沈彩霞

(福建省三明莘口格氏栲自然保護區(qū)服務站 福建三明 365000)

黃脊竹蝗(CeracriskiangsuTsai)是中國產竹區(qū)的主要害蟲，主要危害毛竹(Phyllostachysedulis)、淡竹(Ph.glauca)、剛竹(Ph.sulphurea‘Viridis’)、石竹(Ph.nuda)和方竹(Chimonobambusaquadrangularis)等。其以跳蝻或成蟲取食寄主植物的葉片，為害嚴重時可食盡植物葉片。近年來，黃脊竹蝗在福建省三明市三元區(qū)、尤溪沙縣、邵武、順昌等地的毛竹林連續(xù)為害并相繼暴發(fā)成災，造成很大的經濟損失。當毛竹遭受黃脊竹蝗為害時，竹林經營者大多是噴施化學農藥防治，雖然暫時能起到殺蟲控災的目的，但也帶來了許多負面影響。探尋可適于防治黃脊竹蝗的無公害農藥及其適用特點已成為生產上急待解決的問題。

植物源農藥屬生物農藥范疇，具有低毒低殘留、對有害生物高效、與環(huán)境和諧、對非靶標生物相對安全等優(yōu)點[1]。近年來已有選用植物源農藥防治林木害蟲的報道，如選用1.1%苦參堿粉劑防治竹斑蛾幼蟲[2]，采用植物源農藥防治淡竹毒蛾幼蟲[3]、黃紋竹斑蛾幼蟲[4]以及杉木扁長蝽[5]，均取得了較好的效果，為林業(yè)害蟲無公害防治提供了借鑒。但上述研究在施藥技術上均采用人工地面噴霧、噴粉和噴煙，未見有采用無人機低空施藥防治黃脊竹蝗效果的報道。無人機低空施藥技術可按需對植物噴施農藥，顯著提高施藥作業(yè)效率，達到精準施藥效果，具有省費節(jié)力、效率高、性能優(yōu)越和應對突發(fā)災害能力強等優(yōu)點，近年來在中國發(fā)展迅猛，應用廣泛。

為探索無人機低空施用植物源農藥對于防治竹林黃脊竹蝗的效果，于2020年8月在毛竹林中建立試驗區(qū)，選用1%苦參·藜蘆堿可溶液、1.5%苦參堿可溶液、25%阿維·滅幼脲懸浮劑、1.2%煙堿·苦參堿乳油和4%魚藤酮乳油等5種農藥，采用植保無人機開展低空噴霧防治試驗，以期為綜合防控黃脊竹蝗提供借鑒。

1 試驗地概況

試驗區(qū)設在福建省三明市三元區(qū)(北緯26°5′，東經117°5′)的莘口鎮(zhèn)和中村鄉(xiāng)。該地多為山地丘陵區(qū)，海拔320～570 m，屬亞熱帶季風氣候，年平均氣溫19.6 ℃，最低氣溫為-7.1℃，最高氣溫為40.1 ℃，無霜期308 d，年降水量為1 520～1 860 mm。試驗區(qū)毛竹林面積為256.6 hm2，試驗靶向昆蟲及蟲態(tài)為黃脊竹蝗成蟲，林分蟲口密度為37～61頭/株，蟲株率為52.6%～81.7%。林分中分布有馬尾松(Pinusmassoniana)、杉木(Cunninghamialanceolata)、福建青岡(Cyclobalanopsischungii)和苦櫧(Castanopsissclerophylla)等主要伴生樹種。林下分布有杜鵑(Rhododendronsimsii)、紫萼(Hostaventricosa)、迎春(Jasminumnudiflorum)、地菍(Melastomadodecandrum)、山胡椒(Linderaglauca)、狗脊蕨(Woodwardiajaponica)、烏蕨(Stenolomachusana)、芒萁(Dicanopterisdichtoma)和淡竹葉(Lophatherumgracile)等植被[6-8]。試驗區(qū)毛竹林基本情況見表1。

2 試驗材料與方法

2.1 試驗材料

1) 試驗昆蟲。在黃脊竹蝗的成蟲初期，選擇晴好天氣于野外毛竹林內捕捉黃脊竹蝗成蟲活體，經室內飼養(yǎng)2 d后，按試驗預案要求分別挑取蟲體個頭相近、活動正常的成蟲活體分裝至各蟲籠備試。

2) 器材與農藥。所用器材有：邊長為15 cm的養(yǎng)蟲籠；長70 cm、直徑30 cm的圓筒狀套籠(100目鋁紗網制成)；HWS-A100智能恒溫恒濕培養(yǎng)箱(上海仙象儀器儀表有限公司)；大疆T20植保無人機(額定載荷15 L，深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司)。參試農藥有：1.5%苦參堿可溶液(內蒙古帥旗生物科技股份有限公司)；25%阿維·滅幼脲懸浮劑(內蒙古帥旗生物科技股份有限公司)；1.2%煙堿·苦參堿乳油(苦參堿含量0.7%，煙堿含量0.5%；內蒙古帥旗生物科技股份有限公司)；4%魚藤酮乳油(河北天順生物公司)；1%苦參·藜蘆堿可溶液(陜西先農生物科技公司)。試驗輔助劑為“U伴”飛防專用助劑(北京廣源益農化學有限責任公司)。

2.2 研究方法

2.2.1 試驗設計

于預定毛竹試驗林采用“對角線”法設立若干個標準地，大小為0.067 hm2，在標準地中，隨機選取毛竹15株作為標準竹，在標準竹上選定標準枝并套籠，于噴藥前挑取備試的黃脊竹蝗成蟲放入籠中，每個套籠20頭成蟲。

2.2.2 藥劑濃度配制與施藥

將參試農藥按藥劑與純凈水體積比分別配制成以下濃度水平：1.5%苦參堿可溶液和1.2%煙堿·苦參堿乳油設為1∶700、1∶1 000、1∶1 300[9-10]，25%阿維·滅幼脲懸浮劑設為1∶500、1∶700、1∶900[11]，1%苦參·藜蘆堿可溶液和4%魚藤酮乳油設為1∶400、1∶600、1∶800[12]，為方便描述上述5種藥劑的3種濃度水平均分別統(tǒng)稱為a濃度、b濃度和c濃度。

于2020年8月12—15日，選擇6∶00—9∶30(天氣多云，風速1級、空氣濕度73%)時段，運用大疆T20植保無人機噴施上述濃度的1%苦參·藜蘆堿可溶液、4%魚藤酮乳油、1.2%煙堿·苦參堿乳油、1.5%苦參堿可溶液和25%阿維·滅幼脲懸浮劑，原藥用量[13]均設為900 mL/hm2，按225 mL/hm2用量加入飛防專用助劑，每個處理3次重復，同時設立對照林分，對照林分則采用噴施與藥劑等量的“清水+U伴飛防專用助劑”。無人機航線飛行作業(yè)參數(shù)設為：定高6.5 m，速度2.0 m/s,噴頭流量4 700 mL/min，藥液用量60 000 mL/hm2。

2.2.3 藥劑防治效果

于施藥前和施藥后7 d分別開展竹林蟲情調查，詳細調查竹林中黃脊竹蝗成蟲蟲口密度和蟲株率，對比施藥前后蟲口數(shù)量的變化，分析低空農藥噴霧對成蟲的防控效果，計算蟲口減退率和防治效果[14]。

2.2.4 農藥對天敵的影響

于施藥前，在試驗區(qū)竹林隨機選擇標準株，在標準株上掛設若干鳥籠，籠中分別放入大山雀(Parusmajor)、綠背山雀(Parusmonticolus)、煤山雀(Periparusater)、黃頰山雀(Parusspilonotus)、灰頭綠啄木鳥(Picuscanus)、大斑啄木鳥(Picoidesmajor)，每個籠放1只鳥，每天定時用預先準備的昆蟲喂養(yǎng)并觀察其活動狀況。

2.2.5 數(shù)據(jù)處理與分析

藥后每天定時觀察套籠內黃脊竹蝗成蟲活動狀況，以各處理的成蟲死亡率超過95%時即結束觀察停止試驗，統(tǒng)計并計算死亡率和校正死亡率[15]。

對試驗獲取的數(shù)據(jù)采用SPSS17.0軟件進行分析處理，顯著性檢驗則采用新復極差法，檢驗農藥防治效果的差異顯著性。

3 結果與分析

3.1 無人機施藥效果

3.1.1 施藥后不同時間的藥效

從表2可知，施藥后不同時長，農藥對黃脊竹蝗成蟲的作用差異較大，隨著藥后時間的延長，農藥的作用逐步表現(xiàn)，黃脊竹蝗成蟲的死亡率不斷增加，藥5 d后，除25%阿維·滅幼脲懸浮劑外，其他4種藥劑均有2個濃度水平的成蟲死亡率達85.8%以上，1.5%苦參堿可溶液和1.2%煙堿·苦參堿乳油的成蟲死亡率最高，藥后6 d，25%阿維·滅幼脲懸浮劑亦有2個濃度水平的成蟲死亡率超過86.1%。藥后5 d，各藥劑的成蟲死亡率從高到低依次為：1.2%煙堿·苦參堿乳油、1.3%苦參堿可溶液、4%魚藤酮乳油、1%苦參·藜蘆堿可溶液、25%阿維·滅幼脲懸浮劑。表明參試藥劑的藥效不盡相同，藥劑發(fā)揮作用的時間差異顯著。

3.1.2 不同藥劑的殺滅效果

從表2和圖1—圖3可知，藥后前5 d，同一藥后時間，不同藥劑間的黃脊竹蝗成蟲死亡率差異顯著。方差分析結果顯示，在P<0.05水平下，藥后5 d，藥劑對黃脊竹蝗成蟲的作用是：1.5%苦參堿可溶液和1.2%煙堿·苦參堿乳油與4%魚藤酮乳油、1%苦參·藜蘆堿可溶液和25%阿維·滅幼脲懸浮劑間差異顯著，1.5%苦參堿可溶液與1.2%煙堿·苦參堿乳油間差異不顯著；4%魚藤酮乳油和1%苦參·藜蘆堿可溶液與25%阿維·滅幼脲懸浮劑間差異顯著，4%魚藤酮乳油與1%苦參·藜蘆堿可溶液則無顯著差異。藥后6 d，除25%阿維·滅幼脲懸浮劑外，其余各藥劑的成蟲死亡率均為90%以上，藥劑間的成蟲死亡率差異不顯著。分析表明，1.5%苦參堿可溶液和1.2%煙堿·苦參堿乳油2種農藥對黃脊竹蝗成蟲的藥效相同且發(fā)揮較快、殺蟲作用強；4%魚藤酮乳油和1%苦參·藜蘆堿可溶液2種農藥雖藥效相同，但藥效作用發(fā)揮相對較慢；25%阿維·滅幼脲懸浮劑由于其殺蟲機理較獨特，因此藥效作用發(fā)揮較遲緩。

表2 5種農藥對黃脊竹蝗成蟲的殺滅效果

圖1 a濃度水平下5種農藥對黃脊竹蝗成蟲的殺滅效果

圖2 b濃度水平下5種農藥對黃脊竹蝗成蟲的殺滅效果

圖3 c濃度水平下5種農藥對黃脊竹蝗成蟲的殺滅效果

3.1.3 不同濃度水平農藥的殺蟲效果

從圖4—圖8可知，藥后的各時間段，c濃度水平的1.5%苦參堿可溶液、1.2%煙堿·苦參堿乳油、4%魚藤酮乳油、1%苦參·藜蘆堿可溶液和25%阿維·滅幼脲懸浮劑所表現(xiàn)出的殺蟲作用均較差，藥劑其余2個濃度水平表現(xiàn)出良好的殺蟲作用。方差分析結果顯示，藥后5 d，各藥劑對黃脊竹蝗成蟲作用的濃度水平均表現(xiàn)為：c濃度水平的藥劑與另2個濃度水平(a、b濃度水平)間呈顯著差異(P<0.05)，a濃度水平與b濃度水平間差異則不顯著。在試驗設置的5種農藥3個濃度水平中，均有1個濃度水平對黃脊竹蝗成蟲殺蟲效果不佳。表明農藥的殺蟲作用與其濃度配比關系密切。

圖5 不同濃度水平的1.2%煙堿·苦參堿乳油對黃脊竹蝗成蟲的殺滅效果

圖6 不同濃度水平的4%魚藤酮乳油對黃脊竹蝗成蟲的殺滅效果

圖7 不同濃度水平的1%苦參·藜蘆堿可溶液對黃脊竹蝗成蟲的殺滅效果

圖8 不同濃度水平的25%阿維·滅幼脲懸浮劑對黃脊竹蝗成蟲的殺滅效果

3.1.4 農藥的林間最佳濃度

分析可知(圖4—圖8)，不同濃度水平的5種農藥對黃脊竹蝗成蟲防治效果差異較大，藥后6 d，參試農藥有2個濃度水平對黃脊竹蝗成蟲的校正死亡率均為85%以上。根據(jù)“農藥田間藥效試驗準則”[16]，可確定各藥劑的林間最佳濃度水平，即：1.5%苦參堿可溶液和1.2%煙堿·苦參堿乳油2種農藥的林間最佳濃度水平(藥劑與純凈水體積比)應為1∶1 000，4%魚藤酮乳油和1%苦參·藜蘆堿可溶液2種農藥的林間最佳濃度水平應為1∶600，25%阿維·滅幼脲懸浮劑的林間最佳濃度水平應為1∶700。

分析也顯示，施藥區(qū)與對照區(qū)間的黃脊竹蝗成蟲死亡率呈極顯著差異，表明5種農藥采用植保無人機進行低空噴霧防治黃脊竹蝗成蟲，殺滅效果理想，生產上可推廣應用。

3.2 竹林噴藥效果分析

藥后7 d，于各施藥區(qū)和對照區(qū)分別調查黃脊竹蝗成蟲的蟲口數(shù)量，統(tǒng)計藥后蟲口密度和有蟲株率，分析各試驗區(qū)的林間防治效果(表3)。分析可知，藥后7 d，在各施藥區(qū)的毛竹林中，黃脊竹蝗成蟲的蟲口密度和有蟲株率均呈大幅減少。除噴施c濃度水平的5種藥劑的毛竹林外，其余各施藥區(qū)的防治效果均在90%以上，防治效果十分理想。

表3 無人機噴霧防治黃脊竹蝗成蟲的林間效果

3.3 籠中天敵情況

對標準株籠中鳥類活動狀況觀察結果顯示，藥后8 d，預置于籠中的大山雀、煤山雀、綠背山雀、黃頰山雀、灰頭綠啄木鳥、大斑啄木鳥等鳥類均無異常表現(xiàn)，活動自如；同時在藥后8 d的在施藥區(qū)線路踏查時，在竹林中未發(fā)現(xiàn)死亡的鳥類等天敵，施藥前和藥后8 d毛竹林中天敵數(shù)量和種類的變化不大。表明試驗選用的5種農藥可有效控制黃脊竹蝗成蟲數(shù)量，同時對竹林生態(tài)環(huán)境安全，不會危害竹林鳥類等動物的生存。

4 結論與討論

黃脊竹蝗是為害毛竹林的主要害蟲，同時也威脅著其他竹類和農作物的安全。本研究選用1.5%苦參堿可溶液、1.2%煙堿·苦參堿乳油、4%魚藤酮乳油、1%苦參·藜蘆堿可溶液和25%阿維·滅幼脲懸浮劑等5種農藥，采用最佳林間濃度水平，即1∶1 000的1.5%苦參堿可溶液或1.2%煙堿·苦參堿乳油，或1∶600的4%魚藤酮乳油或1%苦參·藜蘆堿可溶液，或1∶700的25%阿維·滅幼脲懸浮劑，運用植保無人機低空噴霧，藥后6 d其防治效果均在86.1%以上，可大幅降低竹林中黃脊竹蝗成蟲的蟲口數(shù)量。表明研究選用的5種農藥對黃脊竹蝗成蟲有良好的殺蟲作用，可達到防控黃脊竹蝗成蟲等害蟲成災的目的。

1.5%苦參堿可溶液、1.2%煙堿·苦參堿乳油、4%魚藤酮乳油和1%苦參·藜蘆堿可溶液等4種藥劑屬新型綠色環(huán)保殺蟲劑，具有很強的胃毒、觸殺作用，其殺蟲機理以拒食、麻痹、忌避、抑制呼吸作用、遏制其生長及干擾繁殖作用為主。25%阿維·滅幼脲懸浮劑為合成藥劑，以胃毒作用為主，主要遏制昆蟲蛻皮等生長發(fā)育行為，殘效期達15～30 d且耐雨水沖刷，在林間降解速度慢，對其他動物安全。研究采用5種藥劑性能穩(wěn)定，對靶標昆蟲毒力強，藥后不易產生抗藥性，藥效期長，于空氣與土壤中易分解，對環(huán)境無污染，對非靶標動物和施藥環(huán)境安全[17-19]。陳明[20]報道了1%苦參堿可溶性液等4種藥劑對黃刺蛾(Cnidocampaflavescens)幼蟲的防治效果，洪宜聰[21]報道了苦參堿對剛竹毒蛾(Pantanaphyllostachysae)幼蟲的防治效果，這些研究結果與本研究結果相似[22-25]。

研究設置的標準株籠中鳥類活動觀察結果表明，選用的5種藥劑只對靶標昆蟲發(fā)揮作用，對竹林中大山雀等益鳥安全，與周邊環(huán)境相容性好，屬無公害防治藥劑，在有害生物防控生產實踐中可解決濫用化學農藥所帶來的抗藥性、再增猖撅、殘留等“3R”問題。這與已報道的有關研究相符[26-27]。

本研究將植保無人機噴霧施藥技術引入有害生物防治生產中，并取得了良好的防治效果。無人機低空施藥技術具有操作簡單、省時降費等優(yōu)點，解決了南方丘陵山地樹高林密、地形復雜和水源匱乏等自然因素給有害生物防控帶來的困難，與噴粉、噴霧等人工地面噴藥技術相比，可降低工作強度、節(jié)省工作量，解決勞動工資昂貴的問題，大幅降低防治費用。無人機施藥是按預設的軌跡施藥，不會產生漏噴區(qū)，解決了常規(guī)施藥技術難免的漏藥難題。

黃脊竹蝗是聚集取食為害，其為害程度高，暴發(fā)性強，嚴重威脅了竹林生態(tài)安全[28]。生產上要以保護森林生態(tài)、維護林分的生物多樣性為目的，選用對周邊環(huán)境影響最小的農藥，以最適濃度和用藥量，因地制宜采用施藥技術，制定出優(yōu)化、科學的防治方案。本研究選用的5種無公害農藥對黃脊竹蝗成蟲防治效果理想，可廣泛應用于生產實踐，本研究明確了應用植保無人機噴施5種農藥防治黃脊竹蝗成蟲的藥劑最適田間濃度水平和用藥量，值得在有條件的地區(qū)推廣應用。