5种农药低空喷雾防治黄脊竹蝗成虫效果分析

沈彩霞

(福建省三明莘口格氏栲自然保护区服务站 福建三明 365000)

黄脊竹蝗(CeracriskiangsuTsai)是中国产竹区的主要害虫，主要危害毛竹(Phyllostachysedulis)、淡竹(Ph.glauca)、刚竹(Ph.sulphurea‘Viridis’)、石竹(Ph.nuda)和方竹(Chimonobambusaquadrangularis)等。其以跳蝻或成虫取食寄主植物的叶片，为害严重时可食尽植物叶片。近年来，黄脊竹蝗在福建省三明市三元区、尤溪沙县、邵武、顺昌等地的毛竹林连续为害并相继暴发成灾，造成很大的经济损失。当毛竹遭受黄脊竹蝗为害时，竹林经营者大多是喷施化学农药防治，虽然暂时能起到杀虫控灾的目的，但也带来了许多负面影响。探寻可适于防治黄脊竹蝗的无公害农药及其适用特点已成为生产上急待解决的问题。

植物源农药属生物农药范畴，具有低毒低残留、对有害生物高效、与环境和谐、对非靶标生物相对安全等优点[1]。近年来已有选用植物源农药防治林木害虫的报道，如选用1.1%苦参碱粉剂防治竹斑蛾幼虫[2]，采用植物源农药防治淡竹毒蛾幼虫[3]、黄纹竹斑蛾幼虫[4]以及杉木扁长蝽[5]，均取得了较好的效果，为林业害虫无公害防治提供了借鉴。但上述研究在施药技术上均采用人工地面喷雾、喷粉和喷烟，未见有采用无人机低空施药防治黄脊竹蝗效果的报道。无人机低空施药技术可按需对植物喷施农药，显著提高施药作业效率，达到精准施药效果，具有省费节力、效率高、性能优越和应对突发灾害能力强等优点，近年来在中国发展迅猛，应用广泛。

为探索无人机低空施用植物源农药对于防治竹林黄脊竹蝗的效果，于2020年8月在毛竹林中建立试验区，选用1%苦参·藜芦碱可溶液、1.5%苦参碱可溶液、25%阿维·灭幼脲悬浮剂、1.2%烟碱·苦参碱乳油和4%鱼藤酮乳油等5种农药，采用植保无人机开展低空喷雾防治试验，以期为综合防控黄脊竹蝗提供借鉴。

1 试验地概况

试验区设在福建省三明市三元区(北纬26°5′，东经117°5′)的莘口镇和中村乡。该地多为山地丘陵区，海拔320～570 m，属亚热带季风气候，年平均气温19.6 ℃，最低气温为-7.1℃，最高气温为40.1 ℃，无霜期308 d，年降水量为1 520～1 860 mm。试验区毛竹林面积为256.6 hm2，试验靶向昆虫及虫态为黄脊竹蝗成虫，林分虫口密度为37～61头/株，虫株率为52.6%～81.7%。林分中分布有马尾松(Pinusmassoniana)、杉木(Cunninghamialanceolata)、福建青冈(Cyclobalanopsischungii)和苦槠(Castanopsissclerophylla)等主要伴生树种。林下分布有杜鹃(Rhododendronsimsii)、紫萼(Hostaventricosa)、迎春(Jasminumnudiflorum)、地菍(Melastomadodecandrum)、山胡椒(Linderaglauca)、狗脊蕨(Woodwardiajaponica)、乌蕨(Stenolomachusana)、芒萁(Dicanopterisdichtoma)和淡竹叶(Lophatherumgracile)等植被[6-8]。试验区毛竹林基本情况见表1。

2 试验材料与方法

2.1 试验材料

1) 试验昆虫。在黄脊竹蝗的成虫初期，选择晴好天气于野外毛竹林内捕捉黄脊竹蝗成虫活体，经室内饲养2 d后，按试验预案要求分别挑取虫体个头相近、活动正常的成虫活体分装至各虫笼备试。

2) 器材与农药。所用器材有：边长为15 cm的养虫笼；长70 cm、直径30 cm的圆筒状套笼(100目铝纱网制成)；HWS-A100智能恒温恒湿培养箱(上海仙象仪器仪表有限公司)；大疆T20植保无人机(额定载荷15 L，深圳市大疆创新科技有限公司)。参试农药有：1.5%苦参碱可溶液(内蒙古帅旗生物科技股份有限公司)；25%阿维·灭幼脲悬浮剂(内蒙古帅旗生物科技股份有限公司)；1.2%烟碱·苦参碱乳油(苦参碱含量0.7%，烟碱含量0.5%；内蒙古帅旗生物科技股份有限公司)；4%鱼藤酮乳油(河北天顺生物公司)；1%苦参·藜芦碱可溶液(陕西先农生物科技公司)。试验辅助剂为“U伴”飞防专用助剂(北京广源益农化学有限责任公司)。

2.2 研究方法

2.2.1 试验设计

于预定毛竹试验林采用“对角线”法设立若干个标准地，大小为0.067 hm2，在标准地中，随机选取毛竹15株作为标准竹，在标准竹上选定标准枝并套笼，于喷药前挑取备试的黄脊竹蝗成虫放入笼中，每个套笼20头成虫。

2.2.2 药剂浓度配制与施药

将参试农药按药剂与纯净水体积比分别配制成以下浓度水平：1.5%苦参碱可溶液和1.2%烟碱·苦参碱乳油设为1∶700、1∶1 000、1∶1 300[9-10]，25%阿维·灭幼脲悬浮剂设为1∶500、1∶700、1∶900[11]，1%苦参·藜芦碱可溶液和4%鱼藤酮乳油设为1∶400、1∶600、1∶800[12]，为方便描述上述5种药剂的3种浓度水平均分别统称为a浓度、b浓度和c浓度。

于2020年8月12—15日，选择6∶00—9∶30(天气多云，风速1级、空气湿度73%)时段，运用大疆T20植保无人机喷施上述浓度的1%苦参·藜芦碱可溶液、4%鱼藤酮乳油、1.2%烟碱·苦参碱乳油、1.5%苦参碱可溶液和25%阿维·灭幼脲悬浮剂，原药用量[13]均设为900 mL/hm2，按225 mL/hm2用量加入飞防专用助剂，每个处理3次重复，同时设立对照林分，对照林分则采用喷施与药剂等量的“清水+U伴飞防专用助剂”。无人机航线飞行作业参数设为：定高6.5 m，速度2.0 m/s,喷头流量4 700 mL/min，药液用量60 000 mL/hm2。

2.2.3 药剂防治效果

于施药前和施药后7 d分别开展竹林虫情调查，详细调查竹林中黄脊竹蝗成虫虫口密度和虫株率，对比施药前后虫口数量的变化，分析低空农药喷雾对成虫的防控效果，计算虫口减退率和防治效果[14]。

2.2.4 农药对天敌的影响

于施药前，在试验区竹林随机选择标准株，在标准株上挂设若干鸟笼，笼中分别放入大山雀(Parusmajor)、绿背山雀(Parusmonticolus)、煤山雀(Periparusater)、黄颊山雀(Parusspilonotus)、灰头绿啄木鸟(Picuscanus)、大斑啄木鸟(Picoidesmajor)，每个笼放1只鸟，每天定时用预先准备的昆虫喂养并观察其活动状况。

2.2.5 数据处理与分析

药后每天定时观察套笼内黄脊竹蝗成虫活动状况，以各处理的成虫死亡率超过95%时即结束观察停止试验，统计并计算死亡率和校正死亡率[15]。

对试验获取的数据采用SPSS17.0软件进行分析处理，显著性检验则采用新复极差法，检验农药防治效果的差异显著性。

3 结果与分析

3.1 无人机施药效果

3.1.1 施药后不同时间的药效

从表2可知，施药后不同时长，农药对黄脊竹蝗成虫的作用差异较大，随着药后时间的延长，农药的作用逐步表现，黄脊竹蝗成虫的死亡率不断增加，药5 d后，除25%阿维·灭幼脲悬浮剂外，其他4种药剂均有2个浓度水平的成虫死亡率达85.8%以上，1.5%苦参碱可溶液和1.2%烟碱·苦参碱乳油的成虫死亡率最高，药后6 d，25%阿维·灭幼脲悬浮剂亦有2个浓度水平的成虫死亡率超过86.1%。药后5 d，各药剂的成虫死亡率从高到低依次为：1.2%烟碱·苦参碱乳油、1.3%苦参碱可溶液、4%鱼藤酮乳油、1%苦参·藜芦碱可溶液、25%阿维·灭幼脲悬浮剂。表明参试药剂的药效不尽相同，药剂发挥作用的时间差异显著。

3.1.2 不同药剂的杀灭效果

从表2和图1—图3可知，药后前5 d，同一药后时间，不同药剂间的黄脊竹蝗成虫死亡率差异显著。方差分析结果显示，在P<0.05水平下，药后5 d，药剂对黄脊竹蝗成虫的作用是：1.5%苦参碱可溶液和1.2%烟碱·苦参碱乳油与4%鱼藤酮乳油、1%苦参·藜芦碱可溶液和25%阿维·灭幼脲悬浮剂间差异显著，1.5%苦参碱可溶液与1.2%烟碱·苦参碱乳油间差异不显著；4%鱼藤酮乳油和1%苦参·藜芦碱可溶液与25%阿维·灭幼脲悬浮剂间差异显著，4%鱼藤酮乳油与1%苦参·藜芦碱可溶液则无显著差异。药后6 d，除25%阿维·灭幼脲悬浮剂外，其余各药剂的成虫死亡率均为90%以上，药剂间的成虫死亡率差异不显著。分析表明，1.5%苦参碱可溶液和1.2%烟碱·苦参碱乳油2种农药对黄脊竹蝗成虫的药效相同且发挥较快、杀虫作用强；4%鱼藤酮乳油和1%苦参·藜芦碱可溶液2种农药虽药效相同，但药效作用发挥相对较慢；25%阿维·灭幼脲悬浮剂由于其杀虫机理较独特，因此药效作用发挥较迟缓。

表2 5种农药对黄脊竹蝗成虫的杀灭效果

图1 a浓度水平下5种农药对黄脊竹蝗成虫的杀灭效果

图2 b浓度水平下5种农药对黄脊竹蝗成虫的杀灭效果

图3 c浓度水平下5种农药对黄脊竹蝗成虫的杀灭效果

3.1.3 不同浓度水平农药的杀虫效果

从图4—图8可知，药后的各时间段，c浓度水平的1.5%苦参碱可溶液、1.2%烟碱·苦参碱乳油、4%鱼藤酮乳油、1%苦参·藜芦碱可溶液和25%阿维·灭幼脲悬浮剂所表现出的杀虫作用均较差，药剂其余2个浓度水平表现出良好的杀虫作用。方差分析结果显示，药后5 d，各药剂对黄脊竹蝗成虫作用的浓度水平均表现为：c浓度水平的药剂与另2个浓度水平(a、b浓度水平)间呈显著差异(P<0.05)，a浓度水平与b浓度水平间差异则不显著。在试验设置的5种农药3个浓度水平中，均有1个浓度水平对黄脊竹蝗成虫杀虫效果不佳。表明农药的杀虫作用与其浓度配比关系密切。

图5 不同浓度水平的1.2%烟碱·苦参碱乳油对黄脊竹蝗成虫的杀灭效果

图6 不同浓度水平的4%鱼藤酮乳油对黄脊竹蝗成虫的杀灭效果

图7 不同浓度水平的1%苦参·藜芦碱可溶液对黄脊竹蝗成虫的杀灭效果

图8 不同浓度水平的25%阿维·灭幼脲悬浮剂对黄脊竹蝗成虫的杀灭效果

3.1.4 农药的林间最佳浓度

分析可知(图4—图8)，不同浓度水平的5种农药对黄脊竹蝗成虫防治效果差异较大，药后6 d，参试农药有2个浓度水平对黄脊竹蝗成虫的校正死亡率均为85%以上。根据“农药田间药效试验准则”[16]，可确定各药剂的林间最佳浓度水平，即：1.5%苦参碱可溶液和1.2%烟碱·苦参碱乳油2种农药的林间最佳浓度水平(药剂与纯净水体积比)应为1∶1 000，4%鱼藤酮乳油和1%苦参·藜芦碱可溶液2种农药的林间最佳浓度水平应为1∶600，25%阿维·灭幼脲悬浮剂的林间最佳浓度水平应为1∶700。

分析也显示，施药区与对照区间的黄脊竹蝗成虫死亡率呈极显著差异，表明5种农药采用植保无人机进行低空喷雾防治黄脊竹蝗成虫，杀灭效果理想，生产上可推广应用。

3.2 竹林喷药效果分析

药后7 d，于各施药区和对照区分别调查黄脊竹蝗成虫的虫口数量，统计药后虫口密度和有虫株率，分析各试验区的林间防治效果(表3)。分析可知，药后7 d，在各施药区的毛竹林中，黄脊竹蝗成虫的虫口密度和有虫株率均呈大幅减少。除喷施c浓度水平的5种药剂的毛竹林外，其余各施药区的防治效果均在90%以上，防治效果十分理想。

表3 无人机喷雾防治黄脊竹蝗成虫的林间效果

3.3 笼中天敌情况

对标准株笼中鸟类活动状况观察结果显示，药后8 d，预置于笼中的大山雀、煤山雀、绿背山雀、黄颊山雀、灰头绿啄木鸟、大斑啄木鸟等鸟类均无异常表现，活动自如；同时在药后8 d的在施药区线路踏查时，在竹林中未发现死亡的鸟类等天敌，施药前和药后8 d毛竹林中天敌数量和种类的变化不大。表明试验选用的5种农药可有效控制黄脊竹蝗成虫数量，同时对竹林生态环境安全，不会危害竹林鸟类等动物的生存。

4 结论与讨论

黄脊竹蝗是为害毛竹林的主要害虫，同时也威胁着其他竹类和农作物的安全。本研究选用1.5%苦参碱可溶液、1.2%烟碱·苦参碱乳油、4%鱼藤酮乳油、1%苦参·藜芦碱可溶液和25%阿维·灭幼脲悬浮剂等5种农药，采用最佳林间浓度水平，即1∶1 000的1.5%苦参碱可溶液或1.2%烟碱·苦参碱乳油，或1∶600的4%鱼藤酮乳油或1%苦参·藜芦碱可溶液，或1∶700的25%阿维·灭幼脲悬浮剂，运用植保无人机低空喷雾，药后6 d其防治效果均在86.1%以上，可大幅降低竹林中黄脊竹蝗成虫的虫口数量。表明研究选用的5种农药对黄脊竹蝗成虫有良好的杀虫作用，可达到防控黄脊竹蝗成虫等害虫成灾的目的。

1.5%苦参碱可溶液、1.2%烟碱·苦参碱乳油、4%鱼藤酮乳油和1%苦参·藜芦碱可溶液等4种药剂属新型绿色环保杀虫剂，具有很强的胃毒、触杀作用，其杀虫机理以拒食、麻痹、忌避、抑制呼吸作用、遏制其生长及干扰繁殖作用为主。25%阿维·灭幼脲悬浮剂为合成药剂，以胃毒作用为主，主要遏制昆虫蜕皮等生长发育行为，残效期达15～30 d且耐雨水冲刷，在林间降解速度慢，对其他动物安全。研究采用5种药剂性能稳定，对靶标昆虫毒力强，药后不易产生抗药性，药效期长，于空气与土壤中易分解，对环境无污染，对非靶标动物和施药环境安全[17-19]。陈明[20]报道了1%苦参碱可溶性液等4种药剂对黄刺蛾(Cnidocampaflavescens)幼虫的防治效果，洪宜聪[21]报道了苦参碱对刚竹毒蛾(Pantanaphyllostachysae)幼虫的防治效果，这些研究结果与本研究结果相似[22-25]。

研究设置的标准株笼中鸟类活动观察结果表明，选用的5种药剂只对靶标昆虫发挥作用，对竹林中大山雀等益鸟安全，与周边环境相容性好，属无公害防治药剂，在有害生物防控生产实践中可解决滥用化学农药所带来的抗药性、再增猖撅、残留等“3R”问题。这与已报道的有关研究相符[26-27]。

本研究将植保无人机喷雾施药技术引入有害生物防治生产中，并取得了良好的防治效果。无人机低空施药技术具有操作简单、省时降费等优点，解决了南方丘陵山地树高林密、地形复杂和水源匮乏等自然因素给有害生物防控带来的困难，与喷粉、喷雾等人工地面喷药技术相比，可降低工作强度、节省工作量，解决劳动工资昂贵的问题，大幅降低防治费用。无人机施药是按预设的轨迹施药，不会产生漏喷区，解决了常规施药技术难免的漏药难题。

黄脊竹蝗是聚集取食为害，其为害程度高，暴发性强，严重威胁了竹林生态安全[28]。生产上要以保护森林生态、维护林分的生物多样性为目的，选用对周边环境影响最小的农药，以最适浓度和用药量，因地制宜采用施药技术，制定出优化、科学的防治方案。本研究选用的5种无公害农药对黄脊竹蝗成虫防治效果理想，可广泛应用于生产实践，本研究明确了应用植保无人机喷施5种农药防治黄脊竹蝗成虫的药剂最适田间浓度水平和用药量，值得在有条件的地区推广应用。