高隧道栽培黄瓜品种对常见害虫的敏感性差异及其对可持续农业的启示

【字体: 时间:2025年07月20日 来源:Journal of Economic Entomology 2.2

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  本研究针对高隧道(HTs)栽培中黄瓜面临的三种主要害虫——双斑叶螨(TSSM)、条纹黄瓜甲虫(StCB)和棉蚜(Aphis gossypii)的危害问题,通过多地点田间试验评估了10个单性结实黄瓜品种的害虫敏感性差异。研究发现"Excelsior"和"Socrates"对蚜虫敏感性最低,"Quirk"对StCB抗性最佳,"China Long"等品种对TSSM表现出较强抗性。该研究为高隧道黄瓜栽培的品种选择提供了科学依据,对减少农药使用、推动可持续农业发展具有重要意义。

  

在现代农业面临气候变化和食品安全双重挑战的背景下,高隧道(HTs)栽培作为一种保护性农业技术,正日益受到重视。这种介于露天栽培和温室之间的生产方式,通过简单的塑料覆盖结构,能够有效延长作物生长季节、提高产量和品质。黄瓜(Cucumis sativa L.)因其垂直生长习性和连续开花特性,成为高隧道栽培的理想作物。然而,这种特殊环境也带来了独特的害虫管理难题——高温且缺乏雨水冲刷的条件,使得双斑叶螨(Tetranychus urticae Koch, TSSM)、条纹黄瓜甲虫(Acalymma vitatum Fabricius, StCB)和棉蚜(Aphis gossypii Glover)等害虫种群迅速增长,严重威胁黄瓜生产。

美国普渡大学(Purdue University)昆虫学系和园艺与景观建筑学系的研究团队Leslie Aviles等人在《Journal of Economic Entomology》发表的研究,系统评估了10个商业单性结实黄瓜品种对这三大害虫的抗性差异。这项研究不仅为高隧道黄瓜栽培者提供了品种选择指南,更为可持续害虫管理策略的制定提供了重要依据。

研究人员在印第安纳州三个不同地理位置的试验点(Meigs、PPAC和SWPAC)开展了为期两年的田间试验。采用随机完全区组设计,每个品种设置3-5株重复。通过每周害虫调查记录害虫数量,使用Horsfall-Barratt(H-B)量表评估TSSM危害症状,并统计各品种的商品果率。创新性地采用"累积害虫日"(如蚜虫日、StCB日)来标准化不同时期的害虫压力,通过混合效应模型和Friedman检验分析品种间差异。

研究结果呈现多个重要发现。在"无脊椎动物害虫"部分,数据显示不同品种对三大害虫表现出显著抗性差异:"Excelsior"和"Socrates"对棉蚜的抗性最佳,在PPAC和SWPAC试验点的蚜虫日显著低于其他品种;"Quirk"对StCB表现出独特抗性,在PPAC试验点的StCB日最低;而"China Long"、"Itachi"和"Tasty Jade"对TSSM的抗性最为突出,在SWPAC试验点的H-B评分显著低于易感品种。

在"黄瓜商品果率"部分,研究发现害虫压力与果实品质的关联性因害虫种类而异:蚜虫日(R2=0.05)和StCB日(R2=0.04)与不商品果率呈弱正相关,而TSSM症状与不商品果率呈现负相关(R2=-0.038),表明TSSM危害对果实外观品质影响较小。值得注意的是,"Adam Gherkin"在所有试验点都表现出最低的不商品果率,而"Poniente"则 consistently表现最差。

研究讨论深入分析了这些发现的应用价值。在"黄瓜品种的高害虫压力敏感性分类"中,作者建立了实用的品种选择指南:将"Poniente"和"Quirk"列为高棉蚜敏感性品种,"Itachi"和"Tasty Jade"为高StCB敏感性品种,而"Adam Gherkin"等6个品种对TSSM高度敏感。这些分类直接服务于农业生产实践,帮助种植者根据当地主要害虫压力选择适宜品种。

该研究的创新性在于首次系统评估了高隧道特殊环境下黄瓜品种的害虫抗性差异,填补了保护地栽培害虫管理的重要知识空白。研究证实,通过科学的品种选择,可以显著降低害虫种群建立速度,为综合害虫管理(IPM)策略奠定基础。特别是在有机生产和减药栽培日益受到重视的背景下,这项研究为发展环境友好型农业提供了重要技术支撑。未来研究可进一步探索这些抗性差异的生理生化机制,如毛状体密度、葫芦素C含量等抗性相关性状,为抗虫育种提供分子靶点。

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