Integrated Pest Management 助力金诺橘园增产:应对虫害挑战的创新策略

《Heliyon》:Integrated Pest Management techniques in a Kinnow mandarin (Citrus reticulata Blanco) orchard with an emphasis on yield improvement

【字体: 时间:2025年02月19日 来源:Heliyon 3.4

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  为解决金诺橘(Citrus reticulata Blanco)受木虱(Diaphorina citri Kuwayama)、粉虱(Dialoeurodes citri Ashmead)、煤烟病(Capnodium citri)和枝枯病(Colletotrichum gloeosporioides)等侵害致产量降低问题,研究人员开展 IPM 策略研究。结果显示 IPM 可减少虫害、提高产量和效益,对金诺橘种植意义重大。

  在水果的世界里,金诺橘是北印度地区备受青睐的明星水果,它以高果汁含量在市场上占据重要地位。然而,如同许多农作物一样,金诺橘在生长过程中面临着诸多挑战。木虱、粉虱等害虫的肆虐,煤烟病和枝枯病的侵害,使得金诺橘的产量大幅下降,最多可达 70%。为了应对这些问题,农民们常常使用各种非标签农药,期望能够控制虫害,但结果却不尽人意,不仅没有达到预期效果,还带来了一系列负面影响,如农药残留污染环境、危害人类健康,同时也破坏了自然生态平衡。
在这样的背景下,开展一项科学有效的研究显得尤为重要。中国农业科学院(ICAR)下属的国家综合虫害管理研究中心等机构的研究人员,决定深入探索金诺橘虫害的治理之道。他们开展了一项为期三年(2021 - 2023 年)的研究,旨在评估和设计一套能够广泛应用的虫害管理技术,作为综合虫害管理(Integrated Pest Management,IPM)的一部分。

这项研究成果发表在《Heliyon》杂志上,具有重要的意义。它为金诺橘种植者提供了一种经济可行的虫害管理方案,有助于减少虫害对金诺橘产量和品质的影响,提高农民的收入,同时也为农业的可持续发展提供了有力支持。

研究人员在研究过程中,采用了多种关键技术方法。首先,他们采用随机完全区组设计(Randomized Complete Block Design,RCBD),在 5 个村庄的果园中设置了 IPM 处理组( - IPM)、农民常规处理组( - 农民实践)和对照组( - 控制)。其次,通过定期监测果园中害虫和天敌的种群动态,记录不同处理组中木虱、粉虱、煤烟病和枝枯病的发生情况。此外,还对果实产量和经济参数进行统计分析,评估不同处理的效果。

下面详细介绍研究结果:

  1. IPM 策略对木虱的影响:研究发现, - IPM 处理组中木虱的种群数量最低。在 2021 - 2023 年期间, - IPM 处理组中木虱的平均数量为 4.82±0.28 头 / 10 cm 嫩梢,低于经济阈值(Economic Threshold Level,ETL)6 头 / 嫩梢;而 - 农民实践和 - 控制组的木虱数量均超过 ETL。 - IPM 处理组相比对照组,木虱种群数量减少了 37.49%。通过定期监测不同标准气象周(Standard Meteorological Week,SMW)木虱的数量变化,发现木虱在 11th SMW 出现,17th SMW 达到种群数量高峰,之后逐渐下降。
  2. IPM 策略对粉虱的影响 - IPM 处理组同样有效降低了粉虱的种群数量。三年间,该处理组粉虱的平均数量为 2.80±0.19 头 / 叶,低于 ETL; - 农民实践组粉虱数量略高于 ETL, - 控制组则明显高于 ETL。 - IPM 处理组相比对照组,粉虱种群数量减少了 42.86%。粉虱在 11th SMW 开始出现,13th SMW 达到种群数量高峰,之后呈波动下降趋势。
  3. IPM 策略对煤烟病的影响 - IPM 处理组的煤烟病病情严重程度最低。2021 - 2023 年, - IPM 处理组煤烟病的平均病情严重程度为 7.41±0.26%,低于 ETL; - 农民实践组和 - 控制组的病情严重程度则较高。 - IPM 处理组相比对照组,煤烟病病情严重程度降低了 34.30%,发病率降低了 62.06%。煤烟病病情在 11th SMW 较低,之后逐渐上升,43rd SMW 达到高峰。
  4. IPM 策略对枝枯病的影响 - IPM 处理组的枝枯病病情严重程度也显著低于其他两组。三年间, - IPM 处理组枝枯病的平均病情严重程度为 10.01±0.35%, - 农民实践组和 - 控制组的病情严重程度较高。 - IPM 处理组相比对照组,枝枯病病情严重程度降低了 28.03%,发病率降低了 57.46%。枝枯病病情在 11th SMW 开始出现,19th 和 41st SMW 达到高峰,之后逐渐下降。
  5. 自然天敌的种群动态 - IPM 处理组的自然天敌(瓢虫、草蛉和蜘蛛)种群数量高于 - 农民实践组。三年平均来看, - 控制组的自然天敌种群数量最高, - IPM 组次之, - 农民实践组最低。自然天敌在 11th SMW 开始出现,之后一直存在于果园中。
  6. IPM 策略对疾病进展曲线下面积(Area Under Disease Progress Curve,AUDPC)的影响 - IPM 处理组的煤烟病和枝枯病 AUDPC 值均低于 - 农民实践组和 - 控制组。这表明 IPM 策略能够有效减缓疾病的发展进程。
  7. IPM 策略的经济效益 - IPM 处理组在经济效益方面表现出色。该处理组的化学喷雾次数平均减少到 4.7 次,低于 - 农民实践组的 11 次;植物保护成本和总种植成本也更低。 - IPM 处理组的果实产量最高,平均为 22.46 吨 / 公顷,净收入和效益成本比(Benefit - Cost Ratio,B:C ratio)也最高,分别为 518436 卢比 / 公顷和 4.34,而 - 农民实践组和 - 控制组的相应指标较低。

综合研究结论和讨论部分,IPM 策略在金诺橘园的虫害管理中表现出显著优势。它通过多种措施,如安装黄色粘虫板、喷洒印楝籽仁提取物、合理修剪等,有效地控制了木虱、粉虱、煤烟病和枝枯病的发生,减少了农药的使用,保护了自然天敌,提高了果实产量和品质,增加了农民的收入。此外,IPM 策略还通过组织培训和示范活动,提高了农民对虫害管理的认识和技能,有助于农业的可持续发展。这项研究为金诺橘种植者提供了一种科学、经济、环保的虫害管理模式,对推动金诺橘产业的健康发展具有重要意义。

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