秦丽萍,白文丽,姜有威,王炳煜,李金芳,安 耕,胡发成,*
(1.武威市草原工作站,甘肃 武威733000;2.甘肃省草原技术推广总站;3.古浪县草原工作站)
我国草地总面积近4亿hm2,占全国土地总面积的40%,是面积最大的陆地生态系统,在国民经济发展和生态保护中具有重要的地位和作用。然而,受自然、地理和人为活动等因素的影响,草原生态恶化、平衡失调,生物多样性降低,草原蝗虫灾害发生频繁,易引发一系列生态问题,直接威胁到国家生态安全,草地蝗虫防治刻不容缓。
微孢子虫是蝗虫等直翅目昆虫专性寄生的单细胞原生动物,属特异性专性寄生物,是目前蝗虫生物防治中较为常用的一种药剂,具有操作简便,效果持久,成本低廉,无污染等特点,在国内外已成功用于草地蝗灾的可持续治理中。但其对环境温度变化较为敏感,造成了对不同环境下的使用浓度应用产生一定制约,施用剂量过高,防治成本增加,施用剂量过低,灭效差,达不到防治的目的,且由于蝗虫发生面积,危害程度以及种类的差异,不同天然草原蝗虫微孢子虫防效不尽相同。因此,本研究以武威市古浪县典型的温性草原为研究对象,通过调查分析蝗虫发生情况,比较不同浓度微孢子虫悬浮剂对蝗虫的防治效果,揭示防效的时间动态变化,以期为草原蝗虫灾害防控提供理论参考。
试验区设在甘肃省古浪县直滩镇(103°42′41″E,37°28′24″N),属温带大陆性气候,海拔2 070 m,年均气温6.3℃~6.6℃,年降雨量170~475 mm,年均蒸发量2292 mm,无霜期110~153 d,草地类型为温性草原。
1.2.1 试验药剂 0.4亿孢子/mL蝗虫微孢子虫悬浮剂,由北京中维新兴技术有限公司生产,于8月上旬,采用背负式机动喷雾器进行常量喷雾。
1.2.2 试验设计 设3个剂量梯度分别为188 ml/hm2(D1)、375 ml/hm2(D2))和600 ml/hm2(D3),每个梯度设3个小区,即3个重复,以不施药的空白为对照,小区面积为1/3 hm2,小区间隔离带20 m。
1.3.1 虫口密度 采用标准样框法调查,每小区Z字形取5个样方,样方面积 1 m2,于防前、防后(7 d、14 d、21 d、28 d)调查虫口密度。
1.3.2 牧草覆盖度 采用针刺法测定植被盖度,用百分数表示。
1.3.3 植被高度 测量法测定牧草自然高度。
计算防治效果,用SPSS17.0对数据进行单因子方差(ANOVA)及Duncan差异性分析。计算公式如下:
虫口减退率=
防治效果=
样地为典型的温性草原,经调查,主要牧草种类为针茅(Stipacapillata L.)、披针叶黄华(Thermopsislanceolata)、莳萝蒿(Artemisia anethoidesMattf.)、赖草(Leymussecalinus (Georgi) Tzvel.)、狗娃花(Heteropappushispidus (Thunb.) Less.)、醉马草(Achnatheruminebrians (Hance) Keng),优势牧草为针茅,伴生种为莳萝蒿,植被平均盖度60%,平均高度12cm。试验区草原实行全年禁牧,但由于降雨少、土壤贫瘠,草地退化、沙化严重。当地主要草原蝗虫种类为红翅皱膝蝗(Angaracrisrhodopa)、狭翅雏蝗(Chorthippusdubius)、宽须蚁蝗(MyrmeleotettixPalpalis)、亚洲小车蝗(OedaleusdecorusasiaticusBeiBienko)、笨蝗(HaplotropisbrunnerianaSauss)等,主要为成虫,少数为3至5龄若虫,平均虫口密度为14.03,最大虫口密度为20,最小虫口密度为11。蝗虫发生盛期在7月下旬至8月中旬,易群聚在高植被处。可能受到降水和温度的影响,与往年相比,当地草原蝗虫虫口密度有所降低。
现场观察发现,因为感染微孢子虫,施药后2~3 d,蝗虫有行动迟缓、飞跃行为变少等现象。从调查结果(见表1)可以看出,不同剂量微孢子虫悬浮剂对蝗虫防治均有显著效果,施药后,各个时期D3防治效果均显著高于D1和D2(P<0.05),在施药14d后D3防治效果达到70%以上,而D1在防治28 d后才达到70%。随着施药时间的延长,各剂量水平防治效果均有所提升,D1和D2施药21 d后防治效果变化不显著,D3施药28 d时,防治效果达峰值,为80.74%。调查结果说明,蝗虫微孢子虫在草地蝗虫种群中流行,能持续控制草地蝗虫的种群密度。
表1 蝗虫微孢子虫对温性草原蝗虫的防治效果
蝗虫微孢子虫通过侵染蝗虫脂肪体,破坏蝗虫脑神经,影响蝗虫的生长发育和代谢,降低蝗群虫口密度,从而实现防控草原蝗灾的目标。利用蝗虫微孢子虫控制蝗害,主要通过水平和垂直传播达到持续性控制的目的,被感染蝗虫产下的卵是微孢子虫病垂直传播的主要途径,同时,被感染蝗虫尸体及粪便、取食病虫的天敌以及残草碎屑皆可扩散病原,是水平传播的主要途径,施用微孢子虫造成蝗虫种群疾病长期流行。
近年来,古浪县主要采用化学防治方法,生物防治草地蝗灾的应用较少。尽管化学防治具有快速、高效等优点,在控制突发蝗灾中发挥着不可替代的作用,但是长期大面积施用,会对鸟类、蝗虫天敌和其他动物等产生毒杀作用,也会引发蝗虫抗药性增加,农药效能降低、生态污染等问题。本试验证实草原蝗虫灾害爆发不严重时,可采用600 mL/hm2浓度微孢子虫悬浮剂进行防治,防治效果在14d即可达到70%以上,并能能起到持续控制作用,但是当草地蝗虫的虫口密度较大有爆发趋势时必须将其他防治药剂和微孢子虫一起施用才能达到控制蝗灾暴发的目的。
当前,在控制草地蝗虫实践中,微孢子虫有很好的防治效果,但他们易受环境气候条件的限制,还需不断深化和拓展其作用机理和使用技术,探究其流行规律和扩散途径,明确其使用环境条件及对环境变化的响应机理,促进微孢子虫灭蝗技术水平的提升。