5種農(nóng)藥低空噴霧防治黃脊竹蝗成蟲效果分析

沈彩霞

(福建省三明莘口格氏栲自然保護(hù)區(qū)服務(wù)站 福建三明 365000)

黃脊竹蝗(CeracriskiangsuTsai)是中國產(chǎn)竹區(qū)的主要害蟲，主要危害毛竹(Phyllostachysedulis)、淡竹(Ph.glauca)、剛竹(Ph.sulphurea‘Viridis’)、石竹(Ph.nuda)和方竹(Chimonobambusaquadrangularis)等。其以跳蝻或成蟲取食寄主植物的葉片，為害嚴(yán)重時(shí)可食盡植物葉片。近年來，黃脊竹蝗在福建省三明市三元區(qū)、尤溪沙縣、邵武、順昌等地的毛竹林連續(xù)為害并相繼暴發(fā)成災(zāi)，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)毛竹遭受黃脊竹蝗為害時(shí)，竹林經(jīng)營者大多是噴施化學(xué)農(nóng)藥防治，雖然暫時(shí)能起到殺蟲控災(zāi)的目的，但也帶來了許多負(fù)面影響。探尋可適于防治黃脊竹蝗的無公害農(nóng)藥及其適用特點(diǎn)已成為生產(chǎn)上急待解決的問題。

植物源農(nóng)藥屬生物農(nóng)藥范疇，具有低毒低殘留、對有害生物高效、與環(huán)境和諧、對非靶標(biāo)生物相對安全等優(yōu)點(diǎn)[1]。近年來已有選用植物源農(nóng)藥防治林木害蟲的報(bào)道，如選用1.1%苦參堿粉劑防治竹斑蛾幼蟲[2]，采用植物源農(nóng)藥防治淡竹毒蛾幼蟲[3]、黃紋竹斑蛾幼蟲[4]以及杉木扁長蝽[5]，均取得了較好的效果，為林業(yè)害蟲無公害防治提供了借鑒。但上述研究在施藥技術(shù)上均采用人工地面噴霧、噴粉和噴煙，未見有采用無人機(jī)低空施藥防治黃脊竹蝗效果的報(bào)道。無人機(jī)低空施藥技術(shù)可按需對植物噴施農(nóng)藥，顯著提高施藥作業(yè)效率，達(dá)到精準(zhǔn)施藥效果，具有省費(fèi)節(jié)力、效率高、性能優(yōu)越和應(yīng)對突發(fā)災(zāi)害能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，近年來在中國發(fā)展迅猛，應(yīng)用廣泛。

為探索無人機(jī)低空施用植物源農(nóng)藥對于防治竹林黃脊竹蝗的效果，于2020年8月在毛竹林中建立試驗(yàn)區(qū)，選用1%苦參·藜蘆堿可溶液、1.5%苦參堿可溶液、25%阿維·滅幼脲懸浮劑、1.2%煙堿·苦參堿乳油和4%魚藤酮乳油等5種農(nóng)藥，采用植保無人機(jī)開展低空噴霧防治試驗(yàn)，以期為綜合防控黃脊竹蝗提供借鑒。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)區(qū)設(shè)在福建省三明市三元區(qū)(北緯26°5′，東經(jīng)117°5′)的莘口鎮(zhèn)和中村鄉(xiāng)。該地多為山地丘陵區(qū)，海拔320～570 m，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫19.6 ℃，最低氣溫為-7.1℃，最高氣溫為40.1 ℃，無霜期308 d，年降水量為1 520～1 860 mm。試驗(yàn)區(qū)毛竹林面積為256.6 hm2，試驗(yàn)靶向昆蟲及蟲態(tài)為黃脊竹蝗成蟲，林分蟲口密度為37～61頭/株，蟲株率為52.6%～81.7%。林分中分布有馬尾松(Pinusmassoniana)、杉木(Cunninghamialanceolata)、福建青岡(Cyclobalanopsischungii)和苦櫧(Castanopsissclerophylla)等主要伴生樹種。林下分布有杜鵑(Rhododendronsimsii)、紫萼(Hostaventricosa)、迎春(Jasminumnudiflorum)、地菍(Melastomadodecandrum)、山胡椒(Linderaglauca)、狗脊蕨(Woodwardiajaponica)、烏蕨(Stenolomachusana)、芒萁(Dicanopterisdichtoma)和淡竹葉(Lophatherumgracile)等植被[6-8]。試驗(yàn)區(qū)毛竹林基本情況見表1。

2 試驗(yàn)材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

1) 試驗(yàn)昆蟲。在黃脊竹蝗的成蟲初期，選擇晴好天氣于野外毛竹林內(nèi)捕捉黃脊竹蝗成蟲活體，經(jīng)室內(nèi)飼養(yǎng)2 d后，按試驗(yàn)預(yù)案要求分別挑取蟲體個(gè)頭相近、活動正常的成蟲活體分裝至各蟲籠備試。

2) 器材與農(nóng)藥。所用器材有：邊長為15 cm的養(yǎng)蟲籠；長70 cm、直徑30 cm的圓筒狀套籠(100目鋁紗網(wǎng)制成)；HWS-A100智能恒溫恒濕培養(yǎng)箱(上海仙象儀器儀表有限公司)；大疆T20植保無人機(jī)(額定載荷15 L，深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司)。參試農(nóng)藥有：1.5%苦參堿可溶液(內(nèi)蒙古帥旗生物科技股份有限公司)；25%阿維·滅幼脲懸浮劑(內(nèi)蒙古帥旗生物科技股份有限公司)；1.2%煙堿·苦參堿乳油(苦參堿含量0.7%，煙堿含量0.5%；內(nèi)蒙古帥旗生物科技股份有限公司)；4%魚藤酮乳油(河北天順生物公司)；1%苦參·藜蘆堿可溶液(陜西先農(nóng)生物科技公司)。試驗(yàn)輔助劑為“U伴”飛防專用助劑(北京廣源益農(nóng)化學(xué)有限責(zé)任公司)。

2.2 研究方法

2.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于預(yù)定毛竹試驗(yàn)林采用“對角線”法設(shè)立若干個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地，大小為0.067 hm2，在標(biāo)準(zhǔn)地中，隨機(jī)選取毛竹15株作為標(biāo)準(zhǔn)竹，在標(biāo)準(zhǔn)竹上選定標(biāo)準(zhǔn)枝并套籠，于噴藥前挑取備試的黃脊竹蝗成蟲放入籠中，每個(gè)套籠20頭成蟲。

2.2.2 藥劑濃度配制與施藥

將參試農(nóng)藥按藥劑與純凈水體積比分別配制成以下濃度水平：1.5%苦參堿可溶液和1.2%煙堿·苦參堿乳油設(shè)為1∶700、1∶1 000、1∶1 300[9-10]，25%阿維·滅幼脲懸浮劑設(shè)為1∶500、1∶700、1∶900[11]，1%苦參·藜蘆堿可溶液和4%魚藤酮乳油設(shè)為1∶400、1∶600、1∶800[12]，為方便描述上述5種藥劑的3種濃度水平均分別統(tǒng)稱為a濃度、b濃度和c濃度。

于2020年8月12—15日，選擇6∶00—9∶30(天氣多云，風(fēng)速1級、空氣濕度73%)時(shí)段，運(yùn)用大疆T20植保無人機(jī)噴施上述濃度的1%苦參·藜蘆堿可溶液、4%魚藤酮乳油、1.2%煙堿·苦參堿乳油、1.5%苦參堿可溶液和25%阿維·滅幼脲懸浮劑，原藥用量[13]均設(shè)為900 mL/hm2，按225 mL/hm2用量加入飛防專用助劑，每個(gè)處理3次重復(fù)，同時(shí)設(shè)立對照林分，對照林分則采用噴施與藥劑等量的“清水+U伴飛防專用助劑”。無人機(jī)航線飛行作業(yè)參數(shù)設(shè)為：定高6.5 m，速度2.0 m/s,噴頭流量4 700 mL/min，藥液用量60 000 mL/hm2。

2.2.3 藥劑防治效果

于施藥前和施藥后7 d分別開展竹林蟲情調(diào)查，詳細(xì)調(diào)查竹林中黃脊竹蝗成蟲蟲口密度和蟲株率，對比施藥前后蟲口數(shù)量的變化，分析低空農(nóng)藥噴霧對成蟲的防控效果，計(jì)算蟲口減退率和防治效果[14]。

2.2.4 農(nóng)藥對天敵的影響

于施藥前，在試驗(yàn)區(qū)竹林隨機(jī)選擇標(biāo)準(zhǔn)株，在標(biāo)準(zhǔn)株上掛設(shè)若干鳥籠，籠中分別放入大山雀(Parusmajor)、綠背山雀(Parusmonticolus)、煤山雀(Periparusater)、黃頰山雀(Parusspilonotus)、灰頭綠啄木鳥(Picuscanus)、大斑啄木鳥(Picoidesmajor)，每個(gè)籠放1只鳥，每天定時(shí)用預(yù)先準(zhǔn)備的昆蟲喂養(yǎng)并觀察其活動狀況。

2.2.5 數(shù)據(jù)處理與分析

藥后每天定時(shí)觀察套籠內(nèi)黃脊竹蝗成蟲活動狀況，以各處理的成蟲死亡率超過95%時(shí)即結(jié)束觀察停止試驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)并計(jì)算死亡率和校正死亡率[15]。

對試驗(yàn)獲取的數(shù)據(jù)采用SPSS17.0軟件進(jìn)行分析處理，顯著性檢驗(yàn)則采用新復(fù)極差法，檢驗(yàn)農(nóng)藥防治效果的差異顯著性。

3 結(jié)果與分析

3.1 無人機(jī)施藥效果

3.1.1 施藥后不同時(shí)間的藥效

從表2可知，施藥后不同時(shí)長，農(nóng)藥對黃脊竹蝗成蟲的作用差異較大，隨著藥后時(shí)間的延長，農(nóng)藥的作用逐步表現(xiàn)，黃脊竹蝗成蟲的死亡率不斷增加，藥5 d后，除25%阿維·滅幼脲懸浮劑外，其他4種藥劑均有2個(gè)濃度水平的成蟲死亡率達(dá)85.8%以上，1.5%苦參堿可溶液和1.2%煙堿·苦參堿乳油的成蟲死亡率最高，藥后6 d，25%阿維·滅幼脲懸浮劑亦有2個(gè)濃度水平的成蟲死亡率超過86.1%。藥后5 d，各藥劑的成蟲死亡率從高到低依次為：1.2%煙堿·苦參堿乳油、1.3%苦參堿可溶液、4%魚藤酮乳油、1%苦參·藜蘆堿可溶液、25%阿維·滅幼脲懸浮劑。表明參試藥劑的藥效不盡相同，藥劑發(fā)揮作用的時(shí)間差異顯著。

3.1.2 不同藥劑的殺滅效果

從表2和圖1—圖3可知，藥后前5 d，同一藥后時(shí)間，不同藥劑間的黃脊竹蝗成蟲死亡率差異顯著。方差分析結(jié)果顯示，在P<0.05水平下，藥后5 d，藥劑對黃脊竹蝗成蟲的作用是：1.5%苦參堿可溶液和1.2%煙堿·苦參堿乳油與4%魚藤酮乳油、1%苦參·藜蘆堿可溶液和25%阿維·滅幼脲懸浮劑間差異顯著，1.5%苦參堿可溶液與1.2%煙堿·苦參堿乳油間差異不顯著；4%魚藤酮乳油和1%苦參·藜蘆堿可溶液與25%阿維·滅幼脲懸浮劑間差異顯著，4%魚藤酮乳油與1%苦參·藜蘆堿可溶液則無顯著差異。藥后6 d，除25%阿維·滅幼脲懸浮劑外，其余各藥劑的成蟲死亡率均為90%以上，藥劑間的成蟲死亡率差異不顯著。分析表明，1.5%苦參堿可溶液和1.2%煙堿·苦參堿乳油2種農(nóng)藥對黃脊竹蝗成蟲的藥效相同且發(fā)揮較快、殺蟲作用強(qiáng)；4%魚藤酮乳油和1%苦參·藜蘆堿可溶液2種農(nóng)藥雖藥效相同，但藥效作用發(fā)揮相對較慢；25%阿維·滅幼脲懸浮劑由于其殺蟲機(jī)理較獨(dú)特，因此藥效作用發(fā)揮較遲緩。

表2 5種農(nóng)藥對黃脊竹蝗成蟲的殺滅效果

圖1 a濃度水平下5種農(nóng)藥對黃脊竹蝗成蟲的殺滅效果

圖2 b濃度水平下5種農(nóng)藥對黃脊竹蝗成蟲的殺滅效果

圖3 c濃度水平下5種農(nóng)藥對黃脊竹蝗成蟲的殺滅效果

3.1.3 不同濃度水平農(nóng)藥的殺蟲效果

從圖4—圖8可知，藥后的各時(shí)間段，c濃度水平的1.5%苦參堿可溶液、1.2%煙堿·苦參堿乳油、4%魚藤酮乳油、1%苦參·藜蘆堿可溶液和25%阿維·滅幼脲懸浮劑所表現(xiàn)出的殺蟲作用均較差，藥劑其余2個(gè)濃度水平表現(xiàn)出良好的殺蟲作用。方差分析結(jié)果顯示，藥后5 d，各藥劑對黃脊竹蝗成蟲作用的濃度水平均表現(xiàn)為：c濃度水平的藥劑與另2個(gè)濃度水平(a、b濃度水平)間呈顯著差異(P<0.05)，a濃度水平與b濃度水平間差異則不顯著。在試驗(yàn)設(shè)置的5種農(nóng)藥3個(gè)濃度水平中，均有1個(gè)濃度水平對黃脊竹蝗成蟲殺蟲效果不佳。表明農(nóng)藥的殺蟲作用與其濃度配比關(guān)系密切。

圖5 不同濃度水平的1.2%煙堿·苦參堿乳油對黃脊竹蝗成蟲的殺滅效果

圖6 不同濃度水平的4%魚藤酮乳油對黃脊竹蝗成蟲的殺滅效果

圖7 不同濃度水平的1%苦參·藜蘆堿可溶液對黃脊竹蝗成蟲的殺滅效果

圖8 不同濃度水平的25%阿維·滅幼脲懸浮劑對黃脊竹蝗成蟲的殺滅效果

3.1.4 農(nóng)藥的林間最佳濃度

分析可知(圖4—圖8)，不同濃度水平的5種農(nóng)藥對黃脊竹蝗成蟲防治效果差異較大，藥后6 d，參試農(nóng)藥有2個(gè)濃度水平對黃脊竹蝗成蟲的校正死亡率均為85%以上。根據(jù)“農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則”[16]，可確定各藥劑的林間最佳濃度水平，即：1.5%苦參堿可溶液和1.2%煙堿·苦參堿乳油2種農(nóng)藥的林間最佳濃度水平(藥劑與純凈水體積比)應(yīng)為1∶1 000，4%魚藤酮乳油和1%苦參·藜蘆堿可溶液2種農(nóng)藥的林間最佳濃度水平應(yīng)為1∶600，25%阿維·滅幼脲懸浮劑的林間最佳濃度水平應(yīng)為1∶700。

分析也顯示，施藥區(qū)與對照區(qū)間的黃脊竹蝗成蟲死亡率呈極顯著差異，表明5種農(nóng)藥采用植保無人機(jī)進(jìn)行低空噴霧防治黃脊竹蝗成蟲，殺滅效果理想，生產(chǎn)上可推廣應(yīng)用。

3.2 竹林噴藥效果分析

藥后7 d，于各施藥區(qū)和對照區(qū)分別調(diào)查黃脊竹蝗成蟲的蟲口數(shù)量，統(tǒng)計(jì)藥后蟲口密度和有蟲株率，分析各試驗(yàn)區(qū)的林間防治效果(表3)。分析可知，藥后7 d，在各施藥區(qū)的毛竹林中，黃脊竹蝗成蟲的蟲口密度和有蟲株率均呈大幅減少。除噴施c濃度水平的5種藥劑的毛竹林外，其余各施藥區(qū)的防治效果均在90%以上，防治效果十分理想。

表3 無人機(jī)噴霧防治黃脊竹蝗成蟲的林間效果

3.3 籠中天敵情況

對標(biāo)準(zhǔn)株籠中鳥類活動狀況觀察結(jié)果顯示，藥后8 d，預(yù)置于籠中的大山雀、煤山雀、綠背山雀、黃頰山雀、灰頭綠啄木鳥、大斑啄木鳥等鳥類均無異常表現(xiàn)，活動自如；同時(shí)在藥后8 d的在施藥區(qū)線路踏查時(shí)，在竹林中未發(fā)現(xiàn)死亡的鳥類等天敵，施藥前和藥后8 d毛竹林中天敵數(shù)量和種類的變化不大。表明試驗(yàn)選用的5種農(nóng)藥可有效控制黃脊竹蝗成蟲數(shù)量，同時(shí)對竹林生態(tài)環(huán)境安全，不會危害竹林鳥類等動物的生存。

4 結(jié)論與討論

黃脊竹蝗是為害毛竹林的主要害蟲，同時(shí)也威脅著其他竹類和農(nóng)作物的安全。本研究選用1.5%苦參堿可溶液、1.2%煙堿·苦參堿乳油、4%魚藤酮乳油、1%苦參·藜蘆堿可溶液和25%阿維·滅幼脲懸浮劑等5種農(nóng)藥，采用最佳林間濃度水平，即1∶1 000的1.5%苦參堿可溶液或1.2%煙堿·苦參堿乳油，或1∶600的4%魚藤酮乳油或1%苦參·藜蘆堿可溶液，或1∶700的25%阿維·滅幼脲懸浮劑，運(yùn)用植保無人機(jī)低空噴霧，藥后6 d其防治效果均在86.1%以上，可大幅降低竹林中黃脊竹蝗成蟲的蟲口數(shù)量。表明研究選用的5種農(nóng)藥對黃脊竹蝗成蟲有良好的殺蟲作用，可達(dá)到防控黃脊竹蝗成蟲等害蟲成災(zāi)的目的。

1.5%苦參堿可溶液、1.2%煙堿·苦參堿乳油、4%魚藤酮乳油和1%苦參·藜蘆堿可溶液等4種藥劑屬新型綠色環(huán)保殺蟲劑，具有很強(qiáng)的胃毒、觸殺作用，其殺蟲機(jī)理以拒食、麻痹、忌避、抑制呼吸作用、遏制其生長及干擾繁殖作用為主。25%阿維·滅幼脲懸浮劑為合成藥劑，以胃毒作用為主，主要遏制昆蟲蛻皮等生長發(fā)育行為，殘效期達(dá)15～30 d且耐雨水沖刷，在林間降解速度慢，對其他動物安全。研究采用5種藥劑性能穩(wěn)定，對靶標(biāo)昆蟲毒力強(qiáng)，藥后不易產(chǎn)生抗藥性，藥效期長，于空氣與土壤中易分解，對環(huán)境無污染，對非靶標(biāo)動物和施藥環(huán)境安全[17-19]。陳明[20]報(bào)道了1%苦參堿可溶性液等4種藥劑對黃刺蛾(Cnidocampaflavescens)幼蟲的防治效果，洪宜聰[21]報(bào)道了苦參堿對剛竹毒蛾(Pantanaphyllostachysae)幼蟲的防治效果，這些研究結(jié)果與本研究結(jié)果相似[22-25]。

研究設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)株籠中鳥類活動觀察結(jié)果表明，選用的5種藥劑只對靶標(biāo)昆蟲發(fā)揮作用，對竹林中大山雀等益鳥安全，與周邊環(huán)境相容性好，屬無公害防治藥劑，在有害生物防控生產(chǎn)實(shí)踐中可解決濫用化學(xué)農(nóng)藥所帶來的抗藥性、再增猖撅、殘留等“3R”問題。這與已報(bào)道的有關(guān)研究相符[26-27]。

本研究將植保無人機(jī)噴霧施藥技術(shù)引入有害生物防治生產(chǎn)中，并取得了良好的防治效果。無人機(jī)低空施藥技術(shù)具有操作簡單、省時(shí)降費(fèi)等優(yōu)點(diǎn)，解決了南方丘陵山地樹高林密、地形復(fù)雜和水源匱乏等自然因素給有害生物防控帶來的困難，與噴粉、噴霧等人工地面噴藥技術(shù)相比，可降低工作強(qiáng)度、節(jié)省工作量，解決勞動工資昂貴的問題，大幅降低防治費(fèi)用。無人機(jī)施藥是按預(yù)設(shè)的軌跡施藥，不會產(chǎn)生漏噴區(qū)，解決了常規(guī)施藥技術(shù)難免的漏藥難題。

黃脊竹蝗是聚集取食為害，其為害程度高，暴發(fā)性強(qiáng)，嚴(yán)重威脅了竹林生態(tài)安全[28]。生產(chǎn)上要以保護(hù)森林生態(tài)、維護(hù)林分的生物多樣性為目的，選用對周邊環(huán)境影響最小的農(nóng)藥，以最適濃度和用藥量，因地制宜采用施藥技術(shù)，制定出優(yōu)化、科學(xué)的防治方案。本研究選用的5種無公害農(nóng)藥對黃脊竹蝗成蟲防治效果理想，可廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，本研究明確了應(yīng)用植保無人機(jī)噴施5種農(nóng)藥防治黃脊竹蝗成蟲的藥劑最適田間濃度水平和用藥量，值得在有條件的地區(qū)推廣應(yīng)用。