薛晶,趙麗婭,樊丹,馮海平,李兆華
(1.湖北大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院, 湖北 武漢 430062; 2.湖北省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)站, 湖北 武漢 430062)
福壽螺(Pomaceacanaliculata)是原產(chǎn)于南美洲亞馬孫河流域的淡水軟體動物,被列為全球100種惡性外來入侵物種之一[1].20世紀(jì)80年代被引入中國,2003年福壽螺被列入首批入侵中國的 16 種“危害極大的外來物種之一”,2012 年農(nóng)業(yè)部將其列為第一批國家重點(diǎn)管理外來入侵物種[2-3].由于福壽螺具有適應(yīng)性強(qiáng)、生長和繁殖快、食性廣泛、生存和競爭能力強(qiáng)等特點(diǎn)[4],已經(jīng)在中國長江及以南大部分地區(qū)形成種群,嚴(yán)重威脅當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)平衡和水生動植物安全,尤其對糧食作物水稻造成重大危害、嚴(yán)重威脅糧食安全[5-13].
如何能有效殺滅和控制福壽螺一直是研究重點(diǎn).常見殺滅方法有化學(xué)藥劑、植物滅螺和生物防治等.實(shí)際生產(chǎn)中,簡便易行、快速高效地殺滅方法還是采用化學(xué)藥劑.目前,市場上常用殺螺藥劑有百螺敵、殺螺胺、密螺胺、貝螺清等[14-16],為篩選出殺滅福壽螺的最佳藥劑、最佳劑量,以及適用環(huán)境條件,我們以市面常見的5種藥劑進(jìn)行對比試驗(yàn),旨在提高防治福壽螺的效果、減少農(nóng)藥污染、日后可根據(jù)地理環(huán)境條件、種植作物種類等情況采用多樣化、有針對性的滅螺藥劑來達(dá)到少污染、節(jié)約生產(chǎn)成本的高效滅螺.
實(shí)驗(yàn)用福壽螺采自湖北宜昌遠(yuǎn)安縣野外.福壽螺在室內(nèi)靜養(yǎng)24 h后,挑選活力良好,個體大小均勻的成年福壽螺進(jìn)行實(shí)驗(yàn).室內(nèi)環(huán)境自然溫度(29 ± 1) ℃;野外實(shí)驗(yàn)選擇在茭白田中進(jìn)行,茭白分蘗前,環(huán)境溫度(32 ± 2) ℃,選擇晴天時期,避免雨水干擾,影響藥性.
5種化學(xué)藥劑分別是:6%四聚乙醛顆粒(Metaldehyde)(山東奧豐生物科技有限公司),40%四聚乙醛懸浮劑(廣州農(nóng)密生物科技有限公司),45%三苯基乙酸錫可濕性粉劑(Fentin Acetate)(浙江禾本科技有限公司),硫酸煙酰苯胺粉(nicotinanilide) (武漢興旺生物技術(shù)發(fā)展有限公司),50%殺螺安乙醇胺鹽懸浮劑(Niclosamide Ethanolamine)(上海滬聯(lián)生物藥業(yè)股份有限公司).
1.1 室內(nèi)滅殺實(shí)驗(yàn)將5種藥劑按比例配制成濃度為1.0、1.5、2.0 g/L(mL/L) 3個梯度的溶液,容器內(nèi)混合液體深度為15 cm.每個濃度梯度10只福壽螺進(jìn)行實(shí)驗(yàn).設(shè)置時間12、24、36 h.實(shí)驗(yàn)期間正常喂食油麥菜.上爬個體再推回水中.設(shè)置對照組.每個處理設(shè)重復(fù)3次.以針刺法檢查福壽螺個體死亡情況.觀察、記錄福壽螺進(jìn)食、活動和死亡情況.
1.2 野外滅殺實(shí)驗(yàn)野外實(shí)驗(yàn)選擇在茭白田里進(jìn)行.茭白田里隔離出667 m2的實(shí)驗(yàn)區(qū)域,以紗網(wǎng)隔離各個區(qū)域,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后防止新的福壽螺入侵者進(jìn)入.實(shí)驗(yàn)前排水,保持水深約5 cm,每個實(shí)驗(yàn)區(qū)域內(nèi)分別投入5種藥劑50、100、150 g(mL),用水量50 L,形成1.0、2 .0、3.0 g/L(mL/L) 3個梯度的溶液,用紗網(wǎng)遮擋防止外逃.每個實(shí)驗(yàn)區(qū)域內(nèi)有福壽螺100只.設(shè)置時間24、48、72 h.上爬個體再推回水中.設(shè)置對照組.每個處理設(shè)重復(fù)3次.以針刺法檢查福壽螺個體死亡情況.觀察、記錄福壽螺進(jìn)食、活動和死亡情況.
1.3 數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)處理采用Spss 19.0軟件中的方差分析,Duncan法進(jìn)行多重比較.
2.1 室內(nèi)滅殺實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示,一定藥劑濃度下,隨著時間的增加,5種藥劑都可以提升福壽螺的死亡率,其中圖1 A顯示福壽螺對5種藥劑的反應(yīng)差異最明顯(12 h, 1.0 g/L(mL/L)),此時45%三苯基乙酸錫可濕性粉劑和50%殺螺安乙醇胺鹽懸浮劑殺滅效果最好,6%四聚乙醛顆粒效果最差,隨著時間延長,各組的殺滅效果差異逐漸減??;圖1B中5種藥劑濃度升高到1.5 g/L(mL/L)時,各時間段中福壽螺的死亡率差異近一步縮小,12 h 中6%四聚乙醛顆粒效果最差,但24 h和36 h之間幾乎無差異;圖1C中5種藥劑濃度升高到2.0 g/L(mL/L),各時間段的福壽螺死亡率均為100%,無差異.
室內(nèi)實(shí)驗(yàn)中觀察發(fā)現(xiàn),施藥后實(shí)驗(yàn)組大多數(shù)福壽螺個體是處于靜止不動狀態(tài),只有極少數(shù)個體有緩慢爬行,沒有上爬現(xiàn)象,而對照組福壽螺四處爬行,速度快;實(shí)驗(yàn)組有極少量的進(jìn)食,而對照組福壽螺進(jìn)食良好.說明這5種藥劑對福壽螺的活動行為抑制作用明顯,這種抑制作用有利于提高滅螺效率,減少外逃;這5種藥劑殺滅福壽螺時對個體大小差異不明顯,都能快速致死;從施藥時間、劑量和殺滅效果綜合來看,45%三苯基乙酸錫可濕性粉劑和50%殺螺安乙醇胺鹽懸浮劑是最佳選擇.
圖1 室內(nèi)不同藥劑、不同濃度、不同時間殺滅福壽螺的情況圖1A、圖1B、圖1C分別表示藥劑濃度是1.0、1.5、2.0 g/L(mL/L)時不同藥劑、不同時間的福壽螺死亡情況;a,b,c不同字母表示同一時間不同藥劑處理組之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P<0.001)
2.2 野外茭白田滅殺實(shí)驗(yàn)結(jié)果野外茭白田實(shí)驗(yàn)時,考慮到野外的一些不確定性、施藥面積和水田生產(chǎn)必須有水的情況,施藥時適當(dāng)提高藥劑濃度.結(jié)果如圖2顯示:一定藥劑濃度下,隨著時間的增加,5種藥劑都能提升福壽螺的死亡率,圖2A顯示5種藥劑對福壽螺的消滅效果差異最明顯(50 g/L(mL/L)),其中45%三苯基乙酸錫可濕性粉劑殺滅效果最好,其在24 h、 48 h 和72 h三個時間段中殺滅效果差異性顯著, 而6%四聚乙醛顆粒效果最差,隨著時間延長,各組的殺滅效果差異逐漸減?。粓D2B中5種藥劑濃度升高到100 g/L(mL/L)時,各時間段中福壽螺的死亡率差異近一步縮小,相比之下6%四聚乙醛顆粒效果最差,但48 h和72 h時也達(dá)到100%的殺滅效果;圖2C中5種藥劑濃度升高到150 g/L(mL/L),各時間段的福壽螺死亡率均為100%,無差異.
圖2 野外不同藥劑、不同濃度、不同時間殺滅福壽螺的情況圖2A、圖2B、圖2C分別表示藥劑濃度是50、100、150 g/L(mL/L)時不同藥劑、不同時間的福壽螺死亡情況; a,b,c不同字母表示同一時間不同藥劑處理組之間差異顯著(P<0.001)
圖3 野外不同藥劑、不同濃度殺滅福壽螺后對茭白產(chǎn)量的影響圖中字母A、B、C、D、E,表示藥劑分別為6%四聚乙醛顆粒、40%四聚乙醛懸浮劑、45%三苯基乙酸錫可濕性粉劑、硫酸煙酰苯胺粉、50%殺螺安乙醇胺鹽懸浮劑;數(shù)字1、2、3分別表示藥劑濃度是50、100、150 g/L(mL/L)
野外實(shí)驗(yàn)中觀察到,施藥期間,福壽螺活性明顯減弱,進(jìn)食量減少;福壽螺上爬率低,濃度越高,上爬率越低,極少數(shù)個體有上爬逃逸情況;施藥期間茭白沒有出現(xiàn)死亡情況,生長良好;殺滅福壽螺后,茭白分蘗后長勢更好,產(chǎn)量明顯高于對照組(約13%~26%/667 m2),見圖3.
這5種藥劑殺滅福壽螺時,個體大小差異不明顯,都能快速致死.在外野茭白田中殺滅實(shí)驗(yàn)顯示,這5種藥劑對福壽螺具有顯著殺滅作用(P<0.001),其中45%三苯基乙酸錫可濕性粉劑差異性最顯著,其次是40%四聚乙醛懸浮劑和50%殺螺安乙醇胺鹽懸浮劑.
6%四聚乙醛顆粒、40%四聚乙醛懸浮劑、45%三苯基乙酸錫可濕性粉劑、硫酸煙酰苯胺粉、50%殺螺安乙醇胺鹽懸浮劑,這5種藥劑都能殺滅福壽螺,對福壽螺有顯著的毒性,特別是外野茭白田中效果顯著,在短時間內(nèi)24 h或48 h均能100%殺滅福壽螺(圖2).這種高效滅螺藥劑對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)非常有意義(圖3).
這5種藥劑有顆粒型,有懸浮劑液體型,劑型多樣化,適用多種環(huán)境條件場地.顆粒型不易溶于水,更適合在溝渠等含水量低的環(huán)境使用,可以直接鋪撒;懸浮劑型兌適量水稀釋后在水田或溝渠等中使用,少量降雨影響不大,一般不受環(huán)境條件限制,適用度高.
5種藥劑含有的有效成分量不同,殺螺效果有差異.每種藥劑有效成分的降解時間不同,其中四聚乙醛半衰期1.4~6.6 d[17];三苯基乙酸錫的半衰期在土壤中0.7~7.7 d,在田水中測定的半衰期為0.3~2.5 d,在植株中測定的半衰期為1.3~4.2 d[18];氯硝柳胺乙醇胺鹽在強(qiáng)光照水體中的半衰期為0.3~1.0 d[19].這些藥劑對植物影響不大,例如實(shí)驗(yàn)中茭白從定植到收割歷時90 d左右,植物體內(nèi)殘留幾乎可忽略,屬于低毒藥劑,其中硫酸煙酰苯胺粉是近年發(fā)現(xiàn)的高效滅螺藥劑,目前使用相對較少,各種數(shù)據(jù)較少,據(jù)目前情況看對魚類影響不明顯,有待后續(xù)進(jìn)一步研究;氯硝柳胺乙醇胺鹽是最早發(fā)現(xiàn)的滅螺藥劑,使用歷史最長,范圍最廣,但氯硝柳胺乙醇胺鹽對水體污染較重,對魚類有毒性,不適合在養(yǎng)殖魚塘中使用.綜合比較,推薦水田使用45%三苯基乙酸錫可濕性粉劑和硫酸煙酰苯胺粉,含水少的溝渠可考慮使用6%四聚乙醛顆粒,并且在生產(chǎn)和銷售環(huán)節(jié)加強(qiáng)檢測和管理,則可對其他動物和人類的危害大大降低.
野外農(nóng)田殺滅福壽螺時需注意:1)噴灑藥劑前,盡量將水田或溝渠的水排放到最低值,可以提高藥物濃度;2)水稻田最好是提前噴灑,防止存活的福壽螺對插秧后秧苗的啃食;茭白田應(yīng)該在茭白苗定植前施藥,減少對茭白苗成活的影響;3)注意根據(jù)農(nóng)田面積和水量適當(dāng)調(diào)整藥劑用量,農(nóng)田用量根據(jù)福壽螺實(shí)際密度可以適當(dāng)提高;4)施藥盡可能選擇無雨晴天時期,施藥后7 d內(nèi)不要灌水,保持低水位;5)水田越冬時應(yīng)把水排凈,茭白越冬育苗時可根據(jù)福壽螺數(shù)量施藥后再加蓋大棚,防止大棚保溫功能間接保護(hù)了福壽螺幼螺越冬,春季容易爆發(fā)福壽螺災(zāi)害;6)封閉水域使用效果更佳,不建議開放水域使用,無法保持藥劑穩(wěn)定濃度,并且容易造成污染擴(kuò)大.
致謝本研究得到了農(nóng)業(yè)農(nóng)村部項(xiàng)目“湖北省重大危害外來入侵物種調(diào)查監(jiān)測與綜合防控項(xiàng)目” (125A0609)的資助.感謝湖北大學(xué)陳默博士、江西師范大學(xué)王振宇博士為我們的工作提供幫助,感謝湖北省宜昌市遠(yuǎn)安縣陳嬌榮為實(shí)驗(yàn)提供材料.