韦振飞,何燕芳,覃 艳,闭闻文,马秋明,韦玉全,梁永检*
(1. 广西横州市植物保护站,广西 横州 530300;2. 广西农业科学院/中国农业科学院甘蔗研究中心/农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西甘蔗遗传改良重点实验室,广西 南宁 530007;3.广西南亚热带农业科学研究所,广西 龙州532415;4. 广西科学技术出版社有限公司,广西 南宁 530022;5. 广西横州市云表镇农业水利站,广西 横州 530300;6. 广西横州现代农业产业园管理中心,广西 横州 530300)
甘蔗(Saccharum spp.)为禾本科甘蔗属植物,是我国最重要的糖料作物,其产量和产值仅次于粮食、油料和棉花,在我国农业经济中占有重要地位[1]。广西作为全国第一大甘蔗生产区,甘蔗种植面积约86万hm2,产糖量最高时达942万t,种植面积占全国60%以上,产量占全国70%以上[2],是我国蔗糖产业的坚实保障。然而,长期以来单一连作及使用化学农药,使甘蔗病虫害的发生与危害日益严重。甘蔗螟虫是严重危害甘蔗的害虫之一,在甘蔗的整个生长阶段都可进行为害。广西蔗区的甘蔗螟虫主要有二点螟(Chiloinf uscatellusSnellen)、 条 螟(Proceras venosatusWalker)、黄螟(Tetramoeras chistaceanaSnellen)及红尾白螟(Tryporyza intacta Snellen)[3]。据田间调查,螟虫为害可严重降低甘蔗产量及含糖量[4-6],因此,防治甘蔗螟虫是提高甘蔗产量和含糖量的重要措施之一。
自20世纪30年代开始,我国开始研究利用赤眼蜂(Trichogramma)防治甘蔗螟虫,至今在各大蔗区陆续试验,获得了明显的成效。利用赤眼蜂不仅能够防治螟虫,而且不会产生抗药性,同时减少田间化学农药的使用量和使用次数,减轻环境污染的问题,促进甘蔗糖业的可持续发展。为进一步了解赤眼蜂在广西防治甘蔗螟虫的防效及经济效益,我们于2021年在广西农垦良圻农场开展释放赤眼蜂防治甘蔗螟虫的田间试验,旨在调查人工释放赤眼蜂防治甘蔗螟虫的田间效果及综合效益,为广西甘蔗螟虫防治工作提供依据,促进生物防治螟虫技术的进一步推广。
供试赤眼蜂为螟黄赤眼蜂,由广西合一生物防治技术有限公司提供。每张蜂卡有效蜂量大于1000头。
放蜂区为广西农垦良圻农场有限公司一分场和七分场,随机选取4块蔗田,甘蔗品种为桂柳05136;对照区位于大兴村内,随机选取4块不放蜂蔗田,甘蔗品种同为桂柳05136。试验期间,放蜂区和对照区使用相同农药,除施药次数和放蜂次数外,其他田间管理措施均相同。
赤眼蜂的田间释放时间依据蔗区的螟虫预测预报情况确定,分5个批次释放,具体释放时间如表1所示。释放方法为在蔗田内人工放置蜂卡。放蜂区甘蔗种植行距为1.2 m,每隔10行甘蔗设1行蜂卡放置行,在放置行每隔20步放置1蜂卡,蜂卡放置密度为75张/hm2,当天领用的蜂卡当天在田间放置完毕。
表1 赤眼蜂释放方式
田间调查采用五点取样法,每点连续查20株,共查100株,每点统计16 m行长的有效茎数(株高≥1.3 m)和断尾株数,记录每点的每株节数、螟害株数及螟害节数;连续测量20株有效茎的株高和茎径。按以下公式计算:
参照广西壮族自治区地方标准《甘蔗田间产量预估方法》(DB 45/T 2179-2020)[7]计算每公顷理论产量:
每公顷理论产量(t)=0.7854×茎径2×(株高-30)×有效茎数/hm2。
根据谭裕模等[8]方法估算理论蔗糖分:
理论糖分=0.0006×螟害节率2-0.1001×螟害节率+15.959。
在放蜂区随机调查40名农民对放蜂区防治螟虫满意度。以满分为100分,分三个等级,分别为满意(85~100分)、较满意(60~84分)、不满意(0~59分),记录农民评分情况。总体满意度按以下公式计算:
满意度=(满意人数×100+较满意人数×75 +不满意人数×50)/(调查人数×100)×100%。
以螟害节率、螟害株率和平均蔗株断尾率为主要指标,比较放蜂区和常规防治区对甘蔗螟虫的防治效果。由表2看出,与常规防治方法相比,释放赤眼蜂使螟害节率降低84.04%,螟害株率降低57.21%,蔗株断尾率降低57.29%,防治效果明显提高。
表2 放蜂区与常规防治区螟害节率、螟害株率、平均蔗株断尾率对比
分别测量放蜂区和常规防治区甘蔗的平均株高和茎径,比较释放赤眼蜂和常规防治法对甘蔗植株生长的影响。从图1和图2可知,放蜂区甘蔗平均株高比常规防治区增加了4.56%,平均茎径比常规防治区增加了6%。由此可见,与常规防治方法相比,放蜂区的甘蔗生长情况整体较优。
图1 放蜂区与常规防治区的甘蔗株高对比
图2 放蜂区与常规防治区的甘蔗茎径对比
通过统计放蜂区和常规防治区的每公顷有效茎数,计算平均每公顷理论产量及理论蔗糖分,对比分析释放赤眼蜂对甘蔗产量和糖分的影响。从表3可知,尽管从有效茎数上来看,常规防治区的有效茎数更高,但放蜂区的平均每公顷甘蔗产量比常规防治区的高9.95 t,提高了12.07%。结合图1和图2分析可知,放蜂区的植株更为粗壮,单株占用空间比例更大,从而导致单位面积有效茎数低于常规防治区,但从群体产量上看,以放蜂区甘蔗产量较高。
表3 放蜂区与常规防治区的甘蔗理论产量对比
放蜂区和常规防治区理论蔗糖分对比如图3所示。放蜂区的理论蔗糖分为15.71%,比常规防治区高1.17%。与常规防治方法相比,释放赤眼蜂防治螟虫的甘蔗蔗糖分更高。
图3 放蜂区与常规防治区的甘蔗理论蔗糖分对比
放蜂期间,分别调查放蜂区及常规防治区农民使用农药次数,调查结果如表4所示。与常规防治方法相比,释放赤眼蜂能使农民用药减量达63.7%,环境效益明显。
表4 放蜂区及常规防治区用药情况对比
经统计,放蜂区与常规防治区平均每公顷甘蔗收入与支出情况如表5所示。常规防治区甘蔗螟虫防治成本共计2085.75元/hm2;放蜂区每公顷蜂卡成本为1293.75元,放蜂人工成本每公顷60.00元,每公顷农药防治成本为756.00元,总防治成本为2109.75元/hm2。两种防治方法成本相近,释放赤眼蜂处理略高于常规防治处理。
表5 放蜂区及常规防治区的经济效益对比
放蜂区平均每公顷总收入为46162.50元,比常规防治区增收4951.00元,增收率达13.17%。
农民满意度调查时,放蜂区内40名随机调查的农民中,30人评分在85~100分之间,表现为满意,占比75%;10人评分在60~84分之间,表现为基本满意,占比25%。总体满意度为93.75%,表明农民对放蜂防治整体效果认可度较高。放蜂区农民满意调查结果,如表6所示。
表6 放蜂区农民满意度调查结果
我国对赤眼蜂的研究始于1934年[9],1936年开始进行赤眼蜂防治甘蔗螟虫的应用试验[10],并于1958年在广东顺德成立首个赤眼蜂站[11]。经过几十年的发展,我国在利用赤眼蜂防治甘蔗螟虫方面取得了明显防效。前人研究表明,利用赤眼蜂能有效降低甘蔗螟虫为害,减少螟害节率、螟害株率及断尾率,增加有效株数,提高甘蔗含糖量、产量及蔗茎田间锤度[12-15]。本调查结果表明,与常规防治区相比,放蜂区甘蔗平均株高、茎径均有提高,生长更好;与常规防治方法相比,释放赤眼蜂使螟害节率、螟害株率、断尾率平均下降了84.04%、57.21%、57.29%,防治效果提高明显,这一结果与前人研究结果基本一致。
谭裕模等[8]通过对崇左市5个蔗区调查,分析不同螟害节率对蔗糖分的影响,并计算出蔗糖分和螟害节率的回归函数,认为平均函数方程计算的蔗糖分接近客观结果;甘蔗螟虫为害程度与甘蔗产量和糖分关系密切,螟害株率、螟害节率、断尾率和有效株数可影响甘蔗产量,螟害节率可影响蔗糖分。本研究基于茎径及有效茎数计算每公顷理论产量,并参考谭裕模等[8]的方法通过螟害节率估算蔗糖分。结果表明,虽然放蜂区内有效茎数低于常规防治区,但是放蜂区内甘蔗株高更高,茎径更粗,螟害节率更低,因此总体产量及理论蔗糖分高于常规防治区。
长期以来,我区主要依赖呋喃丹、甲拌磷、甲基异柳磷等高毒农药进行甘蔗螟虫防治[16-17],不仅引起了“3R”(抗药性Resistance、再猖獗Resurgence、残留Residue)问题,同时也使生态环境遭受严重破坏,天敌昆虫数量锐减甚至消失,自然因子抑制蔗螟作用降低,蔗螟防治工作陷入用药越多,抗性越强,防治越难的局面[11]。本调查发现,释放赤眼蜂能使农药使用减量63.70%,且经济效益增长10%以上,在提高收益的同时减少农药对生态环境的负面影响,对构建作物—害虫—天敌三者相互关联、相互制约的农田生态系统,维护农田生态平衡,建立防治螟虫长效机制有积极意义。农药的使用方法、剂量及用药时间都有严格界定,需要掌握好农药的特性和科学使用方法才能有效控制虫害,受限于蔗农自身文化水平和新技术的接受和应用,存在农药使用不当从而影响药效,造成防治效果不佳的现象[18]。而放蜂技术简便、安全,放蜂劳动强度和人工成本较低,放蜂区农民总体满意度高达93.75%,不满意人数为0,表明该项技术农民满意程度、接受程度较高,有利于该项防治技术的推广应用,达到预定的防治目标。
从整体上看,与常规防治方法相比,释放赤眼蜂防治甘蔗螟虫防效提升明显,理论单位面积甘蔗产量、理论蔗糖分均有提高,该项防治技术对生态环境友好,经济效益提高明显,农民群众满意度高,可在甘蔗种植区内推广应用。影响赤眼蜂防治甘蔗螟虫效果的因素众多,包括寄生性、气候环境、化学农药、田间环境、放蜂数量等[19]。因此,在今后的推广及应用研究中,应遵循科学发展规律,积极探索依托于赤眼蜂防治甘蔗螟虫的防治技术等生物防治为主的绿色防控技术及推广路径,切实解决农民生产实际问题,不断提高绿色防控技术的实用性和可操作性。