塑料雨棚与防虫网对苹果园害虫动态的影响及农药减量潜力研究

【字体: 时间:2025年09月01日 来源:Journal of Plant Diseases and Protection 2.2

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  本研究针对苹果生产中过度依赖化学农药的问题,通过田间试验评估塑料雨棚和防虫网对病虫害防控的效果。研究发现,塑料雨棚可减少70%以上的杀菌剂使用(几乎消除黑星病Venturia inaequalis感染),防虫网则完全替代了苹果蠹蛾(Cydia pomonella)杀虫剂。尽管微气候变化导致白粉病(Podosphaera leucotricha)和苹果绵蚜(Eriosoma lanigerum)增加,但代谢速率模型显示该技术能显著降低农药使用总量,为可持续苹果种植提供新方案。

  

苹果作为全球重要的经济作物,其生产长期面临高农药依赖的困境。传统种植中,杀菌剂和杀虫剂的频繁使用不仅增加环境负担,还可能导致害虫抗性发展。近年来,物理防护措施如防雹网虽能减少机械损伤,但对主要病害防控效果有限。更棘手的是,气候变化加剧了极端天气事件,促使研究者探索既能应对气象风险又能减少农药的综合性解决方案。

德国研究团队在《Journal of Plant Diseases and Protection》发表的研究,创新性地将塑料雨棚与防虫网结合应用。通过4种覆盖系统的对比试验(2个防雹网对照区、1个塑料雨棚区、1个雨棚+防虫网区),团队系统评估了这些措施对微气候、病虫害群落及农药用量的影响。研究采用视觉评估法监测病虫害发生率,通过敲击托盘采样分析节肢动物多样性,并结合代谢速率模型量化温度变化对害虫/天敌的影响。

微气候条件

塑料雨棚区平均温度较防雹网高1.36°C(17.14 vs 15.78°C),湿度降低3%。这种温暖干燥的环境成为后续病虫害变化的关键驱动因素。

植物保护与害虫发生率

塑料雨棚展现出惊人的黑星病防控效果——在杀菌剂使用减少78%的情况下实现零感染。防虫网则完全替代了苹果蠹蛾杀虫剂,虫害率降至0.04%(防雹网为0.2%)。但微气候改变也带来副作用:雨棚区苹果绵蚜数量激增至防雹网的45倍,欧洲红蜘蛛(Panonychus ulmi)增长275倍,白粉病防治用药反而增加50%。

节肢动物群落变化

敲击托盘采样揭示显著生态位重组:雨棚区食蚜瓢虫(Stethurus pusillus)增加83倍,而叶蝉(Auchenorrhyncha)减少75%。代谢速率分析显示,雨棚区植食性昆虫代谢能达0.86 J h-1,显著高于防雹网,但天敌代谢能无显著差异,暗示生态调控失衡风险。

产量与经济效益

尽管覆盖系统显著影响产量(p=0.039),但多重比较未发现组间差异。值得注意的是,雨棚安装成本高达3.4-5.5万欧元(防雹网仅0.8-1.5万欧元),其推广需权衡长期农药节省收益。

该研究证实塑料雨棚与防虫网组合可实现农药减量50%以上,核心突破在于:

  1. 1.

    物理屏障对黑星病的卓越防控(消除叶面湿润需求)

  2. 2.

    防虫网对苹果蠹蛾的完全替代作用

  3. 3.

    代谢模型首次量化微气候对果园生态能流的影响

尽管存在次要害虫暴发风险,但通过1-2次针对性施药即可控制,相较传统种植仍具显著优势。这项研究为欧盟"绿色新政"农药减半目标提供了可行路径,其方法论更可拓展至梨、桃等蔷薇科作物。未来研究需进一步优化网室结构,平衡温度调控与生态稳定性。

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