无人机飞防喷施高效药剂防治松褐天牛

李长强,张倩,谢春春,赫传杰,李娟,朱宁波,秦一航,唐健,潘佳亮*

无人机飞防喷施高效药剂防治松褐天牛

李长强1,张倩2,谢春春3,赫传杰1,李娟1,朱宁波1,秦一航1,唐健1,潘佳亮1*

1. 国家林业和草原局生物灾害防控中心/林业有害生物监测预警国家林业和草原局重点实验室, 辽宁 沈阳 110034 2. 山东瑞达生态技术有限公司, 山东 济南 250000 3. 山东夏禾绿色防控研究院有限公司, 山东 济南 250000

为有效控制松材线虫病在胶东地区沿海防护林的蔓延危害，探究出防治媒介昆虫松褐天牛的高效药剂及其最适用药量，本实验借助无人机飞防技术，测定了5种不同化学药剂对其林间防治效果。结果表明，瑞达绿色防控药剂组合、8%氯氰菊酯微囊悬浮剂和48%噻虫啉悬浮剂对松材线虫病的防治效果最好，均超过95%；与对照区的松褐天牛诱捕数相比，8%氯氰菊酯微囊悬浮剂和48%噻虫啉悬浮剂施药处理区内平均诱捕得到的松褐天牛最少，虫口减退率分别为81.61%和71.26%，说明8%氯氰菊酯微囊悬浮剂和48%噻虫啉悬浮剂对松材线虫病和松褐天牛的林间防效相当；48%噻虫啉悬浮剂施药剂量300 g/hm2时对松褐天牛的防治效果优于150 g/hm2和450 g/hm2，每公顷喷液量在7.5 L的林间感病株率为0.06%，对松褐天牛的虫口减退率可达79.31%，林间防治效果显著。综合林间防效和施药费用，48%噻虫啉悬浮剂最适用药量为300 g/hm2，每公顷喷液量在7.5 L。因此，无人机喷施48%噻虫啉悬浮剂和8%氯氰菊酯微囊悬浮剂均可以显著降低松褐天牛虫口数量，降低松树感病率，有效减轻松材线虫病的蔓延扩散，具备大面积林间施用防治松褐天牛的潜能。

无人机飞防; 松褐天牛; 森林害虫防治

松褐天牛（）隶属于鞘翅目（Coleoptera），天牛科（Cerambycidae），沟胫天牛亚科（Lamiinae），墨天牛属（），被国内外列为危险性林业有害生物，同时也是我国头号检疫性林业有害生物松材线虫病（Pine wilt disease）的主要传播媒介，在我国东至台湾，南至广东，西至西藏，西北至秦岭，北至河北，东北至辽宁均有该虫分布[1]。近年来，松褐天牛的虫口密度快速增加，进一步加剧了松材线虫病在全国各地的扩散危害，致使整体防控形势较为严峻[2]。国内外学者针对松材线虫病的多年研究发现，降低媒介昆虫松褐天牛种群数量可以有效遏制松材线虫病的传播速度和危害程度。

沿海防护林是我国海岸带典型的生态系统，是抵御风暴潮、盐雾、风沙等自然灾害，美化海岸环境，保障人民生命财产安全的绿色屏障[3]。黑松和赤松是胶东地区沿海防护林的主要树种，也是松材线虫病的易感树种[4]，据统计，仅威海、烟台、青岛、日照等4市松材线虫病疫情发生面积就达7.58万hm2，占山东省疫情发生面积的99.97%，严重破坏沿海防护林的生态稳定性和防风固沙功能。同时，受当地土壤瘠薄、海风海雾、气候降雨等因素影响，胶东地区黑松林整体偏矮，林分密度大，松褐天牛的虫口密度较大，常规的防治方法难以起到标本兼治的效果[5]。为有效降低胶东地区黑松林松褐天牛虫口密度，遏制松材线虫病对沿海防护林的危害，本实验通过明确不同化学农药开展林间防效和最佳使用方法，为胶东地区松褐天牛防治提供更全面的参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验区设在山东省烟台市牟平区龙泉镇(E:121°46′33.84″～121°48′58.29″，N:37°18′54.45″～37°17′56.08″)，平均海拔110 m左右，该区域属于山丘地带，林内以黑松为主、少量赤松。松树的平均树高在10 m左右，树龄20～40年，胸径10～30 cm。

1.2 试验材料

1.2.1 防治对象药剂防治对象为试验松林分布区内的松褐天牛羽化成虫。

1.2.2 试验药剂48%噻虫啉悬浮剂（江西正邦作物保护股份有限公司）、40%噻虫啉悬浮剂（惠州市银农科技股份有限公司）、3%噻虫啉微囊悬浮剂（江苏功成生物科技有限公司）、8%氯氰菊酯微囊悬浮剂（重庆中邦药业（集团）有限公司）、瑞达绿色防控药剂组合（山东瑞达生态技术有限公司筛选的生物和化学药剂组合）。

1.2.3 试验设备无人机型号为大疆T30，作业幅宽10 m，雾滴覆盖密度在2～4个/cm2之间，雾滴覆盖均匀度在40～60%之间，符合试验要求，其中有效施药作业面积191.6 hm2，空白对照区面积31.75 hm2。

1.3 试验方法

1.3.1 不同药剂对松褐天牛林间防效测定本实验选取立地条件和松材线虫病疫情危害程度相似的6个区域作为试验区，共设48%噻虫啉悬浮剂、40%噻虫啉悬浮剂、3%噻虫啉微囊悬浮剂、8%氯氰菊酯微囊悬浮剂、瑞达绿色防控药剂组合等5个施药处理组，清水作为空白对照。在松褐天牛成虫羽化后的2021年6月4日-8日，2021年7月4日-5日，2021年8月8日-9日，利用无人机分三次向试验区域喷施药剂。

1.3.2 不同施药剂量对松褐天牛林间防效测定以48%噻虫啉悬浮剂为供试药剂，选取立地条件和疫情危害程度相似的4个区域作为试验区，分别喷施150 g/hm2、300 g/hm2和450 g/hm2的48%噻虫啉悬浮剂，清水作为空白对照，测定不同施药剂量48%噻虫啉悬浮剂对松褐天牛林间防效影响。

1.3.3 不同喷液量对松褐天牛林间防效测定综合选取防治效果和使用成本最优的300 g/hm2的48%噻虫啉悬浮剂作为供试药剂，分别稀释至7.5 L/hm2、11.25 L/hm2、15 L/hm2喷液量，测定不同喷液量对松褐天牛林间防效影响。

1.3.4 调查与统计（1）无人机遥感监测在开展施药前和最后一次施药后60 d分别开展1次松树变色立木无人机遥感数据采集，统计不同试验区域内病死松树数量，计算校正病死树减退率。

病死树减退率=(第一次调查病死树数量-第二次调查病死树数量)/第一次调查病死树数量×100%。

校正病死树减退率（%）=｛[(1-阴性对照处理区病死树减退率）-（1-试验药剂处理区病死树减退率）]/（1-阴性对照处理区病死树减退率）｝×100%。

（2）松褐天牛虫口密度监测松褐天牛羽化前，在每个试验区内悬挂3个诱捕器，每隔3 d实时统计施药前至最后一次施药后60 d诱捕器内的松褐天牛数量，通过对比施药区和对照区诱捕到的活虫数量，分析施药后的虫口相对减退率。式中CK为对照区诱捕器诱捕的虫口数量，PT为施药区诱捕器诱捕的虫口数量。采用DPS 18.10软件邓肯氏新复极差法分析处理间防效差异显著性。

虫口相对减退率=（CK-PT）/CK×100%

2 结果与分析

2.1 不同药剂林间防效对比

不同药剂林间防效结果显示，供试的5种药剂对松材线虫病均表现出一定的防治效果（表1）。无人机调查结果显示，5种药剂对松材线虫病的防治效果从大到小分别为：瑞达绿色防控药剂组合＞8%氯氰菊酯微囊悬浮剂＞48%噻虫啉悬浮剂＞3%噻虫啉微囊悬浮剂＞40%噻虫啉悬浮剂，除40%噻虫啉悬浮剂外，防治效果均显著高于空白对照组，其中瑞达绿色防控药剂组合、8%氯氰菊酯微囊悬浮剂、48%噻虫啉悬浮剂三种药剂防治效果最好，均超过95%。

表 1 林间喷施不同药剂对松材线虫病的防治效果

林间松褐天牛诱捕器调查结果显示（图1），从6月10日第一次无人机施药后至9月10日间，施用48%噻虫啉悬浮剂、8%氯氰菊酯微囊悬浮剂两个区域内诱捕得到的松褐天牛总量最少，防治效果较为突出，与对照区相比，虫口减退率分别为71.26%和81.61%。两种药剂相较之下，48%噻虫啉微囊悬浮剂在施药前期虫口减退率优于8%氯氰菊酯微囊悬浮剂，说明在天牛羽化初期起到的防治效果更佳。

图 1 不同施药处理区松褐天牛数量变化趋势

2.2 药剂不同施用剂量对松褐天牛林间防效

48%噻虫啉悬浮剂不同施药剂量对松褐天牛林间防效结果显示（表2），48%噻虫啉中剂量组和高剂量组林间松褐天牛诱捕数量无显著差异，均低于48%噻虫啉低剂量组和空白对照组，表明48%噻虫啉悬浮剂使用剂量达到300 g/hm2后，提高药剂使用剂量无法显著提高药剂防治效果，且施药成本会提升18.75%。

表 2 不同施药剂量对松褐天牛的林间防效

注：表中数值后有不同字母表示经Ducan多重比较后差异显著(<0.05)。

Note: Different letters after the values in the table indicate significant difference after Ducan multiple comparison (<0.05).

2.3 药剂不同喷液量对松褐天牛林间防效

不同喷液量对松褐天牛林间防效结果显示（表3），不同喷液量的48%噻虫啉悬浮剂（300 g/hm2）对变色松树感病率防治效果均在90%以上，但随着喷液量增加、药剂浓度下降、松褐天牛林间防效略有下降，且无人机单次施药面积较少导致防治成本显著提高。因此使用高浓度48%噻虫啉悬浮剂（300 g/hm2，每公顷喷液量7.5 L）防治效果最佳。

表 3 不同药剂浓度对松褐天牛的林间防效

3 结论与讨论

松褐天牛是我国松材线虫病的主要传播媒介，针对其开展化学防治是控制松材线虫病疫情危害的重要技术手段。据统计，2019年和2020年全国松材线虫病疫情发生省份的防治用药量达1 914.00 t和2 417.25 t，其中媒介昆虫化学防治药剂用量分别为1 742.64 t和2 168.19 t，并呈逐年上升趋势[6]。胶东地区沿海防护林因黑松纯林较多，且松材线虫病危害严重，主要应用化学药剂防治[7]、引诱剂防治[8]和生物防治[9]。但通过林间实际防治成效来看，化学药剂防治林间防治效果最好，不仅可以有效降低松褐天牛虫口密度，还可以快速减轻松材线虫病疫情危害。李涛等[7]研究发现8%氯氰菊酯触破式微囊悬浮剂和3%噻虫啉缓释型微囊悬浮剂可有效降低褐梗天牛虫口密度，校正防治效果可达65.78%～82.93%。邓珅钏等[10]比较了8种杀虫剂对松褐天牛的林间防治效果，发现不同药剂在防治效果、速效性、持效期上均有一定差异。2020年和2021年上半年山东省媒介昆虫化学防治媒介昆虫的用药量分别达到632.04 t和464.36 t，该用量在全国疫情发生区域内高居首位，但用药种类繁多，药效参差不齐，造成部分地区的实际防治效果不甚理想，因而有效筛选和规范胶东地区松褐天牛化学防治，建立适合胶东地区的松褐天牛防治技术体系，对于控制媒介昆虫携带松材线虫扩散传播十分重要。

尽管目前已有大量针对化学药剂防治松褐天牛研究，但多数研究更侧重于对松褐天牛本身的防控效果，其对松材线虫病的实际防控效果研究较少。因而本研究从病死松树和松褐天牛数量两个方面系统评价了目前林间应用较多的5种化学防治药剂对松褐天牛和松材线虫病的防治效果，结果表明8%氯氰菊酯微囊悬浮剂、48%噻虫啉悬浮剂和瑞达绿色防控药剂组合这三种药剂对松褐天牛和松材线虫病的防治效果均较好，其中8%氯氰菊酯微囊悬浮剂是目前林间应用较多的化学药剂，瑞达绿色防控药剂组合单次成本偏高，侧重用于需重点生态和环境保护的区域，适用于对松林病虫害的综合治理和持续控制，大规模林间应用仍需进一步试验验证。48%噻虫啉悬浮剂原用于农业，近2年登记可用于松褐天牛防治，相关系统性研究报道较少[11,12]。因而为进一步明确48%噻虫啉悬浮剂的林间最佳使用方法，科学提供松褐天牛化学防治的轮换用药选择，减缓松褐天牛产生耐药性，本研究对48%噻虫啉悬浮剂开展林间防效试验，发现该药剂的最佳施用剂量为300 g/hm2，每公顷喷液量7.5 L。

综上所述，林间利用植保无人机喷施化学药剂毒杀松褐天牛兼具节省劳动力、防治成效快、克服自然灾害发生等诸多优点，对天牛起到的防治果显著，8%氯氰菊酯微囊悬浮剂、48%噻虫啉悬浮剂两种药剂可优考虑作为松褐天牛防治药剂，在胶东地区黑松林轮换使用。具体林间应用还应结合防治成本、环境毒性等综合选择。

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Unmanned Aerial Vehicle Control ofby Spraying Highly Effective Insecticides

LI Chang-qiang1, ZHANG Qian2, XIE Chun-chun3, HE Chuan-jie1, LI Juan1, ZHU Ning-bo1, QIN Yi-hang1, TANG Jian1, PAN Jia-liang1*

1.110034,2.250000,3.250000,

In order to control the spread of pine wilt disease in coastal shelter forest in Jiaodong area, the high-efficiency pesticide and its optimal dose for controlling the vector insectwere screened. In this experiment, the field control effects of 5 different pesticides sprayed by UAV were determined. The results showed that the Ruida pesticide, 8% cypermethrin microcapsule suspension and 48% thiacloprid suspension had the best control effect against pine wilt disease, all of which were more than 95%. Compared with the trapping number ofin the control group, the average number of trappedin the treatment group with 8% cypermethrin microcapsule suspension and 48% thiacloprid suspension was the least, with the population reduction rate of 81.61% and 71.26% respectively, indicating that the control effect of two agents on pine wilt disease andwere similar. The optimal dosage of 48% thiacloprid suspension againstis 300 g/hm2,which is better than that of 150 g/hm2and 450 g/hm2. The susceptible plant rate was 0.06% and the population reduction rate ofwas 79.31% when the spraying volume was 7.5 L/hm2. Considering the control effect and application cost, the most suitable dosage of 48% thiacloprid suspension is 300 g/hm2with the volume of 7.5 L/hm2. Therefore, UAV spraying 48% thiacloprid suspension and 8% cypermethrin microcapsule suspension can significantly reduce the number of, and effectively reduce the spread of pine wilt disease, which has the potential to controlin a large area of forest.

Unmanned aerial vehicle control;; forest pestcontrol

S736

A

1000-2324(2022)06-0878-05

2022-11-25

2022-11-28

松材线虫病精细化防控研究(SDXH2021YJ01)

李长强(1996-),男,硕士研究生,助理工程师,主要从事林业有害生物防控. E-mail:1961293595@qq.com

Author for correspondence.E-mail:panjialiang1987@126.com

10.3969/j.issn.1000-2324.2022.06.011