番茄潜叶蛾(Tuta absoluta)属鳞翅目麦蛾科,是一种起源于南美洲秘鲁的世界性入侵害虫。该虫主要危害茄科植物,尤其嗜食番茄,幼虫潜食寄主植物叶片,在叶片上形成潜道和潜斑,并且钻蛀果实,形成孔洞,严重影响番茄的品质和产量,对世界番茄生产造成巨大破坏(Desneux et al.,2010;Konan et al.,2021;Rostami et al.,2021)。由于番茄潜叶蛾具有极强的环境适应力和较高的繁殖力,自20世纪60年代起迅速成为南美洲国家番茄上的主要害虫(Miranda et al.,1998)。番茄潜叶蛾于2006年入侵欧洲的西班牙,之后迅速在非洲-欧亚大陆扩散(Desneux et al.,2011;Campos et al.,2017;Biondi et al.,2018;Han et al.,2019)。该虫于2017年8月首先在我国新疆伊犁的露地番茄上发现,目前已扩散至包括云南、贵州、重庆、四川、湖南、北京、山东等在内的10余个省、市(Zhang et al.,2020;张治科 等,2022;石朝鹏 等,2023;黄建雷 等,2024;渠成 等,2024)。鉴于番茄潜叶蛾在我国呈现快速蔓延态势,农业农村部已将其增补入《一类农作物病虫害名录》进行管理。番茄作为北京市种植面积最大的蔬菜作物,2018年种植面积即达0.45万hm2,产量达29.9万t(雷喜红 等,2018)。因此,番茄潜叶蛾的为害对北京市番茄生产构成巨大威胁。

对田间病虫害种群动态进行监测,明确其发生发展规律是开展相关防治工作的重要基础(刘万才和黄冲,2018)。监测预警在番茄潜叶蛾的早期发现及防治中具有重要作用。幼虫孵化盛期是防治该虫的最佳时期,而对于成虫的监测则是预测最佳防治时期的关键环节(张桂芬 等,2024)。性诱剂监测具有专一性强、灵敏度高、操作简便等优点,是监测鳞翅目害虫种群动态的常用手段,目前已在我国新疆、云南、内蒙古等地利用性诱法进行了番茄潜叶蛾的种群动态监测工作(张桂芬 等,2019,2020;Zhang et al.,2020,2021)。番茄潜叶蛾的性信息素组分主要有两种,其中(3E,8Z,11Z)-十四碳三烯-1-乙酸酯(TDTA)是主要成分,(3E,8Z)-十四碳二烯-l-乙酸酯(TDDA)是次要成分,二者比例约为90∶10(Attygalle et al.,1996;Griepink et al.,1996;Svatoš et al.,1996;梁永轩 等,2023)。国外科研院所和公司据此开发了相应的番茄潜叶蛾性诱剂产品,并广泛用于番茄潜叶蛾的监测和防治工作(Megido et al.,2013;Roda et al.,2015)。在国内,由于番茄潜叶蛾入侵我国时间较短,相应的番茄潜叶蛾性诱剂产品多处于研发阶段,市售产品较少,且由于地域差异,国外产品不一定适用于我国的番茄潜叶蛾种群,因此开展番茄潜叶蛾性诱剂配方筛选工作具有重要价值。

本研究对北京京郊(平谷区、昌平区和怀柔区)番茄生产基地的番茄潜叶蛾成虫种群动态进行了系统监测,并且开展了番茄潜叶蛾性诱剂配方筛选试验,以期明确番茄潜叶蛾在北京地区的发生规律和优化番茄潜叶蛾性诱剂配方,为番茄潜叶蛾的种群动态监测和制定防控措施提供依据。

1 材料与方法1.1 试验材料

(3E,8Z,11Z)-十四碳三烯-1-乙酸酯(TDTA)、(3E,8Z)-十四碳二烯-1-乙酸酯(TDDA)购自BIOBERRY公司;性诱剂诱捕器为三角形诱捕器,诱芯为自配诱芯,绿橡胶塞为诱剂载体,监测所用诱芯的TDTA浓度为0.2 mg · 诱芯-1

1.2 监测方法

2023年在北京京郊每个监测点选择2个番茄棚进行监测,3个监测地点的基本情况见表1。每个番茄棚悬挂5个三角形诱捕器,诱捕器距离地面1.2~1.5 m,对诱捕器进行编号(1~5),将番茄潜叶蛾性诱芯(TDTA:0.2 mg · 诱芯-1,自配)单粒置于三角形诱捕器上的白色粘虫板上,每7 d调查记录粘虫板上的成虫数量,直至番茄拉秧,每30 d更换1次性诱芯。

1.3 性诱剂配方筛选试验

2023年在平谷区德一天合农场和密云区绿火生态农业科技有限公司农场(京展农场)开展性诱剂筛选试验。两种性信息素组分不同配比试验:主要成分(3E,8Z,11Z)-十四碳三烯乙酸酯(TDTA)和次要成分(3E,8Z)-十四碳烯醇乙酸酯(TDDA)按4种配比进行组合,即A(85∶15)、B(90∶10)、C(95∶5)、D(100∶0)。单个诱芯有效成分含量均为0.2 mg · 诱芯-1。单一主成分不同剂量试验:TDTA分别为0.2、0.8、1.6 mg · 诱芯-1。将三角形诱捕器悬挂于番茄棚中,每种处理每个棚中挂4个诱捕器,每组试验重复3个番茄棚,诱捕器底部距离地面1.2~1.5 m,每个诱捕器间距8~12 m。

1 北京京郊番茄潜叶蛾监测时间及地点
区域基地名称监测开始时间(月-日)重复定植时间(月-日)拉秧时间(月-日)番茄品种
平谷德一天合农场02-02101-3007-10原味1号
02-02201-3007-26原味1号
昌平芗昱果蔬基地03-16103-0707-07京采8号
03-16203-0707-07京采8号
怀柔静云笛声旅游开发有限公司03-23103-0708-01甜脆脆
03-23203-1808-01甜脆脆
1.4 数据分析

利用Excel 2019软件对试验数据统计整理,使用IBM SPSS Statistics 21.0软件进行数据分析,并采用Duncan氏新复极差法进行差异显著性分析。

2 结果与分析2.1 北京地区番茄潜叶蛾种群动态监测

利用性诱法监测北京地区番茄潜叶蛾成虫种群动态发现,平谷区番茄棚自2月初至3月初未监测到番茄潜叶蛾成虫,3月9日开始,两个番茄棚均监测到少量番茄潜叶蛾成虫,至5月4日,单个诱捕器平均诱虫量均在15头以下,之后番茄潜叶蛾成虫数量显著增加,5月中下旬至7月初拉秧前,番茄潜叶蛾成虫发生量处于高峰期,单个诱捕器平均诱虫量均达150头以上,其中平谷区2号监测棚在5月28日诱虫量达到顶峰,之后逐渐降低(图1)。

昌平区两个监测棚从3月底至5月初,番茄潜叶蛾成虫数量均较小,单个诱捕器平均诱虫量均在5头以下,进入5月中旬后,成虫数量逐渐增加;1号监测棚未见明显诱虫高峰期,2号监测棚在6月8日诱虫量达到顶峰,单个诱捕器平均诱虫量在15头以上,之后数量逐渐降低(图2)。

怀柔区两个监测棚在监测初期单周诱虫量较小,进入5月下旬发生量逐渐增加。在1号监测棚,单周番茄潜叶蛾诱虫量呈上升趋势,未见明显波峰;在2号监测棚,6月8日的番茄潜叶蛾诱虫量最大,单个诱捕器平均诱虫量达60头以上,之后诱虫量逐渐下降,进入7月至番茄拉秧前,单周诱虫量逐渐增加(图3)。

2.2 番茄潜叶蛾性诱剂配方筛选
1 平谷区番茄潜叶蛾性诱诱虫数量

1 平谷区番茄潜叶蛾性诱诱虫数量

2 昌平区番茄潜叶蛾性诱诱虫数量

2 昌平区番茄潜叶蛾性诱诱虫数量

3 怀柔区番茄潜叶蛾性诱诱虫数量

3 怀柔区番茄潜叶蛾性诱诱虫数量

通过将番茄潜叶蛾两种性信息素组分进行不同配比发现,4种配比(TDTA∶TDDA分别为85∶15、90∶10、95∶5、100∶0)均对番茄潜叶蛾雄成虫有很好的诱集效果,单月每诱捕器平均诱虫量均在400头以上,且第1、2、3、4周的总诱集量在4种配比间无显著性差异(图4);主成分不同剂量试验发现,TDTA 3个剂量(0.2、0.6、1.8 mg · 诱芯-1)均对番茄潜叶蛾有很好的诱集效果,单周每诱捕器诱集量均在170头以上,1.8 mg · 诱芯-1对雄成虫的诱集量总体上稍高于0.2 mg · 诱芯-1和0.6 mg · 诱芯-1,除在第3周3号棚中,1.8 mg · 诱芯-1的诱虫量显著高于0.6 mg · 诱芯-1的诱虫量外,其余时间三者间并无显著性差异(图5)。

3 结论与讨论
4 番茄潜叶蛾两种组分不同配比诱集效果比较

4 番茄潜叶蛾两种组分不同配比诱集效果比较

A,第1周诱虫量;B,第2周诱虫量;C,第3周诱虫量;D,第4周诱虫量;不同小写字母表示不同处理间差异显著(P < 0.05);下图同。
5 番茄潜叶蛾主成分不同剂量诱集效果比较

5 番茄潜叶蛾主成分不同剂量诱集效果比较

2023年,利用性诱剂监测法对北京市3个区的番茄潜叶蛾发生动态进行监测,发现目前该虫在北京平谷区、昌平区和怀柔区番茄棚均有发生,由于不同监测点番茄定植时间和日常管理、防控措施存在差异,番茄潜叶蛾发生程度各不相同。3个监测点在监测初期,由于棚室温度相对较低,番茄潜叶蛾发生量普遍较少,但进入5月中下旬后,气温转暖,番茄潜叶蛾成虫数量显著增加,6月中下旬至番茄拉秧前,成虫发生量一直处于高位状态,在平谷监测点发生严重的番茄棚,单周每诱捕器的平均诱集量在150头以上。番茄潜叶蛾的这种发生动态规律可能与其温度适应性有关。该虫的发育起点温度为12.46 ℃,在15~30 ℃下均可正常发育,25 ℃为生长发育最适温度,并且幼虫发育历期和成虫前期均随温度升高而缩短(李栋 等,2019)。北京市进入5月中下旬后,随着番茄植株生长和进入番茄潜叶蛾最佳发育温度时期,番茄潜叶蛾发生量逐渐增加。国内学者也对其他地域的番茄潜叶蛾发生动态进行了监测。张桂芬等(2024)监测发现,我国西南区域保护地番茄田1月上旬至2月中下旬为番茄潜叶蛾发生低谷期,2月下旬至9月下旬为主要发生期,10月初至11月底为偶发期,并且世代重叠明显,不能明确划分世代。宁夏番茄潜叶蛾的发生盛期在5月中下旬至7月上旬和11月中旬至翌年1月中旬(张治科和南紫瑶,2023)。性诱剂监测虽然只针对雄成虫,但通过监测成虫动态并结合监测地的气象数据和害虫在温度下的发育历期,亦能推算幼虫的发生高峰期(章金明 等,2015)。番茄潜叶蛾雌虫较雄虫提前1 d羽化,部分个体在羽化当天即可进行交配和产卵,并且产卵期前4 d是雌成虫的产卵高峰(Desneux et al.,2010)。据此,可以对幼虫发生高峰期进行预测。番茄潜叶蛾雌成虫繁殖力较高,单雌产卵量在100粒以上,建议在番茄定植后即进行监测,及时掌握番茄潜叶蛾发生情况,根据番茄潜叶蛾成虫诱集量划分标准(单周1~3头为危害较轻;4~30头为中等危害;超过30头为重危害),以便采取合理有效的防控措施(Stol et al.,2009)。

本研究发现番茄潜叶蛾两种性信息素组分(TDTA和TDDA)4种不同配比均对雄成虫有很好的诱集效果。国外学者也开展了性信息素组分配比相关研究,但不同地区间结果存在一定差异。Griepink等(1996)和Svatoš等(1996)通过风洞试验分别将TDTA和TDDA分别按92∶8和10∶1比例混合使用发现对雄成虫的引诱活性好于单独使用TDTA。在巴拿马,Roda等(2015)研究发现在田间诱集试验中添加TDDA并未显著增强诱集效果;但在欧洲,单独使用TDTA的诱集效果好于两者混合使用(Habib et al.,2011)。Ahmadi和Poorjavad(2018)研究发现将TDTA与TDDA按不同比例(90∶10、91∶9、95∶5)混合后,对番茄潜叶蛾均具有较好的引诱效果;TDTA与TDDA按9∶1比例混合,对番茄潜叶蛾雄虫引起的EAG反应稍高于TDTA单独使用,但二者差异并不明显。性信息素次要成分通常协同/调节信息素主要成分的反应,以避免种间交流和与其他同域物种交配(Domínguez et al.,2019)。在番茄潜叶蛾单一主成分不同剂量(TDTA分别为0.2、0.6、1.8 mg · 诱芯-1)对比中发现,3种剂量的诱芯均对番茄潜叶蛾雄成虫有很好的诱集效果,1.8 mg · 诱芯-1的诱集量稍高于0.2 mg · 诱芯-1和0.6 mg · 诱芯-1Chermiti和Abbes(2012)研究发现0.8 mg · 诱芯-1对雄成虫的诱集量高于0.5 mg · 诱芯-1。两种结果的差异可能与番茄潜叶蛾地理种群和棚室内成虫虫口密度有关。鉴于性诱剂不同用量间无显著性差异及性诱剂成本问题,在温室中使用单一主成分0.2 mg · 诱芯-1即可有效监测番茄潜叶蛾种群动态。

单一使用性诱剂防控番茄潜叶蛾存在局限性,因为其只能诱集雄成虫,加之雌成虫具有孤雌生殖和多次交配现象。因此,开发基于植物源挥发物的食诱剂或将植物源挥发物和性信息素混合使用是今后番茄潜叶蛾引诱剂研发的一大方向。