二种新剂型农药防治松墨天牛试验
2020-09-01张国豪李泽舟
张国豪,卫 欣,李泽舟
(1.重庆市林业科学研究院,重庆 沙坪坝 401147;2.重庆中邦药业(集团)有限公司;3.重庆市农药剂型企业工程技术研究中心,重庆 涪陵 408000)
松墨天牛(Monochamusalternatus)为天牛科墨天牛属昆虫[1],是重庆市危害松树的主要蛀干害虫,其成虫补充营养,啃食嫩枝皮,造成寄主衰弱;幼虫钻蛀树干,致松树衰弱甚至枯死。更为严重的是,松墨天牛是松树毁灭性病害—松材线虫病传播的主要媒介昆虫。该病害因危害大、传播广而被列为国际国内头号检疫性病害。
松材线虫病对松树是一种毁灭性病害,就目前取得研究进展而言,松材线虫病仍可称为是松树的“不治之症”[2]。重庆市松材线虫病疫情是2001年首次在涪陵和长寿交界处发现,发生面积达1 229 hm2[3],其后松材线虫病在原发地持续发生,危害逐年加重,疫情迅速向周边地区扩散蔓延。目前,重庆市除渝中、巫溪、潼南以外的30余个区县都有发生,累计危害松林面积高达1万多公顷,全市每年投入防治经费2亿~3亿元。自发现疫情以来,重庆市针对松材线虫病己形成一套较完整的防控措施体系,一是按技术规程伐除病枯死树,二是采用高效化学诱剂与诱捕器诱杀松墨天牛,三是开展化学药物飞机防治。经过这几年的综合措施防治,取得了一定的防治效果,局部区域防治效果明显,大部分区域媒介天牛种群密度大幅度下降。但连续多年化学防治,防治成本居高不下,对环境影响巨大,大量杀伤天敌、环境污染、鱼虾蚕等中毒事件时有发生,一些策略上、技术上的难题问题亟待解决。为解决此类问题,邓礼等开展了药物防治松墨天牛技术研究[4]。
松墨天牛的主要防治措施[5]为物理防治、营林防治、化学防治(包括引诱剂诱杀)、生物防治等。目前我国松褐天牛防治较多,方法主要有化学药品防治和以天敌及菌类防治生物防治[6]。为发挥微囊悬浮剂和引诱剂的特点和优势。研究和验证其具有这两种剂型功能的松墨天牛高效引诱触杀剂ITK-1和8%氯氰菊酯微囊悬浮剂的防治效果,减少农药用药量和对生态环境的破坏与影响,为重庆市松材线虫病的绿色防治提供新的药剂选择,遏制松材线虫病的蔓延,巩固全市造林绿化和生态建设成果,2018年6-11月在铜梁、大足等地开展区域性防治试验示范。
1 材料与方法
1.1 供试药剂
松墨天牛高效引诱触杀微囊剂ITK-1、8%氯氰菊酯微囊悬浮剂(绿色威雷),为重庆某公司生产。
1.2 试验地概况
试验区设在重庆市大足区、铜梁区、永川区交界处巴岳山松林区。根据各区县上报飞防地点、面积以及松墨天牛种群密度,选定巴岳山脉马尾松林作为本次松墨天牛高效引诱触杀微囊剂ITK-1试验示范区,包括:①大足区西山林场与相连古龙镇、拾万镇,面积约1 000 hm2;②铜梁区双碾林场与相连镇街,面积约1 666.7 hm2;③永川区200 hm2。
1.3 试验设计
在同为巴岳山脉的铜梁、大足两区,选择马尾松纯林(立地、林相、树龄、海拔等基本一致),按照1 500 mL·hm-2的药量开展飞机施药试验。飞机施药过程严格按照试验设计进行。施药设备为B-7705型直升飞机(载药量为每架次750 kg,作业200 hm2),配专用喷头。
药液配方: 水585 L+药150 L+尿素15 kg,药剂施量为1 500 mL·hm-2,松墨天牛高效引诱触杀微囊剂ITK-1、8%氯氰菊酯微囊悬浮剂剂量一致。
1.4 飞机施药质量监测
1.4.1 监测取样点设置 在铜梁区共设置5个监测点,3个在飞防区域(正下方),2个在飞防边线上。飞防区监测点与空白对照区监测点相距800 m左右,相同类型相邻的两个监测点间隔100 m左右[8]。每点设置5个取样点(相邻两点间距离不小于10 m),共设置25个取样点。
1.4.2 监测步骤 飞机施药质量监测采用镁条熏板法。具体操作步骤如下:
将10 cm×10 cm玻璃板用燃烧的镁条均匀熏涂后,用金属伸缩杆夹住垂直插在地上(玻璃片与地面平行,熏涂面朝上),每个取样点插1根伸缩杆。每个监测点设置3根长5~7 m的伸缩杆插在林间树冠以下,代表树林中层,2根1 m长的竹竿插在林间空地,代表树冠。
飞机施药后30 min,立即取下玻璃板,用显微镜观察。每张玻璃板随机观察10个视野(以测微尺的最大方格为1个视野),记录雾滴数量,并计算雾滴密度(颗·cm-2);同时,每个视野中随机观察1个雾滴,用测微尺量取雾滴粒径。雾滴密度D(颗·cm-2)计算公式如下:
式中:0.002 5为显微镜视野中测微尺最大方格的面积。
1.5 飞机防治效果检查
松墨天牛为携带传播松材线虫的媒介昆虫 ,试验结果证明:引诱剂诱集可作为监测松墨天牛和松材线虫病的一种重要方法[9]。
于飞机施药前20 d,在两个药剂试验区域以及空白对照区域分别各挂设高效化学引诱器30套(每套引诱器间距大于100 m),于第一次飞防前10 d(7月1日)和前一天(7月11日)各收集1次天牛。飞机施药结束后,观测松墨天牛死亡及诱集情况,每10 d收集天牛1次,连续收集2次后开展第二次飞防(7月23日和7月31日)。第二次飞机施药后,继续观测松墨天牛死亡及诱集情况。每10 d收集天牛1次,连续收集6次(从8月10日至9月30日,共计6次)。
根据天牛诱集情况,计算天牛虫口减退率和校正虫口减退率,以确定和评价两种药剂的防治效果。计算公式如下:
天牛虫口减退率(%)
×100%
校正虫口减退率(%)
×100%
1.6 诱芯诱捕效果对比试验
在未飞防区域选择266.7 hm2,其中133.3 hm2内挂APF引诱器30套(每套引诱器间距大于100 m),另外133.3 hm2挂引诱器30套,诱芯采用同剂量高效引诱触杀微囊剂ITK-1。与飞防区一样,每10 d收集一次天牛数据,分析2个处理的天牛数。
1.7 松墨天牛高效引诱触杀微囊剂ITK-1防效评价
于2018年10月,在高效引诱触杀微囊剂ITK-1施药区域和8%氯氰菊酯微囊悬浮剂施药区域调查和统计病(枯)死松树数量,计算药剂防治效果。计算公式如下:
防治效果(%)=
2 结果与分析
2.1 飞机施药质量监测结果
监测结果显示,铜梁ITK-1飞机防治试验区与空白对照区均检测到有雾滴分布。铜梁区高效引诱触杀微囊剂ITK-1第一次飞机施药平均雾滴粒径试验区为(27.35±2.33)μm,对照区为(30.84±3.93)μm,试验区与对照区无显著性差异(t=0.811,df=12,p=0.426);平均雾滴密度试验区为(2 751.16±313.17)颗·cm-2,与对照区的(2 222.22±430.19)颗·cm-2差异不显著(t=0.919,df=12,p=0.368)。第二次飞机施药平均雾滴粒径与平均雾滴密度二区之间亦无明显差异(表1)。此外,最小雾滴密度与最大雾滴密度之间相差较大,但从平均值上来看,雾滴密度分布偏异在允许范围之内。2次飞机施药质量满足对松墨天牛的防治要求。
表1 飞机施药质量监测结果
同一监测点林间和树冠的雾滴分布情况见表2。从表2中可以发现第一次飞机喷雾后,林间(长杆)的平均雾滴密度显著低于冠层(短杆)的平均雾滴密度,而第二次飞机喷雾后无论是试验区还是空白对照区,二者均无显著性差异。
表2 高效引诱触杀微囊剂ITK-1飞机施药第一次雾滴分布监测结果
图1 铜梁区ITK-1试验区雾滴粒径
2.2 飞防区松墨天牛虫口减退率
尽管在试验设计前对试验区马尾松林地立地条件、林相、海拔等进行充分考察,但松墨天牛种群数量在施药前试验区之间存在明显差异。高效引诱触杀微囊剂ITK-1施药区的天牛种群初始密度(60.96±3.42)头显著大于8%氯氰菊酯微囊剂试验区(44.89±2.47)头和空白对照区(42.17±3.09)头的种群密度(F=10.222;df=2;P<0.001)(图2),说明各试验区天牛种群基数不一致。
由图2可知,在第一次飞机施药喷施(7月11-13日)高效引诱触杀微囊剂ITK-1和8%氯氰菊酯微囊悬浮剂后,松墨天牛种群数量均呈现锐减趋势,虫口减退率分别为(63.02±3.79)%和(61.94±5.46)%(表3),且两种药剂之间无明显差异 (t=0.164,df=77,P=0.870)。 在第二次飞机施药10 d后(8月10日),ITK-1、8%氯氰菊酯微囊悬浮剂和空白对照区的天牛数量分别下降至(5.46±0.53)头、(2.44±0.54)头和(8.06±0.79)头;至9月30日种群数量日趋于零。监测结果显示,空白对照区天牛种群数量呈现明显下降趋势,这可能与该对照区距ITK-1施药区距离近有关。
表3 不同药剂两次飞防处理后松墨天牛虫口减退率
图2 飞机施药后林间松墨天牛种群动态变化趋势
2.3 诱芯ITK-1与APF-1引诱效果对比
为了验证高效引诱触杀微囊剂ITK-1对天牛成虫是否有引诱作用, 本次试验在铜梁区设置了同剂量的高效引诱触杀微囊剂ITK-1处理,与APF-1进行比较。监测结果显示,ITK-1作为诱芯时可以引诱到少量天牛,但引诱的天牛数量低于APF-1(表4),如7月11日(诱芯ITK-1引诱的天牛成虫为每台(6.50±0.41)头,APF-1引诱的天牛成虫为每台(38.23±2.88)头。
表4 2018年诱芯ITK-1与诱芯APF-1诱集天牛数量
2.4 松墨天牛高效引诱触杀微囊剂ITK-1防效评价
ITK-1试验区(双碾林场、围龙镇和西河镇)施药前,2017年病死松树数量3 350株,2018年施药前后发现病死松树1 309株, 降低了60.93%; 在8%氯氰菊酯微囊悬浮剂施药区(大足区西山林场和古龙镇),施药前后病枯死数量分别为5 813株和1 776株,降低了69.45%(表5)。在公共空白对照区铜梁与大足区施药区之外的所有林地,同期病枯死松树数量增长了19.37%。
表5 2017-2018年飞防试验区病枯死松树数量 株
3 结论与讨论
3.1 飞机施药质量评价
适用适宜的雾滴粒径是用最小药量取得最好药效并减少环境污染的技术关键[10]。本次试验监测结果显示,2次飞机喷雾雾滴粒径多分布于18.00~32.00 μm之间,平均雾滴密度在1 600颗·cm-2以上,2次飞机施药喷雾质量均满足对松墨天牛防治的要求。
本试验在铜梁区巴岳山脉设置了ITK-1施药区和空白对照区。由于距离较近(0.8 km左右),ITK-1施药区与空白对照区均有雾滴分布,这与两区间距、作业时风向和风力、飞机飞行高度等有关,一定程度影响了对本次防效的准确评价。
3.2 ITK-1防治效果评价
松墨天牛在重庆地区的羽化高峰期为5月下旬至6月上旬[11],发育不整齐,羽化期最长可达134 d,利用化学药剂防治松墨天牛的最佳时间应在天牛羽化高峰期前后(前、后各开展1次),以有效降低松材线虫病的扩散传播风险。本次飞机防治试验中,由于天气、药物采购等原因,飞机施药试验时间偏晚(第一次飞机防治时间7月11日),理论上能够杀死一部分天牛补充营养之前(即传播疫情之前),降低传播病害的风险。另一方面,松墨天牛雌、雄成虫平均寿命分别长达75 d和65 d,均可传播线虫。第一次飞机施药期间,部分天牛仍处于交配产卵期,由于施药区距空白对照区较近,且施药时间偏晚,导致对照区天牛虫口减退率高达57.39%。另一方面,一部分始盛期之前羽化的天牛在飞防时已逐渐开始自然死亡,且7月中旬新羽化天牛数量又相对较少,导致林间天牛成虫种群密度呈现降低趋势。这些均不利于对本次试验效果的评估。
从高效引诱触杀微囊剂ITK-1和8%氯氰菊酯微囊悬浮剂第1次飞机施药后的天牛虫口减退率来看,两种药物对松墨天牛的防治效果相当。在第一次飞机施药时,在林间未除治干净的松木木段上发现有大量天牛幼虫已发育至3龄左右(图3)。试验结果表明,飞机施药1次后,高效引诱触杀微囊剂ITK-1和8%氯氰菊酯微囊悬浮剂的虫口减退率均在60%以上、校正虫口减退率分别为13%和10%,两种药物防效无显著差异。在选择药剂时,应该充分考虑施药量和防治成本。
图3 松墨天牛幼虫(铜梁围龙镇)
在相同施药量和施药面积的条件下,ITK-1施药覆盖面积为绿色威雷的2倍, 但由于ITK-1制备工艺特殊,成本高出8%氯氰菊酯微囊悬浮剂1.89倍。因此,在考虑飞机施药成本和降低药物对飞防区农业、渔业和环境的污染与破坏的前提下,可以考虑使用ITK-1作为备选药物用于防治松墨天牛。
综上所述,高效引诱触杀微囊剂ITK-1对松墨天牛成虫具有引诱作用和用药量少等特点,应用于大面积飞机防治松墨天牛成虫具有明显优势和应用潜力。但如何进一步提高其引诱性能、改善药品物理性状、减少施用量、降低对环境污染与破坏,从而达到事半功倍的效果,还需进一步研究。