遇文婧 宋小雙 王琪 鄧勛 馬曉乾 周琦 申國(guó)濤

(黑龍江省森林保護(hù)研究所，哈爾濱，150040)

責(zé)任編輯:程 紅。

栗實(shí)象甲(Curculio davidi)又名栗實(shí)象鼻蟲、栗蛆、屬鞘翅目象甲科［1］，為世界性板栗(Castanea mollissima)害蟲。在我國(guó)主要分布在南方的板栗生產(chǎn)區(qū)，是南方板栗生產(chǎn)上危害最嚴(yán)重的害蟲之一。近年來，由于種苗調(diào)運(yùn)和商品板栗帶蟲等原因，該蟲逐漸由南向北擴(kuò)散蔓延。尤其是在北方人工林開始大面積暴發(fā)，嚴(yán)重危害蒙古櫟(Quecus mongolica)橡實(shí)，經(jīng)林間踏查發(fā)現(xiàn)橡子被害率高達(dá)83%。目前，針對(duì)栗實(shí)象甲的防治技術(shù)和手段多應(yīng)用于南方板栗生產(chǎn)林。楊霽紅等［3］發(fā)現(xiàn)利用稀釋800 倍Bt 懸浮劑能有效控制豫南地區(qū)板栗栗實(shí)象甲危害［2］，另外25.0%滅幼脲Ⅲ號(hào)膠懸劑也能有效延遲其蛻皮［3］;曾林等［4］采用齊螨素、吡蟲啉等無公害農(nóng)藥的5 倍液樹干打孔注藥防治鳳城市板栗栗實(shí)象甲，防治效果極佳。但是，由于北方氣候嚴(yán)寒，蒙古櫟生物學(xué)特性又與板栗不同，這些防治手段都無法有效控制危害蒙古櫟橡實(shí)的栗實(shí)象甲［5］。王立中等［5］對(duì)大興安嶺蒙古櫟栗實(shí)象甲進(jìn)行化學(xué)藥劑防治，防治效果并不顯著?；瘜W(xué)防治雖然見效快，但是長(zhǎng)期使用易引發(fā)抗藥性和環(huán)境污染，尤其在氣候變暖后，農(nóng)藥的使用量增大，客觀上造成病蟲害的逐步增加［6-7］。因此，根據(jù)害蟲防治的可持續(xù)控制策略，應(yīng)盡量選用低毒、環(huán)保的綠色無公害農(nóng)藥來防治害蟲［8］。本研究以此為依據(jù)，首先對(duì)經(jīng)過室內(nèi)毒力測(cè)定篩選出的3 種藥劑:5.0%噻蟲啉100 倍液、1.2%阿維菌素100倍液和25.0%滅幼脲100 倍液，進(jìn)行野外防治試驗(yàn)，對(duì)其防治效果進(jìn)行評(píng)估;然后，檢測(cè)3 種藥劑對(duì)蒙古櫟生理指標(biāo)的影響，從而評(píng)價(jià)藥劑對(duì)樹體的干擾作用;最后，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)檢測(cè)3 種藥劑對(duì)土壤過氧化氫酶活性及微生物呼吸作用的影響，評(píng)價(jià)農(nóng)藥安全性，以期為安全、有效施用農(nóng)藥防治蒙古櫟栗實(shí)象甲提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

供試藥劑為經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室毒力測(cè)試篩選出的效果較好的5.0%噻蟲啉100 倍液(浙江森得保生物制品有限公司)、1.2%阿維菌素100 倍液(平山林業(yè)藥廠)和25.0%滅幼脲100 倍液(通化農(nóng)藥化工股份有限公司)。

樣地選擇:試驗(yàn)地在牡丹江江山嬌林場(chǎng)蒙古櫟人工林內(nèi)。該林分林齡25 a，平均樹高10.3 m，胸徑25 cm，郁閉度0.6，栗實(shí)象甲發(fā)生嚴(yán)重，橡實(shí)被害率80%以上。分別對(duì)3 種供試的藥劑進(jìn)行統(tǒng)籌設(shè)計(jì)，劃分試驗(yàn)區(qū)和對(duì)照區(qū)。在試驗(yàn)區(qū)選擇結(jié)實(shí)量較多、立地條件相似、隨機(jī)分布的蒙古櫟作為試驗(yàn)樣樹，并編號(hào)。

野外防治試驗(yàn):在2013年6月，在試驗(yàn)地樹干下部用便攜電鉆在3 個(gè)方向分別打直徑為1.0 cm的孔，孔向下傾斜45°，深5 cm。采用強(qiáng)力注藥的方式注入1 mL 藥劑于樹干中，用黃泥封口防止藥劑揮發(fā)和流失。分別在7、8月份收集橡實(shí)，逐個(gè)解剖，以針刺法判斷幼蟲死活，統(tǒng)計(jì)橡實(shí)被害率和幼蟲死亡率。在8月中旬用打孔注藥的方式進(jìn)行防治后，分別在處理5、10、15、20、30 d 后，采集橡實(shí)，方法同上，統(tǒng)計(jì)幼蟲的死亡率，調(diào)查藥劑的傳導(dǎo)速率［9］。

植物生理指標(biāo)測(cè)定:在注藥后15、20、30 d 取樹冠枝梢，測(cè)定葉片總蛋白及葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)，評(píng)價(jià)藥劑對(duì)樹體的干擾作用［10-11］。

土壤過氧化氫酶測(cè)定:在樣地取土樣，每份2 g，風(fēng)干，分別加入不同農(nóng)藥，使其在土樣中達(dá)到10 mg·kg-1，加入適量蒸餾水，使土樣達(dá)到最大含水量的60%，于37 ℃培養(yǎng)0、1、3、7、14、28、56 d 后利用試劑盒測(cè)定過氧化氫酶活性［12］。

土壤生物呼吸強(qiáng)度測(cè)定:采用密閉法測(cè)定［13-14］。在樣地取土樣，每份50 g，加入1 g 葡萄糖，于100 mL 燒杯中攪拌均勻，置于2 L 密閉玻璃瓶中，在恒溫培養(yǎng)箱中25 ℃培養(yǎng)7 d，加入不同農(nóng)藥，使其在土樣中達(dá)到10 mg·kg-1，加入適量蒸餾水，使土樣達(dá)到最大含水量的60%，再放入盛有50 mL 標(biāo)準(zhǔn)NaOH(0.1 moL·L-1)小燒杯吸收土壤微生物呼吸釋放的CO2，密封瓶口恒溫培養(yǎng)，分別在1、3、5、7、14 d 取出燒杯，立即用0.2 moL·L-1HCl 滴定剩余NaOH，再放入新鮮NaOH 的燒杯中繼續(xù)培養(yǎng)。根據(jù)HCI 溶液的消耗量計(jì)算100 g 干土的CO2釋放量。

以上所有試驗(yàn)均以高毒的氧化樂果為陰性對(duì)照，以清水為陽性對(duì)照，每組重復(fù)3 棵樹。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同藥劑的野外防治效果

由表1可見，3 種無公害藥劑和高毒的氧化樂果施藥后1 個(gè)月，防治效果差異顯著。與清水對(duì)照相比，3 種藥劑和氧化樂果幾乎都使橡子被害率降低了10%～20%。7月份，25.0%滅幼脲100 倍液的果實(shí)被害率(55.22%)明顯低于氧化樂果(59.11%)，但是，幼蟲死亡率(24.56%)低于氧化樂果(32.10%);5.0%噻蟲啉100 倍液(62.22%)和1.2%阿維菌素100 倍液(74.44)的被害率均高于氧化樂果，但是，5.0%噻蟲啉的幼蟲死亡率(33.30%)高于氧化樂果(32.10%)。8月份，可能由于蒸騰作用，3 種試劑相比7月份的效果較低，果實(shí)被害率均高于氧化樂果(60.33%)，而且幼蟲死亡率不高。在3 種藥劑中，7、8月份橡子被害率最低的是25.0%滅幼脲100 倍液，分別為55.22 和62.78%;幼蟲死亡率最高的是5.0%噻蟲啉100 倍液，分別為33.30%和22.86%。

表1 不同藥劑對(duì)蒙古櫟栗實(shí)象甲幼蟲的防治效果

2.2 不同藥劑在蒙古櫟體內(nèi)的傳導(dǎo)速率

3 種藥劑和高毒的氧化樂果分別在樹干注藥5、10、15、20、30 d 的殺蟲率調(diào)查結(jié)果見表2。在注藥后5 d，除了1.2%阿維菌素100 倍液，其他3 種藥劑都已到達(dá)樹梢，一些橡子內(nèi)的栗實(shí)象甲開始死亡，但是殺蟲率都較低，僅在5.0%以下。在注藥后10 d，氧化樂果和5.0%噻蟲啉100 倍液殺蟲率小幅上升，1.2%阿維菌素100 倍液和25.0%滅幼脲100 倍液的殺蟲率不明顯。在注藥15 d 后，氧化樂果、5.0%噻蟲啉100 倍液和25.0%滅幼脲100 倍液的殺蟲率大幅上升，1.2%阿維菌素100 倍液的殺蟲率也明顯上升，但是上升幅度不大。在注藥后20、30 d，氧化樂果和3 種藥劑的殺蟲效果上升減緩，可能因?yàn)闃涔诤颓蚬乃巹└患呀?jīng)達(dá)到峰值。

2.3 不同藥劑對(duì)蒙古櫟生理指標(biāo)的影響

3 種藥劑和高毒的氧化樂果在樹干注藥5、10、15、20、30 d 后，同對(duì)照相比，3 種藥劑和高毒的氧化樂果對(duì)蒙古櫟葉片的總蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)均有影響(圖1)。在注藥10 d 后，1.2%阿維菌素100 倍液、25.0%滅幼脲100 倍液和高毒的氧化樂果均降低了蒙古櫟葉片的總蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)，而5.0%噻蟲啉100 倍液提升了蒙古櫟葉片的總蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù);在20～30 d，除了高毒的氧化樂果外，注入3 種藥劑的蒙古櫟葉片的總蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸恢復(fù)正常。

表2 不同藥劑在蒙古櫟體內(nèi)的傳導(dǎo)速率

圖1 不同藥劑對(duì)蒙古櫟可溶性蛋白的影響

同清水對(duì)照相比，3 種藥劑和高毒的氧化樂果對(duì)蒙古櫟葉片的過氧化酶(POD)活性均有影響(圖2)。在注藥10 d 時(shí)，注入3 種藥劑和高毒的氧化樂果的蒙古櫟葉片的POD 活性均明顯升高。注藥30 d 時(shí)，注入1.2%阿維菌素100 倍液和5.0%噻蟲啉100 倍液的蒙古櫟葉片的POD 活性恢復(fù)到對(duì)照水平，為35.00 U·mg-1;注入25.0%滅幼脲100 倍液的蒙古櫟葉片的POD 活性高于對(duì)照，為66.25 U·mg-1;相反，注入高毒的氧化樂果的蒙古櫟葉片的POD 活性卻低于對(duì)照，為20.22 U·mg-1。

圖2 不同藥劑對(duì)蒙古櫟POD 的影響

同清水對(duì)照相比，3 種藥劑和高毒的氧化樂果對(duì)蒙古櫟葉片的葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)均有影響(表3)。在注藥10 d 時(shí)，3 種藥劑和高毒的氧化樂果明顯降低了蒙古櫟葉片的葉綠素總質(zhì)量分?jǐn)?shù);在注藥20～30 d 時(shí)，3 種藥劑逐漸提升了蒙古櫟葉片的葉綠素總質(zhì)量分?jǐn)?shù);而高毒的氧化樂果使蒙古櫟葉片的葉綠素總量始終維持在低水平。雖然，3 種藥劑在注藥5 d 時(shí)降低了蒙古櫟葉片的葉綠素(a/b)值，但是在30 d 時(shí)基本恢復(fù)對(duì)照水平，而1.2%阿維菌素100倍液對(duì)蒙古櫟葉片的葉綠素(a/b)值影響不大。

表3 不同藥劑對(duì)蒙古櫟葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

續(xù)(表3)

2.4 不同藥劑對(duì)土壤過氧化氫酶活性和生物呼吸作用的影響

3 種藥劑和高毒的氧化樂果在不同時(shí)間對(duì)土壤的過氧化氫酶活性的影響見圖3。

圖3 不同藥劑對(duì)土壤過氧化氫酶活性的影響

由圖3可以看到，相對(duì)于清水對(duì)照，經(jīng)過農(nóng)藥處理過的土壤，過氧化氫酶活性變化基本呈“抑制—激活—恢復(fù)”的趨勢(shì)。3 種藥劑處理過的土壤過氧化氫酶活性在7 d 時(shí)達(dá)到最低，之后逐漸上升，在56 d 時(shí)基本恢復(fù)到對(duì)照水平;而高毒的氧化樂果處理過的土壤過氧化氫酶活性在7 d 時(shí)達(dá)到-1.25 U·mg-1，然后逐漸恢復(fù)到正常水平。

3 種藥劑和高毒的氧化樂果在不同時(shí)間對(duì)土壤中微生物CO2釋放量的影響見圖4。

圖4 不同藥劑對(duì)土壤中微生物CO2 釋放量的影響

由圖4可以看到，加入1.2%阿維菌素100 倍液和5.0%噻蟲啉100 倍液的土壤中微生物CO2釋放量在培養(yǎng)過程中趨于一致;而加入25.0%滅幼脲100 倍液和高毒的氧化樂果的土壤中微生物CO2釋放量在培養(yǎng)1～3 d 后開始逐漸降低，在培養(yǎng)7～14 d時(shí)，與對(duì)照相比，分別降低了34.56%和75.74%。

3 結(jié)論與討論

栗實(shí)象甲是近年來在北方地區(qū)新發(fā)現(xiàn)的危害蒙古櫟橡實(shí)的重要害蟲，為了及時(shí)控制其危害，科研工作者開展了一些防控措施［5］，但僅僅局限于化學(xué)藥劑的防治。無公害藥劑的推廣和應(yīng)用降低了對(duì)人類健康、生態(tài)環(huán)境及天敵的威脅，可達(dá)到綠色環(huán)保的目的［15］。為了對(duì)蒙古櫟栗實(shí)象甲進(jìn)行可持續(xù)控制，參考了南方的板栗栗實(shí)象甲無公害防治技術(shù)手段［1-4，16］，通過室內(nèi)殺蟲試驗(yàn)篩選出濃度適中、效果較好的3 種藥劑［17］:5.0%噻蟲啉100 倍液、1.2%阿維菌素100 倍液和25.0%滅幼脲100 倍液，進(jìn)行了野外試驗(yàn)及安全評(píng)價(jià)。在7、8月份的防治試驗(yàn)表明，3 種試劑中橡子被害率最低的是25.0%滅幼脲100 倍液(7月份為55.22，8月份為62.78%)，幼蟲死亡率最高的是5.0%噻蟲啉100 倍液(7月份為33.30%，8月份為22.86%)(表1)。這可能由于滅幼脲是昆蟲保幼激素類似物，能使幼蟲不能化蛹，或者蛹不能變成成蟲，而且能有效延遲栗實(shí)象成蟲蛻皮，從而導(dǎo)致死亡［3］，因此成蟲數(shù)量降低，果實(shí)被害率也隨之下降，但是對(duì)幼蟲的致死率卻不是很明顯。噻蟲啉是新型氯代煙堿類殺蟲劑，對(duì)鞘翅類的成蟲及幼蟲都有較強(qiáng)的藥效。2011年，王明月在麗水市板栗主產(chǎn)區(qū)利用2%噻蟲啉微膠囊粉劑防治板栗果實(shí)害蟲，包括栗實(shí)象甲，平均防治效果達(dá)到78.72%［18］。同樣，在本試驗(yàn)中5.0%噻蟲啉100 倍液的防治效果也較明顯，在7、8月份使橡子被害率分別降低了23.29%和17.98%，而且在這2 個(gè)月中的幼蟲死亡率均高于其他2 種藥劑(表1)。同時(shí)，25.0%滅幼脲100 倍液和5.0%噻蟲啉100 倍液的傳導(dǎo)速率也較快，在注藥15 d 時(shí)，殺蟲率都明顯增加(表2)。阿維菌素對(duì)栗實(shí)象甲的野外防治效果不是非常明顯。

為了合理利用3 種藥劑防治栗實(shí)象甲，同時(shí)又不會(huì)對(duì)植物及周圍環(huán)境產(chǎn)生危害，對(duì)3 種藥劑進(jìn)行了室內(nèi)安全性檢測(cè)。首先，檢測(cè)了3 種藥劑對(duì)蒙古櫟生理的影響。植物葉片中總蛋白含量、POD 活性及葉綠素含量都是評(píng)價(jià)植物抗逆性的重要生理指標(biāo)［19-20］。在施藥20～30 d，高毒的氧化樂果對(duì)照降低了蒙古櫟葉片的蛋白含量、POD 活性及葉綠素含量。3 種藥劑雖然在施藥后使蒙古櫟葉片的蛋白含量、POD 活性及葉綠素含量有不同程度的變化，但在施藥20～30 d 基本恢復(fù)正常水平，甚至提高了蒙古櫟葉片的POD 活性(圖2)及葉綠素含量(表3)，而且在注藥10 d 時(shí)5.0%噻蟲啉100 倍液也提升了蒙古櫟葉片的總蛋白含量(圖1)，一定程度上對(duì)樹體的生理活動(dòng)起到了促進(jìn)作用。

土壤酶活性是土壤生物活性和土壤肥力的重要指標(biāo)，土壤過氧化氫酶能夠促氧化氫的分解，防治過氧化氫對(duì)生物體的毒害作用，同時(shí)也與土壤呼吸作用和土壤微生物活動(dòng)息息相關(guān)［21-22］，不同農(nóng)藥對(duì)土壤過氧化氫酶抑制作用的高低間接反映了農(nóng)藥對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害程度［14］。另外農(nóng)藥對(duì)土壤微生物呼吸作用強(qiáng)度的影響也已經(jīng)成為評(píng)價(jià)農(nóng)藥生態(tài)環(huán)境安全性的重要指標(biāo)［23-24］。在本研究中，經(jīng)過3 種藥劑處理過的土壤過氧化氫酶活性在7 d 時(shí)降到最低，都在4 U·mg-1以上，在56 d 時(shí)基本恢復(fù)到對(duì)照水平，而高毒的氧化樂果對(duì)照處理過的土壤過氧化氫酶活性在7 d 時(shí)達(dá)到了負(fù)值(圖3)。此外，1.2%阿維菌素100 倍液和5.0%噻蟲啉100 倍液對(duì)土壤中微生物CO2釋放量影響不顯著，25.0%滅幼脲和高毒的氧化樂果對(duì)照處理的土壤中微生物CO2釋放量在培養(yǎng)1～3 d 后開始逐漸降低，在7～14 d 時(shí)，分別降低了34.56%和75.74%(圖4)。

研究結(jié)果顯示，5.0%噻蟲啉100 倍液、1.2%阿維100 倍液菌素和25.0%滅幼脲100 倍液3 種藥劑對(duì)蒙古櫟和土壤環(huán)境無較大影響，其中25.0%滅幼脲100 倍液和5.0%噻蟲啉100 倍液在野外防治效果較好。該研究結(jié)果可以為北方地區(qū)蒙古櫟栗實(shí)象甲的可持續(xù)綜合防控技術(shù)提供借鑒。

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