栽育苗由于煙苗能夠獲得較好的生長(zhǎng)條件,其生長(zhǎng)葉面積較大,能夠繁育較多的蚜蟲和蚜繭蜂,而低濕度設(shè)備繁育煙苗根部直接吸收較為適宜濃度的營(yíng)養(yǎng)液溶液,其煙苗生長(zhǎng)速度明顯較濕潤(rùn)育苗快,并且由于濕度的優(yōu)勢(shì),其繁育蚜繭蜂數(shù)量明顯高于濕潤(rùn)育苗。結(jié)合單位面積繁育煙苗數(shù)和單株煙苗繁育蚜蟲數(shù)來看,以低濕度設(shè)備繁育蚜繭蜂數(shù)量最多。
在繁育成本方面,濕潤(rùn)育苗由于煙苗數(shù)量較多,在前期育苗過程需要用到較多的人工。低濕度設(shè)備和盆栽育苗由于假植操作耗時(shí)耗工,需要用較多的人工,其假植人工占總?cè)斯し謩e為48.41%和31.26%。低濕度設(shè)備在接蚜?xí)r需要采用挑接法進(jìn)行接蚜,用工較多。而3種育苗方式最大的差異主要是體現(xiàn)在水肥管理人工用時(shí)上,低濕度設(shè)備僅為0036 h·人/萬頭,基本實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)之初達(dá)到自動(dòng)化控制給水給肥操作的目的。使用低濕度育苗設(shè)備繁育煙蚜繭蜂,增加了設(shè)備和電費(fèi)的支出,而盆栽育苗也需要增加花盆的支出,濕潤(rùn)育苗由于單株繁蚜量偏小,繁育萬頭煙蚜繭蜂需要更多的煙株,因此需要各項(xiàng)繁育費(fèi)用均較高,導(dǎo)致了總繁蜂成本最高。低濕度設(shè)備在成本方面的優(yōu)勢(shì),滿足了行業(yè)減工降本的發(fā)展需求。
綜上所述,通過低濕度煙蚜寄主作物繁育裝置繁育煙苗及煙蚜繭蜂較盆栽育苗和濕潤(rùn)育苗分別降低葉面間濕度1665%和 21.54%;增加煙蚜繭蜂繁育量5.22萬和1.69萬頭/m2;降低蚜霉病發(fā)生率2.51%和10.87%;降低煙蚜繭蜂繁育人工用時(shí)0.236和0.283 h·人/萬頭;降低繁育成本4.41和1031元/萬頭。該裝置能夠解決目前冬、春季繁育煙蚜繭蜂葉面間濕度過大而導(dǎo)致的煙蚜數(shù)量減少、蚜霉病發(fā)生率高等一系列問題,并且實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,降低繁育成本,有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。
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