新疆棉田硫丹防蟲替代技術(shù)的篩選與評(píng)價(jià)

唐 睿，余 浪，高永健，王昊楊，鄭 哲，卡哈爾曼·胡 吉，

楊 涵5，張金平1，張 峰1，楊普云6，郭 榮6

(1.植物病蟲害生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部-CABI生物安全聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室/中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，北京 100081；2.新疆維吾爾自治區(qū)植保站，烏魯木齊 830011；3.沙灣縣農(nóng)業(yè)局，新疆沙灣 832100；4.生態(tài)環(huán)境部對(duì)外合作與交流中心，北京 100035；5.聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署，北京 100600；6.全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，北京 100125)

0 引 言

【研究意義】硫丹(Endosulfan，又名：Thiodan、Thionex或Endocel)是一種持久性的高效廣譜有機(jī)氯殺蟲劑，化學(xué)名稱為1，2，3，4，7，7-六氯雙環(huán)[2. 2. 1]庚-2-烯-5，6-雙羥甲基亞硫酸酯，曾被廣泛用于防治棉花、煙草、果樹(shù)和茶樹(shù)害蟲和螨類[1-2]。硫丹具有環(huán)境持久性、生物富集性，對(duì)生態(tài)環(huán)境、人體健康均有不利影響[3-4]。中國(guó)于1992年獲得用硫丹防控棉鈴蟲的首個(gè)臨時(shí)登記注冊(cè)，并于1997年獲得防控棉花、煙草、果樹(shù)和茶樹(shù)害蟲的正式登記注冊(cè)。2011年仍有大約2 850 t硫丹被使用并釋放到棉花產(chǎn)區(qū)的環(huán)境中，2016年硫丹的全國(guó)產(chǎn)量仍有超過(guò)700 t的規(guī)模[1]。截止2018年底，我國(guó)取締了現(xiàn)存的所有含硫丹的農(nóng)藥登記證，并于2019年實(shí)現(xiàn)硫丹在我國(guó)境內(nèi)的全面淘汰。作為我國(guó)傳統(tǒng)棉主要種植區(qū)，新疆地區(qū)硫丹使用量曾占全國(guó)總硫丹使用量的90%，其中主要用于棉鈴蟲的防治。針對(duì)2019年全面淘汰硫丹，盡快評(píng)價(jià)篩選出可在新疆棉區(qū)推廣的硫丹替代技術(shù)方案迫在眉睫。【前人研究進(jìn)展】棉鈴蟲Helicoverpaarmigera(Hübner)，屬鱗翅目Lepidoptera，夜蛾科Noctuidae，實(shí)夜蛾亞科Heliothinae，棉鈴蟲屬HelicoverpaHardwick(1965)。其寄主范圍廣，適應(yīng)和繁殖能力強(qiáng)，經(jīng)常暴發(fā)成災(zāi)猖獗為害，對(duì)玉米、大豆和棉花等我國(guó)主要的大田作物及蔬菜造成嚴(yán)重的損失[5-6]。棉鈴蟲在我國(guó)各棉區(qū)均有發(fā)生，曾造成嚴(yán)重的危害和損失，是新疆棉花產(chǎn)區(qū)歷史上的三大害蟲之一[7-8]。目前，針對(duì)該蟲防治已報(bào)道了包含性誘、食誘、生物和化學(xué)藥劑的室內(nèi)或室外防效，并有數(shù)種潛在的綠色替代方法/藥劑率先在新疆棉區(qū)獲得了推廣[10-19]。在棉花的生產(chǎn)工作中依據(jù)農(nóng)時(shí)在各階段中選用種衣劑、打頂劑、脫葉劑等，同時(shí)兼顧病害的防治和農(nóng)藥減量增效等手段如助劑等，為現(xiàn)行棉花種植的綜合生產(chǎn)模式。然而，在棉花生產(chǎn)期中減少或取消非必要的化學(xué)產(chǎn)品的使用，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看將是新疆乃至全國(guó)棉區(qū)生產(chǎn)需應(yīng)對(duì)的重要問(wèn)題?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】我國(guó)2019年已取得農(nóng)藥登記用于防治棉花棉鈴蟲的農(nóng)藥品種及制劑1 496個(gè)，其中微毒產(chǎn)品7個(gè)(包括氟鈴脲、氯蟲苯甲酰胺、蘇云金桿菌、茚蟲威等)，低毒產(chǎn)品515個(gè)(包括甲基阿維菌素苯甲酸鹽、阿維菌素、短穩(wěn)桿菌、高效氯氰菊酯、棉鈴蟲核型多角體病毒等)，其中低毒登記但原藥高毒品種55個(gè)，中等毒品種723個(gè)，中等毒但原藥高毒品種90個(gè)，高毒品種101個(gè)。在選擇新疆本地已有大面積示范的成熟產(chǎn)品的同時(shí)，也選擇了數(shù)個(gè)技術(shù)成熟、成本效益優(yōu)秀、低毒環(huán)保和靶標(biāo)明確的棉鈴蟲防治產(chǎn)品，并加入了數(shù)種基于生態(tài)和生物防治的技術(shù)，用于小區(qū)篩選試驗(yàn)?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】針對(duì)二代和三代棉鈴蟲以及兼治害蟲蚜蟲，研究性誘劑、食誘劑、螟黃赤眼蜂Trichogrammachilonis、蘇云金桿菌、棉鈴蟲NPV、甘藍(lán)夜蛾NPV、短穩(wěn)桿菌、氯蟲苯甲酰胺、氟鈴·茚蟲威、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽、氟苯蟲酰胺、阿維·氯蟲苯甲酰胺、甲維·虱螨脲、印楝素作為硫丹替代方法的環(huán)境及社會(huì)效應(yīng)，篩選3～5種最佳替代方法，用于集成適合新疆棉區(qū)推廣的害蟲綜合治理方案。

1 材料與方法

1.1 材 料

1.1.1 樣地與棉株

試驗(yàn)地設(shè)置于沙灣縣大泉鄉(xiāng)燒坊莊子村雙泉合作社滴灌棉田(N 44°21′，E 85°38′)，面積50.3 hm2(755畝)，前茬作物棉花，土質(zhì)為壤土，地勢(shì)平坦，肥力中等。供試棉花品種為新陸早61號(hào)，各處理品種一致，棉種包衣處理于2018年4月8～15日播種，10月實(shí)行機(jī)采收獲。

1.1.2 試劑藥品

替代方法來(lái)源及使用參數(shù)。表1

1.2 方 法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

樣地共分3個(gè)大區(qū)，第一大區(qū)及第二大區(qū)為對(duì)二代棉鈴蟲替代方法/藥劑篩選。

第一大區(qū)包含清水對(duì)照(3組共0.33 hm2)、螟黃赤眼蜂(3組共2 hm2)、食誘劑(3組共13.33 hm2)、信息素(3組共13.33 hm2)、自防田對(duì)照(3組共3 hm2，合作社自行防治，噴施甘藍(lán)夜蛾NPV，自防田隨機(jī)設(shè)置5個(gè)信息素誘捕器作為背景調(diào)查)。信息素誘捕器與食誘劑于試驗(yàn)前5 d設(shè)置(6月25日)，監(jiān)測(cè)蟲口密度，于背景調(diào)查前移除所有誘集到的棉鈴蟲成蟲，以方便調(diào)查。赤眼蜂受羽化期時(shí)間限制，于釋放前5 d購(gòu)買郵寄，6月19日產(chǎn)卵始盛期進(jìn)行1次釋放，6月30日2次釋放，作為試驗(yàn)處理。清水對(duì)照及自防田噴灑處理時(shí)間為6月30日2代棉鈴蟲孵化盛期。

第二大區(qū)于6月30日二代棉鈴蟲孵化盛期進(jìn)行噴灑處理，每種農(nóng)藥每個(gè)重復(fù)占地1 hm2，3個(gè)重復(fù)相對(duì)隨機(jī)排列于田中，為去除邊緣效應(yīng)，調(diào)查時(shí)僅在中心5行棉田采樣。從西至東的處理順序?yàn)榱虻?處理1)、氯蟲苯甲酰胺(處理1)、棉鈴蟲NPV(處理1)、Bt.(處理1)、短穩(wěn)桿菌(處理1)、氟鈴脲茚蟲威(處理1)、硫丹(處理2)、氯蟲苯甲酰胺(處理2)、棉鈴蟲NPV(處理2)、Bt.(處理2)、短穩(wěn)桿菌(處理2)、氟鈴脲茚蟲威(處理2)、硫丹(處理3)、氯蟲苯甲酰胺(處理3)、棉鈴蟲NPV(處理3)、Bt.(處理3)、短穩(wěn)桿菌(處理3)、氟鈴脲茚蟲威(處理3)。農(nóng)機(jī)施藥時(shí)采取S型作業(yè)方式，一次性將對(duì)應(yīng)小區(qū)處理打夠3次重復(fù)，田間地頭使用號(hào)碼牌標(biāo)記處理組，防止施藥錯(cuò)誤。

第三大區(qū)三代棉鈴蟲進(jìn)行農(nóng)藥替代第二次篩選，于8月6日三代棉鈴蟲孵化盛期進(jìn)行噴灑處理。施藥方式和調(diào)查點(diǎn)設(shè)置同第二大區(qū)，增設(shè)各組替代藥劑的劑量比較，每處理3次重復(fù)，面積共計(jì)1 hm2。從西至東的處理順序?yàn)椋呵逅畬?duì)照、硫丹對(duì)照(常規(guī)劑量)、印楝素(高劑量)、甲維·虱螨脲(高劑量)、阿維·氯蟲苯甲酰胺(高劑量)、氟苯蟲酰胺(高劑量)、甲維鹽(高劑量)、印楝素(常規(guī)劑量)、甲維·虱螨脲(常規(guī)劑量)、阿維·氯蟲苯甲酰胺(常規(guī)劑量)、氟苯蟲酰胺(常規(guī)劑量)、甲維鹽(常規(guī)劑量)、印楝素(低劑量)、甲維·虱螨脲(低劑量)、阿維·氯蟲苯甲酰胺(低劑量)、氟苯蟲酰胺(低劑量)、甲基阿維菌素苯甲酸鹽(低劑量)。

針對(duì)二代棉鈴蟲的處理，于6月29日進(jìn)行背景調(diào)查，30日設(shè)置各組處理及對(duì)照(除信息素外)，之后分別于7月1日、3日、7日、15日進(jìn)行4次調(diào)查。針對(duì)三代棉鈴蟲的處理于8月6日進(jìn)行背景調(diào)查，之后分別于7日、9日、13日進(jìn)行3次調(diào)查。于9月18～20日進(jìn)行理論測(cè)產(chǎn)。

表1 小區(qū)試驗(yàn)所用替代方法信息Table 1 Information for treatment approaches in the field plot test

注：*對(duì)于化學(xué)/生物農(nóng)藥替代技術(shù)，試驗(yàn)時(shí)采用機(jī)動(dòng)噴霧機(jī)施藥，噴水量50 L/667m2，先對(duì)水稀釋后再噴施，采用三層立體噴霧頭，噴霧壓力不低于2 kg/cm2

1.2.2 取樣

每塊樣地每個(gè)重復(fù)單獨(dú)定點(diǎn)定株取樣，定株方法為取小區(qū)中央5行棉株，做對(duì)角線標(biāo)記，每個(gè)小區(qū)設(shè)5個(gè)調(diào)查點(diǎn)，每點(diǎn)順行調(diào)查20株棉株，每小區(qū)共計(jì)調(diào)查100株。第二代試驗(yàn)每次調(diào)查共計(jì)33個(gè)小區(qū)，調(diào)查棉花總數(shù)3 300株。第三代試驗(yàn)定點(diǎn)方法相同，包括17個(gè)處理，每處理3個(gè)重復(fù)，共計(jì)51個(gè)小區(qū)，因工作量加大，故每點(diǎn)定株15株，增設(shè)兼治害蟲調(diào)查，以保證每次調(diào)查可以完成所有小區(qū)。具體定株方法為在每行前、中、后各取1株做標(biāo)記持續(xù)調(diào)查，每行定3株，每小區(qū)共5行15株，每次調(diào)查共計(jì)765株。

對(duì)于食誘及性誘處理小區(qū)，固定15個(gè)調(diào)查點(diǎn)，每次調(diào)查記錄誘捕器或田間誘捕帶誘捕(誘殺)到的棉鈴蟲成蟲數(shù)量。自防田中，每次調(diào)查所有5個(gè)誘捕器的誘捕數(shù)量作為背景參考。

1.2.3 調(diào)查指標(biāo)

各小區(qū)每次調(diào)查棉花生育期(果枝數(shù)、現(xiàn)蕾數(shù)、開(kāi)花數(shù)及成鈴數(shù))、棉鈴蟲幼蟲量及齡期、優(yōu)勢(shì)天敵種類及種群量；誘捕小區(qū)每次調(diào)查時(shí)，記錄棉鈴蟲成蟲誘捕量，食誘區(qū)分別調(diào)查雌和雄成蟲；三代棉鈴蟲處理增加調(diào)查兼治害蟲蚜蟲，記錄每株上中下3片葉片上蚜蟲數(shù)量并記錄。理論測(cè)產(chǎn)時(shí)，每小區(qū)調(diào)查點(diǎn)所在位置選取6.67 m2樣方，記錄棉花植株密度和成鈴數(shù)量，折算每667m2植株密度及收獲鈴數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)錄入后經(jīng)初步處理，3次重復(fù)數(shù)據(jù)取平均值，各處理/劑量之間以ANOVA比較均值，用Tukey多重比較進(jìn)行兩兩比較，或Dunnett以硫丹對(duì)照組為參考進(jìn)行多重比較，以*或不同小寫字母標(biāo)記處理組與對(duì)照硫丹的顯著性差異。理論測(cè)產(chǎn)使用新陸早61號(hào)品種衣分(40%)及矯正系數(shù)(0.9)進(jìn)行產(chǎn)量計(jì)算，公式為:

皮棉產(chǎn)量(kg)=(收獲鈴數(shù)/667m2×5 g×40%×0.9)÷1 000。

處理7 d后的害蟲減退率以(CK - X)/(X + CK)公式計(jì)算得出，益蟲的7 d變化率以(X - CK)/(X + CK)公式計(jì)算得出，數(shù)據(jù)進(jìn)一步用于在各處理間比較，棉花生長(zhǎng)發(fā)育的處理后15 d/7 d變化數(shù)據(jù)則直接以差值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)。

經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化比較后的各組數(shù)據(jù)，加入經(jīng)濟(jì)效益(包括單位面積支出、人力成本、收成等數(shù)據(jù))、社會(huì)效益(方法簡(jiǎn)易度等數(shù)據(jù))及生態(tài)效益(對(duì)照農(nóng)藥毒性類別、益蟲保持率等)，以各個(gè)替代方法處理做矢量計(jì)算，通過(guò)兩兩回歸方法取得回歸矩陣，分別與硫丹作對(duì)比，篩選出積極(防效、成本等)和消極(毒性、生態(tài)效益等)方面與硫丹最為接近(或遠(yuǎn)離)的替代方法，積極性方法篩選進(jìn)一步以最小鄰接法進(jìn)行聚類驗(yàn)證回歸矩陣的可靠性。最后將兩方面篩選所得權(quán)重加和，以遴選出最佳替代硫丹的田間防治方法。

統(tǒng)計(jì)及作圖使用Excel 2016(Microsoft Corporation, USA)及Prism 5.01(GraphPad Software Inc., San Diego, CA, USA)軟件進(jìn)行；回歸矩陣和聚類使用STATGRAPHICS Centurion 17.2.00(Statpoint Tech. Inc., USA)軟件進(jìn)行；制圖和排版使用Adobe Illustrator CC(Microsoft Corporation, USA)進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 蟲情監(jiān)測(cè)

根據(jù)信息素誘捕情況，試驗(yàn)期間棉鈴蟲蟲口量較低，除處理后第1 d 7月1日具有較高誘蛾數(shù)外，其余3次調(diào)查均未達(dá)化防指標(biāo)。7月4日調(diào)查，自防田較信息素小區(qū)誘蛾數(shù)量顯著高。圖1

2.2 防治效果

由于2018年棉鈴蟲口密度過(guò)低，綜合分析了沙灣縣往年的藥劑試驗(yàn)及大量田間調(diào)查結(jié)果，最終得到各替代方法對(duì)棉鈴蟲的減退率預(yù)測(cè)值并進(jìn)行了比較，最終根據(jù)防效預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)，各化學(xué)替代藥劑對(duì)棉鈴蟲的防治均與硫丹相當(dāng)，氟鈴·茚蟲威及阿維·氯蟲苯甲酰胺的防效顯著高于硫丹。其余各處理與硫丹相比無(wú)顯著差異。圖2

注：藍(lán)色為信息素小區(qū)，灰色為農(nóng)戶自防對(duì)照田。小寫字母表示各次計(jì)數(shù)間具有顯著性差異(信息素：F3,56= 25.02,P< 0.000 1；自防田：F3,16= 5.02,P= 0.012 2)。**表示2個(gè)小區(qū)間具有顯著差異(F18= 2.94,P= 0.008 8)，誤差線表示+SE

圖1 二代棉鈴蟲試驗(yàn)期間性信息素誘蛾情況
Fig.1 Results ofH.armigerasex pheromone trapping in monitoring of experimental sites and conventional sites

注：星號(hào)表示氟鈴·茚蟲威及阿維·氯蟲苯甲酰胺替代方法較硫丹有明顯更好的防效(F13,43= 5.33，*:P< 0.05，**:P< 0.01)，誤差線表示+SE

圖2 各替代方法對(duì)棉鈴蟲的預(yù)測(cè)減退率比較
Fig.2 Comparison of alternatives in control effects towardsH.armgera

因棉鈴蟲密度過(guò)低，于三代試驗(yàn)中增設(shè)兼治害蟲蚜蟲的密度調(diào)查。處理7 d后，各處理中，甲維鹽(中)及甲維·虱螨脲(中)處理蚜蟲減退率顯著低于硫丹。施用低劑量農(nóng)藥對(duì)蚜蟲的防效普遍好于高劑量。圖3

注：星號(hào)表示甲維鹽(中)及甲維·虱螨脲(中)對(duì)蚜蟲的減退率顯著低于硫丹(F16,34= 2.45，*:P< 0.05)，誤差線表示+SE

圖3 三代棉鈴蟲試驗(yàn)中各替代方法對(duì)蚜蟲減退率比較
Fig.3 Comparison of aphid control effects among tested alternatives and endosulfan in the 3rd generation trials

2.3 生態(tài)效益

棉田中益蟲種類主要包含草蛉、瓢蟲、蜘蛛、蝽、寄生蜂、食蚜蠅等，草蛉為天敵優(yōu)勢(shì)種，最多占到益蟲總數(shù)的81%。二代試驗(yàn)中，處理前瓢蟲為第二優(yōu)勢(shì)種，占比13%，試驗(yàn)15 d后寄生蜂成為第一優(yōu)勢(shì)種，占益蟲總數(shù)的55%，草蛉位居第二，占比40%。三代試驗(yàn)中，處理前草蛉占比50%，瓢蟲占48%，為兩大優(yōu)勢(shì)種；處理后15 d草蛉占比增加到81%，瓢蟲占比下降到18%。瓢蟲數(shù)量較易受施藥的影響，而隨著蚜蟲數(shù)量的增加，寄生蜂的數(shù)量會(huì)有顯著增加。圖4

注：A為第二代試驗(yàn)數(shù)據(jù)，調(diào)查中發(fā)現(xiàn)天敵包括草蛉、蝽、瓢蟲、蜘蛛、寄生蜂和寄生蠅，處理前草蛉和瓢蟲最多，處理后15 d寄生蜂最多，其次是草蛉。B為第三代試驗(yàn)數(shù)據(jù)，處理前草蛉和瓢蟲為優(yōu)勢(shì)益蟲，處理后15 d草蛉占比增加，瓢蟲顯著減少

圖4 大田益蟲種類及比例分布
Fig.4 Field survey results on distribution and proportion of beneficial insect species

硫丹處理7 d后益蟲數(shù)量降低，清水對(duì)照小區(qū)則有明顯升高。各處理組較硫丹相比沒(méi)有觀察到統(tǒng)計(jì)顯著性，觀察到的數(shù)據(jù)顯示，棉鈴蟲NPV、氟鈴·茚蟲威和自防田處理對(duì)天敵數(shù)量的影響較大。而第三代期間的施藥均未對(duì)益蟲數(shù)量造成影響，可能是由于田間施藥引發(fā)次生性蚜蟲大量增加，而導(dǎo)致寄生蜂數(shù)量增加。圖5

注：各組較硫丹小區(qū)未見(jiàn)顯著差異(F17,39= 0.91,P= 0.56)，誤差線表示+SE

圖5 處理后7 d大田益蟲數(shù)量變化
Fig.5 Change in the number of beneficial insects in the field after 7 d of treatment

2.4 經(jīng)濟(jì)效益

研究表明,各處理間具有顯著差異，信息素、食誘和阿維·氯蟲苯甲酰胺(低)小區(qū)產(chǎn)量顯著低于硫丹，而氟苯蟲酰胺(低)及阿維·氯蟲苯甲酰胺(高)2個(gè)小區(qū)理論產(chǎn)量顯著高于硫丹。從劑量效應(yīng)來(lái)看，除氟苯蟲酰胺以外，其他藥劑處理劑量均與棉花單產(chǎn)具有正相關(guān)性。皮棉平均收購(gòu)價(jià)格為5.9元/kg，氟苯蟲酰胺(低)及阿維·氯蟲苯甲酰胺(高)平均每667 m2預(yù)測(cè)收入分別較硫丹高161.07和157.53元。圖6

注：各替代方法排列順序同圖5。A為測(cè)產(chǎn)結(jié)果在各小區(qū)處理間的比較，各組間具有顯著差異(第二代：F10,22= 2.7,P= 0.002 4；第三代：F16,34= 4.9,P< 0.000 1)。B為第三代中藥劑劑量對(duì)產(chǎn)量的影響比較，星號(hào)表示對(duì)應(yīng)處理藥劑在不同劑量之間具有顯著差異(*:P< 0.05，**:P< 0.01，***:P< 0.001)。所有誤差線表示+SE

圖6 理論測(cè)產(chǎn)結(jié)果
Fig.6 Comparison of yield measurement results by alternative methods

2.5 最佳替代方法綜合比較

研究表明,僅用監(jiān)測(cè)方法(如性誘、食誘等)的田塊最終產(chǎn)量較低，需結(jié)合其他的替代方法共同實(shí)施。同時(shí)，多數(shù)農(nóng)藥的施用劑量并未顯著影響棉花產(chǎn)量，且生物與化學(xué)農(nóng)藥間未見(jiàn)顯著差異，推薦使用常規(guī)劑量或者低劑量的生物農(nóng)藥為主進(jìn)行田間防治。

研究表明,防效、經(jīng)濟(jì)效益及操作簡(jiǎn)便等方面與硫丹最為可比的分別是棉鈴蟲NPV、短穩(wěn)桿菌、信息素、Bt.和氯蟲苯甲酰胺(圖7A)，聚類方法顯示相似的結(jié)果，與硫丹在防治效果上最為接近的方法是棉鈴蟲NPV、Bt.和氯蟲苯甲酰胺(圖7B)。與硫丹的缺點(diǎn)(高毒及環(huán)境因素)回歸發(fā)現(xiàn)，與硫丹最為不同的幾個(gè)替代手段分別為信息素、Bt.、氯蟲苯甲酰胺和棉鈴蟲NPV(圖7C)，通過(guò)回歸矩陣加權(quán)值的加和得出硫丹得分為15分，而超過(guò)20分的替代方法有4個(gè)，分別是性信息素誘捕、氯蟲苯甲酰胺、棉鈴蟲NPV和蘇云金桿菌Bt.(圖7D)，經(jīng)篩選發(fā)現(xiàn)，最差的為螟黃赤眼蜂，其加權(quán)得分僅有10分，赤眼蜂這一生防產(chǎn)品并不適合在新疆棉田進(jìn)行推廣。與硫丹加權(quán)值相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品有3個(gè)，分別是短穩(wěn)桿菌、氟苯蟲酰胺和甲維·虱螨脲。圖7

注：A顯示以防效、成本、產(chǎn)量及操作簡(jiǎn)便等為參數(shù)計(jì)算的回歸矩陣，發(fā)現(xiàn)在優(yōu)勢(shì)方面與硫丹最為接近的為棉鈴蟲NPV、短穩(wěn)桿菌、信息素、Bt.和氯蟲苯甲酰胺。B用相同參數(shù)以鄰接法進(jìn)行聚類，顯示與硫丹優(yōu)勢(shì)最為接近的方法有NPV、Bt.和氯蟲苯甲酰胺。C顯示以毒性和生態(tài)效應(yīng)等因素計(jì)算的回歸矩陣，發(fā)現(xiàn)與硫丹的劣勢(shì)最為不同的替代方法為信息素、Bt.、氯蟲苯甲酰胺和棉鈴蟲NPV。D顯示各替代方法的最終加權(quán)值比較，其中硫丹為15分，超過(guò)20分的方法為通過(guò)此法遴選出的最佳替代方法，分別為性信息素誘捕、氯蟲苯甲酰胺、棉鈴蟲NPV和蘇云金桿菌Bt.。對(duì)所有字體顏色，紅色為硫丹，橙色為化學(xué)替代，藍(lán)色為生物農(nóng)藥替代，綠色為綠色防控替代

圖7 硫丹替代方法綜合比較
Fig.7 Comprehensive comparison of alternatives to endosulfan

3 討 論

可替代硫丹的技術(shù)方法需要低毒高效，成本低廉，便于推廣。通過(guò)田間小區(qū)實(shí)驗(yàn)與調(diào)查，比選了14種潛在替代方法。處理后調(diào)查結(jié)果顯示，第二代大田較第三代大田具更高的田間益蟲種群多樣性，表明生物藥劑如蘇云金桿菌Bt.、短穩(wěn)桿菌等具有更好的環(huán)境效益，利于田間益蟲種群的保持，由此可見(jiàn)減少化學(xué)農(nóng)藥施用本身便具備能夠保持田間生態(tài)多樣性的正面效果[20]。第三代對(duì)兼治害蟲調(diào)查發(fā)現(xiàn)，含甲維鹽類農(nóng)藥可能引起次生性蚜蟲的種群增加，表明過(guò)量施用化學(xué)藥劑有可能破壞田間生態(tài)平衡，從而減少益蟲數(shù)量，導(dǎo)致次生性害蟲的發(fā)生。實(shí)驗(yàn)中采用的信息素誘捕技術(shù)能夠特異高效地監(jiān)測(cè)棉鈴蟲種群變化，具有推廣價(jià)值，但測(cè)產(chǎn)結(jié)果顯示，僅用監(jiān)測(cè)方法如性誘、食誘等的田塊最終產(chǎn)量較硫丹對(duì)照田低，因此如需替代硫丹技術(shù)，監(jiān)測(cè)方法應(yīng)結(jié)合其他的替代方法共同實(shí)施。同時(shí)，多數(shù)農(nóng)藥的施用劑量并未顯著影響棉花產(chǎn)量，且生物與化學(xué)農(nóng)藥間未見(jiàn)差異。

通過(guò)PCA及聚類分析發(fā)現(xiàn)，性信息素誘捕、氯蟲苯甲酰胺、棉鈴蟲NPV和蘇云金桿菌4種技術(shù)權(quán)重累加超20分，較總分15的硫丹而言綜合表現(xiàn)最佳，為可替代硫丹的優(yōu)選方案。同時(shí)，短穩(wěn)桿菌、氟苯蟲酰胺和甲維·虱螨脲3種技術(shù)權(quán)重累加值在15～17分，其綜合表現(xiàn)與硫丹相當(dāng)，具備推廣價(jià)值。生物防治技術(shù)權(quán)重累加僅為10分，說(shuō)明該技術(shù)綜合表現(xiàn)較硫丹仍有差距，尚不適宜在新疆棉區(qū)進(jìn)行大面積推廣。同時(shí)，根據(jù)新疆棉區(qū)農(nóng)時(shí)需要，考慮到害蟲抗性產(chǎn)生等實(shí)際問(wèn)題，此7種方法應(yīng)注意適量及搭配使用，以達(dá)最佳防治效果和經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié) 論

研究在新疆棉區(qū)以大田實(shí)驗(yàn)和調(diào)查方法，比選了包含性誘劑、食誘劑、螟黃赤眼蜂Trichogrammachilonis、蘇云金桿菌、棉鈴蟲NPV、甘藍(lán)夜蛾NPV、短穩(wěn)桿菌、氯蟲苯甲酰胺、氟鈴·茚蟲威、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽、氟苯蟲酰胺、阿維·氯蟲苯甲酰胺、甲維·虱螨脲和印楝素在內(nèi)的14種技術(shù)方法，與硫丹對(duì)照進(jìn)行綜合比較，用于篩選與評(píng)價(jià)具備可替代硫丹潛力的最佳技術(shù)。最終PCA及聚類分析結(jié)果顯示，性信息素誘捕、氯蟲苯甲酰胺、棉鈴蟲NPV和蘇云金桿菌、短穩(wěn)桿菌、氟苯蟲酰胺和甲維·虱螨脲7種方法在防治效果、生態(tài)效益及經(jīng)濟(jì)效益方面權(quán)重累加超15～20分，其綜合表現(xiàn)超過(guò)或與硫丹相當(dāng)，具有在新疆棉區(qū)推廣的價(jià)值。生物防治技術(shù)尚不具備單獨(dú)推廣價(jià)值，可考慮與生物或化學(xué)農(nóng)藥相結(jié)合的方式進(jìn)行實(shí)施。

硫丹已于我國(guó)境內(nèi)全面淘汰，對(duì)其替代技術(shù)的篩選與評(píng)價(jià)，具備重要的實(shí)際生產(chǎn)意義。本研究結(jié)果及遴選出的7種技術(shù)方法，將為新疆棉區(qū)種植工作提供可參考的理論基礎(chǔ)及生產(chǎn)指導(dǎo)。