苏云金芽胞杆菌G033A大面积防治二代区亚洲玉米螟效果评价

赵秀梅，郑 旭，王连霞，刘 颖，刘 洋，王立达，李青超，韩业辉，王振营

（1.黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院，齐齐哈尔 161006；2.黑龙江省齐齐哈尔市农业技术推广中心，齐齐哈尔 161006；3.中国农业科学院植物保护研究所/植物病虫害生物学国家重点实验室，北京 100193）

苏云金芽胞杆菌（Bacil1usthuringiensis，Bt）属革兰氏阳性细菌，其产生的杀虫晶体蛋白（Insecticidal Crystal Proteins，ICPs）具有对靶标生物特异高效，对非靶标生物无毒，安全无残留等优点[1,2]。Bt制剂自1938年起在全球已经成功应用80余年，目前已成为世界上研究最深入、应用最广泛、产量最大、商品化程度最高的微生物农药，被广泛应用于防治农林、果树、蔬菜和园林植物等害虫，在害虫的生物防治及生产有机食品中发挥着重要作用[3-5]。苏云金芽胞杆菌G033A(以下简称Bt G033A)是中国农业科学院植物保护研究所通过在对鳞翅目害虫高效菌株Bt G03中转入携带对鞘翅目害虫高效的cry3Aa7基因获得的可同时防治鳞翅目、鞘翅目叶甲科害虫的工程菌株[6]，2017年经农药检定所批准，获得正式农药登记证（登记证号：PD20171726），由武汉科诺生物科技股份有限公司生产[7]。Bt G033A是第一个防治鞘翅目害虫的 Bt 产品，同时对鳞翅目害虫也具有高毒力。目前，Bt G033A已应用于马铃薯甲虫、十字花科蔬菜小菜蛾与甜菜夜蛾、黄曲条跳甲、玉米草地贪夜蛾、花生田棉铃虫、甜菜夜蛾、番茄棉铃虫和南美番茄潜叶蛾等害虫的生物防治，取得了良好的防治效果，展示出非常好的应用前景[8]。

亚洲玉米螟Ostriniafurnacalis(Guenée)（以下简称玉米螟），是黑龙江省玉米生产上发生最重、危害最大的常发性害虫，自2008年以来，玉米螟一直呈偏重发生态势，年发生面积为260～400万hm2，严重发生年份产量损失率达20%以上[9,10]。在黑龙江省，玉米螟自北向南1年发生1～2代，随着气候变暖、栽培模式、作物布局的变化、栽培品种的更替，玉米螟的发生世代在一些地区出现了显著的变化。位于黑龙江省第二积温带的齐齐哈尔市，历史记载为1代玉米螟发生区[11]，而目前则为完全2代或不完全2代区[9,12]。齐齐哈尔2代玉米螟发生区，其中第1代幼虫盛发期为6月末至7月上旬，主要为害玉米心叶、钻蛀茎秆；第2代幼虫于8月中、下旬开始为害，多为害玉米花丝和雌穗等幼嫩部位，严重影响玉米授粉和灌浆[12]。穗期为害不仅直接影响玉米的产量，还诱发或加重玉米穗腐病的发生，严重影响品质，降低玉米商品等级[10,13]。目前，黑龙江省利用 Bt制剂防治玉米螟，多只进行 1代的防治，尚未见全生育期连续防治 2代玉米螟的研究，Bt G033A对玉米螟的防治效果及应用技术也未见相关报道。2020年，本研究在2代玉米螟发生区的齐齐哈尔市，于玉米心叶期、穗期，应用Bt G033A分别防治1代、2代玉米螟，通过对平均防治效果、挽回产量损失率等的测定，进一步明确Bt G033A对2代区玉米螟的田间防效，为2代区玉米螟全程绿色防控提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

Bt G033A可湿性粉剂（32000 IU/mg），武汉科诺生物科技股份有限公司生产，由中国农业科学院植物保护研究所抗虫生物技术研究组提供。

玉米品种：嫩单19，生育期 126 d，为当地常规种植品种。

1.2 试验设计

试验设4个处理（表1），每个处理面积均为3.33 hm2，试验采用大区对比法，不设重复，顺序排列。

表1 Bt G033A防治2代区玉米螟试验处理Table 1 Test treatment of Bacillus thuringiensis G033A on corn borer in two generation region

1.3 试验方法

分别在玉米心叶期（1代玉米螟幼虫1～2龄期），穗期（2代玉米螟幼虫1～2龄期）田间喷施Bt G033A，施用制剂量均为1500 g/hm2；喷施采用自走式高杆作物喷秆喷雾机，在喷施前首先对喷雾机进行调试，向药箱内加入少量清水，用干净的塑料桶将示范处理Bt G033A配成母液，然后将母液加入药箱，再加入清水混匀，均匀喷施。

1.4 试验基本情况

试验地点在黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院试验基地，地势平坦，交通便利，具备喷灌条件。试验地土壤类型为碳酸盐黑钙土，土壤肥力中等，有机质含量2.91%，土壤pH值7.66。前茬为玉米，常年以玉米-玉米轮作方式种植，玉米螟发生较重。试验各处理区玉米品种相同、长势基本相似，田间栽培管理按当地常规方式进行。试验地于2020年4月25日整地、施肥，底肥施用玉米专用肥（N14-P22-K14）525 kg/hm2；5月2日玉米免耕播种，机械精量点播，播种量30 kg/hm2；播后5月12日喷灌，5月17日玉米出苗，出苗率大于95%；6月2日喷施30%烟·硝·莠去津可分散油悬浮剂进行苗后化学除草；心叶期喷施Bt G033A日期为7月9日，穗期喷施Bt G033A日期为8月21日。

1.5 示范测定与统计分析方法

1.5.1 平均防治效果 玉米成熟后收获前，剖秆调查试验各处理区玉米植株被害情况，计算被害株减退率、虫口减退率(百秆活虫减退率)、虫孔减退率，并计算平均防治效果[13,14]。每个处理均按3次重复取点，采取5点取样法，每点调查20株，每次重复总计调查100株。被害率（%）＝被害株数/总调查株数×100；减退率（%）＝（空白对照区被害率—处理区被害率）/空白对照区被害率×100；平均防治效果（%）＝ [（被害株减退率＋虫口减退率＋虫孔减退率）/3]×100。

1.5.2 挽回产量损失率 玉米不同受害部位产量损失率为常数，雌穗上部折茎的产量损失率为11.4%，雌穗下部折茎产量损失率为32.1%，穗柄受害产量损失率为13.0%，秆受害产量损失率为5.84%[14]。将玉米受害分为雌穗上部折茎、雌穗下部折茎、穗柄受害和茎秆受害四个不同部位，分别调查试验各处理不同受害部位的虫害株率，再与不同受害部位植株的产量损失率常数相乘即得产量损失率，对照区产量损失率与防治区产量损失率之差即为挽回产量损失率[14,15]。产量损失率＝11.4%×穗上部折茎茎株率＋32.1%×穗下部折茎茎株率＋13.0%×穗柄受害株率＋5.84%×茎秆受害株率；挽回产量损失率＝对照区产量损失率－防治区产量损失率。

1.5.3 产量 玉米收获前对试验各处理进行产量测定，每个处理均按3次重复取点，采取棋盘式取样法，每点5 m2，进行产量测定，按标准水分14%含水量折算产量，与空白对照区比较计算增产率。14%含水率玉米产量＝（1—籽粒含水率）/（1—14%）×自然水玉米产量；增产率（%）＝（处理区产量—空白对照区产量）/空白对照区产量×100。

1.6 数据统计与分析

采用Excel 2010软件对原始数据进行整理、初步分析，数据统计分析采用DPS 7.05软件，应用Duncan氏新复极差法进行差异显著性分析，防治效果、挽回产量损失率、增产率数据在差异显著性分析前均进行反正弦平方根转换，图表中的数据均为3次重复平均值±标准误。

2 结果与分析

2.1 平均防治效果

从田间防治效果可以看出（表2），Bt G033A心叶期防治玉米螟1次、穗期防治1次、心叶期及穗期各防治1次，处理区被害株减退率分别为76.3%、61.3%、89.1%；虫口（百秆活虫）减退率分别为79.8%、65.2%、90.9%；虫孔减退率分别为78.7%、63.9%、91.8%，对玉米螟的平均防治效果为78.2%、63.5%、90.6%。各处理间的被害株减退率、虫口（百秆活虫）减退率、虫孔减退率、平均防治效果均差异显著（P＜0.05）。

表2 Bt G033A防治2代区玉米螟田间防治效果Table 2 Field control efficacy of Bacillus thuringiensis G033A on corn borer in two generation region

可见，在2代玉米螟发生区，仅于心叶期防治1次或于穗期防治1次玉米螟幼虫的整体防效不理想，心叶期和穗期应用Bt G033A各防治1次（即分别防治1代及2代玉米螟幼虫）的田间防效较好。

2.2 挽回产量损失率

秋季玉米收获前调查（表3），空白对照处理的玉米平均产量损失率为8.7%，Bt G033A心叶期防治玉米螟1次、穗期防治1次、心叶期及穗期各防治1次处理区的平均产量损失率分别为2.4%、4.3%、0.9%；挽回产量损失率分别为6.4%、4.5%、7.8%。差异显著性分析结果表明，Bt G033A心叶期和穗期各防治1次玉米螟与心叶期防治1次及穗期防治1次的挽回产量损失率间差异均显著（P＜0.05）。

表3 Bt G033A防治2代区玉米螟挽回产量损失率Table 3 Restoration yield loss rate of Bacillus thuringiensis G033A on corn borer in two generation region

可见，在2代玉米螟发生区，心叶期和穗期应用Bt G033A分别防治1代及2代玉米螟，可以显著降低玉米螟为害的产量损失率，挽回产量损率显著。

2.3 产量

玉米收获时测产（表4），Bt G033A心叶期防治玉米螟1次、穗期防治1次、心叶期及穗期各防治1次处理区折合14%标准水分玉米平均产量分别为8865.1 kg/hm2、8633.8 kg/hm2、8989.8 kg/hm2，较空白对照处理区平均增产率分别为8.6%、5.8%、10.2%，增产显著。差异显著性分析结果表明，Bt G033A心叶期和穗期各防治1次玉米螟处理区与心叶期防治1次处理区产量及增产率差异不显著，二者与穗期防治1次处理区的产量及增产率差异显著（P＜0.05）。

表4 Bt G033A防治2代区玉米螟产量Table 4 Yield of Bacillus thuringiensis G033A on corn borer in two generation region

3 讨论

Bt（苏云金芽胞杆菌）属微生物源、广谱、低毒、细菌性杀虫剂，对大多数鳞翅目害虫幼虫具有较好的防治效果[16,17]。近年来，东北春玉米区成功应用Bt制剂绿色防控玉米螟。黑龙江省植检植保站开展的1代区玉米螟全程绿色防控技术应用中，玉米大喇叭口期利用高秆作物喷雾机喷施苏云金芽胞杆菌可湿性粉剂对玉米螟的防效在 70%以上[18]；王振等[19]在黑龙江省肇东市于玉米心叶末期应用 8000 IU/mg苏云金芽胞杆菌悬浮剂3000 mL/hm2防治玉米螟，平均防治效果为73.56%；秦文艳等[20]在吉林省长岭县喷施50000 IU/mg苏云金芽胞杆菌可湿性粉剂防治玉米螟，平均防效最高达到74.8%，增产6.6%；陈伟[21]在辽宁省灯塔地区连续多年采用苏云金芽胞杆菌防治玉米螟，平均防治效果均在75%以上；江俊起等[22]研究表明，玉米心叶末期采取 Bt制剂灌心，对玉米螟幼虫的相对防效大于 80%，与化学杀虫剂间差异不显著。以上研究报道均是在2代玉米螟发生区，于玉米大喇叭口期或心叶末期，施用Bt制剂1次，与本研究在玉米心叶期喷施1次32000 IU/mg Bt G033A可湿性粉剂对玉米螟的平均防效及挽回产量损失率相当，但显著低于本研究在心叶期和穗期各防治1次（即分别防治1代及2代玉米螟低龄幼虫）的防治效果。

在黑龙江省2代玉米螟发生区，长期采取防治1代，压低2代的防治策略，但在玉米螟严重发生年份，只防治1代，2代发生为害仍较重。张万民等[23]发现在辽宁2代玉米螟发生区，单独防治1代玉米螟不能从根本上解决螟害问题；王喜印等[24]在辽宁省昌图县调查分析也发现，即使在 1代防治效果达86%以上时，2代也可能大发生，2代玉米螟发生轻重主要受田间湿度和天敌数量的制约。本研究表明，Bt G033A对2代区玉米螟防治效果较好，在心叶期和穗期各防治1次（即分别防治1代及2代玉米螟低龄幼虫），对玉米螟的平均防治效果达90.6%，挽回产量损失率7.8%，显著高于心叶期(1代)或穗期（2代）仅防治1次。因此，在玉米螟发生为害严重的2代区，可应用32000 IU/mg Bt G033A制剂量1500 g/hm2，于玉米心叶期和穗期各防治1次，提高防治效果，减轻为害损失；玉米螟发生为害较轻的2代区或1代区，可应用32000 IU/mg Bt G033A制剂量1500 g/hm2，于玉米心叶期防治1次就可控制玉米螟为害。