朱祥錦
(政和縣林業(yè)科學(xué)技術(shù)推廣中心 福建南平 353600)
毛竹(Phyllostachys edulis) 是中國經(jīng)濟價值較高、栽培面積最廣的竹種。長期以來由于不合理的經(jīng)營措施,引發(fā)了竹林生態(tài)功能弱化、抗逆性能下降等生態(tài)問題,使得各種主要害蟲為害猖獗。竹鏤舟蛾(Loudonta disparKiriakoff) 屬舟蛾科鏤舟蛾屬,是毛竹的主要食葉害蟲之一,其以幼蟲危害竹葉,常吃光竹葉引起毛竹大面積死亡。在目前竹業(yè)生產(chǎn)中,存在著不同程度的竹筍安全問題,竹筍安全衛(wèi)生指標(biāo)主要包括3 個方面: 農(nóng)藥殘留、有害重金屬以及微生物污染,這些內(nèi)容主要與竹筍生產(chǎn)過程中采取的措施不當(dāng)有關(guān)[1]。傳統(tǒng)害蟲防治措施通常是高頻次、大劑量使用農(nóng)藥,不僅工效低、勞動強度大,而且所施用的農(nóng)藥較穩(wěn)定且不易分解,在竹林土壤、竹筍中均能檢測出農(nóng)藥成分,嚴重影響了綠色無公害竹筍的生產(chǎn),同時還引發(fā)了害蟲抗藥性、農(nóng)藥殘留和生物多樣性下降等系列問題[2],成為阻礙竹產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要瓶頸。目前有關(guān)無公害防治竹鏤舟蛾的研究報道較少,謝阿彬[3]報道了采用白僵菌防治竹鏤舟蛾幼蟲的效果,洪宜聰[4]報道了福建沙縣采用1.2%煙堿·苦參堿乳油等植物源農(nóng)藥噴煙防治竹鏤舟蛾幼蟲的效果,尚未見采用生物農(nóng)藥噴霧防治竹鏤舟蛾幼蟲的相關(guān)報道。研究采用無公害農(nóng)藥噴霧防治竹鏤舟蛾幼蟲,進而構(gòu)建竹林主要食葉害蟲無公害防治技術(shù)體系,是生產(chǎn)上重大且迫切的技術(shù)需求。
為明確生物農(nóng)藥噴霧防治竹鏤舟蛾幼蟲的最適劑型和最佳劑量,解決過度使用化學(xué)農(nóng)藥給環(huán)境和人類健康帶來的負面影響等諸多問題,揭示無公害防治竹鏤舟蛾幼蟲關(guān)鍵技術(shù),2021 年在福建政和縣選擇竹鏤舟蛾為害的竹林設(shè)立試驗區(qū),選用1.5%苦參堿可溶液、3%高滲苯氧威乳油、25%阿維·滅幼脲懸浮劑、1.8%阿維菌素乳油和1.2%煙堿·苦參堿乳油等5 種生物農(nóng)藥,采用無人機噴霧技術(shù),開展竹鏤舟蛾幼蟲防治試驗,分析不同濃度農(nóng)藥的防治效果和農(nóng)藥殘留,為竹鏤舟蛾綜合防治提供科學(xué)依據(jù)。
政和縣(北緯27°03′—27°23′,東經(jīng)118°33′—119°47′) 位于福建省北部閩浙交界處,屬亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū),年均氣溫19.1 ℃,年平均無霜期287 d,年均降雨量1 543.5 mm。于海拔240~720 m的丘陵山地的毛竹林設(shè)立研究區(qū),總面積為136.2 hm2。竹林內(nèi)伴生樹種主要為錐栗(Castanea henryi)、杉木 (Cunninghamia lanceolata)、青岡(Quercus glauca)、大葉櫟(Quercus griffithii)、馬尾松 (Pinus massoniana) 和苦櫧 (Castanopsis sclerophylla) 等,其他植被主要為地菍(Melastoma dodecandrum)、迎春(Jasminum nudiflorum)、杜鵑(Rhododendron simsii)、芒萁 (Dicanopteris dichtoma)、狗脊蕨(Woodwardia japonica)、紫萼(Hosta ventricosa) 和淡竹葉(Lophatherum gracile)等[5]。防治的靶標(biāo)昆蟲為竹鏤舟蛾3 齡幼蟲,林分蟲株率55%~89%,蟲口密度47~95 條/株。研究區(qū)毛竹林基本情況見表1。
表1 研究區(qū)毛竹林概況Tab.1 General situation of moso bamboo forest in this study
將從野外竹林采回的竹鏤舟蛾卵塊置于常溫中,待幼蟲孵化出殼后放入培養(yǎng)箱飼養(yǎng),培養(yǎng)箱溫度設(shè)為(26±1)℃,相對濕度設(shè)為75%,光照時長設(shè)為14 h;用洗凈并晾干的新鮮毛竹葉片喂養(yǎng)幼蟲,飼養(yǎng)至3 齡后,挑取個體相近、健康的幼蟲,用蟲籠分裝備試。
研究選用5 種具有胃毒、觸殺作用的生物農(nóng)藥: 3%高滲苯氧威乳油(鄭州沙隆達偉新農(nóng)藥有限公司);1.5%苦參堿可溶液(內(nèi)蒙古帥旗生物科技股份公司);25%阿維·滅幼脲懸浮劑(阿維菌素0.3%,滅幼脲24.7%;內(nèi)蒙古帥旗生物科技股份公司);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公司);1.8%阿維菌素乳油(內(nèi)蒙古帥旗生物科技股份公司)。5 種農(nóng)藥含量的百分比均為質(zhì)量分數(shù)。試驗輔助劑: 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)。
研究所采用的器材主要有: 大疆T20 植保無人機(額定載藥30 L,噴嘴為SX110015VS,8 個扇形霧化噴頭,霧化壓力0.2~0.4 MPa),由深圳大疆創(chuàng)新科技有限公司提供;100 目鋁紗網(wǎng)正方形養(yǎng)蟲籠,邊長L=25 cm;100 目鋁紗網(wǎng)圓筒狀套籠,筒長L=70 cm,筒直徑Φ=30 cm,兩端均縫上30 cm 長的紗布。
2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)立與試驗前期工作
于預(yù)定的試驗毛竹林內(nèi)和遠離噴藥區(qū)相類似的毛竹林,用“對角線” 方法建立若干個標(biāo)準(zhǔn)地,其大小為0.067 hm2,在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)隨機選取20 株正常生長的毛竹作為樣竹,在樣竹的中上部選定竹葉相對茂盛的枝條作為標(biāo)準(zhǔn)枝,套上兩端均有開口的蟲籠,于施藥前1 d,在套籠內(nèi)放入20 頭竹鏤舟蛾幼蟲,為防止幼蟲逃走需將的兩端開口扎緊。
2.3.2 農(nóng)藥濃度設(shè)置
根據(jù)毒力測定的結(jié)果,用純凈水將參試農(nóng)藥以體積比分別稀釋為以下濃度梯度: 1.5%苦參堿和1.2%煙堿·苦參堿均稀釋為1 200 倍、1 500倍、1 800 倍液[6];3%高滲苯氧威稀釋為2 000倍、2 500 倍、3 000 倍液;25%阿維·滅幼脲稀釋為700 倍、1 000 倍、1 300 倍液;1.8%阿維菌素稀釋為600 倍、800 倍、1 000 倍液。
2.3.3 防治試驗設(shè)計
2021 年5 月11—15 日(天氣為晴到多云),于7 ∶00—9 ∶30 (氣象條件: 溫度≤28.5 ℃,風(fēng)速1 級以下,濕度72%~76%),在預(yù)定各施藥區(qū)毛竹林內(nèi),運用植保無人機噴施配制好的各濃度梯度的1.5%苦參堿、3%高滲苯氧威、25%阿維·滅幼脲、1.2%煙堿·苦參堿、1.8%阿維菌素藥液;噴霧藥液用量為25 L/hm2,同時在藥液中均添加U 伴飛防專用助劑以利于霧滴沉降,助劑用量為225 mL/hm2;無人機噴霧作業(yè)參數(shù)設(shè)為:航速2.0 m/s,定高6.5 m[7-8]。各處理均重復(fù)3次,對照區(qū)設(shè)立于遠離施藥區(qū)且林分狀況與試驗林相似的毛竹林,各處理設(shè)同一對照樣地(CK),噴施相同數(shù)量“純凈水+U 伴飛防專用助劑”,作為對照區(qū)模擬農(nóng)藥噴霧。
2.3.4 試驗數(shù)據(jù)的分析處理
在無人機噴霧作業(yè)結(jié)束后,每24 h 檢查1次套籠中竹鏤舟蛾幼蟲的活動狀況,統(tǒng)計死蟲數(shù),以鑷子輕觸幼蟲不動即為死亡,當(dāng)幼蟲的死亡率>95%時停止試驗,計算死亡率和校正死亡率。
采用Excel2010 分析處理試驗所獲取數(shù)據(jù),方差分析用SPSS22.0 軟件,以Duncan's 檢驗法分析各農(nóng)藥間防治效果的差異顯著性。
2.3.5 竹林防治效果調(diào)查
以各施藥區(qū)噴霧前后竹鏤舟蛾幼蟲蟲口數(shù)量的變化評價農(nóng)藥的藥效。分別于噴霧前和噴霧后6 d 進行蟲情調(diào)查,統(tǒng)計各施藥竹林的蟲口密度,計算防治效果[9]。
2.3.6 農(nóng)藥殘留檢測
于藥后7、15 和30 d 時,分別在各噴霧施藥區(qū)竹林中,以“品字型” 取樣法從各樣地均分別取5 份土樣,每份土樣不少于500 g,送專業(yè)檢測機構(gòu)檢測土壤的農(nóng)藥殘留情況;于2021 年12 月25 日和2022 年3 月1 日,分別在各噴霧施藥區(qū)竹林的不同地塊各挖取5 份冬筍和春筍樣品送檢,每份冬(春) 筍樣品不少于500 g,送專業(yè)檢測機構(gòu)檢測筍農(nóng)藥殘留情況。
3.1.1 套籠幼蟲的校正死亡率
表2 為5 種生物農(nóng)藥不同濃度水平對竹鏤舟蛾幼蟲的校正死亡率。從表2 可知,5 種生物農(nóng)藥的校正死亡率隨著藥后時間的延長而增加,施藥后前3 d,5 種生物農(nóng)藥的藥效表現(xiàn)均不理想;藥后4 d,1.5%苦參堿、3%高滲苯氧威和1.2%煙堿·苦參堿有2 個濃度的校正死亡率達到85%以上,其另1 個濃度的校正死亡率則低于50%;25%阿維·滅幼脲和1.8%阿維菌素的3 個濃度的校正死亡率均沒有超過77%。藥后5 d,5 種生物農(nóng)藥均有2 個濃度的校正死亡率達到85%以上,表現(xiàn)出良好的殺蟲效果,表明參試農(nóng)藥的殺蟲作用好,但藥力作用發(fā)揮較遲緩。方差分析表明,在各農(nóng)藥處理下竹鏤舟蛾幼蟲的校正死亡率與對照間均有顯著差異,藥后前3 d,5 種生物農(nóng)藥間的校正死亡率差異各不相同,1.5%苦參堿和1.2%煙堿·苦參堿的校正死亡率與3%高滲苯氧威、25%阿維·滅幼脲和1.8%阿維菌素相互間均有顯著差異,1.5%苦參堿與1.2%煙堿·苦參堿間的校正死亡率差異不顯著,而3%高滲苯氧威、25%阿維·滅幼脲和1.8%阿維菌素三者之間的校正死亡率則有顯著差異。表明參試農(nóng)藥對竹鏤舟蛾幼蟲有顯著的毒殺作用。在藥效作用的發(fā)揮上,5 種生物農(nóng)藥藥效發(fā)揮的速效性和持效性有顯著差異,1.5%苦參堿和1.2%煙堿·苦參堿藥效發(fā)揮較迅速,藥效相近、致死作用強,3%高滲苯氧威次之,25%阿維·滅幼脲和1.8%阿維菌素藥效發(fā)揮較遲緩。
表2 5 種生物農(nóng)藥對竹鏤舟蛾幼蟲的藥效比較Tab.2 Comparison of effect of 5 biological pesticides on L. dispar larvae
農(nóng)藥濃度水平是影響藥效的主要因素,它決定了殺蟲的效果。方差分析表明,5 種農(nóng)藥3 個濃度水平的校正死亡率均存在一定程度的差異,農(nóng)藥藥效的評價時間為藥后5 d。藥后5 d,5 種生物農(nóng)藥均有2 個濃度水平的校正死亡率超過85%。
1) 1.5%苦參堿和1.2%煙堿·苦參堿等2 種農(nóng)藥,藥后5 d,農(nóng)藥對幼蟲的校正死亡率,1 800 倍液所表現(xiàn)出的藥效不佳,其對幼蟲校正死亡率均低于57%,1 200 倍液和1 500 倍液表現(xiàn)的藥效十分理想,其對幼蟲的校正死亡率均超過91%。顯著性分析結(jié)果顯示,1 200 倍液和1 500倍液與1 800 倍液間有顯著差異,1 200 倍液與1 500 倍液間的差異不顯著。表明1.5%苦參堿和1.2%煙堿·苦參堿稀釋為1 200 倍液和1 500 倍液防治效果好,而1 800 倍液則無法達到理想的防治效果。
2) 藥后5 d,3 000 倍液的3%高滲苯氧威對幼蟲的校正死亡率為46.5%,藥效發(fā)揮不佳;2 000 倍液和2 500 倍液2 個濃度水平則有十分理想的藥效,其對幼蟲的校正死亡率均超過90%。顯著性分析結(jié)果顯示,2 000 倍液和2 500 倍液與3 000 倍液間有顯著差異,2 000 倍液與2 500 倍液間差異不顯著。表明3%高滲苯氧威稀釋為2 000 倍液和2 500 倍液的防治效果好,其3 000倍液的防治效果較差。
3) 藥后5 d,1 300 倍液的25%阿維·滅幼脲藥效不佳,其對幼蟲的校正死亡率僅為37.0%;700 倍液和1 000 倍液2 個濃度水平對幼蟲的校正死亡率均超過86%,藥效較理想。顯著性分析結(jié)果顯示,700 倍液和1 000 倍液與1 300 倍液間存在顯著差異,700 倍液與1 000 倍液間的差異不顯著。表明25%阿維·滅幼脲稀釋為700 倍液和1 000 倍液均可取得理想的防治效果,1 300 倍液的防治效果不理想。
4) 藥后5 d,1 000 倍液的1.8%阿維菌素對幼蟲的校正死亡率僅為30.7%,無法取得理想的藥效;600 倍液和800 倍液2 個濃度水平則有較理想的藥效,其對幼蟲的校正死亡率均超過85%。顯著性分析表明,600 倍液和800 倍液與1 000 倍液間存在差異顯著,600 倍液與800 倍液間無顯著差異。表明稀釋為600 倍液和800 倍液2 個濃度水平的1.8%阿維菌素防治效果較理想,1 000倍液的防治效果較差。
綜上,在農(nóng)藥濃度水平選擇時,應(yīng)以相近藥效宜選擇較低濃度水平為原則[10]。因此,1.5%苦參堿和1.2%煙堿·苦參堿2 種農(nóng)藥的最佳使用劑量為稀釋成1 500 倍液,3%高滲苯氧威的最佳使用劑量為稀釋成2 500 倍液,25%阿維·滅幼脲的最佳使用劑量為稀釋成1 000 倍液,1.8%阿維菌素的最佳使用劑量為稀釋成800 倍液。
3.1.2 竹林防治效果
藥后6 d,調(diào)查各噴霧施藥區(qū)、對照區(qū)的毛竹林蟲情,并與防治前試驗區(qū)毛竹林蟲情對比,結(jié)果見表3。從表3 可知,藥后6 d,各噴霧施藥區(qū)竹鏤舟蛾幼蟲的蟲口數(shù)量均有不同程度的下降,在噴施1 800 倍液1.2%煙堿·苦參堿和1.5%苦參堿、3 000 倍液3%高滲苯氧威、1 300倍液25%阿維·滅幼脲以及噴施1 000 倍液1.8%阿維菌素的竹林中,尚有一定數(shù)量的竹鏤舟蛾幼蟲;噴施5 種農(nóng)藥的另2 個濃度水平的竹林,其有蟲株率和蟲口密度均大幅下降,僅發(fā)現(xiàn)很少的竹鏤舟蛾幼蟲。對照區(qū)竹林的有蟲株率和蟲口數(shù)量變化不大,蟲口密度基本維持不變。調(diào)查結(jié)果表明,無人機噴施5 種生物農(nóng)藥,各有2 個濃度水平的防治效果均在88%以上,這與套籠試驗中幼蟲校正死亡率的結(jié)論相同;表明1 800 倍液1.2%煙堿·苦參堿和1.5%苦參堿、3 000 倍液3%高滲苯氧威、1 300 倍液25%阿維·滅幼脲和1 000 倍液1.8%阿維菌素的防治效果較差,無法達到控災(zāi)的目的,而1 300 倍液、1 500 倍液1.2%煙堿·苦參堿和1.5%苦參堿,2 000 倍液、2500 倍液3%高滲苯氧威,700 倍液、1 000 倍液25%阿維·滅幼脲和600 倍液、800 倍液1.8%阿維菌素的防治效果較為理想,可在竹鏤舟蛾幼蟲暴發(fā)時起控災(zāi)的作用。
表3 5 種生物農(nóng)藥的林間防治效果Tab.3 Control effect of 5 biological pesticides on L. dispar larvae in bamboo forest
在各噴霧施藥區(qū)毛竹林設(shè)立樣地,于2021 年5 月19—23 日、5 月26—30 日和6 月11—15 日等藥后時間,以“品字型” 從各樣地均分別取5 份土樣,經(jīng)專業(yè)檢測機構(gòu)檢測農(nóng)藥殘留,結(jié)果顯示在各噴霧施藥區(qū)的土樣中均未檢出所噴施的農(nóng)藥(表4);分別于2021 年12 月25 日和2022 年3 月1 日,在各噴霧施藥區(qū)竹林的不同地塊分別挖取冬筍和春筍各5 份送檢,檢測筍中農(nóng)藥殘留情況,檢測結(jié)果顯示,在各噴霧施藥區(qū)所取的冬、春筍樣品中均未檢出所噴施的農(nóng)藥成分,表明參試的5 種生物農(nóng)藥不會發(fā)生農(nóng)藥殘留,對施藥周邊環(huán)境安全,可用于無公害防控竹鏤舟蛾。
表4 施藥區(qū)土壤及竹筍中農(nóng)藥殘留檢測結(jié)果Tab.4 Detection results of pesticide residues in soil and bamboo shoots of pesticide spraying area
運用無人機噴施1.5%苦參堿可溶液、3%高滲苯氧威乳油、25%阿維·滅幼脲懸浮劑、1.2%煙堿·苦參堿乳油和1.8%阿維菌素乳油等5 種生物農(nóng)藥,藥后5 d,5 種農(nóng)藥均有2 個濃度水平對竹鏤舟蛾幼蟲的校正死亡率在86%以上,且在藥后6 d 林間防治效果均超過88%,表明1.5%苦參堿可溶液等5 種農(nóng)藥對竹鏤舟蛾幼蟲致死作用強,所表現(xiàn)出的防治效果好。竹林采用5 種農(nóng)藥噴霧,可大幅降低竹鏤舟蛾幼蟲的蟲口數(shù)量,達到防控竹鏤舟蛾成災(zāi)的目的,研究結(jié)論與沈彩霞[11]、洪宜聰?shù)萚12]和許春枝[13]等的研究結(jié)果相似。
農(nóng)藥殘留檢測結(jié)果顯示,在施藥區(qū)毛竹林的土壤、冬筍和春筍中均未檢出相應(yīng)的農(nóng)藥成分,表明自然條件下的5 種農(nóng)藥,在空氣與土壤中易于分解,不會產(chǎn)生農(nóng)藥殘留而污染環(huán)境。生物農(nóng)藥具有高效、低殘留、與環(huán)境相容性好的特點,選擇性強,只對靶向病蟲起作用,對人類、鳥類和哺乳動物安全;而且只需很少量的生物農(nóng)藥即能發(fā)揮高效作用,并在空氣與土壤中易于分解,不會污染環(huán)境,可避免由傳統(tǒng)農(nóng)藥帶來的環(huán)境污染問題。在保護生態(tài)平衡方面,生物農(nóng)藥遠優(yōu)于化學(xué)農(nóng)藥,特別是在無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)和保證林業(yè)可持續(xù)發(fā)展中扮演著重要角色,符合綠色可持續(xù)發(fā)展的要求[14-19]。
竹鏤舟蛾為竹類主要食葉害蟲,為害程度大,該蟲世代重疊現(xiàn)象嚴重,在竹林中往往會同時存在卵、幼蟲、成蟲,在生產(chǎn)上應(yīng)加強蟲情監(jiān)測,視其蟲口數(shù)量確定是否需要再次施藥防治。研究表明,1.5%苦參堿可溶液、3%高滲苯氧威乳油、1.2%煙堿·苦參堿乳油、25%阿維·滅幼脲懸浮劑和1.8%阿維菌素乳油等5 種生物農(nóng)藥殺蟲力強、防效好,無人機噴霧技術(shù)具有操作簡便、節(jié)時省力、高效降費等顯著優(yōu)點[20-21]。運用無人機噴施上述5 種農(nóng)藥防治竹鏤舟蛾,對幼蟲致死作用強,防治效果十分理想,可在生產(chǎn)中廣泛推廣應(yīng)用。