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低风险杀虫剂在辣椒生产中有效控制蓟马并保护小花蝽捕食功能的研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月15日 来源:Biological Control 3.7
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本研究针对辣椒生产中蓟马(Frankliniella occidentalis)危害与化学防治破坏天敌(如小花蝽Orius spp.)的矛盾问题,通过田间试验和实验室生物测定评估6种杀虫剂对蓟马防控效果及对Orius种群的影响。结果表明,氰虫酰胺(cyantraniliprole)和螺虫乙酯(spirotetramat)等低风险杀虫剂在维持蓟马防控效果的同时,对Orius死亡率(<15%)和捕食功能(72小时捕食率>77%)影响最小,为可持续害虫治理提供科学依据。
在辣椒种植领域,西方花蓟马(Frankliniella occidentalis)堪称"隐形杀手"。这种体长不足2毫米的小虫通过吸食叶片、花朵和果实汁液,不仅造成植株光合效率下降,还会在果实表面留下难看的疤痕。更令人头疼的是,市场对辣椒外观要求极为严苛——只要5%的果面出现虫害痕迹,整批产品就可能被拒收。面对这种威胁,种植者往往依赖化学杀虫剂,但传统广谱杀虫剂如λ-氯氟氰菊酯(λ-cyhalothrin)和吡虫啉(imidacloprid)在杀死害虫的同时,也会误伤小花蝽(Orius spp.)这类能日食40头蓟马的天敌"盟友"。这种"杀敌一千自损八百"的困境,正是当前害虫综合治理(IPM)面临的核心矛盾。
为破解这一难题,来自美国俄亥俄州弗里蒙特北中央农业研究站(North Central Agricultural Research Station, Fremont, Ohio)的研究团队开展了一项为期两年的系统研究。他们通过田间试验比较了6种不同作用机制的杀虫剂对蓟马防控效果、小花蝽种群动态及辣椒产量的影响,并辅以实验室残留生物测定评估杀虫剂对Orius insidiosus捕食功能的影响。相关成果发表在《Biological Control》期刊,为平衡化学防治与生物防治提供了重要数据支持。
研究采用随机区组设计,在2013-2014年种植"亚里士多德"品种辣椒,测试了异噁唑虫酰胺(isocycloseram)、氰虫酰胺、多杀菌素(spinetoram)、螺虫乙酯、λ-氯氟氰菊酯和吡虫啉等处理。田间监测每周记录蓟马和小花蝽种群动态,实验室则通过残留暴露实验测定杀虫剂对O. insidiosus死亡率及捕食效率的影响。产量评估采用USDA标准,统计商品果数量及虫害疤痕比例。
3.1 田间试验结果
在蓟马防控方面,多杀菌素表现最为突出,两年间使蓟马密度降低50-63%。λ-氯氟氰菊酯虽为广谱杀虫剂,但因缺乏内吸性,对隐蔽在花器中的蓟马成虫效果有限。值得注意的是,螺虫乙酯和氰虫酰胺在2024年试验中防控效果相对较弱,研究者推测这可能与田间蓟马种群以成虫为主(占72-75%)有关——这两种药剂对幼虫更有效。
小花蝽种群监测显示,λ-氯氟氰菊酯处理区的小花蝽数量比对照减少80%,印证了其"敌友不分"的特性。而氰虫酰胺和螺虫乙酯处理区的小花蝽种群与对照相当,证实了其选择性。出人意料的是,多杀菌素虽在实验室显示对小花蝽安全(死亡率13.88%),田间种群却减少30%,研究者认为这可能与其卓越的蓟马防控效果导致猎物匮乏有关。
产量分析发现,尽管各处理间商品果数量无统计学差异,但数值趋势显示λ-氯氟氰菊酯处理区产量最低,而吡虫啉处理区产量最高。研究者推测广谱杀虫剂可能通过破坏生态平衡,导致次生害虫(如蚜虫)爆发间接影响产量。
3.2 实验室生物测定
残留毒性实验呈现梯度效应:λ-氯氟氰菊酯处理组小花蝽24小时死亡率高达88.88%,而异噁唑虫酰胺(55.55%)和吡虫啉(52.77%)居中,氰虫酰胺(11.11%)、螺虫乙酯(13.88%)和多杀菌素(13.88%)最低。
捕食功能检测发现,暴露于氰虫酰胺、螺虫乙酯和多杀菌素残留的小花蝽,72小时累计捕食率(77-92%)与对照组无显著差异。而λ-氯氟氰菊酯和异噁唑虫酰胺处理组捕食率最低,前者主要因高死亡率,后者则显示明显亚致死效应——即使存活个体也表现出捕食活力下降。吡虫啉处理组呈现独特模式:虽然48小时后捕食功能有所恢复,但累计捕食率仅达50%,提示其残留可能影响天敌的持续控害能力。
研究启示
这项研究通过多维度评估,确立了氰虫酰胺和螺虫乙酯作为"双赢"选择的地位——既能有效控制蓟马,又能最大限度保护小花蝽的生态功能。多杀菌素虽对蓟马防控效果最佳,但其引起的猎物匮乏可能限制天敌种群发展,建议在应用中适当保留一定害虫基数。
研究还揭示了一个重要现象:杀虫剂对天敌的影响不仅体现在死亡率上,更表现在功能性指标的改变。例如吡虫啉虽未造成极高死亡率,却显著削弱了存活个体的捕食效率,这种亚致死效应在传统风险评估中易被忽视。研究者建议未来农药登记评估应纳入捕食功能等行为指标。
该成果为辣椒种植者提供了科学用药指南:在蓟马发生早期可优先选用氰虫酰胺或螺虫乙酯,既能控制虫害又为生物防治留出空间;当虫口激增时,可轮换使用多杀菌素快速压低基数。这种"分级响应"策略既能保障防治效果,又能延缓抗药性发展,代表
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