葡萄园叶蝉生物防治新策略:五年田间试验揭示天然产物控害潜力

《Insects》:Natural Products for the Control of Scaphoideus titanus in Vineyards: A Summary of Five-Year Field Trials

【字体: 时间:2026年01月12日 来源:Insects 2.9

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  本综述系统评估了五种天然杀虫剂(除虫菊酯、高岭土、印楝素、球孢白僵菌、钾皂)对葡萄金黄化病主要媒介昆虫——葡萄带叶蝉(Scaphoideus titanus)的田间防效。研究表明,除虫菊酯(pyrethrins)持续表现最优,高岭土(kaolin)防效稳定适中,为有机葡萄园及综合生产(IPM)体系提供了降低抗药性风险、实现可持续治理的科学依据。

  
引言
葡萄金黄化病(Flavescence dorée, FD)是一种由植原体(FDp)引起的葡萄毁灭性病害,被欧盟列为检疫性病害。其主要传播媒介为葡萄带叶蝉(Scaphoideus titanus),该昆虫自20世纪偶然传入欧洲后,已对葡萄产业构成严重威胁。叶蝉一年发生一代,具有孵化期长、成虫期与若虫期重叠度高等生物学特性,导致其防治窗口期长、防控难度大。在意大利等欧洲国家,针对叶蝉的化学防治是强制性的,但有机葡萄园中主要依赖天然除虫菊酯,其他授权产品如印楝素(azadirachtin)、脂肪酸钾盐(potassium salts of fatty acids, 即钾皂)及昆虫病原真菌如球孢白僵菌(Beauveria bassiana)等防效不稳定且易受环境条件影响。同时,常规葡萄园中使用的合成杀虫剂仅涉及两个IRAC(杀虫剂抗性行动委员会)作用机制组,增加了抗药性风险。因此,寻找高效、可持续的替代或补充防控工具迫在眉睫。
材料与方法
本研究于2021至2025年在意大利东北部威尼托大区的有机商业葡萄园中进行,采用随机区组设计,比较了五种天然杀虫剂:除虫菊酯(Biopiren?)、印楝素(Oikos?,含azadirachtin A 26 g/L)、钾皂(Flipper?)、球孢白斑病(Naturalis?,菌株ATCC 74040)以及高岭土(Surround?或Polvere di Roccia?)。所有处理均按照标签推荐剂量,在监测到叶蝉三龄若虫出现时开始施药,每年进行两次间隔7天的连续喷洒。施药前后分别调查50个采样单位(基部叶片或萌蘖)上的叶蝉若虫数量,并采用Henderson-Tilton公式计算校正防效。数据使用广义线性混合模型(GLIMMIX)进行统计分析。
结果
2021年结果显示,施药前各处理间叶蝉密度无显著差异,施药后高岭土处理下降最显著,印楝素、球孢白僵菌和钾皂处理呈中等防效。2022年,除虫菊酯和高岭土显著降低了叶蝉数量,而球孢白僵菌和印楝素处理与对照无显著差异。2023年,除虫菊酯、高岭土和球孢白僵菌均表现出显著的防治效果。2024年,除虫菊酯防效最佳,高岭土次之,球孢白僵菌与对照无差异。2025年结果再次证实除虫菊酯的优越性,高岭土防效与之相当,球孢白僵菌居中。五年综合防效(Henderson-Tilton校正值)表明,除虫菊酯始终是最有效的处理(防效常超80%),高岭土防效中等但稳定,球孢白僵菌表现中度且年际变异大,钾皂和印楝素的防效最低且不稳定。
讨论
五年田间试验清晰揭示了不同天然杀虫剂对葡萄带叶蝉若虫的防控效果存在显著差异。除虫菊酯凭借其快速的击倒作用,成为目前有机葡萄园中叶蝉防控的核心工具,但其残效期短,强烈依赖精准的施药时机和良好的环境条件(如避免强光和高温降解)。高岭土通过物理行为干扰机制(如阻碍视觉定位、干扰取食和移动)发挥作用,防效虽不及除虫菊酯,但表现稳定,且具有缓解葡萄热胁迫的附加农艺价值,是综合治理策略中理想的补充工具。球孢白僵菌的防效受微气候条件(湿度、温度、紫外线)影响显著,导致其年际变异大,虽在适宜条件下(如2023年)可接近除虫菊酯效果,但总体上难以作为决定性防控措施。钾皂作为触杀型药剂,需直接覆盖虫体且无残留活性,在葡萄冠层环境下覆盖难度大,故防效有限。印楝素主要通过抑制取食和干扰蜕皮起作用,但在本研究的田间条件下表现出最低且最不稳定的防效,其应用价值可能局限于低压力情境或作为辅助手段。
从经济角度分析,除虫菊酯(80-150欧元/公顷·次)虽成本中等偏高,但成本效益比最佳;高岭土(60-80欧元/公顷·次)成本较低,防效稳定,性价比较高;印楝素(150-200欧元/公顷·次)成本最高而防效最低;球孢白僵菌(50-75欧元/公顷·次)成本最低,但防效不稳定;钾皂(100-240欧元/公顷·次)成本常高于除虫菊酯和高岭土,但防效不佳。因此,构建可持续的防控策略应基于产品的防效和成本效益进行优化组合与轮换使用,而非简单替代。
结论
本研究明确了五种天然杀虫剂对葡萄带叶蝉的防效排序为:除虫菊酯 > 高岭土 > 球孢白僵菌 > 钾皂 > 印楝素。为实现可持续治理,建议在有机葡萄园中采取综合策略:在叶蝉若虫密度上升或接近临界阈值的高风险期,优先使用除虫菊酯进行快速 knockdown;在生长季早期及主要若虫发生期,可持续施用高岭土以抑制早期若虫定殖并获取农艺益处;在凉爽湿润的有利条件下,可辅助使用球孢白僵菌;印楝素和钾皂则限于低压力情境。这种基于作用机制和防治窗口的多元化策略,有助于降低对单一药剂的依赖,延缓抗药性发展,为防控葡萄金黄化病这一重大病害提供了一条更可持续的路径。
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