金 濤,鐘義海,林玉英,彭正強(qiáng),韓文素,高景林
(中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護(hù)研究所,農(nóng)業(yè)部熱帶農(nóng)林有害生物入侵監(jiān)測(cè)與控制重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室,海口 571101)
蜜蜂是一種重要的社會(huì)性昆蟲,不僅能為人類提供優(yōu)質(zhì)的蜂產(chǎn)品,而且作為模式生物用于科學(xué)研究,更重要的是對(duì)農(nóng)作物授粉、瀕危植物保護(hù)和生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)都具有重要意義。僅在我國(guó)海南地區(qū),目前人工建立的蜂群達(dá)到15.6萬群,蜂農(nóng)超過1.5萬戶,年產(chǎn)蜂蜜約1 000 t。蜜蜂產(chǎn)業(yè)是海南中部六市縣的重要扶貧產(chǎn)業(yè)之一,蜜蜂授粉是海南熱帶高效農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效綠色發(fā)展的重要抓手,保護(hù)蜜蜂產(chǎn)業(yè)健康有序的發(fā)展是踐行當(dāng)前農(nóng)村生態(tài)文明建設(shè),全面推動(dòng)農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展的切實(shí)有力舉措之一。
蜂巢小甲蟲AethinatumidaMurray,隸屬鞘翅目Coleoptera露尾甲科Nitidulidae,是一種為害蜜蜂種群的危險(xiǎn)性入侵害蟲,世界動(dòng)物衛(wèi)生組織(World Organisation for Animal Health)將蜂巢小甲蟲列為蜜蜂六大重要病原物之一(朱事康等,2011)。該蟲原產(chǎn)于非洲撒哈拉沙漠以南地區(qū),自1996年在美國(guó)南卡羅萊納州首次發(fā)現(xiàn)該蟲為害后,已經(jīng)廣泛蔓延至25個(gè)州(Jayetal., 2003),給美國(guó)養(yǎng)蜂業(yè)造成重大損失。隨后,澳大利亞、埃及、加拿大、菲律賓、韓國(guó)及拉丁美洲的一些國(guó)家相繼發(fā)現(xiàn)該蟲(Peteretal., 2008; Peteretal., 2016; Hasanetal., 2017),對(duì)全世界蜜蜂產(chǎn)業(yè)造成的損失難以估量。我國(guó)于2017年10月在廣東省汕尾新田鎮(zhèn)蜂群內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)蜂巢小甲蟲為害,2018年6月在廣州的意蜂試驗(yàn)蜂場(chǎng),也發(fā)現(xiàn)蜂巢小甲蟲為害情況(趙紅霞等,2018),隨后在廣西省和云南省也相繼發(fā)現(xiàn)小規(guī)模蜂巢小甲蟲為害(蜜蜂產(chǎn)業(yè)行業(yè)內(nèi)通報(bào))。在海南地區(qū),2018年8月在昌江縣昌化鎮(zhèn)發(fā)現(xiàn)近400箱中蜂被蜂巢小甲蟲為害,9月,在白沙縣細(xì)水鄉(xiāng)的約1 400箱中蜂種群中,也發(fā)現(xiàn)該蟲為害。蜂巢小甲蟲已成為威脅我國(guó)蜜蜂產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要危險(xiǎn)性害蟲。
蜂巢小甲蟲主要以幼蟲取食蜂蜜和花粉為食,挖洞穿過巢房,所經(jīng)之處全被破壞(Elzenetal., 2000; Liliaetal., 2006)。使蜂蜜顏色不正常,并伴有發(fā)酵現(xiàn)象,還散發(fā)出一種類似于爛橙子的異味。在巢房和封蓋被破壞且發(fā)酵的情況下,蜂蜜會(huì)起泡并溢出巢房,甚至流出蜂箱。有時(shí)蜂巢小甲蟲幼蟲所經(jīng)之處會(huì)留下一種帶臭味的粘質(zhì)物,這種物質(zhì)可迫使蜜蜂棄巢而逃。蜂巢小甲蟲幼蟲的取食行為通常會(huì)導(dǎo)致蜂蜜發(fā)酵、巢脾嚴(yán)重?fù)p毀,嚴(yán)重時(shí)造成整個(gè)蜂巢坍塌(朱事康等,2011)。而蜂巢小甲蟲成蟲對(duì)群勢(shì)強(qiáng)的蜂群并不產(chǎn)生太大的影響,因而針對(duì)幼蟲的相關(guān)阻隔和防治應(yīng)急處置措施刻不容緩。
國(guó)外曾嘗試使用殺蟲劑滅除蜂巢小甲蟲成蟲,并篩選出氟蟲腈作為主要滅殺該蟲成蟲的首選藥劑(Levotetal., 2006)。鑒于該蟲主要是以幼蟲聚集在蜂箱內(nèi)為害,而目前國(guó)內(nèi)外很少發(fā)現(xiàn)化學(xué)防治蜂巢小甲蟲幼蟲的報(bào)道,本文選用了市面上常用的10種殺蟲劑原藥,對(duì)該蟲幼蟲的毒力進(jìn)行了初步篩選,并對(duì)具有高毒力殺蟲劑的毒力水平進(jìn)行了測(cè)定。研究結(jié)果為科學(xué)合理地使用化學(xué)藥劑防治蜂巢小甲蟲,以及制定科學(xué)有效地應(yīng)急防控措施提供科學(xué)參考。
于2018年9月12日,采集海南省白沙縣細(xì)水鄉(xiāng)福門村委會(huì)南三村中蜂中的蜂巢小甲蟲,帶回中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護(hù)研究所的隔離檢疫室內(nèi),由于幼蟲期是蜂巢小甲蟲的主要為害蟲態(tài),因此以幼蟲作為測(cè)試蟲態(tài)。在蜂箱挑選附肢齊全、行為活潑大齡幼蟲長(zhǎng)度約為1 cm的相對(duì)老熟幼蟲進(jìn)行生物測(cè)定。飼養(yǎng)和測(cè)試環(huán)境:溫度22~26℃,相對(duì)濕度75%~85%,光照周期L ∶D=16 h ∶8 h。
共選用10種殺蟲劑原藥,主要有:90%敵百蟲、97%多殺菌素和95%高效氯氰菊酯,由江蘇南通江山農(nóng)藥化工股份有限公司提供;98%阿維菌素、72%甲維鹽、98%氟蟲腈、96.9%功夫菊酯原粉、96.5%氟啶脲和93%蟲酰肼,廣東立威化工有限公司提供;97.3%啶蟲脒由海南正業(yè)中農(nóng)高科股份有限公司提供。使用丙酮將藥劑配制成母液,為防止丙酮揮發(fā),在瓶口使用封口膠密封保存。
采用浸漬法,使用丙酮 ∶雙蒸水=1 ∶24的藥液稀釋原藥母液將不同種類的殺蟲劑分別以10 mg/L、50 mg/L、200 mg/L和500 mg/L,將藥液倒入玻璃管中,挑選個(gè)體10~15頭行為活潑、體表圓潤(rùn)的高齡幼蟲,浸入到含有藥液的玻璃指形管,輕震1~2 s取出,倒出試蟲,放置于卷紙上晾干藥液。并將試蟲分別放入到含有被水侵濕的濾紙上,并置于直徑9 cm培養(yǎng)皿中。對(duì)照組使用丙酮 ∶雙蒸水=1 ∶24的處理液浸漬。每組處理重復(fù)3次。在24 h、48 h和72 h時(shí)記錄害蟲的死亡率。判斷死亡試蟲的標(biāo)準(zhǔn):使用毛筆尖輕點(diǎn)蟲體,5 s內(nèi)軀體不動(dòng)者視為死亡。對(duì)照組死亡率在10%以下為有效試驗(yàn)。
生物測(cè)定方法,選取初步篩選出的較強(qiáng)毒力的殺蟲劑,同樣使用丙酮 ∶雙蒸水=1 ∶24的藥液稀釋原藥母液5~6個(gè)濃度,對(duì)照組使用丙酮 ∶雙蒸水=1 ∶24的處理液浸漬處理。每組處理重復(fù)3次。采用上述浸漬法,并在24 h時(shí)記錄害蟲的死亡率。判斷死亡試蟲的標(biāo)準(zhǔn)如上。
以試蟲對(duì)低劑量殺蟲劑在短時(shí)間表現(xiàn)出較高的死亡率,作為進(jìn)一步優(yōu)選的殺蟲劑種類,并以此類進(jìn)行毒力測(cè)定。應(yīng)用SPSS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(賈春生,2006)和EXCEL表格分析軟件(張志祥等,2002),計(jì)算出的致死中濃度(Lethal Concentration 50, LC50)及其95%置信限,卡方值及相關(guān)系數(shù)(r)等相關(guān)參數(shù),以LC50的95%置信限是否有重疊,作為判斷不同藥劑毒力水平差異是否顯著的標(biāo)準(zhǔn)。相關(guān)計(jì)算公式如下:
死亡率(%)=(死亡蟲數(shù)/供試蟲數(shù))×100
校正死亡率(%)=(處理死亡率-對(duì)照死亡率/100-對(duì)照死亡率)×100
不同種類的供試藥劑對(duì)蜂巢小甲蟲幼蟲的觸殺活性有較大差異,且發(fā)現(xiàn)大多數(shù)原藥殺蟲劑對(duì)蜂巢小甲蟲觸殺活性不明顯(表1)。但接觸藥劑處理后,隨著處理濃度增加和處理時(shí)間的延長(zhǎng),蜂巢小甲蟲幼蟲的校正死亡率總體上呈上升趨勢(shì)。其中,10 mg/L高效氯氰菊酯、啶蟲脒和功夫菊酯可在24 h內(nèi)對(duì)蜂巢小甲蟲幼蟲的致死率達(dá)到36.67%、33.33%和29.39%,且10 mg/L高效氯氰菊酯和功夫菊酯在48 h以及10 mg/L啶蟲脒在72 h內(nèi)對(duì)蜂巢小甲蟲幼蟲的致死率均達(dá)到100%。較高濃度200 mg/L高效氯氰菊酯、啶蟲脒和功夫菊酯在24 h內(nèi)對(duì)蜂巢小甲蟲幼蟲的致死率均達(dá)到100%。表明了高效氯氰菊酯、啶蟲脒和功夫菊酯對(duì)蜂巢小甲蟲具有顯著的致死作用。其它7種殺蟲劑濃度在10 mg/L時(shí),24 h內(nèi)的校正死亡率為0,在本試驗(yàn)最高設(shè)置濃度下500 mg/L下,氟蟲腈、敵百蟲、多殺菌素、蟲酰肼和氟啶脲在24 h內(nèi)對(duì)蜂巢小甲蟲幼蟲的致死率分別為16.67%、10%、6.67%、3.33%和3.33%,多殺菌素、氟蟲腈、氟啶脲、蟲酰肼、敵百蟲、阿維菌素和甲維鹽在72 h內(nèi)對(duì)蜂巢小甲蟲幼蟲的致死率分別為43.33%、43.33%、20%、16.67%、13.33%、13.33%和6.67%。表明了這7種殺蟲劑在以上濃度下,并無顯著短時(shí)毒力作用,且長(zhǎng)時(shí)毒力作用也并不明顯,表明這些種類的殺蟲劑并不適合用于防治蜂巢小甲蟲。因此,本試驗(yàn)毒力作用較強(qiáng)的啶蟲脒、高效氯氰菊酯和功夫菊酯,進(jìn)一步明確這3種殺蟲劑對(duì)蜂巢小甲蟲的毒力水平。
表1 10種殺蟲劑對(duì)蜂巢小甲蟲幼蟲的觸殺活性(%)
續(xù)表1 Continued table 1
藥劑Insecticides濃度(mg/L)Concentrations處理時(shí)間(24 h)Treatment time處理時(shí)間(48 h)Treatment time 處理時(shí)間(72 h)Treatment time甲維鹽Emamectin benzoate1000 b0 b5000 b0 b20000 b0 b50006.67± 3.33 a6.67± 3.33 a多殺菌素Spinosad100 a0 b0 b500 a0 b0 b2000 a3.33± 3.33 b6.67± 3.33 b5006.67± 6.67 a40± 5.77 a43.33± 3.33 a氟蟲腈Fipronil100 a0 b0 c500 a0 b0c2000 a3.33± 3.33 b13.33± 3.33 b50016.67± 8.82 a26.67± 3.33 a43.33± 3.33 a蟲酰肼Tebufenozide100 a0 b0 b500 a0 b0 b2000 a0 b0 b5003.33± 3.33 a16.67± 3.33 a16.67± 3.33 a高效氯氰菊酯Beta-cypermethrin1036.67± 3.33 c100 a-5066.67± 6.67 b100 a-200100 a--500100 a--功夫菊酯Cyhalothrin1029.39± 6.31 b100 a-5045.15± 2.89 b100 a-200100 a--500100 a--啶蟲脒Acetamiprid1033.33± 3.33 c80± 5.77 a100 a5066.67±6.67 b86.67± 3.33 a100 a200100 a--500100 a--氟啶脲Chlorfluazuron100 a0 b0 b500 a0 b0 b2000 a0 b3.33± 3.33 b5003.33± 3.33 a13.33± 3.33 a20± 5.77 a
注:表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤,數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示相同藥劑在不同濃度下的差異顯著(P<0.05)。Note: Data shown as mean±SE, different letters show significant difference in the concentration treatments at the same insecticide at theP<0.05 level.
啶蟲脒和功夫菊酯對(duì)蜂巢小甲蟲幼蟲毒力水平存在顯著差異,而高效氯氰菊酯與其它兩種殺蟲劑對(duì)蜂巢小甲蟲幼蟲毒力水平差異不明顯(表2)。啶蟲脒對(duì)蜂巢小甲蟲LC50和LC90最低,分別為10.47 mg/L和37.21 mg/L,高效氯氰菊酯次之,LC50和LC90分別為16.94 mg/L和72.25 mg/L,而功夫菊酯對(duì)蜂巢小甲蟲LC50和LC90最高,分別為19.1 mg/L和73.94 mg/L。這些結(jié)果表明了啶蟲脒對(duì)蜂巢小甲蟲的毒力作用最高,菊酯類殺蟲劑高效氯氰菊酯和功夫菊酯也具有明顯的毒力作用。
表2 蜂巢小甲蟲幼蟲對(duì)不同種類殺蟲劑的毒力水平
化學(xué)殺蟲劑具有高效、速效和使用方便的特點(diǎn)(高希武,2010),是滅除暴發(fā)性尤其是突發(fā)性入侵害蟲應(yīng)急防控的重要手段(強(qiáng)勝等,2010)。蜂巢小甲蟲作為新入侵我國(guó)并爆發(fā)成災(zāi)的潛在危險(xiǎn)性害蟲,其應(yīng)急化學(xué)防治刻不容緩。90年代,國(guó)外推行用于處理蜂箱的藥品“CheckMite+”,能檢查箱內(nèi)是否有蜂巢小甲蟲幼蟲,用于處理土壤的藥品“GardStar”,用來打斷蜂巢小甲蟲的繁殖循環(huán),防止蜂巢小甲蟲的擴(kuò)散(Elzenetal., 1999; Peteretal., 2007)。但該類藥劑的主要成分之一的蠅毒磷(Coumaphos)是一種對(duì)人畜高毒的劇毒化學(xué)品,若以該藥作為蜂箱處理品時(shí),應(yīng)當(dāng)保持謹(jǐn)慎態(tài)度。本文所篩選出來的對(duì)蜂巢小甲蟲幼蟲的殺蟲劑如啶蟲脒、高效氯氰菊酯和功夫菊酯,雖屬于高效低毒類的藥劑,但是如果在蜂箱環(huán)境內(nèi)使用,也難以避免對(duì)蜜蜂和蜂蜜產(chǎn)品等產(chǎn)生影響,因而,還需要巧妙的改造蜂箱結(jié)構(gòu)或設(shè)置誘捕器,隔離出蜂巢小甲蟲再施藥,以避免對(duì)蜜蜂和蜂蜜產(chǎn)品的污染。
本研究通過測(cè)定10種常見化學(xué)殺蟲劑原藥對(duì)蜂巢小甲蟲幼蟲的防治效果,評(píng)價(jià)了不同類型殺蟲劑的應(yīng)用潛力。一般而言,試蟲個(gè)體越小,對(duì)殺蟲劑的抵抗力越弱,而本文之所以選擇相對(duì)成熟的高齡幼蟲作為測(cè)試目標(biāo),是因?yàn)槠溆紫x進(jìn)入成熟階段必須爬出蜂箱進(jìn)入土壤中才化蛹,因而,以老熟幼蟲作為防治目標(biāo),具有現(xiàn)實(shí)的意義。啶蟲脒作為新一代煙堿類殺蟲劑,除了對(duì)害蟲具有胃毒、觸殺外在還具有較強(qiáng)的內(nèi)吸性和強(qiáng)滲作用,且持續(xù)效率較強(qiáng)(庾琴等,2007)。高效氯氰菊酯和功夫菊酯作為菊酯類殺蟲劑,具有速效、高效、低毒、低殘留的一類廣譜性新型殺蟲劑,具有擊倒速度快,擊倒力強(qiáng),用藥量少,噴灑后耐雨水沖刷等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于衛(wèi)生及農(nóng)用殺蟲劑領(lǐng)域(Kasaietal., 2017)。鑒于蜂巢小甲蟲幼蟲的為害特性,推薦使用具有內(nèi)吸和強(qiáng)滲作用啶蟲脒,以及快速擊倒強(qiáng)和低毒低殘留的高效氯氰菊酯或功夫菊酯混合使用。
試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),蜂巢小甲蟲高齡幼蟲體表肥厚,不善于活動(dòng),且多取食和游蕩于含有大量蜂蠟的蜂蜜中,體表裹附于一層較厚的蠟質(zhì)。本研究中采用水和少量的丙酮作為藥液,對(duì)蟲體的表層蠟質(zhì)溶解能力弱,因而極大的影響了殺蟲劑的滲透作用。因此在防治實(shí)踐中,應(yīng)多添加可溶解昆蟲表皮蠟質(zhì)的表面活性劑使用,以達(dá)到最佳的防治效果。同時(shí),也需要通過相應(yīng)田間藥效評(píng)價(jià),進(jìn)一步檢驗(yàn)本試驗(yàn)的篩選結(jié)果。