低纬高原甘蔗螟虫综合防控技术集成与应用

黄应昆，张荣跃，尹炯，王晓燕，单红丽，李婕，李文凤，罗志明，仓晓燕

（云南省农业科学院甘蔗研究所/云南省甘蔗遗传改良重点实验室，云南开远661699）

0 引言

粮棉油糖是我国主要农产品和国家战略物资，食糖发展事关国家食品安全和农民增收。云南是全国第二大糖料基地，常年种蔗330 khm2左右[1]。目前，蔗糖业是云南边境地区精准扶贫最具成效产业之一，全省10个州市49个县市产糖，覆盖蔗农600余万人，蔗区多为沿边少数民族地区（34个国家级贫困县、21个边境县），区域内贫困人口达60.66万人，建档立卡户10.1万户，2016/2017榨季19.6万人种蔗脱贫。蔗糖产业已经成为云南边疆民族地区产业扶贫、乡村振兴支柱产业，其在促进边疆地区经济发展、农民增收和地方财政增长中发挥着重要作用[1]。

云南蔗区地处低纬高原，甘蔗有害生物种类复杂多样，尤其甘蔗螟虫易随引种传播，属典型钻蛀性害虫，逐年扩展成为云南蔗区严重影响甘蔗生产第一大害虫，蔗农和糖企受损极为严重[2-6]。攻克甘蔗螟虫综合防控关键技术难题实现甘蔗螟虫综合防控是促进甘蔗产业高质量发展的根本保障。为此，项目针对灾害性螟虫防控难题，在国家农业农村部“现代农业产业技术体系建设专项（nycytx-024-01-09、CARS-20-2-2和CARS-170303）”、云南省科技厅重点新产品开发计划“甘蔗主要病虫害防控及新农药研发(2013BB013)”、临沧南华科企合作项目“甘蔗虫害草害科技防控（LT11-12E120810-002和LT12-13E130328-041）”等项目支持下，由云南省农业科学院甘蔗研究所牵头，以低纬高原蔗区灾害性螟虫为对象，协同从种群结构、灾害特性、监测预警、生物制剂及新型高效低风险农药筛选、绿色防控和控害减灾关键技术等方面进行深入系统研究，重点研究解决灾害性螟虫监测预警时效性和准确率以及可持续控制关键技术之间兼容性、增效性和持效性等重大科学技术问题，以建立符合生态安全、食糖安全和农业可持续发展要求的低纬高原甘蔗螟虫综合防控关键技术并示范推广，尽快解决甘蔗生产上大面积综合防控甘蔗螟虫技术问题，有效控制甘蔗螟虫发生危害，实现甘蔗螟虫综合防控、农药减量控害、甘蔗提质增效，为蔗糖业持续稳定发展提供关键技术支撑，确保蔗农种蔗不受损失，达到蔗农增收、企业增效、财税增长的目的。

1 科技创新点

1.1 首次明确了低纬高原蔗区螟虫种类、种群结构及灾害特性，为综合防控提供了科学依据

调查确定了低纬高原蔗区灾害性螟虫有：大螟（Sesamia inferensWalker）、二点螟（Chilo infuscatellus Snellen）、黄螟[Argyroploce schistaceana(Snellen)]、台湾稻螟（Chilo auriciliaDudgeon）、条螟[Proceras venosatus(Walker)]、白螟（Tryporyza intactaSnellen）共6种，研究指出，外来新虫种条螟、白螟种群增长快、暴发成灾，尤以中后期第4～5代种群数量大，危害断尾普遍损失加重，是重点监测和防控对象；查明了6种螟虫地理分布（表1）、种群结构及危害损失；摸清了生物生态学特性及种群演替，揭示了寄主植物多元化、暖冬等是虫群暴发及猖獗因子，建立了虫情档案，为制定区域性螟虫综合防控技术与应用提供了科学依据。

1.2 构建了低纬高原蔗区螟虫种群监测技术体系和预警监测网点，为综合防控提供了技术支撑

准确及时的预测预报信息是有效防治虫害的前提条件。本研究利用成虫趋性，采用智能型虫情测报灯和性诱剂新型诱捕器，研发了监测成虫动态灯光诱测法与性诱剂诱捕法，研究明确了螟害枯心苗空间分布及抽样技术，科学制定了田间发育进度调查与数据统计分析方法。在低纬高原蔗区云南8个主产州（市）建立了15个监测站点，构建了灯诱、性诱与发育进度调查相验证预警监测技术体系，对灾害性螟虫种群动态实施精准监测，适时掌握虫情动态，及时发布信息，科学指导防控工作，为综合防控甘蔗螟虫提供了技术支撑、奠定了基础。

1.3 开发了低纬高原蔗区螟虫飞防精准施药技术，为有效防控后期螟虫成功开辟了轻简高效新途径

针对传统人工喷药防治存在缺陷和甘蔗高秆作物中后期施药难、劳力缺乏和作业效率低等问题，从飞防机型选择、专用药及助剂筛选、药械融合、田间作业、技术规范、规模化应用组织模式等层面对螟虫飞防技术进行了系统开发示范，分析确定了适宜低纬高原蔗区的无人机机型及飞行技术参数（表2）,筛选出无人机飞防最佳药剂配方组合和施用技术（表3），凝练形成了低纬高原蔗区螟虫飞防精准施药技术且大面积成功应用（2018年推广应用无人机飞防13 334 hm2），为全面推广应用无人机飞防甘蔗病虫常态化提供成熟全程技术支撑，推进了甘蔗虫害统防统治进程。并申请了“一种防治甘蔗大生长期害虫的精准高效施药方法（申请号201710009971.6）”国家发明专利；制定了云南省甘蔗主要病虫害无人机防控技术指导意见。

表2 开发的低纬高原蔗区适宜机型及飞行技术参数Table 2 Suitable drone types andflight technical parameters for sugarcane area in low latitude plateau

表3 筛选的无人机飞防最佳药剂配方组合和施用技术Table 3 Optimal formulation and application techniques of UAVflying defense agent

1.4 研究形成灯诱和性诱诱杀成虫技术并规模化应用，推进了螟虫绿色防控技术进步

一是科学利用螟虫成虫性诱特性，研究了螟虫性诱剂新型诱捕器对甘蔗螟虫的防控效果及应用技术，优化形成了螟虫性诱剂新型诱捕器诱杀螟虫成虫技术。即在螟虫成虫盛发期（3—7月），每公顷设3～6个螟虫性诱剂新型诱捕器诱杀成虫，15～20 d更换1次诱芯，适时清理诱捕器。二是利用螟虫成虫强趋光性，研究杀虫灯在螟虫防治中的应用，通过光源、开灯时段、挂灯高度、挂灯密度的优化选择，提高杀虫灯诱虫防治效果，优化形成了频振式杀虫灯诱杀螟虫成虫技术。即在螟虫成虫盛发期（3—7月），采用频振式杀虫灯诱杀螟虫成虫，2～4 hm2安装1盏灯（单灯辐射半径100～120 m），安装高度一般以1～1.5 m为宜(接虫口对地距离)，以20：00—22：00时成虫活动高峰期开灯为佳。几年来，共引进安装频振式杀虫灯2 000余盏，年应用面积6 khm2以上。灯诱和性诱诱杀成虫技术成功研发并规模化应用，切实推进了螟虫绿色防控技术进步。

1.5 成功探索出甘蔗螟虫绿色防控技术模式，为甘蔗螟虫防控开辟了新途径

选用螟虫性诱剂新型诱捕器、阿维菌素·苏云金杆菌和虫酰肼等生物制剂进行田间试验研究。结果表明，螟虫性诱剂新型诱捕器与生物制剂阿维菌素·苏云金杆菌或虫酰肼结合使用是防控甘蔗螟虫理想的绿色防控技术模式，对甘蔗螟虫具有良好的防控效果（表4），为综合防控甘蔗螟虫开辟了新途径，对推进甘蔗病虫绿色防控，构建资源节约型、环境友好型甘蔗病虫可持续治理体系具有重要的意义和广阔的应用前景。

1.6 为螟虫综合防控创制筛选了高效低毒低风险农药产品，确定了精准高效施药技术

本研究紧扣甘蔗产业绿色高质量发展目标，创新技术服务模式，以企业为主体、产业为导向，携手建立甘蔗病虫害防控战略合作关系，开展科企合作，实现产、学、研结合。科企合作以“科学植保、公共植保、绿色植保”为理念，以“蔗农需要就是我们努力方向”为驱动，以“现代科技提升产业竞争力”为目标，创建了“配方筛选、试验示范、药效调查、测产验收、效益分析、残留检测”药剂筛选六步法评价体系，成功获得新型农药产品5个、筛选出高效低毒低风险农药产品8个，并制定相关企业标准3个。其中，新型农药产品3.6%杀虫双颗粒剂荣获2014年植保产品贡献奖，8%毒·辛颗粒剂荣获2015年中国植保市场杀虫剂畅销品牌产品和绿色食品使用证。通过多年多点多次试验示范和大面积应用生产验证显示，获得5个新型农药产品：3.6%杀虫双颗粒剂、8%毒·辛颗粒剂、70%噻虫嗪种子处理可分散粉剂、10%杀虫单·噻虫嗪颗粒剂、1%苏云金杆菌（Bt）·噻虫胺颗粒剂，和筛选8个高效低毒低风险农药产品：90%杀虫单可溶粉剂、20%阿维菌素·杀螟松乳油、72%苏云·杀单可湿性粉剂、8%氯氟氰·甲维盐悬浮剂、30%氯虫·噻虫嗪悬浮剂、40%氯虫·噻虫嗪水分散粒剂、0.05%阿维菌素·100亿活芽孢/g苏云金杆菌（Bt）可湿性粉剂、200 g/L虫酰肼悬浮剂，对甘蔗螟虫均具有良好及稳定的防效和显著增产增糖效果，是科学有效防控甘蔗螟虫理想的新型高效低毒低风险农药产品。同时，结合云南甘蔗生产实际，针对低纬高原蔗区螟虫灾害特性，研究确定了相应的精准高效施药技术，并制定了低纬高原蔗区螟虫综合防控药剂组合及用药指导方案，为甘蔗生产上大面积综合防控甘蔗螟虫提供了核心产品及技术支撑。

表4 螟虫性诱剂新型诱捕器与生物制剂对甘蔗螟虫防控效果Table 4 Control effect of new trapsand biological preparations on sugarcane borer with sexual attractant

1.7 集成综合防控技术，制定标准化技术规程，实现了蔗螟综合防控

根据低纬高原甘蔗螟虫灾害特性，提出“压前控后”防控策略，采取标准化核心示范和面上示范相结合，利用抗性品种、生物制剂、理化诱控、无人机飞防和缓释长效低风险新型农药等技术组装配套和示范，建立统防统治标准化核心示范区，在低纬高原蔗区集成了无人机防控、微生物制剂及寄生天敌等生物防控、灯光诱集等物理防控、清除虫源等农业防控、性诱剂诱捕化学生态防治等综合防控技术，制定颁布了云南省地方标准DB53/T 531－2013甘蔗螟虫综合防治技术规程，核心技术入选云南省主推技术4项，成功解决了甘蔗生产上大面积综合防控甘蔗螟虫技术问题，实现了蔗螟综合防控，显著提高了大面积整体防控效果，降低了成本，减少了环境污染。

2 取得的科研成果

项目将基础理论与应用技术研究相结合，认真分析总结研究资料，先后在Pakistan Journal of Zoology、Agricultural Biotechnolgy、Plant Diseases and Pests和《应用昆虫学报》《云南农业大学学报》《农学学报》《植物保护》《中国农学通报》等本领域国内外重要学术刊物发表论文45篇（SCI收录1篇）；在Springer和中国农业出版社出版专著4部（英文专著1部）；研究形成的核心技术获国家发明专利5项、实用新型专利1项；制定颁布云南省地方标准1个、企业标准3个；获得新型农药产品5个、筛选高效低毒低风险农药产品8个；入选云南主推技术4项；获农药产品奖项3项。培养云岭产业技术领军人才1名、云南省突出贡献专业技术人才1人、两类人才2名，国家和云南省现代农业产业技术体系岗位科学家各1人，培训技术人员和蔗农累计5万余人次。成果技术集成度高、实用性强、转化程度高，经济、社会和生态效益显著，整体技术水平居国内同类研究领先，达到国际同类技术集成先进水平。

3 防控技术推广应用取得的社会、经济效益

多年来，本研究采取“标准化核心示范和面上示范”相结合，以点带面，在低纬高原蔗区云南临沧、普洱、保山、红河、版纳、德宏、文山、玉溪8个主产州（市）科学引导和组织进行了甘蔗螟虫综合防控技术大面积推广应用，控制了危害，防控效果显著。2017—2018年累计推广应用278 khm2（其中无人机飞防13 334 hm2），有效控制了甘蔗螟虫发生危害，平均挽回甘蔗损失12～135 t/hm2，共挽回甘蔗损失3.666 Mt，增加蔗糖469 kt，新增销售额39.79亿元,新增利润12.51亿元，增加税收1.88亿元。成果转化程度高，促进了甘蔗产业绿色高质量发展，取得了重大经济、社会和生态效益,为低纬高原蔗区蔗糖业持续稳定发展、减损增效提供了技术支撑，为边疆民族经济发展和农民增收脱贫做出了重大贡献。