令狐偉,呂昭智,王玉麗,崔志軍,王 強,高桂珍*
(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)與園藝學(xué)院,新疆 烏魯木齊 830052;2.青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 植物醫(yī)學(xué)學(xué)院,山東 青島 266109;3.鞏留縣林業(yè)和草原局,新疆 鞏留 835400;4.特克斯縣林業(yè)和草原局,新疆 特克斯 835500)
天山野果林以面積不同的斑塊主要分布在伊犁地區(qū),該地區(qū)具有特殊優(yōu)良的植物生態(tài)條件,享有獨特的地理環(huán)境、豐富的降水以及顯著的冬季逆溫層,屬于“海洋性”闊葉林類型,其野生植物資源十分豐富[1-2],具有較高的生態(tài)功能和科研價值[3]。新疆野杏(Armeniacavulgaris)是野果林中最主要的建群種之一[4],它是第三紀(jì)溫帶落葉林的殘遺種[5],并于1984年被我國列為國家Ⅱ級重點保護物種和新疆優(yōu)先保護物種名錄Ⅱ級重點保護野生植物[6]。野杏是我國新疆特色果樹的重要種質(zhì)資源,對豐富我國果樹種質(zhì)資源具有重大意義,具有極高的科研價值、保護價值及開發(fā)價值[7]。伊犁地區(qū)特有的生境是伊犁野果林分布的最主要條件,為新疆野杏的生長發(fā)育提供有力保障[1],也為介殼蟲的滋生繁衍、越冬存活提供了適宜的生活環(huán)境。自2018年以來,杏樹鬃球蚧(Sphaerolecaniumprunastri)在野果林大面積暴發(fā)分布,鞏留主要的野杏山谷全部感染,野杏遭受杏樹鬃球蚧危害后,導(dǎo)致樹勢衰弱,不能發(fā)芽和開花,受害嚴(yán)重的枝條或整枝死亡,致使樹冠產(chǎn)生大量枯枝,甚至整株死亡[8]。野杏林的生存受到嚴(yán)重威脅,迫切需要采取應(yīng)急技術(shù)遏制該蚧的蔓延及其對野杏林的危害。因此,防治杏樹鬃球蚧成為保障伊犁野果林野杏樹種生存的重要工作。同時,野果林分布區(qū)內(nèi)部分野杏樹高林密、雜灌叢生、山高坡險,導(dǎo)致人工施藥困難,而采用無人飛機防治技術(shù),可以很好的解決這一難題。
介殼蟲種類繁多,是危害多種林木、果樹及花卉的一類重要害蟲[9],具有抗逆性強、繁殖力大、食性廣,傳播途徑多樣等生存優(yōu)勢,常會對相關(guān)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生不同程度的災(zāi)害,造成一定的經(jīng)濟損失[10-13]。介殼蟲蟲體可以分泌蠟質(zhì)或形成保護性的蠟殼,對外界不利條件具有很強的抵御能力,因其特殊的形態(tài)、初孵若蟲擴散速度快以及防治適期的難以把握等諸多原因,導(dǎo)致介殼蟲的防治效果并不理想[14-15]。目前,在生產(chǎn)實踐中防治介殼蟲的主要技術(shù)手段仍然是化學(xué)防治[16-19],主要原因在于化學(xué)防治可以在短時間內(nèi)有效地遏制介殼蟲大量繁殖發(fā)生發(fā)展,將為害水平快速地控制在經(jīng)濟允許水平以下[20-21]。然而,不同時期對介殼蟲進行化學(xué)防治,其防治效果差異大。諸多研究[19,22-24]表明,化學(xué)防治這類泌蠟有害蚧蟲的關(guān)鍵時期為越冬2齡若蟲出蟄期和1齡若蟲涌散期,前者蚧殼尚軟,后者未固定分泌蠟質(zhì),抗藥性弱,是化學(xué)防治的關(guān)鍵適期;I.Karaca等[25]研究表明化學(xué)藥劑可以減少杏樹鬃球蚧寄生危害,但對被蠟殼保護的雌成蟲無效。此外,航空飛防是林業(yè)領(lǐng)域中常用于大面積防治病蟲害的施藥手段[26],但目前未見有關(guān)飛機防治野果林杏樹鬃球蚧的報道,對其他蚧及野果林害蟲的飛防報道也較少,僅松突圓蚧(Hemiberlesiapitysophila)[27-29]、天山野果林蘋果小吉丁(Agrilusmali)[30]有過飛防研究報道。因此,針對野果林杏樹鬃球蚧近年來暴發(fā)成災(zāi),野杏林生存、野果林生態(tài)系統(tǒng)受到嚴(yán)重威脅的現(xiàn)狀,研究篩選高效安全適用于防治杏樹鬃球蚧的藥劑,達到遏制杏樹鬃球蚧在野果林危害且暴發(fā)成災(zāi)的目的。本研究選用生產(chǎn)上幾種常用于介殼蟲防治的藥劑,采用室內(nèi)噴霧法篩選高效防治杏樹鬃球蚧的藥劑,并研究地面人工噴霧試驗和無人飛機試驗對杏樹鬃球蚧的防治效果,以期為科學(xué)有效地對杏樹鬃球蚧的應(yīng)急防控措施提供科學(xué)依據(jù)。
選用生產(chǎn)上幾種常用于介殼蟲防治的藥劑,其名稱和生產(chǎn)廠家見表1。

表1 供試藥劑及生產(chǎn)廠家
1.2.1 供試蟲源 分別于2020年4月(越冬2齡若蟲出蟄期)、6月(1齡若蟲涌散期),在鞏留縣庫爾德寧鎮(zhèn)闊克塔勒村的野杏林,選取野杏(樹齡一致)上的杏樹鬃球蚧若蟲作為試蟲。
1.2.2 試驗方法 從野外剪取帶蟲的野杏樹枝,每枝帶蟲量500~1 000頭不等,每枝剪成5~7 cm長,放入培養(yǎng)皿內(nèi),每皿1枝,做好標(biāo)記備用。試驗設(shè)3個重復(fù),同時設(shè)1組清水對照。采用噴霧法[31]進行預(yù)試驗,將供試藥劑稀釋成5個濃度,每濃度藥液 300~500 mL,將配好的藥液用小型手持式噴霧器均勻噴霧于杏枝上,以濕潤不滴水為宜。將培養(yǎng)皿置于(25±1)℃,相對濕度為(75±5)%、光照周期為14L∶10D的人工氣候箱中,用藥48 h后對出蟄期若蟲、24 h后對涌散期若蟲檢查并記錄活蟲數(shù)。以蟲體臀部翹起與枝條分離的或蟲體出現(xiàn)干癟、皺縮的均視為死亡,蟲體顏色不變及飽滿的為活體。
1.3.1 試驗地 地面人工噴霧和飛防試驗地均設(shè)在鞏留縣莫合鄉(xiāng)五大隊小莫河野果林林區(qū),海拔高度1 198~1 378 m,氣候濕潤,冬暖夏涼。作業(yè)區(qū)以野杏為主,其中田間防治試驗野杏林分面積約1.43 hm2,飛防試驗野杏林分面積約0.75 hm2,郁閉度在0.35~0.8,樹齡5~8 a,樹高2.5~6 m,胸徑8~20 cm,冠幅1.5~4 m,伴生黑果小檗(Berberisatrocarpa)、疏花薔薇(Rosalaxa)、箭桿楊(Populusnigravar.thevestina)等[3],杏樹鬃球蚧發(fā)生較重。
1.3.2 地面人工噴霧試驗 經(jīng)過室內(nèi)藥劑篩選實驗,初步篩選出對杏樹鬃球蚧若蟲表現(xiàn)出較高死亡率的藥劑種類,并將其應(yīng)用于地面人工噴霧試驗。分別于2020年4月、6月,在杏樹鬃球蚧越冬2齡若蟲出蟄期和1齡若蟲涌散期采用嘉禾電動背負(fù)式噴霧器(3WBD-20)對所選藥劑進行處理。不同藥劑濃度試驗區(qū)隨機分布排列,每處理組3棵野杏樹,重復(fù)3次共9棵。噴藥前對每棵供試野杏按東、南、西、北4個方位掛牌標(biāo)記10 cm長枝條作為調(diào)查對象,并調(diào)查藥前蟲口基數(shù)。以噴清水為對照,對供試野杏進行噴霧,均勻噴于樹枝、葉片和小枝芽腋處,以枝條及樹干表面有藥液下滴為止。在藥后3 d和14 d觀察若蟲死亡情況,記錄存活蟲口數(shù)量,判斷蚧蟲存活方法同1.2.2。
1.3.3 飛機防治試驗 2020年3月31日至4月22日在鞏留縣(烏鴉嶺、野核桃溝、伊力格代)、新源縣(塔勒格溝、吐爾根、卡普河溝)采用大疆T16植保無人飛機噴灑29%石硫合劑水劑7°be對杏樹鬃球蚧越冬2齡若蟲出蟄期進行防治,此時越冬2齡若蟲出蟄率達到90%以上,而野杏物候處于花芽膨大期-露瓣期。飛防時,先將1架次所需農(nóng)藥加入配藥桶內(nèi)充分?jǐn)嚢?,配好后直接加入飛機藥箱。無人飛機噴藥技術(shù)參數(shù)為每架次裝藥量16 L,作業(yè)飛行速度7 m/s,作業(yè)高度(距樹冠)1.5~3 m,有效噴霧4~6.5 m,承受飛防作業(yè)地面風(fēng)速≤8 m/s,每架次噴灑8株野杏。每地點隨機選擇10株野杏作為標(biāo)準(zhǔn)株進行藥后減退率調(diào)查,判斷蚧蟲存活方法同1.2.2。
2020年6月9日在鞏留加工廠選擇5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽微乳劑對杏樹鬃球蚧1齡若蟲涌散期進行飛機防治,藥劑按農(nóng)藥∶水=1∶3 000的比例進行稀釋。此時1齡若蟲涌散率達90%以上,無人飛機噴藥技術(shù)參數(shù)及方法與飛防杏樹鬃球蚧越冬2齡若蟲出蟄期一致,每架次噴灑10株野杏,重復(fù)3次,以不進行飛機噴藥處理的野杏作為對照。在飛機防治前,防治后3、14 d分別調(diào)查防治區(qū)樣地及其對照區(qū)樣地杏樹鬃球蚧蟲口數(shù)量,記錄存活蟲口數(shù)量,判斷蚧蟲存活方法同1.2.2。
數(shù)據(jù)整理與計算均采用Microsoft Office Excel 2010軟件完成,采用SPSS 19.0 軟件進行單因素方差分析,以鄧肯式新復(fù)極差法(DMRT法)進行多重比較顯著差異性,無人機飛防區(qū)與對照區(qū)數(shù)據(jù)采用獨立樣本t檢驗進行分析比較。為滿足統(tǒng)計檢驗的數(shù)據(jù)分布正態(tài)性假定,所有蟲口減退率及防效原始數(shù)據(jù)均經(jīng)正態(tài)轉(zhuǎn)換后進行統(tǒng)計處理[32]。蟲口減退率及防效按照下列公式進行計算[33]:
室內(nèi)試驗藥效計算方法:

(1)
田間試驗藥效計算方法:

(2)

(3)
供試藥劑以噴霧法在杏樹鬃球蚧越冬2齡若蟲出蟄期、1齡若蟲涌散期進行室內(nèi)篩選試驗,分別于藥后48、24 h觀察若蟲存活情況(表2)。室內(nèi)測定結(jié)果表明,供試藥劑對杏樹鬃球蚧若蟲有一定的毒殺效果,但不同供試藥劑對出蟄期若蟲(F=5.391,df=19,P<0.05)、涌散期若蟲(F=3.011,df=24,P<0.05)的校正死亡率有較大差異。5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽對出蟄期、涌散期若蟲校正死亡率最強,其校正死亡率分別為4 000倍液的81.19%、5 000倍液的73.24%;對出蟄期、涌散期若蟲校正死亡率最差的藥劑分別是70%吡蟲啉、20%啶蟲脒,其藥后最大校正死亡率分別為35.18%(吡蟲啉8 000倍液)和32.39%(啶蟲脒2 500倍液)。

表2 不同藥劑對杏樹鬃球蚧若蟲的室內(nèi)篩選試驗結(jié)果
2020年4月26日、6月14日,對杏樹鬃球蚧越冬2齡若蟲出蟄期與1齡若蟲涌散期進行地面人工噴霧試驗,試驗結(jié)果見表3、表4。在越冬2齡若蟲出蟄期,藥后第3天各藥劑防效差異顯著(F=3.755,df=8,P<0.05),絕大部分藥劑的不同濃度防效低于30%,其中5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽5 000倍液防效最高,為33.51%。藥后第14天各藥劑的不同濃度防效均超過70%(F=1.194,df=8,P=0.315),其中5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽4 000、5 000、6 000倍液和5%高效氯氟氰菊酯1 000、2 000倍液具有較好的防效,分別達到86.16%、89.15%、91.33%、87.24%、86.89%。在1齡若蟲涌散期,藥后第3天絕大部分藥劑濃度的防治速效性均較差(F=1.616,df=8,P=0.135),其中22%噻蟲·高氟氯2 000倍液的防效高達72.09%。藥后第14天各藥劑的不同濃度防效均超過70%(F=1.013,df=8,P=0.434),其中22%噻蟲·高氟氯1 000倍液防效最好,5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽4 000倍液防效最差,分別為89.28%、68.21%。其他藥劑濃度處理的防效介于上述二者之間。

表3 不同藥劑對杏樹鬃球蚧越冬2齡若蟲出蟄期的地面人工噴霧防效(施藥日期:2020年4月26日)

表4 不同藥劑對杏樹鬃球蚧1齡若蟲涌散期的地面人工噴霧防效(施藥日期:2020年6月14日)
2020年3月31日至4月22日在鞏留縣(烏鴉嶺、野核桃溝、伊力格代)、新源縣(塔勒格溝、吐爾根、卡普河溝)采用無人飛機噴灑29%石硫合劑水劑7°be對杏樹鬃球蚧越冬2齡若蟲出蟄期進行防治,防治結(jié)果見表5。結(jié)果表明,藥后天數(shù)越長,蟲口減退率越低(F=4.154,df=5,P<0.05)。其中,吐爾根藥后7~8 d的蟲口減退率最高,為50.96%。

表5 飛機噴灑29%石硫合劑水劑7°be防治杏樹鬃球蚧越冬2齡若蟲出蟄期蟲口減退率調(diào)查
2020年6月9日在鞏留縣加工廠采用無人飛機噴灑5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽微乳劑對杏樹鬃球蚧1齡若蟲涌散期進行防治,防治結(jié)果見表6。藥后3 d飛防作業(yè)區(qū)蟲口減退率(F=4.053,df=1,P=0.052)為37.03%,防效達到12.30%;藥后14 d飛防作業(yè)區(qū)蟲口減退率(F=3.366,df=1,P=0.075)為55.17%,防效達到36.23%。無人飛機噴灑5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽微乳劑3 000倍液防治杏樹鬃球蚧1齡若蟲涌散期,藥后3 d和14 d的防效均較差。

表6 飛機噴灑5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽微乳劑防治杏樹鬃球蚧1齡若蟲涌散期防效調(diào)查
通過室內(nèi)外試驗,篩選出4種有效防治杏樹鬃球蚧的藥劑,分別為5%高效氯氟氰菊酯水乳劑、20%啶蟲脒可溶液劑、5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽微乳劑和22%噻蟲·高氟氯微囊懸浮-懸浮劑。其中5%高效氯氟氰菊酯水乳劑、5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽微乳劑對杏樹鬃球蚧各齡期若蟲均具有較好的室內(nèi)毒殺效果,而20%啶蟲脒可溶液劑、22%噻蟲·高氟氯微囊懸浮-懸浮劑分別對出蟄期、涌散期若蟲具有較好的毒殺效果。又以5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽6 000倍液對越冬2齡若蟲出蟄期、22%噻蟲·高氟氯1 000倍液對1齡若蟲涌散期的地面人工噴霧防治效果最佳。與連俊和等[27]、潘務(wù)耀等[28]和趙善歡等[29]地面和飛機防治松突圓蚧的效果相比,本研究地面和飛機防治杏樹鬃球蚧的防效差異大,且飛防效果較差,可能是由于飛防用藥濃度過低、未加助藥劑、施藥器械差異等[34-35]因素所造成,但具體情況有待進一步探討。
在介殼蟲化學(xué)防治應(yīng)用中,藥劑對介殼蟲的防治效果常因施藥地點、施藥時期、用藥濃度、施藥方法、環(huán)境條件、蚧蟲蟲態(tài)等諸多因素不同產(chǎn)生差異[36-37]。本研究地面人工噴霧防治結(jié)果顯示,5%高效氯氟氰菊酯、5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽對杏樹鬃球蚧越冬2齡若蟲出蟄期的防治效果均比1齡若蟲涌散期的防治效果好,說明化學(xué)防治杏樹鬃球蚧的關(guān)鍵時期在越冬2齡若蟲出蟄期。而無人飛機噴灑29%石硫合劑對越冬2齡若蟲出蟄期的蟲口減退率調(diào)查結(jié)果顯示,藥后天數(shù)越長,蟲口減退率越低。這與藥劑持效性有關(guān),說明藥效隨藥后時間增加而減少,昝慶安等[38]研究結(jié)果與之一致。從地面人工噴霧防治和無人機飛防2種施藥技術(shù)措施對該蚧1齡若蟲涌散期的防效可以看出,雖然無人機飛防用藥濃度比地面人工噴霧防治用藥濃度高,但防效卻比后者低。造成這種結(jié)果的原因可能是杏樹鬃球蚧主要分布在枝條下面,無人機飛防藥效受到藥劑沉降、附著性等因素影響,而地面人工噴霧防治噴灑的藥液可以直接噴灑到野杏枝條下面,故其用藥濃度雖然低于無人飛機用藥濃度,但其防效卻比后者要高。有關(guān)無人飛機防治的用藥濃度、助劑等方面還需進一步研究。同時,本研究田間防治試驗僅有一年的結(jié)果,還需要繼續(xù)開展藥劑田間防治試驗研究,連續(xù)多年的數(shù)據(jù)才能更為合理地確定伊犁野果林地區(qū)杏樹鬃球蚧最佳的施用藥劑和濃度。因此,在藥劑實際防治介殼蟲的應(yīng)用中,針對不同環(huán)境地點、蚧蟲種類及蟲態(tài),有必要適當(dāng)調(diào)整施藥方法和用藥濃度,也可以借助具有良好滲透作用的助劑來提高藥劑防效[39],以達到理想的防治效果。
化學(xué)防治杏樹鬃球蚧是為了遏制當(dāng)前該蚧在野果林中的大量繁殖、暴發(fā)成災(zāi)現(xiàn)狀,是保護和改善野果林野杏種質(zhì)資源及其生態(tài)旅游環(huán)境的重要措施,也是在短時間內(nèi)控制杏樹鬃球蚧種群密度的必要措施。但是,化學(xué)藥劑的使用對野果林節(jié)肢動物群落也會造成影響,一方面控制了蚧蟲蟲口數(shù)量,另一方面也減少了天敵的類群比重,進而削弱天敵的控害能力[40-42]。對介殼蟲的化學(xué)防治應(yīng)該避開其天敵的活動高峰期[43],或者是選擇對蚧蟲天敵無害的生物殺蟲劑[44],亦或者是選擇農(nóng)藥殘留持續(xù)時間短的化學(xué)農(nóng)藥[24],只有通過適當(dāng)?shù)姆椒ê蜁r間噴灑化學(xué)農(nóng)藥,才能避免或減少農(nóng)藥對天敵種群的影響[45-46]。同時,雌成蟲母體對1齡初孵若蟲有一定的保護作用,且初孵若蟲從雌成蟲蟲體的持續(xù)爬出,也為該齡期蚧蟲的化學(xué)防治增加了一定的難度[24]。此外,化學(xué)藥劑使用后的殘留會對環(huán)境及其他有益昆蟲有害,乃至對人體健康也產(chǎn)生危害[47-48]。因此,處于野杏資源分布區(qū)域的復(fù)雜性及對野果林本地天敵資源的保護和蜂農(nóng)蜜蜂的安全綜合考慮,在杏樹鬃球蚧防治時,選擇在該蚧越冬2齡若蟲出蟄期,采用地面人工噴霧防治和無人飛機飛防相結(jié)合的方式進行,對控制杏樹鬃球蚧在野果林的危害能夠取得很好的防治效果。本研究結(jié)果表明,5%高效氯氟氰菊酯水乳劑、20%啶蟲脒可溶液劑、5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽微乳劑和22%噻蟲·高氟氯微囊懸浮-懸浮劑4種藥劑對防治杏樹鬃球蚧具有較好的效果,且水乳劑(EW)、可溶液劑(SL)、微乳劑(ME)等劑型具有環(huán)保、安全、高效等諸多優(yōu)點[49-50],因此可用于控制野果林杏樹鬃球蚧的危害。地面人工噴霧防治時采用藥劑及濃度可參考本研究試驗結(jié)果,且應(yīng)當(dāng)交替或混合使用不同劑型的藥劑,減緩杏樹鬃球蚧抗藥性的產(chǎn)生及延長藥劑的使用年限;無人飛機飛防時則需將以上藥劑濃度加大,如將5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽微乳劑的施用濃度稀釋為600倍液,并添加一定的助劑以增強飛防效果[51]。
除化學(xué)防治以外,結(jié)合杏樹鬃球蚧在野果林區(qū)的生活習(xí)性和危害情況,還可以協(xié)調(diào)利用營林、生物防治等措施,降低杏樹鬃球蚧在野果林的發(fā)生和危害,如杏樹鬃球蚧固定期修剪、對受害嚴(yán)重野杏植株進行截干,甚至伐除、保護利用天敵等[52-53]。目前,野果林中野杏林分受杏樹鬃球蚧危害嚴(yán)重,采用化學(xué)防治結(jié)合營林措施的方法,在短期內(nèi)遏制杏樹鬃球蚧的危害具有十分積極的意義。在杏樹鬃球蚧越冬2齡若蟲出蟄期對受害野杏林進行修剪、間伐等營林措施,結(jié)合化學(xué)防治,不僅可以減少蟲源、提高野杏景觀效果,吸引旅客以增加杏花節(jié)旅游收入,還利于藥劑與杏樹鬃球蚧的接觸[54],并減少藥劑施用量、節(jié)約成本。同時,藥劑的使用還可以作為野杏修剪鋸口的保護劑,用于防治腐爛病[55],提高野杏修剪后樹勢恢復(fù)能力。此外,修剪后野杏林內(nèi)通風(fēng)透光性強,有利于瓢蟲、寄生蜂等天敵的擴散[54],提高天敵對杏樹鬃球蚧的尋找、捕食及寄生率,從而降低杏樹鬃球蚧的發(fā)生和危害。綜合利用各種物理、農(nóng)業(yè)、生物、化學(xué)的防控技術(shù),達到有效控制杏樹鬃球蚧在伊犁野果林大面積暴發(fā)危害的目的。
致謝:感謝北京林業(yè)大學(xué)武三安教授幫助鑒定害蟲標(biāo)本,確認(rèn)為杏樹鬃球蚧(Sphaerolecaniumpruunastri);感謝鞏留縣林業(yè)和草原局對飛機防治試驗的支持與幫助;感謝澳大利亞昆蟲學(xué)博士Dr.Lynda Perkins對本文英文摘要的斧正。