殷海鹏 ,张倩 ,刘遥 ,李凤涛
(1.固镇县森防站,安徽 蚌埠 233700;2.山东瑞达有害生物防控有限公司,山东 济南 250000)
美国白蛾(Hyphantria cunea)是一种极易爆发成灾的外来入侵有害生物,自1979年传入我国辽宁后,先后发展到陕西、山东、河北、天津等地,截至2018年12月,全国已有13个省(自治区、直辖市)、592个地区发生疫情,对我国的农业生产、生态环境尤其是林业发展造成严重破坏[1-5]。施用化学农药防治美国白蛾会对自然环境造成一定的污染,破坏当地生态平衡,害虫也易产生抗药性,给之后的防治工作造成更大困难。本文研究多种生物制剂对美国白蛾的防控作用,在大量的室内试验、地面常规喷药试验的基础上,进行了飞机防治,为后续进行大规模的生物制剂防治提供参考。
试验地位于安徽省蚌埠市,试验时美国白蛾处于第三代幼虫发生期,幼虫龄期主要为3~4龄网幕期,也有部分破网危害期幼虫,共设9个药剂处理和1个对照。各区域概况见表1。
10亿PIB/mL甘蓝夜蛾核型多角体病毒悬浮剂(江西新龙生物科技有限公司);25亿PIB/mL美国白蛾核型多角体病毒悬浮剂(中国林业科学研究院);8 000 IU/μL苏云金杆菌悬浮剂(武汉科诺生物科技股份有限公司);5%环虫酰肼悬浮剂(日本化药株式会社);20%除虫脲悬浮剂(安阳全丰生物科技有限公司);200 g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂(康宽,美国杜邦公司);瑞达六号飞防助剂(山东瑞达有害生物防控有限公司)。详细配比见表2。
表1 各处理区概况
表2 药剂处理
飞机防治作业机型为欧洲直升机公司生产的AS350B3小松鼠直升机,安装中农智控(北京)技术股份有限公司生产的航空植保作业监管与自动计量系统,飞机载液量600 kg,飞行速度120 km/h,飞行高度距树冠小于10 m,喷幅40 m,喷液量500 mL/667m2。喷洒设备压力2.0 bar,安装德国莱克勒公司生产的圆锥喷头。
测试时间:2017年9月11日;天气状况:温度22~24℃,湿度 50%~60%,北风 1.0~3.0 m/s。
标准地和标准株设定:每个处理和对照各设1个标准地,每个标准地设标准株不少于100株。
喷雾质量检测:根据林分类型,选择有代表性的林地进行喷雾质量检测,共设置9个点,每个点放置1张雾滴测试卡,喷雾后收集雾滴测试卡,应用deposite scan软件分析雾滴覆盖密度,计算雾滴分布均匀度。雾滴分布均匀度用变异系数表示。变异系数(CV)由各个采样点雾滴覆盖密度,按以下公式计算得出。
CV(%)=[SD/X]×100
式中:CV-变异系数;SD-标准差;X-雾滴平均覆盖密度。
防治效果调查:飞防后7 d、13 d进行防治效果调查,调查网幕数和网幕中幼虫虫龄以及中毒和死亡情况,计算虫口减退率。
虫口减退率/%=[(药前基数-药后虫量)/药前基数]×100
防效/%=[(飞防区虫口减退率-对照区虫口减退率)/(1-对照区虫口减退率)]×100
由表3可以看出,S3处理数据整体偏大,平均雾滴体积中径423 μm,平均雾滴覆盖密度40.3个/cm2,平均沉积量 0.575 μL/cm2,变异系数(CV)为28.7%。其余处理区的平均雾滴体积中径166~313 μm,平均雾滴覆盖密度 6.7~29.7 个/cm2,平均沉积量 0.020~0.107 μL/cm2,变异系数(CV)<60%。整体上,本次雾滴粒径为中细雾滴,雾滴覆盖密度>6.7个/cm2,雾滴沉积量>0.020 μL/cm2,雾滴分布较均匀,各处理区的雾滴质量均达到林业飞机防治的要求。
从变异系数(CV)可以看出,村庄检测点普遍高于道路检测点,说明村庄的雾滴均匀性要差于道路。原因在于道路林分单一、整齐度高,更适合统一的飞行;而村庄在林带分布、林木种类、林木高低、郁闭度等方面均有较大变动,再加上风向、风速、房屋等影响,使得村庄雾滴的均匀性要差一些,此外在村庄上空的飞行方式上也需要更加灵活。需要注意的是,在道路上进行飞机防治时,当风向与道路方向为垂直时(如风向为北,道路为东西走向),需及时根据风力大小进行侧风修正,否则很容易使雾带偏离林带,影响防治效果。
表3 雾滴质量检测结果
表4 飞防效果调查
由表4可知,单位面积内,在除虫脲用量减半并增加10亿PIB/mL甘蓝夜蛾核型多角体病毒悬浮剂30 mL的情况下,药后13 d,病毒除虫脲混配S1处理虫口减退率(97.45%)和防治效果(97.67%)大于除虫脲常规防治区S7处理(虫口减退率为84.8%,防治效果为86.09%),且优于病毒区S8处理(虫口减退率为85.64%,防治效果为86.86%),病毒除虫脲混配区防治效果表现明显,说明除虫脲和病毒混配,增强了彼此的毒力,起到一定的增效作用,且更利于两种药剂发挥各自的毒杀作用,促进害虫的死亡。症状表现上,混配区呈现综合感染症状:死亡虫体发黑、倒挂、溢缩,部分幼虫不能正常蜕皮死亡。常规除虫脲防治区死亡虫体表皮皱缩,不能完成正常蜕皮或者在蜕皮过程中不能形成完整的新表皮而死亡。此外,还发现S1、S7处理对大龄幼虫比其他龄级的防治效果要好。
比较S2处理与S5处理可知,S5处理药后13 d,虫口减退为96.35%,防治效果为96.66%;S2处理13 d后虫口减退率和防治效果均达到100%,且明显优于病毒区S8处理(虫口减退率为85.64%,防治效果为86.86%)。症状表现上,环虫酰肼防治区中毒或死亡虫体加速蜕皮,有些未完全蜕皮成功,虫体扭曲或变较细长,不溢缩。病毒环虫酰肼混配区表现综合感染症状,死亡虫体身体溢缩,有些死亡虫体表皮皱缩,可见两个头壳(一个未完全脱落,一个未完全露出),有些死亡虫体可见扭曲及未完全蜕皮。在对大龄幼虫(3龄以上)的防治效果上,环虫酰肼处理区和混配区对大龄幼虫能起到防治效果,但混配区见效更快,效果更好。可见10亿PIB/mL甘蓝夜蛾核型多角体病毒与环虫酰肼混配对于防治美国白蛾有明显的增效作用。
S3处理药后13 d,虫口减退率为88.24%,防治效果为89.24%,效果较好,但与S8、S9处理相比,防治效果增加并不明显。
比较S4处理与S5处理可知,S4处理在降低环虫酰肼用量至20 mL/667m2前提下,添加25亿PIB/mL美国白蛾核型多角体病毒悬浮剂30 mL,药后13 d,虫口减退率(42.20%)和防治效果(47.10%)小于S5处理,区域内可见部分未表现中毒症状的美国白蛾幼虫活虫。相较于10亿PIB/mL甘蓝夜蛾核型多角体病毒,25亿PIB/mL美国白蛾核型多角体病毒对5%环虫酰肼悬浮剂增效作用较弱,对美国白蛾的防治效果欠佳。
(1)美国白蛾近年来迅速侵入到江淮地区,并有继续南侵的可能。我国南方与北方相比,水网更加密集,虾蟹水产养殖丰富,飞防常用的苯甲酰脲类药剂使用受到很大限制,对水生生物较为安全的氯虫苯甲酰胺对环境也有一定的负面影响。据美国环保署(EPA)氯虫苯甲酰胺登记数据,氯虫苯甲酰胺对水蚤等淡水无脊椎动物具有很高的毒性。因此,探寻更加安全、高效的环境友好型药剂在水系发达的美国白蛾发生区尤为迫切。
(2)单独应用10亿PIB/mL甘蓝夜蛾核型多角体病毒悬浮剂防治美国白蛾,在本次飞防应用中效果并不理想,药后13 d防治效果86.86%,但其室内试验、地面常规喷药试验结果显示较好,药后3 d死亡率即达到100%。讨论原因:一是防治效果调查时发现,甘蓝夜蛾核型多角体病毒对大龄幼虫的防治效果一般,有待进一步验证。二是病毒本身对紫外线、温度敏感。因此,甘蓝夜蛾核型多角体病毒在飞机施药过程中,要充分考虑天气、温度、光照等环境因子的作用,并根据剂型适当添加促沉降的飞防增效助剂,提高飞机防治的效果。
(3)本研究中10亿PIB/mL甘蓝夜蛾核型多角体病毒悬浮剂混配其他药剂,如20%除虫脲悬浮剂、5%环虫酰肼悬浮剂并添加瑞达六号飞防增效助剂,效果良好。一是该病毒制剂与除虫脲、环虫酰肼混配,相较于病毒、化学药剂单独使用,有一定的增效作用,防治效果有一定提高;同时提高了对大龄幼虫的控制作用,药后13 d防治效果均达到97%以上。二是该病毒制剂混配苏云金杆菌,相较于病毒、Bt单独使用,增效作用不明显,药后13 d防治效果为89.24%,但在调查中发现混配施药对大龄幼虫有一定的控制作用。
(4)甘蓝夜蛾核型多角体病毒为广谱高效杆状病毒,可防治32种以上鳞翅目害虫,具有较高的杀虫率和较快的杀虫速度[6],目前登记的防治对象有玉米螟、烟草烟青虫、水稻稻纵卷叶螟、茶树茶尺蠖、甘蓝小菜蛾、棉花棉铃虫。实践证明,甘蓝夜蛾核型多角体病毒和除虫脲、环虫酰肼混配具有明显的增效作用,可大大减少化学农药的使用量,与苏云金杆菌混配使用效果一般。尤其是10亿PIB/mL甘蓝夜蛾核型多角体病毒悬浮剂和5%环虫酰肼悬浮剂混配,药后7 d虫口减退率即为98.81%,药后13 d达100%;两种药剂对鱼、虾、蟹和蜜蜂等特种养殖威胁性很小,对水生生物也很安全,特别适合在南方水系发达、水网密布的特种养殖区美国白蛾飞机防治中推广应用。甘蓝夜蛾核型多角体病毒持效期长,可在美国白蛾种群中传播,实现长效控制,是实现美国白蛾绿色防控、生态治理的有效手段,但在应用过程中注意环境因子(气象、温度、紫外线)对防治效果的影响,选择适宜的环境条件下进行防治。
(5)本研究中使用的25亿PIB/mL美国白蛾核型多角体病毒悬浮剂混配5%环虫酰肼悬浮剂对美国白蛾的控制作用欠佳,药后13 d虫口减退率仅为42.20%,仍有相当数量的美国白蛾幼虫存活;同时,室内试验结果表明,该病毒制剂1 500倍液处理的试虫有10%可正常化蛹。室内研究及本次飞机防治的应用研究表明,美国白蛾核型多角体病毒对美国白蛾的控制作用并不明显。原因在于美国白蛾核型多角体病毒为专一性病毒,只针对美国白蛾有效,其对美国白蛾的侵染需要一个较长的过程,随着侵染过程的持续,死亡虫龄逐渐增大,杀虫速度较慢,不利于大范围内快速遏制虫情的蔓延发生。相比于低龄幼虫,该病毒制剂对大龄幼虫的敏感性明显下降[7]。实际应用中, 可根据区域情况,对小块的轻发区域或桑蚕养殖区采用此种药剂,同时适当增加用药量,作为飞机防治的辅助手段,在一定程度上控制美国白蛾的危害,促使病毒在美国白蛾种群中传播。