时荣荣 王庆雷
(沧州市农林科学院 河北沧州 061001)
花生是我国最重要的油料作物和经济作物,总产量占全球的40%左右[1-2]。 蛴螬是花生田的地下害虫优势种群,主要啃食花生种芽、幼根、果针、初生果荚和荚果, 造成缺苗断垄以及花生产量和品质的下降,花生因蛴螬危害一般造成减产20%~40%,严重的减产70%~80%,甚至绝收[3-4]。 传统蛴螬防治以化学防治为主,但化学农药长期过度使用引起的安全性差、高残留、抗药性、环境污染等一系列问题越来越受到人们的重视[5]。 且蛴螬长期栖息于土壤中,为害隐蔽,通常使发现为害和施用药剂滞后,不好把握防治时机[6],导致地下害虫防治成为花生生产中的难题。
白僵菌以其杀虫谱广、致病力强、应用效果好、无残留、对非靶标生物安全等特点,广泛应用于农业病虫害防治中。 但白僵菌专化性较强,各菌株之间毒力差别较大, 因此在应用真菌进行生物防治的过程中,针对不同地区、不同种类的害虫经常要挖掘土著病原真菌和筛选高毒力菌株。
本研究根据白僵菌可以在野外长期存活的特点,将筛选到的高毒力白僵菌菌株制成可湿性粉剂,在播种期时随花生一起施入土壤中, 考察评价其对蛴螬的控制效果。
供试菌株:布氏白僵菌(Beauveria brongniartii)BJ4-28 分离自河北沧州采集的金龟子僵死成虫,菌种保存于沧州市农林科学院植物保护研究所。
供试昆虫:供试暗黑鳃金龟(Holotrichia parallela)幼虫由沧州市农林科学院植物保护研究所提供。
1.2.1 孢子悬浮液的配置 取培养15 d 左右的白僵菌,在超净工作台内加入含0.05% Tween-80 的蒸馏水刮除菌落,洗出平皿内的孢子,转移到灭菌的三角瓶中,使用恒温磁力搅拌器中速搅拌20 min,使其均匀分散,配置成母液。
按照10 倍稀释法将菌液稀释,在显微镜下用血球计数板计数分生孢子数,5 次重复。 然后将分生孢子浓度稀释至1×108CFU/mL、1×107CFU/mL、1×106CFU/mL、1×105CFU/mL、1×104CFU/mL 5 个浓度的孢子悬浮液备用。
孢子浓度(CFU/mL)=每小格内孢子数平均值×4×106×稀释倍数
1.2.2 对蛴螬的室内毒力测定 将不同浓度孢子悬
浮液分别拌于100 g 灭菌的干燥土中, 并混匀,使土的湿度为18%, 最终生测浓度为2×107CFU/g、2×106CFU/g、2×105CFU/g、2×104CFU/g、2×103CFU/g。六孔生测板每个孔内接入1 头2 龄暗黑鳃金龟幼虫,并放入5~6 粒浸泡发芽的麦粒,将拌好的土均匀分装至相应浓度下的生测板中, 然后放置于温度为26°C,光照L∶D 为14∶10 的培养箱中饲养。 每个重复36 头,3 个重复。 以0.05% Tween-80 无菌水作为阴性对照,将其加入到灭菌的干燥土中,以使土的湿度为18%。 每5 d 观察1 次,并视取食情况添加新的麦粒,保持六孔板内的土壤湿度适宜,连续观察30 d。统计死虫数,并计算试虫死亡率、校正死亡率。
死亡率=(试虫总数-活虫数)/试虫总数×100%
校正死亡率=[(处理组死亡率-对照组死亡率)/(1-对照组死亡率)]×100%。
1.2.3 田间药效试验 将上述BJ4-28 菌株制成含量为1×1010CFU/g 的可湿性粉剂,备用。 田间试验于2023 年5 月在沧州市农林科学院前营试验站进行,该地块常种植花生,虫口基数较大,土壤肥力中上、地势平坦、排灌方便、周围无高秆作物。 播前撒施复合肥40 kg,深耕旋地,平整土面。 起垄种植,垄宽0.6 m,双行双粒播种,12 000 株/亩。
(1)试验设计:试验共设5 个处理,①用4 kg/亩菌剂穴施处理; ②用6 kg/亩菌剂穴施处理; ③用8 kg/亩菌剂穴施处理; ④化学药剂处理区用高巧(60%吡虫啉)30 mL +水250 mL 拌种; ⑤空白对照区。 每个处理3 次重复, 每小区面积为66.7 m2,共15 个小区。
(2)虫口密度调查:花生收获前7 d 进行取样调查,每个处理随机取5 点,每点取1 m2,调查蛴螬头数,计算防虫效果。
(3)花生被害情况及产量调查:收获时每小区随机5 点取样,对花生进行受害调查,每点取1 m2,调查花生荚果受害情况, 并根据花生受害程度做分级处理,计算出各处理的受害指数,最后对试验小区收获的花生进行测产,计算花生产量。
花生荚果分级标准[7],0 级:荚果完好,无被害状;1 级:果皮受害,形成麻果,果仁完好;2 级:果皮穿孔,半数果仁受害;3 级:果仁全部受害,无完好果仁。
计算各处理对蛴螬的防治效果及增产效果,并使用DPS 对结果进行统计学分析。
防虫效果=[(对照区虫口数-药剂处理区虫口数)/对照区虫口数]×100%
受害指数=(各级受害数×相对级数值)/(调查总数×最高级值)×100%
防治效果=[(对照区荚果受害指数-药剂处理区荚果受害指数)/对照区荚果受害指数]×100%
干果亩产量=湿果亩产量×50%×85%
增产效果=(药剂处理区产量-对照区产量)/对照区产量×100%
由图1 可知,处理30 d 后,在含有白僵菌BJ4-28浓度2×103CFU/g、2×104CFU/g、2×105CFU/g、2×106CFU/g、2×107CFU/g 的土壤中, 暗黑鳃金龟2 龄幼虫的死亡率分别是5.56% 、8.33% 、27.78% 、61.11%、83.33%。 证明该菌株能够有效侵染目标昆虫,且浓度越高致死作用越强。 该菌株对暗黑鳃金龟2 龄幼虫的致死中浓度LC50为1.53×105CFU/g,而在2×107CFU/g 浓度菌量条件下,LT50为15.69 d (R2=0.976 4)(图2)。
图1 白僵菌BJ4-28 菌株对暗黑鳃金龟幼虫的毒力
图2 白僵菌BJ4-28 菌株对暗黑鳃金龟幼虫的毒力回归线
由表1 可知,随着施用剂量的增加,防虫效果明显提升,亩施白僵菌BJ4-28 菌剂4 kg、6 kg、8 kg 3 个处理的防治效果分别为28.30%、45.28%、81.13%,使用高巧拌种防治效果为77.36%。由表2 可知,每亩施用8 kg 菌剂剂量处理下,花生好果数明显增加,受害指数显著低于空白对照,防效最高为79.45%,增产效果18.21%,此处理与化学农药处理效果差异不显著。
表1 不同处理蛴螬平均虫口密度
表2 不同剂量白僵菌处理对花生防治及增产效果的影响
鉴于病原真菌的毒力易受其地理种群及目标害虫的影响, 所以应用昆虫病原真菌防治害虫必须筛选针对靶标昆虫具有高毒力的菌株。 除此之外, 还要把握防治时机及使用方法, 才能取得良好的防治效果。
金龟子除成虫期外均在土壤中生活, 发育历期较长,对花生的整个生育期皆可为害。 近年由于秸秆还田,使用未腐熟的有机肥吸引金龟子产卵,暖冬、防治不利等因素使得虫量逐年积累, 造成蛴螬危害日益严重[8-9]。 且由于蛴螬隐蔽于地下,难以预期为害,现花生又多为覆膜种植,加大了施药难度[10]。本试验根据白僵菌能够在土壤中存活的特性, 在花生播种期施用,将施菌与播种同时进行,既简化了农事操作,又能达到防虫的效果,易于被农民接受。
白僵菌需要一定剂量才能达到有效的杀虫目的,且不同菌株的有效杀虫剂量也不尽相同,所以明确该菌株的施药剂量及施药方式是必须的。
本研究所述BJ4-28 菌株对暗黑鳃金龟毒力较强, 而暗黑鳃金龟是沧州地区花生田蛴螬最大优势种,约占蛴螬总发生量的88.2%[11],所以田间试验效果较好, 而其对于其他种类地下害虫的防治效果有待进一步验证。