106年3月(第297期)
美國賓州果樹害蟲(蟎)整合管理技術現況簡介
文圖/臺東區農業改良場 許育慈
為提升果樹害蟲(蟎)整合管理技術,105年8月筆者奉派前往美國賓州州立大學及其附屬果樹研究與推廣中心,參訪果樹重要害蟲,進行監測、防治、室內飼育及藥劑篩選試驗等研究,亦與參監測田間授粉昆蟲─蜜蜂的消長與種類調查分析等實務操作。所謂整合管理不僅是針對田間害物,也包括授粉昆蟲,害蟲防治時也注意天敵與授粉昆蟲保育,以提高田間生物多樣性,使農業生態系更趨於完整,更能達到整合管理、農藥減量、有效防治害蟎與害蟲的目的。期間於賓州州立大學昆蟲系拜訪多位該領域的教授,分享研究心得與害蟲整合管理經驗,透過學術交流,做為未來擬定符合臺灣的害蟲管理策略的參考。
賓州果樹整合管理研究概況
該州以果園農業生態系平衡作為重要的切入點,定期監測果園重要害蟲發生密度消長變化,結合氣象資訊,模擬害蟲發生模式,訂定防治策略,同時配合害蟲習性選用不同的防治措施,最後的重要的課題為慎選防治藥劑。害蟲防治首重防治時機,保育天敵,選用對天敵友善相對毒性低的殺蟲劑;同時保育授粉昆蟲,於花期避免使用如新尼古丁類等殺蟲劑。保育生物防治(Conservation biological control),重視天敵保育可以有效避免葉蟎、梨圓介殼蟲及蘋果綿蚜等次要害蟲大發生。並於推廣性作物栽培手冊中提供藥劑表,彙整藥劑對蘋果害蟲的防治效果及對天敵的毒性,供農藥使用者參考。
賓州重要害蟲及授粉昆蟲整合管理措施
一、 葉蟎防治與管理
賓州蘋果主要發生葉蟎為歐洲葉蟎(Pananychusulmi,European Red Mite),二點葉蟎(Tetranychusurticae)則零星發生。在蘋果園相較於蘋果蠹蛾(Cydiapomonella,Codling moth)、梨小食心蟲(Grapholitamolesta,Oriental fruit moth)、梨圓介殼蟲(Quadraspidiotusperniciosus,San Jose Scale)及褐翅椿象(Halyomorphahalys),葉蟎不屬於關鍵害蟲,為害並不嚴重。管理上多於蘋果休眠期施用園藝油(Horticulture oil)全株噴灑降低葉蟎滯育卵孵化及葉蟎密度,之後則由捕植蟎Typhlodromuspyri(捕植蟎科Phytoseiidae)抑制葉蟎密度。田間葉蟎防治主要有賴小黑瓢蟲(Stethoruspunctum)、Zetzeliamali(網背蟎科Stigmaeidae)、法拉斯捕植蟎(Neoseiulusfallacis)及T. pyri等天敵抑制族群,鮮少施用殺蟎劑防治。在蘋果生育期,則定期監測葉蟎及捕植蟎發生密度變化情形(使用刷蟎器,圖2)。
二、利用費洛蒙管理蘋果重要害蟲
- 高濃度性費洛蒙干擾交尾:蘋果蠹蛾與梨小食心蟲是蘋果的重要害蟲,防治上除使用化學藥劑外,田間大量利用高濃度性費洛蒙懸掛於果樹,干擾兩種害蟲交尾,達到減少交尾雌蟲產下有效卵,降低果實被害率。防治期間,定期監測使用交尾干擾及未使用之果園兩種害蟲密度變化,評估防治成效。
- 性費洛蒙監測害蟲密度:利用性費洛蒙陷阱誘引(圖3),監測梨圓介殼蟲密度,並於採收期調查果實被害度(圖4),建立評估指標。
- 聚集費洛蒙(aggregation pheromone)監測與防治:選用不同陷阱(圖5)及不同顏色黏板(圖6),使用褐翅椿象聚集費洛蒙,比較各種陷阱的誘引效果,同時監測果園區及周圍雜木區之椿象密度差異,做為評估監測與防治成效之參考。亦將椿象誘引至同一處,選用對椿象較有效的殺蟲劑加強撲殺,減少使用廣效性殺蟲劑,降低對果園既有生態系的影響。
三、授粉昆蟲(Pollinator)監測與調查
大部分的開花植物均需透過授粉昆蟲協助授粉才能順利結果,其中蘋果、桃、梨等溫帶果樹及多數果樹均需要授粉昆蟲;在此所指的授粉昆蟲以蜂類為主,不僅只有一般的義大利蜂,而是泛指所有的蜂類。Dr. David Biddinger是此類昆蟲專家,他特別強調IPPM(Integrated Pest and Pollinator Management)的重要。傳統的IPM應將授粉者納入考量,使農業生態系更為完整。授粉者保育措施,包括:1.食物(花粉及花蜜),2.巢穴(庇護所)及3.避免有害的化學物質及耕犁活動。同時於果園、大豆、玉米、雜草區設置陷阱(Blue vane trap,圖7),每週定期採樣攜回實驗室烘乾製成標本後,鑑定種類。另也於每年4~7月間,於雜木林設置Mason bee house(圖8),吸引蜂類前往產卵,7、8月後回收,至隔年2、3月取出蛹,各別放置待其羽化,之後製成標本鑑定種類。目前北美約有4,000種果園蜂類,賓州約有450種,賓州果園約有180種;其中常拜訪蘋果花者北美約有60種,賓州約有45種。
對我國農業研究與推廣的反思
一、美國土地遼闊,農業環境、氣候條件、耕作制度及耕作習慣與臺灣差異甚大,病蟲害發生情形也極為不同。美國賓州位於溫帶地區,每年有3-4個月被雪覆蓋,昆蟲入秋後陸續滯育準備冬眠,田間族群量降低,因此再配合維持農業生態系穩定,整合管理施行上較易成功。臺灣則位於熱帶至亞熱帶地區,無明顯冬季,昆蟲種類繁多,農民於病蟲害防治為作物田間管理的一大課題。此外,在害蟲防治上應以農業生態系的角度出發,藉由生態系中生物間的食物鏈關係達到平衡,降低害蟲對農作物造成的為害。農藥的研發與使用雖然改善了農作物品質、產量與農民的收益,但也因此衍生次要害蟲發生的問題。建議在害蟲防治的角度上,應該以更宏觀的角度切入,善用氣象資料及害蟲監測數據,於害蟲發生初期,選用對環境及天敵、授粉昆蟲等非目標生物相對低毒、友善的殺蟲劑種類,降低化學農藥對環境造成的衝擊。此外,在推廣性病蟲害防治資料中也可明確彙整各種藥劑對天敵、害蟲及有益(授粉)昆蟲的毒性,並建議農民在作物各生育期防治害蟲時可選用的藥劑,不僅可防治害蟲,同時也能減少對天敵的衝擊。
二、有關利用天敵防治害蟲的應用上,因在臺灣多以捕食性天敵之相關研究為主,且經人工飼育後大量施放田間。但由於缺乏商業化產品,且施放至田間後無法建立穩定族群需再補充施放,成效不易即時顯現,導致推廣面積有限。然而,藉由人工施放天敵防治害蟲,若天敵無法建立足夠族群,也非長久之策。賓州州立大學果樹研究中心將害蟲生物防治的重點放在天敵保育,選擇當地較具優勢的物種如:小黑瓢蟲、捕植蟎T. pyri等,研究其生態特性、選擇對其毒性較低的殺蟲劑,在防治目標害蟲的同時又可保育天敵,維持農業生態系,並降低次要害蟲發生的風險。雖然臺灣的條件與美國有極大不同,但在研究方向上卻可以參考。臺灣生物資源及多樣性較美國賓州豐富,應可參考此模式,研擬符合臺灣現況的害蟲管理策略。
三、臺灣的農業改良場同時兼具研究、應用及推廣任務,在美國則由學校、農企業辦理推廣服務等業務,美國農業部則專責研究。此行除在果樹研究與推廣中心(Fruit Research and Extension Center)的參訪外,透過Dr. Edwin G. Rajotte及Dr. David Biddinger安排,有幸參加在賓州在地的講習觀摩會,對象為當地的農民或民眾,課程中所提供的教材與技術內容豐富。類似課程在臺灣多為免費提供,但在美國是收費課程,酌收報名費及書籍費用,報名費折算臺幣約800~2,000元不等,若需更進一深入的技術則費用另計。對農民而言,在臺灣的農業推廣服務算是「便宜又大碗」,但換個角度來看,或許使用者付費才能讓前來參與的人員,更能珍惜得來不易的技術資源。
結論
在參訪研習過程中,已明確感受到美國對基礎研究的重視,將人力長期投注於一項主題上,並且依專長領域各有分工,不僅對病蟲害的研究可深入了解與精進,同時也建立長期密度消長、生態、防治資料,做為未來後續研究的參考。臺灣的農業試驗研究單位長期兼具研究、應用推廣業務,有限的人力無法作有效的發揮利用,實應善用團隊的力量及機關間相互合作的機會,明定發展主軸,將業務單純化,才不致於浪費研究人員的能量。感謝何琦琛博士、賓州州立大學昆蟲系Dr. Gary Felton(圖9)與博士班研究生譚景文小姐協助聯繫與參訪期間的行程規劃,研習期間Dr. Grzegorz (Greg) Krawczyk及Dr. David Biddinger(圖10)對於各項技術與知識傾囊相授及生活上的協助,使本次參訪得以順利完成,再此也一併致謝。
圖1. 簡易分辨Amblyseiusfallacis與Typholdromuspyri兩種捕植蟎之差異圖。
圖2. 刷蟎器。
圖3. 田間利用梨圓介殼蟲性費洛蒙陷阱監測發生情形。
圖4. 梨圓介殼蟲為害蘋果,造成蟲體外圍呈一圈紅色暈環。
圖5. 不同費洛蒙陷阱誘捕褐翅椿象效果試驗
圖6. 不同顏色費洛蒙黏紙誘捕褐翅椿象效果試驗。
圖7. 使用Blue vane trap監測調查蜜蜂種類。
圖8. 使用Mason bee house調查蜜蜂種類
圖9. 與Dr. Gary Felton(中)夫婦合影。
圖10. 與Dr. David Biddinger(中)及其實驗室助理(左)於田間合影。