無人機(jī)噴撒白僵菌防治越冬代馬尾松毛蟲效果研究

耿存娟，夏永剛，孫 凱，夏登科，謝曦珍，藍(lán) 京

(1.湖南林科達(dá)農(nóng)林技術(shù)服務(wù)有限公司，湖南 長沙 410004；2.湖南省林業(yè)科學(xué)院，湖南 長沙 410004；3.湖南省森林病蟲害防治檢疫總站，湖南 長沙 410004；4.云南大學(xué)，云南 昆明 650091)

馬尾松毛蟲(Dendrolimuspunctatus)，鱗翅目枯葉蛾科，是南方常發(fā)性害蟲，在湖南省一年發(fā)生2～3代，主要為害馬尾松、濕地松、火炬松等松類植物[1-2]。馬尾松毛蟲主要以幼蟲取食針葉為害，大面積發(fā)生時(shí)可造成松樹連片或塊狀枯死，被稱為“不冒煙的森林火災(zāi)”，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和生態(tài)破壞[3]。白僵菌(Beauveriabassiana)是一種廣譜性的昆蟲病原真菌，在我國南方各省廣泛應(yīng)用于馬尾松毛蟲等有害生物的防治[4-5]。白僵菌可通過氣孔進(jìn)入松毛蟲體內(nèi)，并從松毛蟲體內(nèi)生成菌絲，破壞其器官細(xì)胞，使蟲體長滿菌絲，形成僵蟲[6]。數(shù)十年來，白僵菌在馬尾松毛蟲防治中的有效性、重要性和安全性受到研究者的廣泛關(guān)注[7]，是目前生物防治的主要手段。

白僵菌主要?jiǎng)┬陀锌蓾裥苑蹌?、粉劑、油懸浮劑、顆粒劑、乳劑、白僵菌條等[8]，在不同的應(yīng)用條件選擇不同劑型，其中白僵菌粉劑孢子質(zhì)量相對較輕，可以借助風(fēng)力、氣流等自然因素在林間擴(kuò)散流行，有效的直線擴(kuò)散距離至少為 50m[9-11]，適合林間使用。人工噴撒白僵菌，防治效率低、防治效果不佳、白僵菌浪費(fèi)嚴(yán)重[12]。湖南省林業(yè)科學(xué)院和湖南林科達(dá)農(nóng)林技術(shù)服務(wù)有限公司聯(lián)合研發(fā)了森翼-D20水劑/粉劑雙載荷六旋翼植保無人機(jī)，利用白僵菌林間自主擴(kuò)散特性實(shí)現(xiàn)條帶噴撒方式防治馬尾松毛蟲，以提高防治效果。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

防治試驗(yàn)地為湖南省邵陽市洞口縣，地理坐標(biāo)： 110°08′40″—110°57′10″E、26°51′38″—27°22′23″N，面積約200 hm2的馬尾松林，為低山丘陵區(qū)，林下有少量灌木叢，以杜鵑、棘木、白栗、樹莓、野茶樹、山蒼子為主 。越冬代馬尾松毛蟲以2齡幼蟲為主，少量3齡，蟲口密度為8～30頭·株-1，有蟲株率78%。

1.2 試驗(yàn)藥劑和施藥方法

供試藥劑：白僵菌粉劑(含孢量>600×108孢子·g-1，湖南溆豐生物科技有限公司)、0.5%阿維菌素粉劑(河南省普朗克生化工業(yè)有限公司)。

噴撒設(shè)備：森翼-D20水劑/粉劑雙載荷六旋翼植保無人機(jī)，每架次載重量約10 kg，可噴撒作業(yè)2 hm2左右。

施藥方法：單劑型直接噴撒，混配藥劑混合后均勻噴撒。3月中下旬選擇晴朗天氣作業(yè)。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)4種藥劑處理，并設(shè)對照(CK)，每個(gè)處理4個(gè)重復(fù)，共設(shè)立20個(gè)試驗(yàn)小區(qū)。林間小區(qū)按隨機(jī)區(qū)組排列，每個(gè)小區(qū)面積為10 hm2，小區(qū)間隔1000m。在每個(gè)小區(qū)對角線上，選取30株馬尾松作為調(diào)查樣株。防治試驗(yàn)處理藥劑及用量見表1。

表1 防治試驗(yàn)處理藥劑及用量Tab. 1 Preventive Controlling chemical and dosage on Den-drolimus punctatuskg·hm-2試驗(yàn)組藥 劑用量處理Ⅰ白僵菌粉7.00處理Ⅱ白僵菌粉5.25處理Ⅲ白僵菌粉4.950.5%阿維菌素粉0.30處理Ⅳ0.5%阿維菌素粉5.25CK空白對照—

依據(jù)白僵菌孢子可在林間自主擴(kuò)散的特點(diǎn)，本研究首次采用了條帶噴撒。噴撒條帶分布見圖1,噴撒條帶寬50 m，噴撒條帶間隔區(qū)50 m。

圖1 條帶噴撒示意圖Fig.1 Strip spray diagram

1.4 防治效果調(diào)查

施藥前及施藥后第3、7、15、30 d林間調(diào)查各處理的蟲口減退率，施藥4個(gè)月后調(diào)查第一代馬尾松毛蟲幼蟲期林間幼蟲活蟲和僵蟲量，統(tǒng)計(jì)僵蟲率。同時(shí)取幼蟲活蟲和僵蟲樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室白僵菌培養(yǎng)試驗(yàn)，檢測其攜帶白僵菌情況，培養(yǎng)樣品中有白僵菌菌落產(chǎn)生。

蟲口減退率=

(1)

(2)

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

本研究所有數(shù)據(jù)均采用Excel 2010進(jìn)行處理，用SPSS 23.0軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 4種處理方式防治越冬代馬尾松毛蟲的效果

4種藥劑處理林間防治馬尾松毛蟲效果見表2。由表2可知：施藥后3d，處理Ⅰ、處理Ⅱ、處理Ⅲ蟲口減退率分別為15.4%、14.2%和20.9%，而處理Ⅳ蟲口減退率為54.9%，與前3個(gè)處理相比差異顯著；施藥后7 d、15 d和30 d效果調(diào)查，處理Ⅱ蟲口減退率分別為48.5%、70.0%和83.6%，處理Ⅲ蟲口減退率分別為65.5%、78.2%和90.9%，防治后15d和30d的處理Ⅱ和處理Ⅲ蟲口減退率差異逐漸減小(見圖2)，但在前期(防治后7 d)加入少量阿維菌素粉劑的防治效果明顯優(yōu)于單一白僵菌粉劑的防治效果。

表2 4種藥劑處理林間防治馬尾松毛蟲效果Tab.2 The effects of four chemicals on the control of Den-drolimus punctatus in forest試驗(yàn)組防治前蟲口數(shù)/(頭·30株-1)蟲口減退率/%3 d7 d15 d30 d處理Ⅰ28215.4 a49.4 a73.4 a84.2 a處理Ⅱ29414.2 a48.5 a70.0 a83.6 a處理Ⅲ34820.9 a65.5 a78.2 a90.9 a處理Ⅳ35454.9 b81.8b81.8 a81.8 aCK2580000 注:同列不同小寫字母表示差異顯著。下同。

方差分析的結(jié)果表明，試驗(yàn)重復(fù)間蟲口減退率差異不顯著(P=0.071>0.05)，處理間蟲口減退率差異極顯著(P=0.003 3<0.01)。

圖2 蟲口減退率趨勢Fig.2 Trend diagram of pest population decline rate

2.2 白僵菌對第一代馬尾松毛蟲的持續(xù)防效

第一代馬尾松毛蟲感染白僵菌情況，由表3可知：處理Ⅰ、處理Ⅱ、處理Ⅲ下第一代馬尾松毛蟲僵蟲率分別為52.6%、40.7%、36.8%，較CK處理區(qū)第一代馬尾松毛蟲僵蟲率8.3%差異明顯。

表3 第一代馬尾松毛蟲感染白僵菌情況Tab.3 Infection of Beauveria bassiana by the first genera-tion of Dendrolimus punctatus試驗(yàn)組活蟲口數(shù)/(頭·30株-1)僵蟲數(shù)/(頭·30株-1)僵蟲率/%處理Ⅰ546052.6 a處理Ⅱ483340.7 a處理Ⅲ362136.8 a處理Ⅳ27618.2 bCK231218.3 c

噴撒白僵菌后，白僵菌在林間定殖并持續(xù)發(fā)生作用，結(jié)果顯示：處理Ⅰ、處理Ⅱ、處理Ⅲ的林間第一代幼蟲期僵蟲量和僵蟲率，顯著高于未添加白僵菌粉劑處理的試驗(yàn)處理，說明噴撒白僵菌后可在林間定殖。雖然處理Ⅳ區(qū)和CK區(qū)未噴撒白僵菌，但仍見少量白僵菌感染致死的馬尾松毛蟲幼蟲，筆者推測可能是林間自然存在的白僵菌感染馬尾松毛蟲引起的死亡。

3 結(jié)論與討論

無人機(jī)噴撒白僵菌防治越冬代馬尾松毛蟲操作簡單、噴撒均勻、效率高、效果好。無論是采用單一的白僵菌粉劑，還是采用白僵菌粉劑和阿維菌素粉劑混配防治越冬代馬尾松毛蟲都有明顯的效果。由于越冬代馬尾松毛蟲多發(fā)生在3—4月份，因氣溫較低，白僵菌難以快速起到感染致死作用[13-14],因此高質(zhì)量白僵與化學(xué)農(nóng)藥混用更有助于提高防治效果和害蟲的侵染[15-16]。本研究的結(jié)果也再次證明了白僵菌粉劑加適量阿維菌素能很好地控制中、低密度蟲情的越冬代松毛蟲暴發(fā)成災(zāi)。

建議在重點(diǎn)林區(qū)開展無人機(jī)噴撒白僵菌防治越冬代馬尾松毛蟲的用量要依蟲情而定，蟲情輕度發(fā)生時(shí)白僵菌用量約為5.25 kg·hm-2，平均蟲口減退率可達(dá)83.6%；中度發(fā)生時(shí)，應(yīng)在白僵菌粉劑中加入適量阿維菌素粉劑混施，用量分別為4.95 kg·hm-2和0.30 kg·hm-2，平均蟲口減退率可達(dá)90.9%，并且在保證防效的基礎(chǔ)上，既可以充分發(fā)揮白僵菌的持效性，又減少化學(xué)農(nóng)藥的施藥量。

本研究首次采用無人機(jī)條帶噴撒白僵菌粉進(jìn)行林間試驗(yàn)，并在噴撒條帶間隔區(qū)找到一定量的感染了白僵菌的馬尾松毛蟲，由此表明：利用白僵菌在林間的自主擴(kuò)散特性和無人機(jī)噴撒靈活性，可減少用藥量且能有效控制越冬代松毛蟲大發(fā)生。