6種植物源農藥防治波紋雜毛蟲林間藥效分析

洪宜聰

(福建省沙縣林業局，福建 三明 365050)

波紋雜毛蟲(KunugiaundansWalker)隸屬鱗翅目(Lepidoptera)枯葉蛾科(Lasiocampidae)雜毛蟲屬(Cyclophragma)，主要分布于湖南、浙江、安徽、湖北、江蘇、福建、廣西、貴州、陜西、四川等省。該蟲食性雜，主要危害濕地松(PiunselliottiiEngelm)、火炬松(PinustaedaL.)、馬尾松(PinusmassonianaLamb.) 、油茶(CamelliaoleiferaAbel.)、柏木(ChamaecyarisfunebrisEndl)、麻櫟(QuercusacutissimaCarr.)等。在福建省該蟲主要取食馬尾松針葉，影響馬尾松生長，嚴重發生可將針葉食盡，導致成片馬尾松林枯死。有諸多防治方面的因素使林農產生困惑，如果使用化學農藥將會產生毒性殘留、污染環境、藥害和抗藥性等問題，選用無公害藥劑又將面臨藥劑如何選擇、最佳配比度、用藥量和最適施藥技術的確定等新問題。

植物源農藥是指利用植物組織經加工、或提取及人工合成活性成分加工而成的農藥，具有對人類及動物等非靶標對象低毒，對周邊環境和生態環境安全等特點[1]。將植物源農藥廣泛應用于林木害蟲防治是當前林業生產上急需解決的課題，它可減少害蟲防治產生環境污染，對生態文明建設意義重大。近年來已有學者報道了植物源農藥應用于林木害蟲防治，特別是應用于防治竹類食葉害蟲，樂興釗[2]報道了噴煙施藥防治黃紋竹斑蛾(AllobremeriaPlurilineataAlberti)幼蟲的效果，許春枝[3]報道了防治竹斑蛾(ArtonafuneralisButler)幼蟲的效果，花愛梅[4]報道了防治黑竹緣蝽(NotobitusmeleagrisFabricius)的效果，茅隆森[5]則報道了防治淡竹毒蛾(PantanasimplexLeech)的效果。迄今尚未見有關植物源農藥林間防治波紋雜毛蟲最佳配比度和用藥量的報道。

南方復雜的丘陵山地林情給有害生物防治工作平添了很大困難，受林情地勢影響，傳統常規的施藥技術常常不可避免地產生施藥遺漏區域，造成防治效果不佳且人工費用劇增等問題。空中施藥是克服上述困難的技術手段之一，但現有的空中施藥技術即飛機噴藥卻受地勤設施和防治面積等因素限制難以推廣，如對小面積蟲源地的施藥防治、防治區域離機場位置較遠等。隨著科學技術的快速發展，無人機已廣泛應用于有害生物防治領域，目前已有應用于農田等農業病蟲防治方面的報道，有關無人機在林木有害生物防治方面的報道不多。將無人機施藥技術用于林業有害生物防治勢在必行，無人機具有體積小巧、操作便捷、工效高、省時節力降費的優點，可克服丘陵山地復雜的林情地勢給防治工作帶來的困難，對于推動林木蟲害防治施藥技術的發展意義重大。本研究開展無人機噴施6種植物源農藥防治試驗，篩選用于有效控制波紋雜毛蟲的植物源藥劑，優選出林間應用最適劑型、最佳配比度和用藥量及相適的施藥技術，揭示植物源農藥防治波紋雜毛蟲的關鍵技術，以期為波紋雜毛蟲無公害防治提供科技支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗區位于福建省沙縣(北緯26°06′—26°41′、東經117°32′—118°06′)的馬尾松純林，林分地處山地丘陵，海拔340～550 m，屬亞熱帶季風氣候，年均氣溫15.6～19.6 ℃，極端最低氣溫-7.1 ℃，極端最高氣溫40.1 ℃，≥10 ℃年積溫4478～5859.2 ℃，年無霜期308 d，年降水量在1510～1840 mm[6-8]。試驗林分為15～18年生馬尾松用材林和馬尾松種子園，防治靶標昆蟲是波紋雜毛蟲3齡幼蟲，蟲口密度62～126頭·株-1，蟲株率為58%～91%，試驗區面積為192.6 hm2，試驗地概況詳見表1。

表1 研究試驗地概況

1.2 試驗昆蟲來源

供試的波紋雜毛蟲幼蟲來自野外馬尾松林間采集波紋雜毛蟲卵塊，在幼蟲孵化后，置于溫度(27±1) ℃，相對濕度75%，光照時間14 h·d-1條件的培養箱內，用新鮮未施藥的馬尾松針葉飼養，當幼蟲發育至3齡時，挑選個體大小相近的健康幼蟲，根據試驗方案分至各蟲籠飼養備試。

1.3 研究器材與藥劑

器材：用鋁合金材和100目鋁紗網制成正方形的養蟲籠，邊長均15 cm，用100目鋁紗網制成圓筒狀的套籠，長為70 cm，直徑為30 cm，兩頭各縫上紗布，長30 cm；HWS-2000FT恒溫恒濕培養箱(上海丙林電子科技有限公司)；大疆T20植保無人機(額定載荷20 L，最大噴幅7.0 m，配噴嘴SX110015VS，最大流量4.8 L·min-1，最大起飛重量47.5 kg，深圳市大疆創新科技有限公司)；宏大6HYC-42A/B型手提式煙霧機(南通宏大機電制造公司)。

植物源農藥：1.3%苦參堿可溶液(天津益農生物科技公司)；0.6%印楝素乳油(九康生物科技公司)；0.5%藜蘆堿可溶液(河北廣盛生物科技公司)；1%苦參·藜蘆堿可溶液(陜西先農生物科技公司)；1.2%煙堿·苦參堿乳油(中農田豐生物科技公司)；4%魚藤酮乳油(河北天順生物公司)。

輔助制劑：環保型油懸浮熱煙霧劑(安徽斯貝特生物科技有限公司)；蜻蜓飛來飛防專用增效劑(江蘇克勝集團股份有限公司)。

1.4 研究方法

1.4.1 標準地設置與試驗準備 采用“對角線”法，在預定試驗林設立0.067 hm2的標準地若干個，隨機選取15株馬尾松并選定標準枝套籠，籠中放入波紋雜毛蟲幼蟲，每個處理20頭幼蟲。

1.4.2 噴霧防治 按毒力測定結果將參試藥劑分別配制適當的濃度：4%魚藤酮乳油、1%苦參·藜蘆堿可溶液、0.6%印楝素乳油設700倍、1000倍、1300倍3個水平[9-10]，分別稱為Ⅰ水平、Ⅱ水平、Ⅲ水平；1.3%苦參堿可溶液、1.2%煙堿·苦參堿乳油設1000倍、1300倍、1600倍[11]3個水平，分別稱為Ⅰ水平、Ⅱ水平、Ⅲ水平；0.5%藜蘆堿可溶液設600倍、800倍、1000倍3個水平[12]，分別稱為Ⅰ水平、Ⅱ水平、Ⅲ水平。

2019年5月8—11日，天氣多云，于6∶00—9∶30(風速1級、空氣濕度73%)，采用無人機噴施配制好的1.3%苦參堿可溶液、0.6%印楝素乳油、0.5%藜蘆堿可溶液、1%苦參·藜蘆堿可溶液、1.2%煙堿·苦參堿乳油、4%魚藤酮乳油，加入300 mL·hm-1飛防專用增效劑，藥劑用量均為900 mL·hm-1，3次重復，以僅噴與藥劑等量的“清水+飛防專用增效劑”作為對照林分。無人機航線作業參數設為：飛行速度2.1 m·s-1，定高6.5 m、藥液用量60 L·hm-1、噴頭流量為4.6 L·min-1。

1.4.3 噴煙防治 將適于噴煙的1.2%煙堿·苦參堿乳油和1.3%苦參堿，按藥劑與煙霧劑容積比配制為1∶12、1∶9、1∶6等3個水平[13]。于2019年5月8—12日(天氣多云，空氣濕度71%，0級風速)，4∶30—6∶10(氣溫呈逆增時段)運用背負式煙霧機噴施，2種藥劑用藥量均是750 mL·hm-2。在遠離施藥區2000 m外的馬尾松林，僅噴施煙霧劑作為對照。

1.4.4 噴藥效果分析 分別于施藥前、后5 d，開展林間防治效果檢查，調查施藥林分波紋雜毛蟲幼蟲的蟲口數量和有蟲株率，對比施藥前、后林分蟲情數量的變化，分析農藥對幼蟲的影響[14]。

1.4.5 數據處理與分析 藥后每隔24 h統計波紋雜毛蟲幼蟲死亡率，在幼蟲死亡率達95%以上，停止試驗并計算防治效果[15]。防治效果(%)=(處理區蟲口減退率-對照區蟲口減退率)÷(100-對照區蟲口減退率)×100。運用SPSS 17.0軟件分析處理試驗獲取的數據，運用新復極差法在P<0.05水平下進行顯著性分析，檢驗農藥防治效果的差異性[16]。

2 結果與分析

2.1 噴霧防治效果

2.1.1 藥后不同時長的防效分析 6種植物源農藥對波紋雜毛蟲幼蟲的防效分析見表2。無人機施藥后2 d，各藥劑的防治效果差異較大，以1.2%煙堿·苦參堿乳油、1.3%苦參堿可溶液防效最好，有2個濃度防效達75%以上；以0.5%藜蘆堿可溶液防效最差，防效低于71%。各藥劑的防治效果從高到低依次為1.2%煙堿·苦參堿乳油>1.3%苦參堿可溶液>1%苦參·藜蘆堿可溶液>0.6%印楝素乳油>4%魚藤酮乳油>0.5%藜蘆堿可溶液。表明參試植物源農藥藥效發揮有顯著差異。

表2 6種植物源農藥對波紋雜毛蟲幼蟲的防效分析

表2(續)

2.1.2 不同藥劑的防效分析 從表2、圖1～圖3可知，相同的藥后時間，各藥劑間存在防效差異。方差分析結果表明，藥后2 d，在防治效果上，1.2%煙堿·苦參堿乳油、1.3%苦參堿可溶液與1%苦參·藜蘆堿可溶液、0.6%印楝素乳油、4%魚藤酮乳油、0.5%藜蘆堿可溶液間存在顯著差異，1.2%煙堿·苦參堿乳油與1.3%苦參堿可溶液間無顯著差異；1%苦參·藜蘆堿可溶液、0.6%印楝素乳油、4%魚藤酮乳油與0.5%藜蘆堿可溶液間存在顯著差異，1%苦參·藜蘆堿可溶液、0.6%印楝素乳油、4%魚藤酮乳油相互間差異不顯著。藥后4 d，各藥劑的防治效果均達90%以上，各藥劑間的防效均無顯著差異。表明1.2%煙堿·苦參堿乳油、1.3%苦參堿可溶液2種藥劑有相同藥效，藥效發揮相對快，殺蟲力強；1%苦參·藜蘆堿可溶液、4%魚藤酮乳油、0.6%印楝素乳油等3種藥劑也有相同藥效，藥效發揮相對一般，殺蟲力較強；0.5%藜蘆堿可溶液藥效較差，發揮較遲緩。

圖1 6種植物源農藥對波紋雜毛蟲幼蟲的防效分析(Ⅰ水平)

圖2 6種植物源農藥對波紋雜毛蟲幼蟲的防效分析(Ⅱ水平)

圖3 6種植物源農藥對波紋雜毛蟲幼蟲的防效分析(Ⅲ水平)

2.1.3 藥劑不同濃度的防效分析 從圖4～圖9可知，施藥后3 d，1.2%煙堿·苦參堿乳油、1.3%苦參堿可溶液的1600倍液，1%苦參·藜蘆堿可溶液、4%魚藤酮乳油、0.6%印楝素乳油的1300倍液，0.5%藜蘆堿可溶液1000倍液的防治效果均較差。方差分析結果表明，1.2%煙堿·苦參堿乳油、1.3%苦參堿可溶液的1600倍液均與其相應的1000倍、1300倍液間差異顯著，而1000倍液與1300倍液間無顯著差異。1%苦參·藜蘆堿可溶液、4%魚藤酮乳油、0.6%印楝素乳油的1300倍液與其相應的700倍液、1000倍液間的防治效果有顯著差異，而700倍液與1000倍液則無顯著差異。0.5%藜蘆堿可溶液1000倍液與600倍液、800倍液間的防治效果亦有顯著差異，而600倍液與800倍液則無顯著差異。表明6種植物源農藥均有1個濃度水平防治效果不佳，農藥防治效果與其濃度關系密切。

圖4 不同濃度的1.2%煙堿·苦參堿可溶液對波紋雜毛蟲幼蟲防效分析

圖5 不同濃度的1.3%苦參堿可溶液對波紋雜毛蟲幼蟲防效分析

2.1.4 藥劑最佳使用濃度 從圖4～圖9可知，6種藥劑的3個濃度水平在防治效果上有差異，說明農藥配比度決定了殺蟲效果。藥后6 d，參試藥劑的各個配比濃度的防治效果均為85%以上，根據“農藥田間藥效試驗準則”[16]，防治效果評價時間為藥后3 d。

圖6 不同濃度的4%魚藤酮乳油對波紋雜毛蟲幼蟲防效分析

圖7 不同濃度的1%苦參·藜蘆堿可溶液對波紋毛蟲幼蟲的防效分析

圖8 不同濃度的0.6%印楝素乳油對波紋雜毛蟲幼蟲的防效分析

圖9 不同濃度的0.5%藜蘆堿可溶液對波紋雜毛蟲幼蟲防效分析

從圖4～圖5可得，1300倍液為1.2%煙堿·苦參堿乳油和1.3%苦參堿可溶液等2種農藥的田間最佳配比度。從圖6～圖8可得，1000倍液為1%苦參·藜蘆堿可溶液、4%魚藤酮乳油、0.6%印楝素乳油等3種農藥的田間最佳配比度。從圖9可得，800倍液為0.5%藜蘆堿可溶液的田間最佳配比度。

從圖4～圖9可知，施藥區與對照區在防治效果上存在極顯著差異，表明6種植物源農藥防效好，殺蟲力強。采用1%苦參·藜蘆堿可溶液、4%魚藤酮乳油、0.6%印楝素乳油、1.2%煙堿·苦參堿乳油、1.3%苦參堿可溶液、0.5%藜蘆堿可溶液等6種植物源農藥，運用噴霧技術防治波紋雜毛蟲幼蟲，對害蟲致死作用強，防治效果十分理想，可推廣應用于生產。

2.2 噴煙防治試驗

2.2.1 2種農藥不同濃度配比的防效分析 2種植物源農藥對波紋雜毛蟲幼蟲噴煙效果見表3。運用煙霧機施放1.2%煙堿·苦參堿乳油、1.3%苦參堿可溶液，3 d后幼蟲開始大量死亡，2種藥劑的1∶6、1∶9配比的防治效果均超過89.6%。

表3 2種農藥對波紋雜毛蟲幼蟲噴煙效果分析

方差分析表明，在2種植物源農藥噴煙防治效果上，其1∶12與1∶6、1∶9濃度配比均存在極顯著差異，而1∶6與1∶9濃度配比間無顯著差異。1.2%煙堿·苦參堿乳油、1.3%苦參堿可溶液噴煙防治波紋雜毛蟲幼蟲，其1∶6和1∶9配比度殺蟲作用強，表現出上佳的防治效果，而1∶12配比度防效差。表明2種農藥的防治效果取決于配比度。

2.2.2 藥劑最佳配比度分析 從表3可知，相同配比水平的1.2%煙堿·苦參堿乳油、1.3%苦參堿可溶液在防治效果上無顯著差異，表明2種農藥有相似的殺蟲功效。藥后3 d，2種藥劑的1∶6和1∶9配比水平的防效均在85%以上；藥后6 d，防治效果均達100%。根據“農藥田間藥效試驗準則”[16]，評價防治效果時間為藥后3 d。1.2%煙堿·苦參堿乳油、1.3%苦參堿可溶液噴煙的最佳林間濃度配比均為1∶9，即原藥與煙霧劑的容積比以1∶9為宜。

2.2.3 噴煙與噴霧防效對比分析 從表3可知，應用噴煙技術施放1.2%煙堿·苦參堿乳油、1.3%苦參堿可溶液，藥后2 d的防治效果均在81%以上；從圖4～圖5可知，應用噴霧技術施放相同藥劑，相同時長其防治效果僅為75%～78%，效果稍差；藥后不同的時長均有相同趨勢，只是相差幅度小些。應用噴煙技術施放1.2%煙堿·苦參堿乳油、1.3%苦參堿可溶液，藥后5 d的1∶6、1∶9配比水平的防效均達到100%；而噴霧技術則需延后1 d防效才達到100%。表明噴煙技術對害蟲的致死作用較快，防效比噴霧好。

2.3 藥后林分蟲口密度分析

藥后5 d，分別在各施藥區和對照區的林分開展蟲口密度調查，統計蟲口數量和有蟲株率。從表4、表5可知，藥后5 d各施藥區馬尾松林的波紋雜毛蟲幼蟲的蟲口數量和有蟲株率均大幅下降。除在噴霧施放1300倍的1%苦參·藜蘆堿可溶液、0.6%印楝素乳油、4%魚藤酮乳油的林分，噴霧施放1600倍濃度的1.2%煙堿·苦參堿乳油、1.3%苦參堿可溶液的林分，噴霧施放1000倍的0.5%藜蘆堿可溶液的林分，以及噴煙施放1∶12配比度的1.3%苦參堿可溶液、1.2%煙堿·苦參堿乳油的林分中，發現尚有一定數量的波紋雜毛蟲幼蟲外，其余各施藥林分均很少或沒有發現波紋雜毛蟲幼蟲。

表4 林間噴霧防治波紋雜毛蟲幼蟲的效果

表5 林間噴煙防治波紋雜毛蟲幼蟲的效果

3 結論與討論

波紋雜毛蟲近年來成為馬尾松主要食葉害蟲，對馬尾松安全構成很大威脅。施用1%苦參·藜蘆堿可溶液、4%魚藤酮乳油、0.6%印楝素乳油、1.2%煙堿·苦參堿乳油、1.3%苦參堿可溶液、0.5%藜蘆堿可溶液等6種農藥，藥后3 d防治效果均達85.3%以上。選用1.2%煙堿·苦參堿乳油、1.3%苦參堿可溶液等2種農藥，采用噴煙施藥技術防治波紋雜毛蟲幼蟲，藥后3 d防治效果達89.6%以上，這與已報道的化學藥劑防治效果相同[18-20]。研究所選用的藥劑和施藥方法可大幅降低波紋雜毛蟲幼蟲的蟲口密度，表明參試的6種植物源農藥均可達到控災目的。這與楊希等的植物源殺蟲劑對杉木扁長蝽(SinorsilluspiliferusUsinger)的防治效果和陳明的苦參堿對黃刺蛾(CnidocampaflavescensWalker)幼蟲防治效果等研究結論相同[21-24]。

研究選用的1%苦參·藜蘆堿可溶液等6種藥劑均屬植物源農藥，是新型綠色環保殺蟲劑，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?；瘜W藥劑施用后在林分中隨著時間延長逐漸降低遞減到亞致死劑量，在亞致死劑量作用下昆蟲會升高抗性酶活力而呈解毒作用[25]。1.3%苦參堿可溶液等6種植物源農藥性能穩定，殺蟲廣譜毒力強，無污染藥效期長，施藥后不易產生抗藥性，在空氣與土壤中易于分解，不會污染環境，對施藥環境及非靶標動物安全[26-27]。

研究結果表明，選用的6種藥劑對林分中的益蟲益鳥安全，它們只對靶標昆蟲產生作用，不會危及益鳥和益蟲的生存。具有低毒、高效、持續期長、無殘留和與環境友好等特點，符合維持生態可持續發展要求，可廣泛用于生產防治，解決長期濫用化學農藥產生嚴重的“3R”問題，即抗藥性、再增猖撅、殘留，維持林分的生物多樣性。這與相關研究相映證[28]。

本研究將噴煙施藥技術引入地形復雜和水源匱乏林分，取得較好的防治效果。噴煙施藥技術具有防治工效高、操作簡單和成本低的優點，該施藥技術可解決丘陵山地樹高林密、地形復雜和水源匱乏等條件給防治工作添加的困難，相比于噴粉、噴霧等措施可降低防治工作強度，省卻較多的工作量，它不僅解決了昂貴的防治工資問題，降低防治成本，還克服了藥后降雨對藥效影響的問題[29]。但是噴煙技術對施藥時的氣象條件要求較獨特，在一定程度上限制了作業的時機，在生產實際應用中可因地制宜地選用。

將無人機施藥技術引入地形復雜等林分，取得較好的防治效果。無人機施藥技術具有防治工效高、操作簡單等優點，亦可解決丘陵山地樹高林密、地形復雜和水源匱乏等條件給防治工作添加的困難。與噴霧等人工地面施藥技術相比，可降低防治工作強度，節省大量的防治工作量，解決防治工資昂貴的問題，大幅降低防治成本，可適用于各種自然條件的防治工作，同時無人機施藥是按預先航拍的軌跡施藥，不會產生遺漏區域，可解決常規施藥技術產生漏藥區這一技術難題，生產上應大力推廣。

本研究發現，0.5%藜蘆堿可溶液800倍液、1%苦參·藜蘆堿可溶液1000倍液噴霧防治波紋雜毛蟲幼蟲，藥后3 d的防治效果分別為85.3%、87.2%，表現出較好的防效，其屬2種混合藥劑，是否存在藥效增效變化，有待于下階段進一步開展研究。

波紋雜毛蟲幼蟲呈聚集為害，暴發性強，食量大，且常咬斷針葉造成許多碎針葉，危害度高，嚴重影響馬尾松的健康生長。在制定防治方案時，要從保護森林生態、維護林分的生物多樣性出發，選用對森林生態系統破壞最小的農藥，采用最佳濃度配比和用藥量，因地制宜運用恰當的施藥技術，制定好科學的防治措施[30]。本研究的6種植物源農藥對波紋雜毛蟲幼蟲防治效果明顯，可用于林業生產推廣應用。