尹 炯, 罗志明, 黄应昆*, 李文凤, 申 科,王晓燕, 薛 晶, 何文志, 张会华
(1.云南省农业科学院甘蔗研究所,开远 661699;2.云南省弥勒县糖业办公室,弥勒 652300)
我国地下害虫种类繁多,其中以蛴螬、金针虫、地老虎、蝼蛄4类地下害虫为害最为严重,而蛴螬的为害居各类地下害虫之首,食性广杂,为害多种植物[1]。金龟子是为害我国甘蔗的一类主要地下害虫,绝大多数以幼虫(蛴螬)为害蔗根和地下蔗茎,有些种类成虫还为害甘蔗幼苗和叶片,使甘蔗产量遭受严重损失[2]。在云南蔗区,严重田块蛴螬虫口密度高达40头/m2,受害蔗一般减产30%~50%,严重的无收,蔗糖分含量降低3%~5%,大部分甘蔗只能留养宿根1年,导致种蔗成本上升20%~40%[3]。目前,甘蔗蛴螬主要以化学防治为主,化学农药杀虫速度快,但由于其长期单一施用,害虫抗药性明显增强,使用剂量和用药次数增加,导致环境污染以及天敌损伤。同时,由于农村劳动力转移等原因,蔗农对甘蔗种植管理劳动力投入严重不足,有必要探索安全、经济、持续有效的甘蔗蛴螬生物防控新途径。
真菌杀虫剂有可能长期、有效地控制害虫虫口,且易于大量生产,对非靶标无脊椎动物影响较小,再加上生态适应性较强,可有效地与其他一些杀虫因子协同作用而优势互补,符合有害生物综合治理的要求[4],具有较为广阔的应用前景。布氏白僵菌[Beauveria brongniartii(Sacc.)Petch]是寄生蛴螬的一种重要的虫生真菌。20世纪70年代初期,法国学者利用布氏白僵菌防治西方五月鳃金龟(Melolontha melolontha)获得成功,引起了昆虫病原真菌研究者的广泛关注,并认识到该菌的生物防治潜力,此后有关研究逐渐增多[5]。国内外曾利用布氏白僵菌防治花生、大豆、苗圃等田间蛴螬,取得良好效果[6-10],在甘蔗上国外有学者应用布氏白僵菌防治庭园蔗齿爪鳃金龟(Holotrichia serrata)效果明显[11-12],但国内利用布氏白僵菌及其与杀虫剂混用防治蔗田蛴螬的研究尚未见报道。本文研究了不同剂量布氏白僵菌粉剂、布氏白僵菌粉剂与3.6%杀虫双颗粒剂混合施用对甘蔗蛴螬的防治效果,以明确布氏白僵菌粉剂防治甘蔗蛴螬的合理剂量及布氏白僵菌粉剂与3.6%杀虫双颗粒剂最佳混配比例,对于甘蔗害虫综合防控中更好地发挥生物农药的作用、减少化学农药用量及降低蛴螬抗药性等均具有重要意义。
孢子含量为2×109孢子/g的布氏白僵菌粉剂(中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所研制生产),3.6%杀虫双(bisultap)颗粒剂(福建泰禾农大生化有限公司生产)。
试验地设在云南省红河州弥勒蔗区。甘蔗品种为‘ROC22’,春植蔗,种植行距1.1m。试验田土壤类型为水稻土,肥力中等,地势平坦,排灌方便,各试验小区栽培、水肥管理及蔗苗长势等条件均较一致。试验期间正值雨季,试验布设后连续几天均为阴雨天气。
以卵圆齿爪鳃金龟(Holotrichia ovata Chang)、头霉鳃金龟[Microtrichia cephalotes(Burmeister)]及大等鳃金龟[Exolontha serrulata (Gyllenhal)]幼虫为主,幼虫数达9~13头/m2,且三者比例大约为1.8∶1.6∶1。
试验设布氏白僵菌粉剂15.00、22.50、30.00kg/hm2、布氏白僵菌粉剂+3.6%杀虫双颗粒剂(15.00+45.00)、(22.50+45.00)、(15.00+90.00)、(22.50+90.00)kg/hm2、对照药剂3.6%杀虫双颗粒剂90.00kg/hm2和空白对照,共9个处理。每个处理重复3次,共27个小区,小区面积150m2,随机区组排列。
2011年5月28日结合甘蔗大培土施药,按照处理用药量与过磷酸钙均匀混合,再均匀撒施于蔗根基部并及时覆土,过磷酸钙为红河合众锌业有限公司生产的粉状肥料。
施药后不定期实地查看甘蔗生长发育等情况,以观察药剂对甘蔗的安全性。于10月10日进行防治效果调查,每个小区采用五点取样法,每点1m2,挖根调查蔗田残留虫口数,记录蔗根总数和受害蔗根数,计算防治效果。所有试验数据均应用Excel 2003与SAS 9.0统计软件完成,以Duncan新复极差法分析比较差异显著性。
施药后,于6月10日、8月15日和10月10日对各小区甘蔗生长状况进行目测,各处理小区甘蔗生长正常,叶色、株高、茎径等无明显异常,且未出现叶片褪绿、畸形等,无药害现象,说明各药剂处理对甘蔗是安全的。
布氏白僵菌对甘蔗蛴螬的防治效果如表1所示。由表中可以看出,与空白对照相比,各处理均可不同程度降低蔗田蛴螬虫量。布氏白僵菌粉剂以15.00、22.50、30.00kg/hm2的制剂用量单一施用,其防效分别为45.45%、56.36%和67.27%。剂量为30.00kg/hm2的布氏白僵菌粉剂单一施用的防效与剂量为15.00kg/hm2和22.50kg/hm2的布氏白僵菌粉剂间差异显著,但与对照药剂3.6%杀虫双颗粒剂差异不显著。与布氏白僵菌粉剂单一施用相比,布氏白僵菌粉剂与3.6%杀虫双颗粒剂混合施用的防效明显提高,4个菌药混合处理的防效均在70%以上,最高达85.45%,其中剂量为(22.50+90.00)kg/hm2的布氏白僵菌粉剂+3.6%杀虫双颗粒剂混合施用的防效与剂量为(15.00+45.00)kg/hm2的菌药混合施用及对照药剂3.6%杀虫双颗粒剂的防效均差异显著,但与剂量为(22.50+45.00)kg/hm2和(15.00+90.00)kg/hm2菌药混用的防效均差异不显著。
表1 布氏白僵菌不同剂量及菌药混用对甘蔗蛴螬的防治效果1)Table 1 Control efficacy of B.brongniartii DP and B.brongniartii DP+3.6%bisultap GR mixtures at different dosages against white grubs
布氏白僵菌对蔗根的保护效果见表2。蔗根受害程度以空白对照最重,受害率高达89.47%,而布氏白僵菌粉剂单一施用及其与3.6%杀虫双颗粒剂混合施用,均可降低蔗根受害率,使之控制在35%以内,其防效均在60%以上,对蔗根的保护效果明显。剂量为30.00kg/hm2的布氏白僵菌粉剂单一施用的防效与另外2个剂量布氏白僵菌粉剂单一施用的防效均差异显著,但与对照药剂3.6%杀虫双颗粒剂差异不显著。剂量为(22.50+90.00)kg/hm2布氏白僵菌粉剂+3.6%杀虫双颗粒剂混合施用的防效与剂量为(15.00+45.00)kg/hm2菌药混用及对照药剂3.6%杀虫双颗粒剂的防效均差异显著,但与另外2个剂量的菌药混用处理间差异不显著。
表2 布氏白僵菌不同剂量及菌药混用对蔗根的保护效果Table 2 Effects of B.brongniartii DP and B.brongniartii DP+3.6%bisultap GR mixtures at different dosages on infestation rate of sugarcane root
布氏白僵菌对甘蔗蛴螬的防治效果以甘蔗蛴螬残留虫口数和蔗根受害率的相对防效为指标。布氏白僵菌粉剂单一施用及其与3.6%杀虫双颗粒剂混合施用,蔗田蛴螬虫量和蔗根受害率均有不同程度的降低,其防效分别为45.45%~85.45%和61.95%~85.94%,且布氏白僵菌粉剂+3.6%杀虫双颗粒剂混合施用的防效均高于布氏白僵菌粉剂单一施用的防效。其中,布氏白僵菌粉剂单一施用以剂量30.00kg/hm2的防效为最高,布氏白僵菌粉剂+3.6%杀虫双颗粒剂混合施用以剂量(22.50+90.00)kg/hm2的防效为最高,不过,从成本与收益角度考虑,甘蔗生产中采用布氏白僵菌粉剂+3.6%杀虫双颗粒剂混合施用可有效防治甘蔗蛴螬,以(22.50+45.00)kg/hm2的制剂用量为最佳,5月底6月初,结合甘蔗大培土,与化肥应均匀混合、均匀撒施并及时覆土以利于布氏白僵菌的存活与传播。
随着害虫持续控制理论的提出,人们逐渐认识到,对真菌杀虫剂防治效果的评价不能仅仅局限于杀虫率的高低,生物防治具有的保护生物多样性、缓解害虫抗药性以及减少环境污染等方面的突出优点,也应纳入评价的范畴[13]。本研究通过对甘蔗蛴螬残留虫口数和蔗根受害率的统计分析,可进一步评价布氏白僵菌对甘蔗蛴螬的防治效果。不过,蔗根受害程度的量化分析比如等级划分可更加详实地反映防治效果,这有待进一步深入研究。
真菌杀虫剂对靶标害虫起效慢是普遍存在的问题,制约了它的田间应用[14]。本研究表明布氏白僵菌粉剂单一施用的防效不高,且均低于对照药剂3.6%杀虫双颗粒剂单一施用的防效,在田间虫量较大时,难以压制虫口数量。这一方面是由于布氏白僵菌的有效成分是活体孢子,对昆虫寄主的侵染致死存在着潜伏期而表现为杀虫作用较慢[15],另一方面是因为甘蔗蛴螬活动性不强,与土壤中的布氏白僵菌接触机会有限,从而影响了布氏白僵菌对蛴螬的感染机会,同时蛴螬本身也对布氏白僵菌具有较强的抵抗性,加上土壤中生物及非生物的环境因子的制约,这些都是影响防治效果的重要因素[16]。因此,深入研究布氏白僵菌对甘蔗蛴螬的侵染进程及致病机理,将是下一步的研究重点。在真菌制剂中添加低剂量生物学相容的高效低毒低残留化学农药或两者混合使用,可起到缩短潜伏期和增强侵染力的增效作用[17],同时真菌制剂能降低靶标害虫对化学农药的抗药性,提高化学农药的杀虫效果[18],从而获得预期的经济效益和生态效益。布氏白僵菌粉剂与3.6%杀虫双颗粒剂混合施用的4个处理的防效均高于布氏白僵菌粉剂和对照药剂3.6%杀虫双颗粒剂单一施用的防效,其中以布氏白僵菌粉剂与低剂量3.6%杀虫双颗粒剂混合施用效果最为理想,表明布氏白僵菌粉剂与3.6%杀虫双颗粒剂可以相容,且不同混配比例的防效增加明显,这也进一步证实了真菌杀虫剂与化学农药混合使用,可以兼备两类杀虫剂的作用特点,提高杀虫的速效性和持效性,降低化学农药的使用量,减少对环境的污染[19],可在防治甘蔗蛴螬的生产实践中推广应用。
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