陳文靜,李海江,吳文忠,孫 艷,馮麗凱,趙 靜,劉 政
(1. 石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院/新疆綠洲農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害治理與植保資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,新疆石河子 832003;2.新疆農(nóng)墾科學(xué)院植物保護(hù)研究所,新疆石河子 832000;3.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第六師芳草湖農(nóng)場(chǎng),新疆昌吉 831100;4.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第八師143團(tuán),新疆石河子 832000)
【研究意義】2019年新疆棉花總產(chǎn)量達(dá)500.2×104t,占全國(guó)棉花總產(chǎn)量的84.94%。棉蚜(AphisgossypiiGlover)的發(fā)生已制約著新疆棉花安全生產(chǎn)。2017~2019年,棉蚜危害造成棉花產(chǎn)量損失平均減產(chǎn)幅度在30~50 kg/667 m2不等,約占棉花產(chǎn)量的10%~20%。棉蚜生殖周期短、繁殖量大,短時(shí)期內(nèi)就可爆發(fā)成災(zāi),生產(chǎn)上主要采用噴灑化學(xué)農(nóng)藥來(lái)防治棉蚜。而多年連續(xù)、長(zhǎng)時(shí)間和大面積使用化學(xué)農(nóng)藥,導(dǎo)致棉蚜對(duì)化學(xué)農(nóng)藥的抗性不斷提高[1]?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】針對(duì)新疆棉區(qū)棉蚜的抗藥性水平,前人做了研究[2-10]。徐瑤等[2](1992~1998)分別用毛細(xì)管微量點(diǎn)滴法和玻片浸漬法,測(cè)定了新疆棉蚜對(duì)殺蟲(chóng)劑的敏感性,結(jié)果表明,新疆棉蚜對(duì)溴氰菊酯類、有機(jī)磷類和氨基甲酸酯類等各種藥劑已產(chǎn)生不同程度的抗藥性。孫磊等[3](2011)采用FAO推薦的浸漬法進(jìn)行了抗性測(cè)定,結(jié)果表明,利用菊酯類農(nóng)藥防治棉蚜可能加快棉蚜產(chǎn)生抗藥性。張學(xué)濤[4](2010)、柳建偉[5](2011)采用濾紙藥膜法測(cè)定結(jié)果表明,棉蚜種群對(duì)煙堿類殺蟲(chóng)劑的敏感性較高,對(duì)菊酯類和有機(jī)磷類藥劑敏感性低。2011~2012年監(jiān)測(cè)新疆各主要棉區(qū)棉蚜對(duì)吡蟲(chóng)啉的相對(duì)抗性倍數(shù)為3.17~4.87倍,對(duì)啶蟲(chóng)脒的相對(duì)抗性倍數(shù)為1.7~22.0倍[6-7]。崔麗等[1](2016)采用浸葉法測(cè)定了新疆奎屯和阿克蘇地區(qū)棉蚜對(duì)吡蟲(chóng)啉的抗性水平,棉蚜對(duì)吡蟲(chóng)啉的抗性倍數(shù)為中等水平。趙鵬程[8](2019)研究結(jié)果表明,新疆棉蚜不同地理種群對(duì)吡蟲(chóng)啉和啶蟲(chóng)脒均產(chǎn)生了不同程度的抗藥性,而對(duì)氟啶蟲(chóng)胺腈依然敏感。帕提瑪·烏木爾汗等[9](2019)對(duì)新疆6個(gè)主要植棉區(qū)棉蚜抗性監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn),對(duì)菊酯類和有機(jī)磷類農(nóng)藥產(chǎn)生極高水平抗性,對(duì)新煙堿類農(nóng)藥產(chǎn)生高水平抗性,并注意減少使用次數(shù)和使用量。選擇對(duì)棉田生態(tài)環(huán)境友好、保護(hù)天敵和不易使棉蚜產(chǎn)生抗藥性的生物農(nóng)藥是防治棉蚜的重要措施。劉政等[10](2009)用0.3%苦參堿水劑等對(duì)北疆棉蚜防效的研究發(fā)現(xiàn),苦參堿在第3 d和7 d防效不如啶蟲(chóng)脒,但在第15 d后防治效果相當(dāng)甚至優(yōu)于啶蟲(chóng)脒,達(dá)到顯著水平。范巧蘭等[11](2015)研究了0.5%藜蘆堿可溶液防治棉蚜試驗(yàn),藥后第7 d防效達(dá)到90.43%~100%。李秋榮等[12](2019)用4種植物源殺蟲(chóng)劑對(duì)枸杞棉蚜的防效試驗(yàn),以0.3%苦參堿水劑對(duì)棉蚜的防效最好。胡迪[13](2019)對(duì)10 種不同類型的殺蟲(chóng)劑開(kāi)展田間防治棉蚜藥劑篩選試驗(yàn)結(jié)果表明,植物源農(nóng)藥0.3%印楝素乳油和0.5%苦參堿水劑藥后14 d的防效分別為84.41%和85.06%,可用于棉蚜的綠色防控藥劑,也可減少化學(xué)農(nóng)藥的使用?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】當(dāng)前棉蚜頻發(fā)連續(xù)使用化學(xué)農(nóng)藥引起抗藥性,耗費(fèi)人力物力,研究對(duì)環(huán)境安全、殺蟲(chóng)效果好的植物源藥劑,用于防治棉蚜效果對(duì)比?!緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】評(píng)價(jià)苦參堿等生物農(nóng)藥在棉田中的控害效果,以及對(duì)天敵的保護(hù)作用和農(nóng)藥減量的節(jié)本增效,評(píng)價(jià)生物農(nóng)藥在保護(hù)棉田生態(tài)、以益控害作用和節(jié)省人力物化經(jīng)濟(jì)成本的綜合效益,為新疆棉區(qū)防治棉蚜農(nóng)藥減施增效提供科學(xué)依據(jù)和示范推廣基礎(chǔ)。
1.1.1 棉花品種
試驗(yàn)地設(shè)在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第八師143團(tuán)和新疆農(nóng)墾科學(xué)院農(nóng)試場(chǎng),地處天山北麓中段,準(zhǔn)噶爾盆地南部,E84°58′~86°24′,N43°26′~45°20′,平均海拔300~500 m,屬典型的溫帶大陸性氣候,年平均氣溫7.5~8.2℃,日照2 318~2 732 h,無(wú)霜期147~191 d,年降雨量180~270 mL,年蒸發(fā)量1 000~1 500 mL。
試驗(yàn)地為團(tuán)場(chǎng)職工常年種植棉花生產(chǎn)區(qū)域,歷年來(lái)病蟲(chóng)害發(fā)生中等偏重,均勻性較強(qiáng)。試驗(yàn)地分別設(shè)在:143團(tuán)14連、143團(tuán)8連、143團(tuán)9連和農(nóng)試場(chǎng)。試驗(yàn)地土質(zhì)為灰漠土,地勢(shì)平坦,墑度適宜,肥力中等,有機(jī)質(zhì)含量較高,平整土地質(zhì)量較高,符合“墑、平、松、碎、凈、齊”。采用膜下滴灌栽培模式,播種方式為機(jī)械式膜上點(diǎn)播,2.05 m超寬膜覆蓋,株距為9.5 cm,行距為66 cm+10 cm機(jī)采棉等行距配置模式,干播濕出。播種時(shí)間為2019年4月10~20日,播種期間天氣晴朗,微風(fēng)。
棉花品種為新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第八師主栽品種新陸早74號(hào),為當(dāng)?shù)爻R?guī)種植品種,生育期為127 d,農(nóng)藝性狀優(yōu)良,豐產(chǎn)潛力大,抗枯萎耐黃萎病,適應(yīng)性較強(qiáng)。
1.1.2 藥劑品種
0.3%苦參堿水劑,使用量為50 mL/667m2,購(gòu)自山西安順生物科技有限公司。
常規(guī)化學(xué)農(nóng)藥,根據(jù)常規(guī)防治病蟲(chóng)害管理方式,自主選擇使用的化學(xué)農(nóng)藥。
調(diào)查統(tǒng)計(jì)時(shí)間是從2019年6月10日開(kāi)始,到8月30日結(jié)束。統(tǒng)計(jì)0.3%苦參堿水劑和自主使用化學(xué)農(nóng)藥等施藥次數(shù)、施藥時(shí)間、施藥種類和具體的施藥量。
1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)設(shè)置1個(gè)清水對(duì)照和2個(gè)藥劑處理,共計(jì)3個(gè)處理。0.3%苦參堿水劑,用量為50 mL/667 m2;常規(guī)化學(xué)農(nóng)藥,根據(jù)正常施藥種類、施藥量統(tǒng)計(jì);空白對(duì)照CK(清水)。
每個(gè)處理4個(gè)重復(fù),共計(jì)12個(gè)田塊,考慮到經(jīng)濟(jì)效益,空白對(duì)照面積為0.5 hm2,每個(gè)藥劑處理地塊面積≥3 hm2。使用常規(guī)牽引式拖拉機(jī)進(jìn)行噴霧處理,按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)要求,對(duì)棉花進(jìn)行均勻的葉面噴霧,噴液量為50 kg/667m2。在試驗(yàn)期間未使用藥劑防治其它病蟲(chóng)害。第1次施藥,當(dāng)苗期蚜蟲(chóng)達(dá)到防治指標(biāo)時(shí),所有小區(qū)進(jìn)行1次防治。各處理根據(jù)種群發(fā)生情況,一旦錯(cuò)過(guò)防治指標(biāo),就針對(duì)該處理進(jìn)行防治,不超過(guò)的不防治,一直至棉蚜發(fā)生結(jié)束。棉花不同生育期防治指標(biāo)為,苗期:棉花苗期卷葉株率達(dá)5%~10%時(shí),且益害比低于1∶200;蕾期:棉花苗期卷葉株率達(dá)5%~10%時(shí),且益害比低于1∶200;花期:?jiǎn)沃甑?葉蚜量平均200~300頭或卷葉株率20%以上,且益害比低于1∶500;鈴期:同花期。
1.2.2 測(cè)定指標(biāo)
施藥前調(diào)查1次棉蚜蟲(chóng)口基數(shù),施藥后每10 d調(diào)查1次,連續(xù)調(diào)查至棉花蚜蟲(chóng)發(fā)生期結(jié)束。每次調(diào)查,每個(gè)小區(qū)采用隨機(jī)5點(diǎn)取樣,每點(diǎn)用目測(cè)法調(diào)查10株棉花上的棉蚜數(shù)量,以及天敵瓢蟲(chóng)、草蛉的數(shù)量。
蟲(chóng)口減退率(%)=
防治效果(%)=
1.2.3 效益評(píng)價(jià)
每個(gè)處理區(qū),結(jié)合施藥次數(shù)、施藥數(shù)量,藥械使用費(fèi)、投入和棉花產(chǎn)量等評(píng)價(jià)生物農(nóng)藥在保護(hù)棉田生態(tài)、以益控害和節(jié)省人力物化成本。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)Microsoft Excel軟件處理,采用軟件SPSS16.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)方差分析,根據(jù)最小顯著極差法中新復(fù)極差測(cè)驗(yàn)法(SSR測(cè)驗(yàn))進(jìn)行差異顯著性測(cè)定。
研究表明,使用化學(xué)農(nóng)藥施藥次數(shù)為6~9次,使用生物藥劑苦參堿施藥次數(shù)3~4次,使用生物藥劑苦參堿次數(shù)少于使用化學(xué)農(nóng)藥次數(shù)。表1
研究表明,6月20日時(shí),4塊試驗(yàn)地均以完成化學(xué)農(nóng)藥第一次施藥,143團(tuán)8連、9連分別在6月17日與6月14日施藥,20日調(diào)查,防效分別為82.57%、88.12%;而生物制劑苦參堿于6月20日時(shí)在143團(tuán)9連與農(nóng)試場(chǎng)地塊第一次施藥,至6月30日143團(tuán)9連與農(nóng)試場(chǎng)棉田防效已達(dá)90.85%、70.23%,優(yōu)于化學(xué)農(nóng)藥處理防效;7月10日至7月30日棉田蚜蟲(chóng)數(shù)量增長(zhǎng)迅速,空白對(duì)照處理與化學(xué)農(nóng)藥處理、生物藥劑處理差異明顯;后期,生物藥劑苦參堿停藥早于化學(xué)農(nóng)藥9~15 d,但各地塊防效優(yōu)于化學(xué)藥劑,其中143團(tuán)8連7月28日最后一次施用苦參堿,7月20日時(shí)防效達(dá)78.08%。表2
表1 使用化學(xué)農(nóng)藥和生物藥劑施藥情況Table 1 Statistics of chemical pesticides and biological agents used by farmers
續(xù)表1 使用化學(xué)農(nóng)藥和生物藥劑施藥情況
Table 1 Statistics of chemical pesticides and biological agents used by farmers
地點(diǎn)Location藥劑類型Type施藥次數(shù)Times施藥時(shí)間Time施藥種類Type施藥量Amount143團(tuán)8連143Regiment8Company化學(xué)農(nóng)藥7次生物藥劑3次6月17日10%吡蟲(chóng)啉12g/667m26月26日25%噻蟲(chóng)嗪15g/667m27月6日20%啶蟲(chóng)脒+10%吡蟲(chóng)啉15g/667m27月14日40%氧化樂(lè)果80g/667m27月21日40%啶蟲(chóng)脒+25%噻蟲(chóng)嗪20g/667m28月3日60%噻蟲(chóng)嗪·吡蚜酮15g/667m28月12日10%氟啶蟲(chóng)酰胺10g/667m26月26日0.3%苦參堿水劑40mL/667m27月14日0.3%苦參堿水劑60mL/667m27月28日0.3%苦參堿水劑60mL/667m2143團(tuán)9連143Regiment9Company化學(xué)農(nóng)藥6次生物藥劑3次6月14日40%啶蟲(chóng)脒10g/667m26月25日35%吡蟲(chóng)啉15g/667m27月5日25%吡蚜酮10g/667m27月13日20%啶蟲(chóng)脒+35%吡蟲(chóng)啉25g/667m27月25日60%噻蟲(chóng)嗪·吡蚜酮12g/667m28月5日10%氟啶蟲(chóng)酰胺13g/667m26月20日0.3%苦參堿水劑40mL/667m27月5日0.3%苦參堿水劑60mL/667m27月22日0.3%苦參堿水劑50mL/667m2農(nóng)試場(chǎng)Agriculturaltrialground化學(xué)農(nóng)藥9次生物藥劑4次6月12日20%啶蟲(chóng)脒20g/667m26月22日40%啶蟲(chóng)脒15g/667m27月2日40%氧化樂(lè)果60g/667m27月9日40%啶蟲(chóng)脒+10%吡蟲(chóng)啉25g/667m27月18日35%吡蟲(chóng)啉+25%吡蚜酮25g/667m27月24日60%噻蟲(chóng)嗪·吡蚜酮15g/667m28月3日10%氟啶蟲(chóng)酰胺10g/667m28月9日60%噻蟲(chóng)嗪·吡蚜酮+啶蟲(chóng)脒20g/667m28月16日40%啶蟲(chóng)脒+25%吡蚜酮20g/667m26月20日0.3%苦參堿水劑40g/667m27月9日0.3%苦參堿水劑60mL/667m27月21日0.3%苦參堿水劑60mL/667m28月7日0.3%苦參堿水劑50mL/667m2
研究表明,化學(xué)農(nóng)藥和生物農(nóng)藥苦參堿在6與20日、7月10日和7月20日達(dá)到顯著水平,在化學(xué)農(nóng)藥施藥后3~5 d,表現(xiàn)出顯著水平的差異;在其它3個(gè)調(diào)查日期(6月30日、7月30日和8月10日),沒(méi)有達(dá)到顯著水平,化學(xué)農(nóng)藥和生物藥劑苦參堿防治效果相當(dāng);在7月30日以后,苦參堿的防治效果較好于化學(xué)農(nóng)藥,尤其是農(nóng)試場(chǎng)1地塊最后一次生物藥劑苦參堿在8月7日防治,到8月20日防治效果仍有56%左右,而此時(shí)化學(xué)農(nóng)藥防治效果為-14%左右,生物藥劑苦參堿后期防效好、持效期長(zhǎng)。表3
表2 化學(xué)農(nóng)藥和生物藥劑苦參堿防治棉蚜效果Table 2 The control effects of chemical pesticide and biological agent matrine on Aphis gossypii Glover
表3 化學(xué)農(nóng)藥和生物藥劑苦參堿防治棉蚜效果方差Table 3 The variance analysis of the effect of chemical pesticide and biological agent matrine on Aphis gossypii Glover
注:表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差,同列數(shù)據(jù)后標(biāo)注不同小寫(xiě)字母者差異顯著(P<0.05)
Note: The data in the table are mean ± standard deviation. Those with different lowercase letters after the same column of data are significantly different (P< 0.05)
研究表明,在6月30日以前,空白對(duì)照、化學(xué)農(nóng)藥和生物藥劑苦參堿3個(gè)處理的棉田中,天敵發(fā)生種群數(shù)量相差不大,沒(méi)有顯著性差異。7月10日和7月20日,空白對(duì)照和生物藥劑苦參堿處理棉田,天敵昆蟲(chóng)瓢蟲(chóng)和草蛉種群數(shù)量沒(méi)有顯著性差異,生物藥劑苦參堿對(duì)天敵殺傷力小,能有效保護(hù)天敵的繁衍;但二者和化學(xué)農(nóng)藥處理棉田對(duì)比,卻有顯著性差異,施用化學(xué)農(nóng)藥棉田對(duì)天敵昆蟲(chóng)的保護(hù)性差,化學(xué)農(nóng)藥的使用直接導(dǎo)致天敵種群數(shù)量的下降。7月30日到8月20日調(diào)查顯示,空白對(duì)照、生物藥劑苦參堿和化學(xué)農(nóng)藥3個(gè)處理棉田,天敵昆蟲(chóng)種群數(shù)量均形成顯著性差異。可能是空白對(duì)照棉田,棉蚜種群的大量繁殖生長(zhǎng),給天敵帶來(lái)豐富的食物來(lái)源,導(dǎo)致天敵種群數(shù)量最多;而生物藥劑苦參堿處理棉田,因?yàn)闅缌瞬糠置扪?,?dǎo)致棉蚜種群數(shù)量的下降,制約了天敵昆蟲(chóng)種群數(shù)量的發(fā)展;對(duì)于化學(xué)農(nóng)藥處理的棉田,天敵種群數(shù)量最低。表4
表4 不同化學(xué)農(nóng)藥和生物藥劑苦參堿下天敵種群數(shù)量變化Table 4 The effects of chemical pesticide and biological agent matrine on natural enemy population
注:表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差,同列數(shù)據(jù)后標(biāo)注不同小寫(xiě)字母者差異顯著(P<0.05)
Note: The data in the table are mean ± standard deviation. Those with different lowercase letters after the same column of data are significantly different (P< 0.05)
研究表明,施用生物藥劑苦參堿比化學(xué)農(nóng)藥增加效益23.00~78.65元/667m2,使用生物藥劑苦參堿能夠降低棉農(nóng)農(nóng)藥成本、減少機(jī)車費(fèi)用和增加效益。表5
表5 施用化學(xué)農(nóng)藥和生物藥劑苦參堿棉田經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)Table 5 The economic benefit evaluation of using chemical pesticide and biological agent matrine
近年來(lái),新疆北疆棉區(qū)棉蚜呈嚴(yán)重發(fā)生態(tài)勢(shì),在防治棉蚜過(guò)程中,絕大多數(shù)沒(méi)有按照防治指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)使用量開(kāi)展防治,棉蚜在這種高劑量、多頻次和多種類藥劑的選擇壓力下,對(duì)殺蟲(chóng)劑的抗藥性增加,在棉蚜對(duì)某種殺蟲(chóng)劑表現(xiàn)出抗藥性后,毒殺效果會(huì)降低,為了強(qiáng)化防治效果,往往都加大藥量和使用頻次,使得棉蚜抗藥性水平迅速提高[4]。據(jù)統(tǒng)計(jì),棉田化學(xué)防治1次使害蟲(chóng)數(shù)量下降50%情況下,天敵數(shù)量下降60%以上,化學(xué)防治3次比2次的天敵數(shù)量少84.5%[14-15]?;瘜W(xué)農(nóng)藥高劑量、多頻次和多種類混用大大增強(qiáng)了棉蚜的抗藥性,同時(shí)化學(xué)農(nóng)藥防治后,棉蚜因其繁殖能力強(qiáng)種群數(shù)量快速回升,而天敵繁殖滯后無(wú)法制約其發(fā)展,化學(xué)農(nóng)藥的不合理使用是導(dǎo)致近年來(lái)新疆北疆棉蚜防治困難的關(guān)鍵因素。
使用化學(xué)農(nóng)藥如啶蟲(chóng)脒、吡蟲(chóng)啉等藥劑防治的棉田防治次數(shù)達(dá)到6~9次,生物藥劑苦參堿防治棉蚜3~4次,從農(nóng)藥費(fèi)、藥械使用費(fèi)和挽回產(chǎn)量綜合成本來(lái)看,每667 m2節(jié)本增效23.00~78.65元。采用生物藥劑保護(hù)天敵、調(diào)控棉田生態(tài)環(huán)境,可以較大程度減少農(nóng)藥使用量、降低成本投入和增加效益的目的。
北疆棉蚜的防控要以生態(tài)調(diào)控、綜合防治為理念,強(qiáng)化生物藥劑、保護(hù)天敵的做法,實(shí)施棉花全程綠色植保防治技術(shù)。比來(lái)使用化學(xué)農(nóng)藥和生物藥劑苦參堿防治棉田蚜蟲(chóng),化學(xué)農(nóng)藥使用次數(shù)大大多于生物藥劑,防治效果來(lái)看,短期內(nèi)化學(xué)防治雖然能控制棉蚜種群數(shù)量[16],但生物藥劑防效期持久。同時(shí)使用生物藥劑苦參堿的棉田,天敵昆蟲(chóng)瓢蟲(chóng)和草蛉種群數(shù)量大,瓢蟲(chóng)和草蛉是防治棉蚜種群發(fā)生重要的天敵[17-18],充分發(fā)揮棉田生態(tài)系統(tǒng)中自然控制因素,避免見(jiàn)病見(jiàn)蟲(chóng)即打藥的現(xiàn)象,最大限度的保護(hù)和利用天敵,可以實(shí)現(xiàn)北疆棉田保益控害的目的[19-20]。
通過(guò)對(duì)比化學(xué)農(nóng)藥和生物藥劑苦參堿2種棉田中棉蚜防治情況,使用苦參堿可減少施藥次數(shù),降低農(nóng)藥使用量,化學(xué)農(nóng)藥防治短期內(nèi)能控制棉蚜種群數(shù)量,但需多次施藥保證防效,容易產(chǎn)生抗藥性;生物藥劑苦參堿相較與化學(xué)藥劑對(duì)天敵的影響較小,能保護(hù)和利用天敵防治棉蚜;每667 m2增加效益23.00~78.65元。