紫花苜蓿田苜蓿蚜虫诱集技术优化

Trapping Technology Optimization for Controlling Alfalfa Aphids in Alfalfa Field

摘要

苜蓿蚜虫是紫花苜蓿田的一类重要害虫，主要种类有豌豆蚜（Acyrthosiphon pisum）、苜蓿蚜（Aphis craccivora）及苜蓿斑蚜（Therioaphis trifolii）。为优化紫花苜蓿田苜蓿蚜虫的诱集技术，为防治苜蓿田蚜虫制定科学详尽的综合防控策略提供科学依据，分别于2021、2022年连续2 a测定苜蓿生长期8种颜色诱虫板、2个悬挂高度、2个田间位置、每日4个时段等因素对紫花苜蓿（Medicago sativa）田内苜蓿蚜虫诱集量的影响。结果表明，蓝色诱虫板对苜蓿蚜虫具有强烈趋性且对天敌影响小，2 a平均诱集量分别为57、56头/板；蓝色诱虫板悬挂高度在50 cm处诱集效果显著高于20 cm处；诱虫板放置在田间边缘地段较中央地段诱虫板的诱集效果好；在每日监测的4个时段内，下午至黄昏时分（15：00—19：00）诱集到苜蓿蚜虫的数量最多。此外，监测了苜蓿蚜虫的年种群动态发生规律，即每年7月中下旬苜蓿蚜虫为害达到高峰；第2茬诱集到的苜蓿蚜虫最多，而每一茬次苜蓿在现蕾期蚜虫为害最严重。综上，蓝色诱虫板放置在田间边缘地段，悬挂高度为50 cm，在每天15：00—19：00诱集，可以达到较好的苜蓿蚜虫诱集效果。

Abstract

Alfalfa aphids are important pests in alfalfa fields, including Acyrthosiphon pisum, Aphis craccivora, and Therioaphis trifolii. The aim of this research was to optimize the trapping technology of alfalfa aphids in alfalfa field to provide scientific basis for the development of scientific and detailed comprehensive prevention and control of aphids in alfalfa fields. In this study, effects of the factors including eight colors of sticky boards, two hanging heights, two filed locations, four times of a day on the trapping volume of alfalfa aphids in alfalfa fields for two consecutive years in 2021 and 2022. The results showed that the blue sticky board had a strong tropism to alfalfa aphids, it also had minimal impact on its natural enemies, and the average trapping volume in two years were 57 per trap and 56 per trap, respectively. The trapping effect of the blue sticky board at the hanging height of 50 cm was significantly higher than that at the hanging height of 20 cm. The trapping effect was better when the sticky boards were set at the edge of the alfalfa field than that of the central section. The number of alfalfa aphids trapped at the period from afternoon to dusk(15:00-19:00) was more than other test times in one day. In addition, the annual population dynamics of alfalfa aphids was monitored, that was the damage caused by alfalfa aphids reached its peak in middle to late July every year. The second cutting trapped the most alfalfa aphids, and the damage of alfalfa aphids in the budding stage of each cutting was the most serious.In conclusion, the blue sticky board placed on the edge of the alfalfa field with a hanging height of 50cm, and the trapping in afternoon(15:00-19:00) every day could achieve a better trapping effect of alfalfa aphids.

Graphical abstract

关键词

苜蓿蚜虫 / 诱虫板 / 天敌 / 紫花苜蓿 / 绿色防控

Key words

alfalfa aphids / sticky boards / natural enemy / Medicago sativa / green management

紫花苜蓿（Medicago sativa）是多年生优质豆科牧草，具有蛋白种类丰富、产量高、适应性强等特点，其发达的根系具有很强的根瘤固氮能力，可增加土壤有机质、改善土壤质量^[1]，是优良的栽培及饲草植物^[2]。紫花苜蓿在我国东北、华北及西北地区普遍种植，成为牧草产业中的支柱产业^[3]，同时为畜牧、乳制品加工、食品、草地绿化等产业的发展带来了良好的经济效益和生态价值^[4-6]。

苜蓿蚜虫广泛分布于我国各大苜蓿种植区，具有复杂的生命周期和多态性等特点^[7]，主要种类有豌豆蚜（Acyrthosiphon pisum）、苜蓿蚜（Aphis craccivora）、苜蓿斑蚜（Therioaphis trifolii），常见于苜蓿植株叶背及幼嫩枝叶，以刺吸式口器吸取植株汁液^[8]，导致寄主植物叶片卷曲萎蔫，严重时造成植株矮化、叶片脱落，显著降低了苜蓿产量^[9]。苜蓿蚜虫作为苜蓿田害虫的优势种群之一，可分泌毒素于植株内部，传播病毒^[10]，引起叶片失绿黄化^[11]，分泌蜜露使霉菌大量孳生，严重危害苜蓿的产量与品质^[12]。

化学药剂的大量使用易造成害虫对杀虫剂产生抗性，增加防治难度，绿色防控成为目前害虫治理领域的研究热点之一。昆虫对寄主植物的搜寻定位与视觉识别及嗅觉感受密切相关^[13-14]，同一昆虫不同种群对于颜色的趋性也具有特异性^[15]，色板诱虫技术作为基于此原理的一种绿色防控手段不仅在害虫治理中发挥作用，同时可运用于害虫的预测预报^[16]、节律监测^[17-18]等方面，对害虫的综合防效具有预见性、时效性及专一性。同时在色板使用过程中，不可避免会造成对非靶标昆虫的诱集^[19]。贾娜等^[20]研究表明，黄板对蚜虫的诱集效果最好，但对于天敌昆虫的诱集数量也显著高于其他色板。付文等^[21]报道的4种诱虫板对烟田靶标昆虫的诱集量占诱虫总量的54.0%，而非靶标昆虫和益虫的诱集量分别占30.8%和15.2%。天敌对害虫防控发挥着重要作用^[22-23]，是调控害虫种群动态的关键因素之一^[24]，而利用食蚜蝇、瓢虫、蚜茧蜂等天敌昆虫的捕食与寄生作用也是减轻蚜虫为害的重要途径^[25-26]。植物—害虫—天敌三者的互作关系影响着农田生态系统的稳定和对害虫的可持续控制^[27-28]。因此，研究色板对害虫诱集作用的同时需兼顾非靶标昆虫对色板的颜色选择，降低色板诱集对天敌昆虫的负诱集作用，是衡量和实现色板绿色、高效、安全防控的重要指标。

本研究在呼和浩特地区利用8种色板调查分析了对苜蓿蚜虫及其天敌的诱集效果，通过设置色板不同悬挂高度、不同地段、不同时段等诱集因素以明确对苜蓿蚜虫的诱集差异，对蚜虫在一年中苜蓿各生长期的种群发生动态进行了监测，比较了色板在苜蓿不同生长时期对蚜虫的诱集差异，旨在评价使用色板诱虫技术对苜蓿蚜虫进行种群监测及防治的可行性，以实现对苜蓿蚜虫的绿色防控。

1 材料和方法

1.1 试验材料

苜蓿品种为中草3号，由中国农业科学院草原研究所提供。诱虫板购自中捷四方生物科技股份有限公司，长方形（25 cm×20 cm），可悬挂于立杆上，诱虫板颜色及波长见表1。

1.2 试验方法

试验地位于呼和浩特市和林格尔县中国农业科学院草原研究所农牧交错区牧草良种繁育基地（40°60'N，111°80'E），苜蓿蚜虫种类多，多呈周期性爆发为害。条播种植，30 cm行距，一年刈割3次，所选试验田均为标准的长方形，苜蓿田设置6个重复小区，每小区面积660 m²（30 m×20 m）。

1.2.1 诱虫板颜色及高度对苜蓿蚜虫及天敌的影响

为明确最佳趋性的色板及最适悬挂高度，在2021、2022年第一茬苜蓿生长中期（5月15日前后）挂板，挂板周期为20 d，调查不同颜色及不同悬挂高度诱虫板对苜蓿蚜虫的趋性。在每小区每百株苜蓿间设置不同悬挂高度的相同颜色诱虫板1块，悬挂高度分别为20 cm和50 cm，8种颜色的色板随机排列，重复6次，每5 d更换一次诱虫板，并统计苜蓿蚜虫及其天敌数量^[29]。

1.2.2 诱虫板放置不同地段对诱虫量的影响

为明确色板最佳诱集地段，试验分别于2021、2022年第2茬苜蓿生长中期（6月20日前后）挂板，挂板周期为20 d，于第2茬苜蓿刈割前结束挂板。在1.2.1基础上，在试验田每小区边缘地段及中央地段悬挂色板，每百株苜蓿间悬挂1块诱虫板，重复6次。每5 d更换一次诱虫板，并统计苜蓿蚜虫数量^[29]。

1.2.3 诱虫板在不同时间段对诱虫量的影响

为明确使用色板的每日最佳诱集时间段，试验分别于2021、2022年第3茬苜蓿生长中期（7月30日前后）挂板，挂板周期为20 d，第3茬苜蓿刈割前结束挂板。在试验1.2.1和1.2.2的基础上，以24 h为一个周期，设置上午（7：00—11：00）、中午（11：00—15：00）、下午（15：00—19：00）、晚上（19：00—次日7：00）4个诱集时段，试验田每百株苜蓿间悬挂1块诱虫板，重复6次，不同时段诱虫结束更换诱虫板，并统计苜蓿蚜虫数量^[29]。

1.2.4 苜蓿蚜虫种群发生动态监测

试验从2022年苜蓿返青开始持续挂板至最后一茬苜蓿收割。在1.2.1基础上，选择蓝色诱虫板、悬挂高度为50 cm，全天随机悬挂诱虫板于重复小区内，重复6次。诱虫板每10 d更换1次^[29]。

1.3 数据分析

蚜虫及天敌对不同颜色诱虫板的趋性、诱虫板在每日不同时段、对不同种类苜蓿蚜虫的诱集量、苜蓿不同茬次及不同生育期对蚜虫的诱集量进行单因素方差分析与Tukey检验；同一颜色诱虫板在不同悬挂高度、不同放置地段对苜蓿蚜虫的诱集量进行t-检验。数据分析软件为IBM SPSS Statistics 26.0，绘图软件为OriginPro 2021^[29]。

2 结果与分析

2.1 苜蓿蚜虫对不同颜色诱虫板的趋性

2021年研究结果表明（图1），苜蓿蚜虫对蓝板（57头/板）趋性最强，对黑板（10头/板）趋性最弱，其他颜色诱虫板诱集效果依次为黄色（49头/板）>白色（34头/板）>绿色（28头/板）>紫色（25头/板）>红色（25头/板）>粉色（24头/板），其中粉色与红色（P=1.00）、紫色（P=0.99），红色与紫色（P=1.00）板对蚜虫的诱集量无显著差异，而白板、绿板、黄板、蓝板、黑板的诱集效果均与其他色板间存在显著差异（P<0.05）；2022年研究结果表明（图1），蓝色（56头/板）依旧为趋性最强的颜色，其次为黄板（51头/板），两者之间无显著差异（P=0.42）；绿色（37头/板）与白色（37头/板）诱虫板对蚜虫的诱集量无显著差异（P=1.00），紫色（16头/板）与粉色（17头/板）相比无显著差异（P=0.87），但显著低于红板（20头/板，P<0.05）。

2.2 不同颜色诱虫板对苜蓿蚜虫天敌的诱集效果

从表2可以看出，黄板对食蚜蝇诱集最多（2021年9.58头/板，2022年8.25头/板），显著高于其他色板（P<0.05）；蓝板对瓢虫诱集最多（2021年11.50头/板，2022年9.50头/板）；而黄板对草蛉及花蝽（草蛉科2021年4.67头/板，2022年4.07头/板；花蝽科2021年7.33头/板，2022年7.75头/板）、绿板对草蛉及花蝽（草蛉科2021年4.50头/板、2022年5.00头/板；花蝽科2021年8.08头/板，2022年7.42头/板）表现出较高的吸引力；此外，黄板对寄生性天敌蚜茧蜂的诱集作用更强（2021年3.33头/板，2022年2.92头/板），与其他7种色板诱集作用相比无显著差异。

图2显示了所诱集到的苜蓿蚜虫的天敌种类及比例，其中瓢虫科昆虫占天敌总数的26.95%，包括多异瓢虫Adonia variegata为5.64%、异色瓢虫Harmonia axyridis为5.00%、七星瓢虫Coccinella septempunctata为4.52%、双七瓢虫Coccinula sinensis为4.16%、菱斑巧瓢虫Oenopia conglobata为4.08%、方斑瓢虫Propylaea quatuordecimpunctata为3.55%；其次为食蚜蝇科，分别为长尾管蚜蝇Eristalis tenax为10.89%、黑带食蚜蝇Episyrphus balteatus为8.40%、大灰食蚜蝇Eupeodes corollae为6.90%；花蝽科的东亚小花蝽Orius sauteri占比为23.67%；草蛉科昆虫主要有中华通草蛉Chrysoperla sinica和普通草蛉Chrysopa carnea，占比分别为7.76%和6.11%；茧蜂科昆虫主要为麦蚜茧蜂Ephedrus plagiator，占比为9.32%。

表3显示了不同年份不同色板诱捕苜蓿蚜虫及其天敌的益害比，其中黑色诱虫板的平均益害比最高（0.87），白板最低（0.49），蓝板益害比为0.50。

2.3 不同悬挂高度诱虫板对苜蓿蚜虫的诱集效果

8种不同颜色的诱虫板悬挂在植株冠层（高约50 cm）处的诱集效果更好。2021年结果显示（图3），绿色（悬挂50、20 cm诱集量分别为32、28头/板）、紫色（悬挂50、20 cm诱集量分别为28、26头/板）诱虫板无显著差异（P>0.05）。其余色板差异显著（P<0.05），其中，白板悬挂50、20 cm诱集量分别为40、28头/板；蓝板悬挂50、20 cm诱集量分别为67、47头/板；粉板悬挂50、20 cm诱集量分别为30、19头/板；红板悬挂50、20 cm诱集量分别为28、21头/板；黄板悬挂50、20 cm诱集量分别为56、41头/板；黑板悬挂50、20 cm诱集量分别为12、9头/板。2022年诱集结果显示（图3），与2021年不同的是，粉色（悬挂50、20 cm诱集量分别为20、15头/板）、黑色（悬挂50、20 cm诱集量分别为11、8头/板）诱虫板在不同悬挂高度之间无显著差异（P>0.05）；绿色（悬挂50、20 cm诱集量分别为42、32头/板）、紫色（悬挂50、20 cm诱集量分别为18、13头/板）诱虫板在不同悬挂高度间的诱集效果差异显著（P<0.05）。其余设置不同高度的色板诱集差异与2021年相比均无显著变化。

2.4 不同地段诱虫板对苜蓿蚜虫的诱集效果

在试验田边缘和中央地段中分别设置高度相同的同色诱虫板，结果表明（表4），边缘地段的诱虫板诱集效果更好，与中央地段诱集结果差异显著（P<0.05）。

2.5 不同时间段诱虫板对苜蓿蚜虫的诱集效果

不同时间段诱虫板诱集结果显示（图4），以24 h为1个诱集周期内，诱集效果依次为下午（15：00—19：00）（2021年27头/板、2022年23头/板）>中午（11：00—15：00）（2021年19头/板、2022年20头/板）>上午（7：00—11：00）（2021年18头/板、2022年18头/板）>晚上（19：00—次日7：00）（2021年9头/板、2022年12头/板），下午至黄昏的时间段内诱集到的虫量最多，与其他时段差异显著。

2.6 苜蓿蚜虫种群动态变化

从图5可以看出，苜蓿生长期内，苜蓿蚜虫种群消长动态呈多峰型。第1茬苜蓿生长期间，种群数量分别于5月20日和6月10日达到高峰，平均诱集量分别为31、39头/板；第2茬苜蓿生长期间，苜蓿蚜虫种群数量呈先升后降的趋势，于6月30日达到高峰，平均诱集量达75头/板；第3茬苜蓿生长期间，7月中下旬为蚜虫为害盛期，7月25日达到最高峰，平均诱集量为83头/板，之后逐渐下降，于8月5日后种群数量上升，8月15日达到最后一个小高峰，平均诱集量为53头/板，随后逐渐下降至第3茬苜蓿刈割。

在苜蓿整个生长期间，比较了不同茬次之间色板对苜蓿蚜虫的诱集差异，结果显示（图6），第2茬苜蓿生长期间苜蓿蚜虫平均诱集量最高（66头/板），其次为第3茬（45头/板），第1茬平均诱集量最少（30头/板），诱集量差异显著（P<0.05）。

由图7可知，在第1、第2茬苜蓿不同生育期，诱虫板诱集效果大小表现为现蕾期>盛花期>初花期>返青期；在第3茬苜蓿不同生育期，现蕾期诱集量最高（52头/板），再生期诱集量（41头/板）高于盛花期（36头/板），低于初花期（43头/板），但差异均不显著。

从表5可以看出，第1茬苜蓿生长期间，诱虫板对豌豆蚜（Acyrthosiphon pisum）（14头/板）、苜蓿蚜（Aphis craccivora）（6头/板）、苜蓿斑蚜（Therioaphis trifolii）（10头/板）的平均诱集量存在显著差异（P<0.05），占比分别为46.75%、19.48%、33.77%；第2茬苜蓿生长期间，豌豆蚜、苜蓿蚜、苜蓿斑蚜的平均诱集量分别为19、9、29头/板，存在显著差异（P<0.05），占比分别为32.62%、16.16%、51.22%；第3茬苜蓿生长期间，诱虫板对苜蓿斑蚜（32头/板）的平均诱集量显著高于豌豆蚜（16头/板）和苜蓿蚜（6头/板）（P<0.05），占比依次为59.30%、29.60%、11.10%。

3 结论与讨论

发展草业对维护国家生态安全、加快草场生态建设、经济繁荣、畜牧业发展有重要意义，而不断爆发的苜蓿病虫为害严重制约着饲草及畜牧相关产业的发展^[30]，其中苜蓿蚜虫的危害日趋加重^[31]。伴随着绿色植保理念的提出，探索与应用高效率、低污染、无公害的环境良好型病虫害防控技术已成为共识，以色板诱集为代表的物理防治方法操作简便、安全有效，可为苜蓿田蚜虫精准、绿色防治提供新的理论依据和实践经验。

本研究用8种颜色的诱虫板在紫花苜蓿田诱集蚜虫，结果表明，田间苜蓿蚜虫对不同颜色诱虫板具有强烈的选择性，其中对蓝色诱虫板趋性最高。在前人的研究报道中，多以黄板对蚜虫的诱集效果显著^[32-33]，这与诱虫板颜色、蚜虫种类及寄主植物等密切相关。而蓝色诱虫板在其他害虫的诱集中效果显著，有研究表明，蔬菜害虫灰地种蝇对蓝色诱虫板趋性最高，且蓝板对菜地益虫伤害较小^[34]。此外，蓝色诱虫板广泛应用于蓟马类害虫的治理，其对丽花蓟马（Frankliniella intonsa）^[35]、普通大蓟马（Megalurothrips usittus）^[36]、黄胸蓟马（Thrips hawaiiensis）^[37]等害虫的诱杀能力均高于其他色板。同时，本研究分析了色板对天敌的诱集作用，白板益害比最低，与蓝板无显著差异，但诱集蚜虫效果却显著低于蓝板，因此，使用蓝板防治苜蓿田蚜虫能获得较好的诱集效果。前人报道发现，黄板对天敌的误杀作用显著^[38-39]。本试验也发现，尽管黄板诱蚜效果仅次于蓝板，但其对苜蓿蚜虫天敌食蚜蝇、草蛉、蚜茧蜂、小花蝽均表现出较强的诱集作用，因此，不建议在紫花苜蓿田中使用。黑色、粉色这种对蚜虫诱集能力弱、对天敌诱集能力强的色板不推荐使用。

本研究中，悬挂高度在植株冠层处的色板能诱集到更多的苜蓿蚜虫，这与蚜虫的为害特性和植物的生长状况密切相关。蚜虫具有为害植株叶片及叶背的特性^[40]，作为传毒昆虫其通过取食传播病毒，可引起植物叶片病害大面积发生^[41-43]；此外，在干旱条件下，苜蓿叶片积累营养物质和光合作用的能力增强，以抵御干旱胁迫^[44]。本试验正值苜蓿生长中期，降雨量少，苜蓿植株易受干旱胁迫致使冠层部位积累的营养元素含量显著上升，因此，幼嫩的植株冠层会吸引更多的蚜虫取食为害。

设置在边缘地段的诱虫板能诱集到更多的苜蓿蚜虫，可能与试验期间苜蓿田间温湿度相关。前人研究结果表明，蚜虫的发生量与相对湿度呈显著负相关^[45]。本试验期间降雨量少且苜蓿田边缘地段植株间隙大、通风良好，高温干燥的环境为蚜虫的生长发育提供了有利条件。此外，边缘地段空间大、杂草多，随着苜蓿生长及衰老，苜蓿蚜虫向其他植物迁移，使得边缘地段的诱虫板能诱集到更多的蚜虫。温度及光照条件也会影响一天中不同时段色板的诱集效果，张蓓蓓等^[46]报道，豌豆蚜取食和活动的最适温度在18~30 ℃，本试验中下午至黄昏（15：00—19：00）的时段气温逐渐降低，苜蓿蚜虫活动频繁，随着日落后光照变弱，其取食与活动减弱，致使诱集量显著下降。

苜蓿蚜虫种群在监测期间呈现5个高峰期，且不同高峰期间隔时间短，这与蚜虫生活周期短、繁殖能力强有关^[47]，蚜虫一年可繁殖10~30代，世代重叠严重。苜蓿生长期间6月中旬至7月中旬是蚜虫为害的第3个高峰期，持续时间长，此时干旱少雨的气候也导致了第2茬苜蓿生长期对蚜虫的诱集量显著高于其他2茬；第4个高峰期为苜蓿蚜虫为害最盛期，此时期降雨量大且时时伴随大风天气，因此，高峰持续时间较短；8月中下旬，蚜虫发生数量逐渐下降。同一茬内，现蕾期的苜蓿植株营养含量最高^[48-49]，因此，色板在现蕾期对蚜虫的诱集量显著高于其他生育期。紫花苜蓿作为蜜源植物，能为害虫生长繁殖提供必要的营养^[50]，在盛花期依然能吸引大量蚜虫吸食蜜露，因此，本试验中苜蓿前2茬盛花期对蚜虫的诱集量也相对较高。

此外，本研究鉴定并统计了3茬苜蓿生长中蚜虫的种类及发生比例，结果显示，豌豆蚜为苜蓿生长前期的优势种。有研究表明，光周期显著影响豌豆蚜的生长发育^[51]，在短光照条件下，豌豆蚜种群繁殖力更强^[52]；苜蓿斑蚜在苜蓿生长中后期发生严重，具有高爆发、为害周期长等特点，与其适应于干旱环境有关^[53]。本试验中苜蓿生长前期光照时间短，而生长中后期气候干旱，不同的生境因素导致了2种蚜虫在不同时期爆发；苜蓿蚜为害较轻，发生种群比例相对恒定。

综上，本研究明确了呼和浩特地区紫花苜蓿田苜蓿蚜虫的发生规律，为制定科学有效的色板诱杀方案奠定理论基础。利用诱虫板诱杀苜蓿蚜虫效果显著，应用前景广阔，但研究发现，色板诱杀仍有短板需要改进，如试验过程中色板诱杀效果易受高温、降雨、大风等外界因素的影响。未来将进一步优化试验方案，并综合评价诱虫板、诱虫灯、性诱剂等多种措施的联防效果，以期制定对紫花苜蓿田蚜虫的绿色监防策略。

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基金资助

国家自然科学基金项目(32160651)

内蒙古科技攻关项目(2021GG0057)

内蒙古科技攻关项目(2022YFHH0034)

国家牧草产业技术体系(CARS-34-39)

中央引导地方项目(2022-184)