天敌治虫和熊蜂授粉技术在大棚草莓上的应用

王宏栋，韩 冰，韩 双，李冬刚，王汝明

（德州市农业科学研究院，德州 253015）

草莓FragariaananassaDuch.的栽培面积和产量在世界浆果类水果中仅次于葡萄。草莓口味鲜美，营养丰富，具有较高的保健价值[1]。目前全国各地均有草莓种植[2]，2018年中国草莓总栽培面积为17.33万hm2，总产量为500万t，山东种植面积超过3万hm2。其中，传统的露地栽培模式存在劳动强度大、结果期短、土传病害严重、连作障碍等弊端，严重影响草莓的产量和品质，而大棚草莓栽培模式因其生产管理方便、果实品质提升、经济效益提高等优势不断得到推广，在草莓栽培史上具有里程碑意义。

近年来，随着草莓栽培面积的增加，虫害已成为制约草莓产业发展的突出问题，其中叶螨类、粉虱类、蚜虫类和蓟马类等害虫为害较为严重，大棚特殊的种植条件给害虫提供了适宜生长、繁殖和为害的生态环境，造成害虫种类多，世代重叠，为害严重，防治困难。目前，大棚草莓生产中的害虫防治主要以化学防治为主，而化学农药（激素）长期大量不合理使用，会导致害虫抗药性增加、农药用量加大的恶性循环，此外，还会造成因农药残留而致使草莓鲜果及加工产品存在食用安全隐患，同时化学防治过程中还会对授粉昆虫产生直接或间接毒性，影响大棚内授粉昆虫的授粉作用。因此，治理化学农药带来的一系列生态环境和食品安全问题不仅要求减少农药使用量，还需要寻求替代传统防治措施的产品与技术。引进外来天敌昆虫防治外来有害生物、保护和利用本地天敌，大力发展规模化天敌生产是生物防治的主要内容之一[3]。目前，针对天敌昆虫防治害虫的研究，国内外相关报道很多，其中丽蚜小蜂EncarsiaformosaGahan防治温室白粉虱TrialeurodesvaporariorumWestwood、智利小植绥螨螨PhytoseiuluspersimilisAthias-Henriot防治二斑叶螨TetranychusurticaeKoch和朱砂叶满TetranychuscinnabarinusBoisduv、巴氏新小绥螨Neoseiulusbarkeri(Hughes)防治二斑叶螨和西花蓟马Frankliniellaoccidentalis(Pergande)、东亚小花蝽Oriussauteri(Poppius)防治蓟马等研究逐渐成为了热点，而多种天敌治虫技术的集成应用还较少[4-8]。此外，草莓属自花授粉，是风媒、虫媒花，而大棚内封闭或半封闭的环境，阻碍了传粉昆虫的进入，影响草莓授粉，目前生产上多是采用人工授粉或者蜜蜂授粉方式[9-11]，而人工授粉不仅增加劳动强度和成本投入，还容易造成因授粉不均匀带来畸形果增多、品质下降等问题，蜜蜂则易受外界环境的影响，温湿度等外部条件的不适宜均会影响蜜蜂正常的授粉工作。熊蜂属膜翅目、蜜蜂科、熊蜂属，具有采集能力强、携带花粉量大、口器较长等优势。目前关于熊蜂在茄科植物上的应用较多[12-14]，而关于熊蜂授粉在大棚草莓上的应用尤其是与天敌治虫技术集成应用的研究还较少。

本试验通过设置对比2个草莓棚，分别采用化学防治和人工授粉，天敌治虫和熊蜂授粉两种不同的处理方式，对草莓常见害虫的防治及草莓果实品质、产量等进行了分析，旨在进一步探索制订适合草莓本地生产模式的天敌治虫与熊蜂授粉集成技术规程。

1 材料与方法

1.1 试验材料与仪器

2018年10月—2019年3月，在德州市经开区赵虎镇山东奔梦农业发展有限公司基地进行试验。试验作物为草莓“甜宝”，采用膜下滴灌种植技术，行距70 cm、株距20 cm。试验大棚为传统土墙温室大棚，长60 m，宽12 m，面积为720 m2，棚顶部用塑料薄膜覆盖，侧部加防虫网防止外界昆虫进入。

试验熊蜂由山东省农业科学院植物保护研究所提供；天敌昆虫包括丽蚜小蜂、巴氏新小绥螨、智利小植绥螨、食蚜瘿蚊Oriussauteri(Poppius)、东亚小花蝽，由中国农业科学院植物保护研究所、山东省农业科学院植物保护研究所提供。多种天敌联合防治害虫的主要对应关系如表1所示。

表1 多种天敌联合防治害虫的主要对应关系Table 1 Major correspondences of multiple natural enemies for pest control

试验仪器：液相色谱串联质谱联用仪（LC-MSMS）型号为岛津 TQ8050；气相色谱串联质谱仪（GC-MSMS）型号为岛津TQ8040。

1.2 草莓大棚的设置和处理

试验选择上述基地中2个相邻的大棚，大棚之间用水沟隔离，分别设置为试验组（天敌治虫和熊蜂授粉处理）和对照组（传统化学防治和人工授粉处理），生产管理上除防治害虫和授粉方式的区别外，其他日常生产管理措施完全一致。2个大棚上茬作物均为番茄，并且历年均发生过叶螨、粉虱、蚜虫、蓟马等虫害。草莓定植前，2个大棚都进行除草熏蒸，降低虫源基数，并安装60目防虫网。

1.3 天敌昆虫释放

试验组处理方法：熊蜂根据棚内开花数（约 5%）进行释放，放入一箱，放置在通风、防潮和遮荫较好的地方。天敌释放量按照产品的推荐量使用，丽蚜小蜂每次释放量：2000头/亩，在初见粉虱后开始释放，之后每月释放1次，连续释放5个月；食蚜瘿蚊每次释放量：200～300头/亩，在初见蚜虫时开始释放，每10 d左右释放1次，连续释放3次；智利小植绥螨每次释放量：10000头/亩，在初见叶螨时释放，每月释放1次，连续释放5个月；巴氏新小绥螨每次释放量：50000头/亩，在释放智利小植绥螨3周后进行释放，每月释放1次，连续释放5个月；因蓟马发生率很低，且分布很不均匀，东亚小花蝽每次释放量：300～500头/亩，在本次试验中仅释放了1次。

1.4 化学农药残留检测

根据大棚虫害发生情况，应用市面上常见的化学杀虫剂（阿维菌素、联苯菊酯、溴虫腈、噻虫嗪）进行防治；针对生产所用的化学杀虫剂，委托德州市农产品质量检测中心，使用液相色谱串联质谱和气相色谱串联质谱检测方法，对试验组（天敌治虫和熊蜂授粉处理）和对照组（传统化学防治和人工授粉处理）大棚内采摘的草莓进行农药残留检测；人工授粉采用毛刷轻扫的方式进行。

1.5 数据调查及处理

1.5.1 不同防治方式对害虫发生情况的影响 自定植后每天调查1次，当发现蚜虫、粉虱或蓟马等虫害后，改为每5 d调查1次。本次试验采用5点调查法，每个棚5个调查点，每点调查10株。调查内容包括害虫类别（蓟马、粉虱、叶螨、蚜虫等）、数量。试验数据采用统计软件 SPSS进行分析。防治效果（%）＝（对照组虫口数量―处理组虫口数量）/对照组虫口数量×100。处理组与对照组数据采用T测验的方法进行差异显著性比较。

1.5.2 不同授粉方式对草莓授粉率、畸形果率、单果重的影响 在草莓花期，随机选择5个点，每点随机选取20朵草莓花蕾标记，观察熊蜂授粉方式对草莓的授粉率。授粉率（%）＝（授粉的花蕾数/花蕾总数）×100。

在草莓成熟期，每个棚5个点，每个点采摘草莓成熟果20个；之后每间隔约20 d采摘一次，共采摘3次。

测定草莓单果重，统计畸形果数，计算畸形果率；委托山东熠辉检测技术有限公司测定草莓可溶性固形物、Vc、可滴定酸等含量。畸形果率（%）＝畸形果数/果实总数×100。处理和对照组数据采用T测验的方法进行差异显著性比较。

2 结果与分析

2.1 不同防治方式对虫害发生情况的影响

2.1.1 不同防治方式对叶螨发生情况的影响 处理组（天敌治虫）的大棚内，叶螨的数量一直处于较低水平，仅在2018年11月后期、2019年1月前后出现了小波动，释放智利小植绥螨后，处理组棚内的叶螨很快得到控制。而对照组（化学防治）的叶螨在2019年1月中旬高暴发，在2018年11月、2019年2月和3月均有波动（图1）。

图1 不同防治方式对叶螨发生情况的影响Fig.1 Effects of different control methods on the occurrence of spider mites

在整个调查周期内，处理组（天敌治虫）的大棚内叶螨数量为0.4头/株，显著低于对照组（化学防治）的1.4头/株（P＜0.01）；与对照组相比，处理组对叶螨的防治效果为74.29%。

2.1.2 不同防治方式对粉虱发生情况的影响 处理组（天敌治虫）和对照组（化学防治）大棚内粉虱的数量都得到了很好的控制。处理组（天敌治虫）的大棚内，粉虱的数量一直处于较低水平，而对照组（化学防治）的粉虱数量处于波动状态。在整个调查周期内，处理组（天敌治虫）大棚内粉虱数量为0.1头/株，显著低于对照组（化学防治）的0.3头/株（P＜0.05）；与对照组相比，处理组对粉虱的防治效果为59.38%（图2）。

图2 不同防治方式对粉虱发生情况的影响Fig.2 Effects of different control methods on the occurrence of white-flies

2.1.3 不同防治方式对蚜虫发生情况的影响 处理组（天敌治虫）和对照组（化学防治）大棚内蚜虫的数量都得到了很好的控制。处理组（天敌治虫）内，蚜虫的数量低于对照组（化学防治），并且仅在前期（2018年11月15日和11月30日）达到了2个小峰值，之后蚜虫的数量一直处于较低水平，其中在2019年1月11日蚜虫数量有1次上升，但很快下降。而对照组（化学防治）的蚜虫数量一直处于波动状态。

在整个调查周期内，处理组（天敌治虫）大棚内蚜虫的数量为0.8头/株，显著低于对照组（化学防治）的1.9头/株（P＜0.01）；与对照组相比，处理组对蚜虫的防治效果为61.03%（图3）。

图3 不同防治方式对蚜虫发生情况的影响Fig.3 Effects of different control methods on the occurrence of aphids

2.1.4 不同防治方式对蓟马发生情况的影响 在本次试验中，无论是处理组（天敌防治）还是对照组（化学防治），棚内蓟马发生量很小，且分布不均匀，因此，本次试验中并未对蓟马的发生情况进行统计分析。

2.1.5 化学防治对于草莓农药残留的影响 对照组（化学防治）大棚内，液相串联质谱检测结果中阿维菌素出现了峰值，检出了残留；而气相串联质谱检测结果中溴虫腈、联苯菊酯出现了峰值，检出了残留。处理组（天敌防治）大棚内没有检测到化学残留物质。

2.2 不同授粉方式对草莓单果重及果实品质的影响

2.2.1 熊蜂授粉对草莓授粉率的影响 经观察，熊蜂活力较好，访花频繁，熊蜂对草莓授粉的抓痕明显，且标记的草莓授粉率达到了100%。

2.2.2 不同授粉方式对草莓单果重及畸形果率的影响 不同授粉方式处理的草莓生长势均较好，其中，试验组（熊蜂授粉）果实形状均为圆锥形，颜色鲜亮；而对照组（人工授粉）的草莓出现了长圆锥形的果实，颜色偏深；熊蜂授粉得到的草莓比人工授粉品相好看，商品性更好。

3次调查取样中，试验组（熊蜂授粉）草莓单果重（12.70 g）显著地高于对照组（人工授粉）的草莓单果重（10.66 g）（P＜0.01）；试验组（熊蜂授粉）的草莓畸形果率（6.33%）显著地低于对照组（人工授粉）的草莓畸形果率（16.67%）（P＜0.01）。

2.2.3 不同授粉方式对草莓品质的影响 不同授粉方式对草莓品质的影响见表 2，结果表明，试验组（熊蜂授粉）在草莓VC含量、固形物含量、固酸比、出汁率方面均显著地高于对照组（P＜0.05）。

表2 不同授粉方式对草莓果实品质的影响Table 2 Effects of different pollination methods on strawberry fruit quality

3 讨论

本次试验中，利用智利小植绥螨快速压低叶螨密度，联合加州新小绥螨来长期维持叶螨低密度，可以有效地防治大棚草莓上的叶螨，这与李丽娟等[15]和吕佳乐等[16]研究结论相一致；丽蚜小蜂有效地预防和控制大棚草莓上的粉虱这与张振宇等[17]、李洪安等[18]研究相一致；食蚜瘿蚊很好地预防和控制大棚草莓的蚜虫，这与商胜华等[19]的研究成果基本一致。本次试验结果还表明，天敌治虫技术注重预防控制为主，在使用天敌昆虫时，种植前要通过熏棚等方式，压低虫源基数，同时也要及早发现害虫发生动态，及时使用天敌昆虫进行防治，多种生防措施联合使用，才能最大限度地控制虫害发生，起到最好的预防和防治效果。

本次试验中，对照组（化学防治）在使用化学杀虫剂后，持续控制害虫时间短，并且使害虫产生抗药性，还检测到了农药残留。积极探索对天敌昆虫毒性较弱、影响较小的杀虫剂将会是未来研究的重点与热点。

熊蜂授粉技术是利用熊蜂访花采粉的过程以及飞翔时的振动，从而促进花粉散发达到授粉目的，优势在于提高产量、提升品质、省时省力、避免农药激素残留，熊蜂授粉技术不仅有显著的经济效益和社会效益，而且具有良好的生态效益。何欣等[20]对比了熊蜂授粉与传统人工蘸花和喷施激素的授粉效果，结果表明采用熊蜂授粉大棚草莓在果品外观、座果率、品质、单果重和产量上得到了提升，同时畸形果率显著降低。罗文华等[21,22]通过开展自然授粉和熊蜂授粉对比试验，发现熊蜂授粉可提高大棚试验农作物坐果率30%以上，单株产量提高17%以上，果实维生素C、总糖、可溶性固形物含量均有所提高。赵改灵等[23]研究发现熊蜂授粉能够显著提高草莓平均单果质量。本试验经过对比分析发现，与对照组（人工授粉）相比，试验组（熊蜂授粉）草莓形状果色更优，提升了单果重，降低了畸形果率，与上述的研究结果相一致。有研究表明：果实中可溶性固形物主要成分为可溶性糖[24]，可溶性糖一定程度上可以反映果实甜度高低[25]。本次试验中试验组（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：果实中总酚含量提高，抗氧化能力增强[26]；类黄酮、总酚、维生素C含量与抗氧化活性呈正相关[27,28]。本次试验中试验组（熊蜂授粉）草莓维生素C、总酚和类黄酮含量更高，表明熊蜂授粉所得到的草莓抗氧化能力更强，一定程度上可以延缓果实衰老[29]。

天敌治虫和熊蜂授粉技术的集成，不仅可以对害虫产生持久的控制作用，避免传统化学防治带来的农药残留、环境污染等问题，还可提高草莓果实品质和产量，降低人工成本，提高经济效益。推广应用天敌治虫和熊蜂授粉集成技术，不断探索制订适合设施草莓生产模式的天敌与熊蜂集成应用技术规程，对于指导设施草莓绿色生产，解决设施草莓安全品质提升的瓶颈难题，促进“双减”增效目标的实现，具有很好的现实意义。