河南伏牛山區核桃舉肢蛾生活史及防治藥劑篩選

袁國軍,焦艷紅,陳瑋歌,艾園園,朱雨行,盧紹輝*

(1.河南省林業科學研究院,鄭州 450008;2. 河南禹州森林生態系統國家定位觀測研究站,河南禹州 461670;3. 盧氏縣林果業生產管理辦公室,河南盧氏 472200;4. 河南省森林病蟲害防治檢疫站,鄭州 450008)

核桃是中國重要的經濟樹種(Niuetal.,2016),在我國各地均有種植(張志華等,2018)。隨著核桃種植面積的不斷增加,加之種植結構單一,核桃病蟲害發生呈現逐年嚴重的趨勢,其中核桃舉肢蛾是造成“核桃黑”的主要害蟲,給核桃生產帶來巨大的經濟損失(Hongeretal.,2016)。核桃舉肢蛾屬鱗翅目Lepidoptera麥蛾總科Gelechioidea(Wangetal.,2016),在停息時帶有環狀黑色毛刺的后足脛、跗節會向身后頂端抬起而得名(李天鳳,2018)。核桃舉肢蛾作為專性蛀食核桃果實的害蟲(田敏爵等,2010),在各產區危害逐漸加重,果實受害率為70%～80%,甚至高達100%,造成嚴重減產和絕產(鄭建平等,1992)。河南伏牛山區核桃栽植大縣分別為盧氏縣、欒川縣、嵩縣等地,核桃種植面積超過6.67萬ha,由于核桃栽植面積大,受核桃舉肢蛾的危害影響嚴重,普遍減產10%～30%,嚴重區域在50%左右。

核桃舉肢蛾屬完全變態類昆蟲,發育時經過了卵、幼蟲、蛹、成蟲4個時期,在我國不同地區1年發生1代或2代,少數地區1年發生3代。如山西、河北1年發生1代,陜西商洛和河南1年2代(李天鳳,2018),而在山東省章丘地區1年發生3代(高其富等,2020)。核桃舉肢蛾老熟幼蟲在樹下土表層以下1～2 mm處,或在雜草、干枯的樹葉等處結繭過冬。在北方核桃舉肢蛾第 1代幼蟲駐食果仁內部,第2代幼蟲無法鉆入果仁內部,僅危害外青皮(鄭建平等,1992)。近幾年,學者對核桃舉肢蛾信息素的研究較多(王瑞,1994;郝興宇等,2004;郝興宇,2005;郝興宇等,2007;李文海等,2015;朱姝穎,2020),但目前尚沒有篩選出效果較好的信息素來進行預測預報和防治;也有學者對核桃舉肢蛾的趨性進行了大量研究,發現核桃舉肢蛾對黃色具有弱趨性,但實用性不大(陳川等,2015)。生物制劑雖然見效慢,但對核桃舉肢蛾的防治表現出了較好的防治效果;對核桃舉肢蛾傳統的化學防治報道較多(田士波等,1993;龐小芳和李文祥,2009;陰文華等,2014;王相宏等,2015;武海斌,2020),但不同類型藥劑如煙堿類、菊酯類、有機磷類、生物源類等在不同地點不同時期防治效果差異較大。此外,關于防治核桃舉肢蛾農藥殘留的報道也較少,這對核桃生產安全進行評價有較大影響。因此,本研究中針對河南伏牛山區的核桃舉肢蛾的發生規律進行了調查,對常見的化學農藥和生物農藥的防治效果進行了篩選,并測定了伏牛山區核桃的農藥殘留,以期為綠色防控伏牛山區核桃舉肢蛾和為核桃產業高質量發展奠定植物保護上的理論和實踐基礎。

1 材料與方法

1.1 地點簡介

河南伏牛山區位于河南省西南部,為秦嶺東部延伸至河南境內余脈,地處豫西山地境內,地勢呈西北至東南走向,介于110°30′～113°30′E、32°45′～34°20′N之間,西至河南與陜西省交界處,東至方城北部,北接熊耳山、外方山,南抵達南陽盆地,海拔高度500～2 000 m。伏牛山地區地跨三門峽、洛陽、南陽和平頂山等部分區域,輻射范圍較廣,區域內氣候類型復雜,年均氣溫13.6～15.1℃,年均降水量700～100 mm,伏牛山位于我國北亞熱帶向暖溫帶過渡的地區,自然地理特征垂直差異顯著,是典型的生態地理環境脆弱地帶(李理,2020)。

1.2 試驗藥劑

供試藥劑:根據文獻及當地生產實際選擇以下11種藥劑:40%辛硫磷乳油(連云港立本作物科技有限公司)、3%高滲苯氧威乳油(鄭州沙隆達偉新農藥有限公司)、4.5%高效氯氰菊酯乳油(江蘇揚農化工集團有限公司)、25 g/L聯苯菊酯乳油(青島翰生生物科技股份有限公司)、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽乳油(四川國光農化股份有限公司)、70%吡蟲啉水分散粒劑[拜耳作物科學(中國)有限公司]、200 g/L氯蟲苯甲酰胺懸浮劑(康寬)(上海杜邦農化有限公司)、25%滅幼脲懸浮劑(陜西秦豐農化有限公司)、25%噻蟲嗪水分散粒劑(河北冠龍農化有限公司)、50 g/L吡蟲·250 g/L噻嗪酮懸浮劑(東莞市瑞德豐生物科技有心公司)、8 000 IU/mL蘇云金桿菌懸浮劑(黑龍江省衛星生物科技有限公司)。

1.3 試驗方法

1.3.1核桃舉肢蛾生活史調查

調查于2018年1月至2020年12月;地點在河南省西南部伏牛山核桃主要種植區盧氏縣、欒川縣和嵩縣,且試驗地區核桃種植面積為伏牛山核桃主要種植區,調查每個核桃園面積均超過33 ha,樹齡8～10年,管理粗放,核桃舉肢蛾發生較重,試驗園區具代表性。調查方法:于每個試驗地點選取5個有核桃舉肢蛾發生的核桃園,每個園按照對角線選擇5點取樣,調查核桃舉肢蛾不同蟲態歷期。①蛹:每點挖取2 m2土,厚度 5 cm,共5點,使用篩子篩土,敲碎土塊,篩選核桃舉肢蛾蛹;②成蟲:每點調查5株,并結合黑光燈、性誘芯和黃色粘蟲板進行調查;③卵:由成蟲開始調查,每點10個果,用解剖鏡觀察,并收集成蟲室內模擬飼養觀察產卵及孵化情況;④幼蟲:每點5個蟲果,用解剖鏡觀察幼蟲形態大小、顏色等特征。調查日期:每3 d調查1次核桃舉肢蛾每種蟲態歷期。

1.3.2藥劑防治試驗

試驗于2020年6-7月在盧氏縣進行。試驗方法:選擇常用的化學藥劑和生物制劑,共設12個處理及清水對照,試劑編號、使用劑量及方法(見表1)。每個處理選取6棵歷年(連續3年以上)核桃舉肢蛾危害嚴重核桃樹,樹齡8年生,試驗使用電動噴霧器進行施藥,共施藥兩次,第1次施藥時間為6月上中旬,第2次施藥時間為7月上中旬。試驗于核桃收獲期進行蟲果率調查,每棵樹調查20果,如處理樹果實數量較少,則全樹調查,并解刨蟲果區分開核桃舉肢蛾與桃蛀螟Dichocrocispunctiferalis,分別計數。

計算方法:蟲果率(%)=蟲果數/調查總果數×100;防治效果(%)=(對照區蟲果率-處理區蟲果率)/對照區蟲果率×100。

1.3.3農藥殘留檢測

農藥殘留檢測試驗于8月初選擇當地林業局提供核桃防治用量最多的農藥(高效氯氟氰菊酯)及本試驗藥劑用量最大的藥劑(吡蟲啉)進行農藥殘留化驗,分別在當地核桃園(噴施高效氯佛氰菊酯)和試驗區(施用吡蟲啉)選取核桃健果;送檢對象為核桃仁和青皮,每種化驗對象送檢量為吡蟲啉注干900 g、吡蟲啉灌根3 kg、高效氯氟氰菊酯3 kg;化驗地點:農業農村部果品及苗木質量監督檢驗測試中心(鄭州)。

1.4 統計方法

數據采用Excel 2007處理,不同藥劑試驗防治效果采用SPSS 22.0進行單因素方差分析。

表1 施用藥劑及防治效果Table 1 Application of medicament and control effect

2 結果與分析

2.1 核桃舉肢蛾生活史

核桃舉肢蛾年生活史調查發現,在盧氏縣、欒川縣和嵩縣核桃舉肢蛾每個蟲態歷期和發生時期均一致(表2)。河南伏牛山區核桃舉肢蛾1年發生2代,越冬蛹期到6月上旬基本結束,化蛹盛期在5月底;越冬代成蟲發生期為6月上旬至6月下旬,其中6月中旬為核桃舉肢蛾越冬代成蟲發生盛期,據觀察核桃舉肢蛾成蟲壽命一般在6 d左右;第1代卵期為6月中旬至7月上旬,其中卵孵化盛期為6月底至7月上旬;幼蟲發生期為6月中旬至7月下旬,幼蟲盛發期在7月中旬,整個幼蟲期均鉆蛀于果實內進行危害,于7月中下旬老熟幼蟲開始脫果并入土結繭化蛹,羽化為第2代成蟲,其中蛹期為7月上旬至7月下旬,另一部分老熟幼蟲有少數直接脫果入土形成越冬代幼蟲。

第2代卵期為7月下旬至8月中旬,幼蟲期從8月上旬直至越冬,其中8月中旬為第2代幼蟲危害盛期;有個別幼蟲因發育較晚,可由第1代幼蟲直接越冬。第2代成蟲期為7月中旬至8月上旬。核桃舉肢蛾的成蟲羽化盛期至初孵幼蟲期為最佳防治時期,因此可在每年6-7月中旬,開展化學防治,控制第1代卵及幼蟲蛀果危害。第2代幼蟲發育相對不整齊,可在7月下旬至8月上旬田間始見第1代成蟲后7日左右,開展有效防治,控制第2代卵及幼蟲。

表2 核桃舉肢蛾的生活史(河南伏牛山區)Table 2 Life history of Atrijuglans hetaohei Yang (Funiu Mountain Area, Henan Province)

2.2 不同藥劑處理防治效果比較

在核桃舉肢蛾孵化盛期及羽化盛期對核桃樹全冠噴霧,不同的藥劑防治效果存在一定差異,從大到小依次為蘇云金桿菌>噻蟲嗪>吡蟲啉(注干)>噻嗪酮>滅幼脲>吡蟲啉(灌根)>聯苯菊酯>氯蟲苯甲酰胺>高滲苯氧威>甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽>辛硫磷>高效氯氰菊酯(表1),其中蘇云金桿菌和噻蟲嗪對核桃舉肢蛾防治效果均顯著高于其他處理,分別為93.62%和91.49%,高效氯氰菊酯防效最低為29.79%;相同藥劑使用不同施藥方法防治效果也存在差異,吡蟲啉注干對核桃舉肢蛾防治效果顯著高于吡蟲啉灌根。在實際生產應用中,當地則使用較多的為高效氯氰菊酯及一些其他藥劑。試驗表明,生物殺蟲劑表現出較好的防治效果,農戶可根據需求,搭配不同類型藥劑施用達到最好的防治效果。

2.3 核桃果實農藥殘留檢測

核桃果實農藥殘留檢測結果發現:檢測對象分別為吡蟲啉注干(a)和灌根(b)試驗和盧氏縣、欒川縣和嵩縣常用藥劑高效氯氟氰菊酯(c)農藥殘留,樣品原標識為果仁(a1、b1、c1)和青皮(a2、b2、c2)兩部分,分析結果和國家農藥殘留標準做對比。檢測結果表明,在吡蟲啉注干的果仁中檢測出了吡蟲啉殘留較高,為0.034 ppm,超出國家標準(0.01 ppm),但吡蟲啉灌根處理的果仁中未檢出吡蟲啉(≤0.0055),盧氏縣、欒川縣和嵩縣防治常用藥劑高效氯氟氰菊酯檢測果仁發現沒有殘留或殘留較低不能檢測出來。青皮檢測發現吡蟲啉注干殘留比灌根高,高效氯氟氰菊酯檢測沒有發現殘留,這說明盧氏縣、欒川縣和嵩縣核桃使用藥劑防治殘留較低,遠小于農藥最大殘留限量(GB2763-2016)(表3)。

表3 核桃農藥殘留檢測Table 3 Detection of pesticide residues in walnut

3 結論與討論

本研究于2018年1月至2020年12月期間,針對核桃舉肢蛾在河南伏牛山區生活特性,通過調查核桃舉肢蛾各個蟲態特征,明確了核桃舉肢蛾在河南伏牛山區的發生規律,即每年發生2代,且以老熟幼蟲在土壤中結繭越冬;其中,6月中旬為核桃舉肢蛾越冬代成蟲發生盛期,幼蟲盛發期在7月中旬,第1代幼蟲期危害最為嚴重,核桃舉肢蛾的成蟲羽化盛期至初孵幼蟲期為最佳防治時期。藥劑篩選試驗發現,蘇云金桿菌和噻蟲嗪對核桃舉肢蛾幼蟲的防治效果最好,分別為93.62%和91.49%;在農藥殘留檢測中,吡蟲啉注干農藥殘留較高,但檢測果仁沒有發現常用藥劑高效氯氟氰菊酯殘留或殘留較低不能檢測出來。本研究所獲得的核桃舉肢蛾生活史與谷瑞民等(2019)研究關于陜西商洛核桃舉肢蛾發生代數及越冬蟲態一致,商洛屬于秦嶺、伏牛山、武當山的三角地帶,兩地均屬于秦嶺東段余脈,區位一致,但蟲態歷期有較小差異。不同地區核桃舉肢蛾發生代數有差異。在河北地區,核桃舉肢蛾 1年發生1代(田士波等,1991),在濟南市章丘地區1年3代,每代發育歷期40 d左右,以老熟幼蟲落果入土化蛹及越冬(高其富等,2020)。不同的發育歷期核桃舉肢蛾越冬代成蟲羽化盛期及第1代幼蟲孵化盛期不一致,最佳防治時期有差異。調查發現河南伏牛山地區核桃舉肢蛾越冬代成蟲盛發期、第1代幼蟲孵化盛期分別在6月中旬和7月上旬;商洛地區核桃舉肢蛾越冬代成蟲盛發期、第1代幼蟲孵化盛期分別在6月下旬至7月上旬、6月下旬至7月上中旬,與本研究發生期接近,但相比商洛地區,盧氏縣核桃舉肢蛾發生規律整體提前 5～10 d。河北地區核桃舉肢蛾越冬代成蟲盛發期、第1代幼蟲孵化盛期分別在7月上旬、7月中旬(田士波等,1991),與伏牛山區相比發生歷期滯后;濟南市章丘地區核桃舉肢蛾越冬代成蟲盛發期、第1代幼蟲孵化盛期分別在5月下旬、6月10日左右,相比其他地區核桃舉肢蛾發生時期提前較多。即使在相同地區,不同年份,核桃舉肢蛾初孵幼蟲蛀果時間也有差異(田敏爵等,2010)。

不同地區選擇防治核桃舉肢蛾最佳時期不盡相同,本研究根據核桃舉肢蛾在伏牛山區越冬代成蟲盛發期、第1代幼蟲孵化盛期進行藥劑防治,均得到了較好的防治效果,但不同藥劑處理間有顯著差異。試驗表明,蘇云金桿菌對核桃舉肢蛾防治效果為93.62%,效果最佳,噻蟲嗪防效次之為91.49%。田敏爵等(2010)用32 000 IU/mL蘇云金桿菌1 000倍液噴霧2次,可使蟲果率下降到10.31%。但盧氏縣、欒川縣和嵩縣大面積防治多采用高效氯氰菊酯與其他農藥混配進行防治,因防治時期有差異,造成當年試驗防治效果不佳。范海波等發現4.5%高效氯氰菊酯稀釋1 500倍對核桃舉肢蛾林間防效達到96%以上(范海波和婁天坤,2020),與本研究獲得的防效僅為29.79%差距較大,這可能與防治關鍵時期和其他綜合管理措施有關系。

農藥殘留檢測發現,沒有檢測到常規用藥高效氯氰菊酯的殘留,但在果仁和青皮中檢測到了內吸性較強的吡蟲啉。唐光輝等(2008)研究表明,樹干注入吡蟲啉后,在核桃樹體內具有較好的傳導,含量由大到小為:葉片>青皮>果仁。而且在核桃樹體內殘留期較長,注藥60 d后,核桃葉片、果皮和果仁中的含藥量分別為0.256、0.178和0.046 mg/kg,注藥80 d后,吡蟲啉在葉片、果皮和果仁中的含量均小于0.05 mg/kg。這可能與提前藥劑防治延長了用藥與收獲時間,核桃果實內循環消耗掉了使用農藥有關。

因此,在核桃種植區揭示核桃舉肢蛾主要發生規律,選擇最佳防治時期,使用生物農藥或低毒高效農藥,提前預防,可以有效地提高藥劑防治效果、顯著降低蟲口密度和果實中農藥殘留含量,配合農業防治及措施,可實現核桃食品安全生產控制主要有害生物的新模式,逐步減少農藥使用次數,整體提高核桃產量和質量。