天敵治蟲和熊蜂授粉技術在大棚草莓上的應用

王宏棟，韓 冰，韓 雙，李冬剛，王汝明

（德州市農業(yè)科學研究院，德州 253015）

草莓FragariaananassaDuch.的栽培面積和產量在世界漿果類水果中僅次于葡萄。草莓口味鮮美，營養(yǎng)豐富，具有較高的保健價值[1]。目前全國各地均有草莓種植[2]，2018年中國草莓總栽培面積為17.33萬hm2，總產量為500萬t，山東種植面積超過3萬hm2。其中，傳統(tǒng)的露地栽培模式存在勞動強度大、結果期短、土傳病害嚴重、連作障礙等弊端，嚴重影響草莓的產量和品質，而大棚草莓栽培模式因其生產管理方便、果實品質提升、經濟效益提高等優(yōu)勢不斷得到推廣，在草莓栽培史上具有里程碑意義。

近年來，隨著草莓栽培面積的增加，蟲害已成為制約草莓產業(yè)發(fā)展的突出問題，其中葉螨類、粉虱類、蚜蟲類和薊馬類等害蟲為害較為嚴重，大棚特殊的種植條件給害蟲提供了適宜生長、繁殖和為害的生態(tài)環(huán)境，造成害蟲種類多，世代重疊，為害嚴重，防治困難。目前，大棚草莓生產中的害蟲防治主要以化學防治為主，而化學農藥（激素）長期大量不合理使用，會導致害蟲抗藥性增加、農藥用量加大的惡性循環(huán)，此外，還會造成因農藥殘留而致使草莓鮮果及加工產品存在食用安全隱患，同時化學防治過程中還會對授粉昆蟲產生直接或間接毒性，影響大棚內授粉昆蟲的授粉作用。因此，治理化學農藥帶來的一系列生態(tài)環(huán)境和食品安全問題不僅要求減少農藥使用量，還需要尋求替代傳統(tǒng)防治措施的產品與技術。引進外來天敵昆蟲防治外來有害生物、保護和利用本地天敵，大力發(fā)展規(guī)?；鞌成a是生物防治的主要內容之一[3]。目前，針對天敵昆蟲防治害蟲的研究，國內外相關報道很多，其中麗蚜小蜂EncarsiaformosaGahan防治溫室白粉虱TrialeurodesvaporariorumWestwood、智利小植綏螨螨PhytoseiuluspersimilisAthias-Henriot防治二斑葉螨TetranychusurticaeKoch和朱砂葉滿TetranychuscinnabarinusBoisduv、巴氏新小綏螨Neoseiulusbarkeri(Hughes)防治二斑葉螨和西花薊馬Frankliniellaoccidentalis(Pergande)、東亞小花蝽Oriussauteri(Poppius)防治薊馬等研究逐漸成為了熱點，而多種天敵治蟲技術的集成應用還較少[4-8]。此外，草莓屬自花授粉，是風媒、蟲媒花，而大棚內封閉或半封閉的環(huán)境，阻礙了傳粉昆蟲的進入，影響草莓授粉，目前生產上多是采用人工授粉或者蜜蜂授粉方式[9-11]，而人工授粉不僅增加勞動強度和成本投入，還容易造成因授粉不均勻帶來畸形果增多、品質下降等問題，蜜蜂則易受外界環(huán)境的影響，溫濕度等外部條件的不適宜均會影響蜜蜂正常的授粉工作。熊蜂屬膜翅目、蜜蜂科、熊蜂屬，具有采集能力強、攜帶花粉量大、口器較長等優(yōu)勢。目前關于熊蜂在茄科植物上的應用較多[12-14]，而關于熊蜂授粉在大棚草莓上的應用尤其是與天敵治蟲技術集成應用的研究還較少。

本試驗通過設置對比2個草莓棚，分別采用化學防治和人工授粉，天敵治蟲和熊蜂授粉兩種不同的處理方式，對草莓常見害蟲的防治及草莓果實品質、產量等進行了分析，旨在進一步探索制訂適合草莓本地生產模式的天敵治蟲與熊蜂授粉集成技術規(guī)程。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與儀器

2018年10月—2019年3月，在德州市經開區(qū)趙虎鎮(zhèn)山東奔夢農業(yè)發(fā)展有限公司基地進行試驗。試驗作物為草莓“甜寶”，采用膜下滴灌種植技術，行距70 cm、株距20 cm。試驗大棚為傳統(tǒng)土墻溫室大棚，長60 m，寬12 m，面積為720 m2，棚頂部用塑料薄膜覆蓋，側部加防蟲網防止外界昆蟲進入。

試驗熊蜂由山東省農業(yè)科學院植物保護研究所提供；天敵昆蟲包括麗蚜小蜂、巴氏新小綏螨、智利小植綏螨、食蚜癭蚊Oriussauteri(Poppius)、東亞小花蝽，由中國農業(yè)科學院植物保護研究所、山東省農業(yè)科學院植物保護研究所提供。多種天敵聯(lián)合防治害蟲的主要對應關系如表1所示。

表1 多種天敵聯(lián)合防治害蟲的主要對應關系Table 1 Major correspondences of multiple natural enemies for pest control

試驗儀器：液相色譜串聯(lián)質譜聯(lián)用儀（LC-MSMS）型號為島津 TQ8050；氣相色譜串聯(lián)質譜儀（GC-MSMS）型號為島津TQ8040。

1.2 草莓大棚的設置和處理

試驗選擇上述基地中2個相鄰的大棚，大棚之間用水溝隔離，分別設置為試驗組（天敵治蟲和熊蜂授粉處理）和對照組（傳統(tǒng)化學防治和人工授粉處理），生產管理上除防治害蟲和授粉方式的區(qū)別外，其他日常生產管理措施完全一致。2個大棚上茬作物均為番茄，并且歷年均發(fā)生過葉螨、粉虱、蚜蟲、薊馬等蟲害。草莓定植前，2個大棚都進行除草熏蒸，降低蟲源基數，并安裝60目防蟲網。

1.3 天敵昆蟲釋放

試驗組處理方法：熊蜂根據棚內開花數（約 5%）進行釋放，放入一箱，放置在通風、防潮和遮蔭較好的地方。天敵釋放量按照產品的推薦量使用，麗蚜小蜂每次釋放量：2000頭/畝，在初見粉虱后開始釋放，之后每月釋放1次，連續(xù)釋放5個月；食蚜癭蚊每次釋放量：200～300頭/畝，在初見蚜蟲時開始釋放，每10 d左右釋放1次，連續(xù)釋放3次；智利小植綏螨每次釋放量：10000頭/畝，在初見葉螨時釋放，每月釋放1次，連續(xù)釋放5個月；巴氏新小綏螨每次釋放量：50000頭/畝，在釋放智利小植綏螨3周后進行釋放，每月釋放1次，連續(xù)釋放5個月；因薊馬發(fā)生率很低，且分布很不均勻，東亞小花蝽每次釋放量：300～500頭/畝，在本次試驗中僅釋放了1次。

1.4 化學農藥殘留檢測

根據大棚蟲害發(fā)生情況，應用市面上常見的化學殺蟲劑（阿維菌素、聯(lián)苯菊酯、溴蟲腈、噻蟲嗪）進行防治；針對生產所用的化學殺蟲劑，委托德州市農產品質量檢測中心，使用液相色譜串聯(lián)質譜和氣相色譜串聯(lián)質譜檢測方法，對試驗組（天敵治蟲和熊蜂授粉處理）和對照組（傳統(tǒng)化學防治和人工授粉處理）大棚內采摘的草莓進行農藥殘留檢測；人工授粉采用毛刷輕掃的方式進行。

1.5 數據調查及處理

1.5.1 不同防治方式對害蟲發(fā)生情況的影響 自定植后每天調查1次，當發(fā)現蚜蟲、粉虱或薊馬等蟲害后，改為每5 d調查1次。本次試驗采用5點調查法，每個棚5個調查點，每點調查10株。調查內容包括害蟲類別（薊馬、粉虱、葉螨、蚜蟲等）、數量。試驗數據采用統(tǒng)計軟件 SPSS進行分析。防治效果（%）＝（對照組蟲口數量―處理組蟲口數量）/對照組蟲口數量×100。處理組與對照組數據采用T測驗的方法進行差異顯著性比較。

1.5.2 不同授粉方式對草莓授粉率、畸形果率、單果重的影響 在草莓花期，隨機選擇5個點，每點隨機選取20朵草莓花蕾標記，觀察熊蜂授粉方式對草莓的授粉率。授粉率（%）＝（授粉的花蕾數/花蕾總數）×100。

在草莓成熟期，每個棚5個點，每個點采摘草莓成熟果20個；之后每間隔約20 d采摘一次，共采摘3次。

測定草莓單果重，統(tǒng)計畸形果數，計算畸形果率；委托山東熠輝檢測技術有限公司測定草莓可溶性固形物、Vc、可滴定酸等含量?；喂剩?）＝畸形果數/果實總數×100。處理和對照組數據采用T測驗的方法進行差異顯著性比較。

2 結果與分析

2.1 不同防治方式對蟲害發(fā)生情況的影響

2.1.1 不同防治方式對葉螨發(fā)生情況的影響 處理組（天敵治蟲）的大棚內，葉螨的數量一直處于較低水平，僅在2018年11月后期、2019年1月前后出現了小波動，釋放智利小植綏螨后，處理組棚內的葉螨很快得到控制。而對照組（化學防治）的葉螨在2019年1月中旬高暴發(fā)，在2018年11月、2019年2月和3月均有波動（圖1）。

圖1 不同防治方式對葉螨發(fā)生情況的影響Fig.1 Effects of different control methods on the occurrence of spider mites

在整個調查周期內，處理組（天敵治蟲）的大棚內葉螨數量為0.4頭/株，顯著低于對照組（化學防治）的1.4頭/株（P＜0.01）；與對照組相比，處理組對葉螨的防治效果為74.29%。

2.1.2 不同防治方式對粉虱發(fā)生情況的影響 處理組（天敵治蟲）和對照組（化學防治）大棚內粉虱的數量都得到了很好的控制。處理組（天敵治蟲）的大棚內，粉虱的數量一直處于較低水平，而對照組（化學防治）的粉虱數量處于波動狀態(tài)。在整個調查周期內，處理組（天敵治蟲）大棚內粉虱數量為0.1頭/株，顯著低于對照組（化學防治）的0.3頭/株（P＜0.05）；與對照組相比，處理組對粉虱的防治效果為59.38%（圖2）。

圖2 不同防治方式對粉虱發(fā)生情況的影響Fig.2 Effects of different control methods on the occurrence of white-flies

2.1.3 不同防治方式對蚜蟲發(fā)生情況的影響 處理組（天敵治蟲）和對照組（化學防治）大棚內蚜蟲的數量都得到了很好的控制。處理組（天敵治蟲）內，蚜蟲的數量低于對照組（化學防治），并且僅在前期（2018年11月15日和11月30日）達到了2個小峰值，之后蚜蟲的數量一直處于較低水平，其中在2019年1月11日蚜蟲數量有1次上升，但很快下降。而對照組（化學防治）的蚜蟲數量一直處于波動狀態(tài)。

在整個調查周期內，處理組（天敵治蟲）大棚內蚜蟲的數量為0.8頭/株，顯著低于對照組（化學防治）的1.9頭/株（P＜0.01）；與對照組相比，處理組對蚜蟲的防治效果為61.03%（圖3）。

圖3 不同防治方式對蚜蟲發(fā)生情況的影響Fig.3 Effects of different control methods on the occurrence of aphids

2.1.4 不同防治方式對薊馬發(fā)生情況的影響 在本次試驗中，無論是處理組（天敵防治）還是對照組（化學防治），棚內薊馬發(fā)生量很小，且分布不均勻，因此，本次試驗中并未對薊馬的發(fā)生情況進行統(tǒng)計分析。

2.1.5 化學防治對于草莓農藥殘留的影響 對照組（化學防治）大棚內，液相串聯(lián)質譜檢測結果中阿維菌素出現了峰值，檢出了殘留；而氣相串聯(lián)質譜檢測結果中溴蟲腈、聯(lián)苯菊酯出現了峰值，檢出了殘留。處理組（天敵防治）大棚內沒有檢測到化學殘留物質。

2.2 不同授粉方式對草莓單果重及果實品質的影響

2.2.1 熊蜂授粉對草莓授粉率的影響 經觀察，熊蜂活力較好，訪花頻繁，熊蜂對草莓授粉的抓痕明顯，且標記的草莓授粉率達到了100%。

2.2.2 不同授粉方式對草莓單果重及畸形果率的影響 不同授粉方式處理的草莓生長勢均較好，其中，試驗組（熊蜂授粉）果實形狀均為圓錐形，顏色鮮亮；而對照組（人工授粉）的草莓出現了長圓錐形的果實，顏色偏深；熊蜂授粉得到的草莓比人工授粉品相好看，商品性更好。

3次調查取樣中，試驗組（熊蜂授粉）草莓單果重（12.70 g）顯著地高于對照組（人工授粉）的草莓單果重（10.66 g）（P＜0.01）；試驗組（熊蜂授粉）的草莓畸形果率（6.33%）顯著地低于對照組（人工授粉）的草莓畸形果率（16.67%）（P＜0.01）。

2.2.3 不同授粉方式對草莓品質的影響 不同授粉方式對草莓品質的影響見表 2，結果表明，試驗組（熊蜂授粉）在草莓VC含量、固形物含量、固酸比、出汁率方面均顯著地高于對照組（P＜0.05）。

表2 不同授粉方式對草莓果實品質的影響Table 2 Effects of different pollination methods on strawberry fruit quality

3 討論

本次試驗中，利用智利小植綏螨快速壓低葉螨密度，聯(lián)合加州新小綏螨來長期維持葉螨低密度，可以有效地防治大棚草莓上的葉螨，這與李麗娟等[15]和呂佳樂等[16]研究結論相一致；麗蚜小蜂有效地預防和控制大棚草莓上的粉虱這與張振宇等[17]、李洪安等[18]研究相一致；食蚜癭蚊很好地預防和控制大棚草莓的蚜蟲，這與商勝華等[19]的研究成果基本一致。本次試驗結果還表明，天敵治蟲技術注重預防控制為主，在使用天敵昆蟲時，種植前要通過熏棚等方式，壓低蟲源基數，同時也要及早發(fā)現害蟲發(fā)生動態(tài)，及時使用天敵昆蟲進行防治，多種生防措施聯(lián)合使用，才能最大限度地控制蟲害發(fā)生，起到最好的預防和防治效果。

本次試驗中，對照組（化學防治）在使用化學殺蟲劑后，持續(xù)控制害蟲時間短，并且使害蟲產生抗藥性，還檢測到了農藥殘留。積極探索對天敵昆蟲毒性較弱、影響較小的殺蟲劑將會是未來研究的重點與熱點。

熊蜂授粉技術是利用熊蜂訪花采粉的過程以及飛翔時的振動，從而促進花粉散發(fā)達到授粉目的，優(yōu)勢在于提高產量、提升品質、省時省力、避免農藥激素殘留，熊蜂授粉技術不僅有顯著的經濟效益和社會效益，而且具有良好的生態(tài)效益。何欣等[20]對比了熊蜂授粉與傳統(tǒng)人工蘸花和噴施激素的授粉效果，結果表明采用熊蜂授粉大棚草莓在果品外觀、座果率、品質、單果重和產量上得到了提升，同時畸形果率顯著降低。羅文華等[21,22]通過開展自然授粉和熊蜂授粉對比試驗，發(fā)現熊蜂授粉可提高大棚試驗農作物坐果率30%以上，單株產量提高17%以上，果實維生素C、總糖、可溶性固形物含量均有所提高。趙改靈等[23]研究發(fā)現熊蜂授粉能夠顯著提高草莓平均單果質量。本試驗經過對比分析發(fā)現，與對照組（人工授粉）相比，試驗組（熊蜂授粉）草莓形狀果色更優(yōu)，提升了單果重，降低了畸形果率，與上述的研究結果相一致。有研究表明：果實中可溶性固形物主要成分為可溶性糖[24]，可溶性糖一定程度上可以反映果實甜度高低[25]。本次試驗中試驗組（熊蜂授粉）草莓可溶性固形物含量更高，一定程度上表明熊蜂授粉的草莓甜度更高。此外有研究表明：果實中總酚含量提高，抗氧化能力增強[26]；類黃酮、總酚、維生素C含量與抗氧化活性呈正相關[27,28]。本次試驗中試驗組（熊蜂授粉）草莓維生素C、總酚和類黃酮含量更高，表明熊蜂授粉所得到的草莓抗氧化能力更強，一定程度上可以延緩果實衰老[29]。

天敵治蟲和熊蜂授粉技術的集成，不僅可以對害蟲產生持久的控制作用，避免傳統(tǒng)化學防治帶來的農藥殘留、環(huán)境污染等問題，還可提高草莓果實品質和產量，降低人工成本，提高經濟效益。推廣應用天敵治蟲和熊蜂授粉集成技術，不斷探索制訂適合設施草莓生產模式的天敵與熊蜂集成應用技術規(guī)程，對于指導設施草莓綠色生產，解決設施草莓安全品質提升的瓶頸難題，促進“雙減”增效目標的實現，具有很好的現實意義。