薛晶,赵丽娅,樊丹,冯海平,李兆华
(1.湖北大学资源环境学院, 湖北 武汉 430062; 2.湖北省农业生态环境保护站, 湖北 武汉 430062)
福寿螺(Pomaceacanaliculata)是原产于南美洲亚马孙河流域的淡水软体动物,被列为全球100种恶性外来入侵物种之一[1].20世纪80年代被引入中国,2003年福寿螺被列入首批入侵中国的 16 种“危害极大的外来物种之一”,2012 年农业部将其列为第一批国家重点管理外来入侵物种[2-3].由于福寿螺具有适应性强、生长和繁殖快、食性广泛、生存和竞争能力强等特点[4],已经在中国长江及以南大部分地区形成种群,严重威胁当地的生态平衡和水生动植物安全,尤其对粮食作物水稻造成重大危害、严重威胁粮食安全[5-13].
如何能有效杀灭和控制福寿螺一直是研究重点.常见杀灭方法有化学药剂、植物灭螺和生物防治等.实际生产中,简便易行、快速高效地杀灭方法还是采用化学药剂.目前,市场上常用杀螺药剂有百螺敌、杀螺胺、密螺胺、贝螺清等[14-16],为筛选出杀灭福寿螺的最佳药剂、最佳剂量,以及适用环境条件,我们以市面常见的5种药剂进行对比试验,旨在提高防治福寿螺的效果、减少农药污染、日后可根据地理环境条件、种植作物种类等情况采用多样化、有针对性的灭螺药剂来达到少污染、节约生产成本的高效灭螺.
实验用福寿螺采自湖北宜昌远安县野外.福寿螺在室内静养24 h后,挑选活力良好,个体大小均匀的成年福寿螺进行实验.室内环境自然温度(29 ± 1) ℃;野外实验选择在茭白田中进行,茭白分蘖前,环境温度(32 ± 2) ℃,选择晴天时期,避免雨水干扰,影响药性.
5种化学药剂分别是:6%四聚乙醛颗粒(Metaldehyde)(山东奥丰生物科技有限公司),40%四聚乙醛悬浮剂(广州农密生物科技有限公司),45%三苯基乙酸锡可湿性粉剂(Fentin Acetate)(浙江禾本科技有限公司),硫酸烟酰苯胺粉(nicotinanilide) (武汉兴旺生物技术发展有限公司),50%杀螺安乙醇胺盐悬浮剂(Niclosamide Ethanolamine)(上海沪联生物药业股份有限公司).
1.1 室内灭杀实验将5种药剂按比例配制成浓度为1.0、1.5、2.0 g/L(mL/L) 3个梯度的溶液,容器内混合液体深度为15 cm.每个浓度梯度10只福寿螺进行实验.设置时间12、24、36 h.实验期间正常喂食油麦菜.上爬个体再推回水中.设置对照组.每个处理设重复3次.以针刺法检查福寿螺个体死亡情况.观察、记录福寿螺进食、活动和死亡情况.
1.2 野外灭杀实验野外实验选择在茭白田里进行.茭白田里隔离出667 m2的实验区域,以纱网隔离各个区域,实验结束后防止新的福寿螺入侵者进入.实验前排水,保持水深约5 cm,每个实验区域内分别投入5种药剂50、100、150 g(mL),用水量50 L,形成1.0、2 .0、3.0 g/L(mL/L) 3个梯度的溶液,用纱网遮挡防止外逃.每个实验区域内有福寿螺100只.设置时间24、48、72 h.上爬个体再推回水中.设置对照组.每个处理设重复3次.以针刺法检查福寿螺个体死亡情况.观察、记录福寿螺进食、活动和死亡情况.
1.3 数据分析数据处理采用Spss 19.0软件中的方差分析,Duncan法进行多重比较.
2.1 室内灭杀实验结果如图1所示,一定药剂浓度下,随着时间的增加,5种药剂都可以提升福寿螺的死亡率,其中图1 A显示福寿螺对5种药剂的反应差异最明显(12 h, 1.0 g/L(mL/L)),此时45%三苯基乙酸锡可湿性粉剂和50%杀螺安乙醇胺盐悬浮剂杀灭效果最好,6%四聚乙醛颗粒效果最差,随着时间延长,各组的杀灭效果差异逐渐减小;图1B中5种药剂浓度升高到1.5 g/L(mL/L)时,各时间段中福寿螺的死亡率差异近一步缩小,12 h 中6%四聚乙醛颗粒效果最差,但24 h和36 h之间几乎无差异;图1C中5种药剂浓度升高到2.0 g/L(mL/L),各时间段的福寿螺死亡率均为100%,无差异.
室内实验中观察发现,施药后实验组大多数福寿螺个体是处于静止不动状态,只有极少数个体有缓慢爬行,没有上爬现象,而对照组福寿螺四处爬行,速度快;实验组有极少量的进食,而对照组福寿螺进食良好.说明这5种药剂对福寿螺的活动行为抑制作用明显,这种抑制作用有利于提高灭螺效率,减少外逃;这5种药剂杀灭福寿螺时对个体大小差异不明显,都能快速致死;从施药时间、剂量和杀灭效果综合来看,45%三苯基乙酸锡可湿性粉剂和50%杀螺安乙醇胺盐悬浮剂是最佳选择.
图1 室内不同药剂、不同浓度、不同时间杀灭福寿螺的情况图1A、图1B、图1C分别表示药剂浓度是1.0、1.5、2.0 g/L(mL/L)时不同药剂、不同时间的福寿螺死亡情况;a,b,c不同字母表示同一时间不同药剂处理组之间差异具有统计学意义 (P<0.001)
2.2 野外茭白田灭杀实验结果野外茭白田实验时,考虑到野外的一些不确定性、施药面积和水田生产必须有水的情况,施药时适当提高药剂浓度.结果如图2显示:一定药剂浓度下,随着时间的增加,5种药剂都能提升福寿螺的死亡率,图2A显示5种药剂对福寿螺的消灭效果差异最明显(50 g/L(mL/L)),其中45%三苯基乙酸锡可湿性粉剂杀灭效果最好,其在24 h、 48 h 和72 h三个时间段中杀灭效果差异性显著, 而6%四聚乙醛颗粒效果最差,随着时间延长,各组的杀灭效果差异逐渐减小;图2B中5种药剂浓度升高到100 g/L(mL/L)时,各时间段中福寿螺的死亡率差异近一步缩小,相比之下6%四聚乙醛颗粒效果最差,但48 h和72 h时也达到100%的杀灭效果;图2C中5种药剂浓度升高到150 g/L(mL/L),各时间段的福寿螺死亡率均为100%,无差异.
图2 野外不同药剂、不同浓度、不同时间杀灭福寿螺的情况图2A、图2B、图2C分别表示药剂浓度是50、100、150 g/L(mL/L)时不同药剂、不同时间的福寿螺死亡情况; a,b,c不同字母表示同一时间不同药剂处理组之间差异显著(P<0.001)
图3 野外不同药剂、不同浓度杀灭福寿螺后对茭白产量的影响图中字母A、B、C、D、E,表示药剂分别为6%四聚乙醛颗粒、40%四聚乙醛悬浮剂、45%三苯基乙酸锡可湿性粉剂、硫酸烟酰苯胺粉、50%杀螺安乙醇胺盐悬浮剂;数字1、2、3分别表示药剂浓度是50、100、150 g/L(mL/L)
野外实验中观察到,施药期间,福寿螺活性明显减弱,进食量减少;福寿螺上爬率低,浓度越高,上爬率越低,极少数个体有上爬逃逸情况;施药期间茭白没有出现死亡情况,生长良好;杀灭福寿螺后,茭白分蘖后长势更好,产量明显高于对照组(约13%~26%/667 m2),见图3.
这5种药剂杀灭福寿螺时,个体大小差异不明显,都能快速致死.在外野茭白田中杀灭实验显示,这5种药剂对福寿螺具有显著杀灭作用(P<0.001),其中45%三苯基乙酸锡可湿性粉剂差异性最显著,其次是40%四聚乙醛悬浮剂和50%杀螺安乙醇胺盐悬浮剂.
6%四聚乙醛颗粒、40%四聚乙醛悬浮剂、45%三苯基乙酸锡可湿性粉剂、硫酸烟酰苯胺粉、50%杀螺安乙醇胺盐悬浮剂,这5种药剂都能杀灭福寿螺,对福寿螺有显著的毒性,特别是外野茭白田中效果显著,在短时间内24 h或48 h均能100%杀灭福寿螺(图2).这种高效灭螺药剂对农业生产非常有意义(图3).
这5种药剂有颗粒型,有悬浮剂液体型,剂型多样化,适用多种环境条件场地.颗粒型不易溶于水,更适合在沟渠等含水量低的环境使用,可以直接铺撒;悬浮剂型兑适量水稀释后在水田或沟渠等中使用,少量降雨影响不大,一般不受环境条件限制,适用度高.
5种药剂含有的有效成分量不同,杀螺效果有差异.每种药剂有效成分的降解时间不同,其中四聚乙醛半衰期1.4~6.6 d[17];三苯基乙酸锡的半衰期在土壤中0.7~7.7 d,在田水中测定的半衰期为0.3~2.5 d,在植株中测定的半衰期为1.3~4.2 d[18];氯硝柳胺乙醇胺盐在强光照水体中的半衰期为0.3~1.0 d[19].这些药剂对植物影响不大,例如实验中茭白从定植到收割历时90 d左右,植物体内残留几乎可忽略,属于低毒药剂,其中硫酸烟酰苯胺粉是近年发现的高效灭螺药剂,目前使用相对较少,各种数据较少,据目前情况看对鱼类影响不明显,有待后续进一步研究;氯硝柳胺乙醇胺盐是最早发现的灭螺药剂,使用历史最长,范围最广,但氯硝柳胺乙醇胺盐对水体污染较重,对鱼类有毒性,不适合在养殖鱼塘中使用.综合比较,推荐水田使用45%三苯基乙酸锡可湿性粉剂和硫酸烟酰苯胺粉,含水少的沟渠可考虑使用6%四聚乙醛颗粒,并且在生产和销售环节加强检测和管理,则可对其他动物和人类的危害大大降低.
野外农田杀灭福寿螺时需注意:1)喷洒药剂前,尽量将水田或沟渠的水排放到最低值,可以提高药物浓度;2)水稻田最好是提前喷洒,防止存活的福寿螺对插秧后秧苗的啃食;茭白田应该在茭白苗定植前施药,减少对茭白苗成活的影响;3)注意根据农田面积和水量适当调整药剂用量,农田用量根据福寿螺实际密度可以适当提高;4)施药尽可能选择无雨晴天时期,施药后7 d内不要灌水,保持低水位;5)水田越冬时应把水排净,茭白越冬育苗时可根据福寿螺数量施药后再加盖大棚,防止大棚保温功能间接保护了福寿螺幼螺越冬,春季容易爆发福寿螺灾害;6)封闭水域使用效果更佳,不建议开放水域使用,无法保持药剂稳定浓度,并且容易造成污染扩大.
致谢本研究得到了农业农村部项目“湖北省重大危害外来入侵物种调查监测与综合防控项目” (125A0609)的资助.感谢湖北大学陈默博士、江西师范大学王振宇博士为我们的工作提供帮助,感谢湖北省宜昌市远安县陈娇荣为实验提供材料.