蘇云金芽胞桿菌G033A大面積防治二代區(qū)亞洲玉米螟效果評價

趙秀梅，鄭 旭，王連霞，劉 穎，劉 洋，王立達(dá)，李青超，韓業(yè)輝，王振營

（1.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院齊齊哈爾分院，齊齊哈爾 161006；2.黑龍江省齊齊哈爾市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，齊齊哈爾 161006；3.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所/植物病蟲害生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193）

蘇云金芽胞桿菌（Bacil1usthuringiensis，Bt）屬革蘭氏陽性細(xì)菌，其產(chǎn)生的殺蟲晶體蛋白（Insecticidal Crystal Proteins，ICPs）具有對靶標(biāo)生物特異高效，對非靶標(biāo)生物無毒，安全無殘留等優(yōu)點(diǎn)[1,2]。Bt制劑自1938年起在全球已經(jīng)成功應(yīng)用80余年，目前已成為世界上研究最深入、應(yīng)用最廣泛、產(chǎn)量最大、商品化程度最高的微生物農(nóng)藥，被廣泛應(yīng)用于防治農(nóng)林、果樹、蔬菜和園林植物等害蟲，在害蟲的生物防治及生產(chǎn)有機(jī)食品中發(fā)揮著重要作用[3-5]。蘇云金芽胞桿菌G033A(以下簡稱Bt G033A)是中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所通過在對鱗翅目害蟲高效菌株Bt G03中轉(zhuǎn)入攜帶對鞘翅目害蟲高效的cry3Aa7基因獲得的可同時防治鱗翅目、鞘翅目葉甲科害蟲的工程菌株[6]，2017年經(jīng)農(nóng)藥檢定所批準(zhǔn)，獲得正式農(nóng)藥登記證（登記證號：PD20171726），由武漢科諾生物科技股份有限公司生產(chǎn)[7]。Bt G033A是第一個防治鞘翅目害蟲的 Bt 產(chǎn)品，同時對鱗翅目害蟲也具有高毒力。目前，Bt G033A已應(yīng)用于馬鈴薯甲蟲、十字花科蔬菜小菜蛾與甜菜夜蛾、黃曲條跳甲、玉米草地貪夜蛾、花生田棉鈴蟲、甜菜夜蛾、番茄棉鈴蟲和南美番茄潛葉蛾等害蟲的生物防治，取得了良好的防治效果，展示出非常好的應(yīng)用前景[8]。

亞洲玉米螟Ostriniafurnacalis(Guenée)（以下簡稱玉米螟），是黑龍江省玉米生產(chǎn)上發(fā)生最重、危害最大的常發(fā)性害蟲，自2008年以來，玉米螟一直呈偏重發(fā)生態(tài)勢，年發(fā)生面積為260～400萬hm2，嚴(yán)重發(fā)生年份產(chǎn)量損失率達(dá)20%以上[9,10]。在黑龍江省，玉米螟自北向南1年發(fā)生1～2代，隨著氣候變暖、栽培模式、作物布局的變化、栽培品種的更替，玉米螟的發(fā)生世代在一些地區(qū)出現(xiàn)了顯著的變化。位于黑龍江省第二積溫帶的齊齊哈爾市，歷史記載為1代玉米螟發(fā)生區(qū)[11]，而目前則為完全2代或不完全2代區(qū)[9,12]。齊齊哈爾2代玉米螟發(fā)生區(qū)，其中第1代幼蟲盛發(fā)期為6月末至7月上旬，主要為害玉米心葉、鉆蛀莖稈；第2代幼蟲于8月中、下旬開始為害，多為害玉米花絲和雌穗等幼嫩部位，嚴(yán)重影響玉米授粉和灌漿[12]。穗期為害不僅直接影響玉米的產(chǎn)量，還誘發(fā)或加重玉米穗腐病的發(fā)生，嚴(yán)重影響品質(zhì)，降低玉米商品等級[10,13]。目前，黑龍江省利用 Bt制劑防治玉米螟，多只進(jìn)行 1代的防治，尚未見全生育期連續(xù)防治 2代玉米螟的研究，Bt G033A對玉米螟的防治效果及應(yīng)用技術(shù)也未見相關(guān)報(bào)道。2020年，本研究在2代玉米螟發(fā)生區(qū)的齊齊哈爾市，于玉米心葉期、穗期，應(yīng)用Bt G033A分別防治1代、2代玉米螟，通過對平均防治效果、挽回產(chǎn)量損失率等的測定，進(jìn)一步明確Bt G033A對2代區(qū)玉米螟的田間防效，為2代區(qū)玉米螟全程綠色防控提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

Bt G033A可濕性粉劑（32000 IU/mg），武漢科諾生物科技股份有限公司生產(chǎn)，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所抗蟲生物技術(shù)研究組提供。

玉米品種：嫩單19，生育期 126 d，為當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)種植品種。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)4個處理（表1），每個處理面積均為3.33 hm2，試驗(yàn)采用大區(qū)對比法，不設(shè)重復(fù)，順序排列。

表1 Bt G033A防治2代區(qū)玉米螟試驗(yàn)處理Table 1 Test treatment of Bacillus thuringiensis G033A on corn borer in two generation region

1.3 試驗(yàn)方法

分別在玉米心葉期（1代玉米螟幼蟲1～2齡期），穗期（2代玉米螟幼蟲1～2齡期）田間噴施Bt G033A，施用制劑量均為1500 g/hm2；噴施采用自走式高桿作物噴稈噴霧機(jī)，在噴施前首先對噴霧機(jī)進(jìn)行調(diào)試，向藥箱內(nèi)加入少量清水，用干凈的塑料桶將示范處理Bt G033A配成母液，然后將母液加入藥箱，再加入清水混勻，均勻噴施。

1.4 試驗(yàn)基本情況

試驗(yàn)地點(diǎn)在黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院齊齊哈爾分院試驗(yàn)基地，地勢平坦，交通便利，具備噴灌條件。試驗(yàn)地土壤類型為碳酸鹽黑鈣土，土壤肥力中等，有機(jī)質(zhì)含量2.91%，土壤pH值7.66。前茬為玉米，常年以玉米-玉米輪作方式種植，玉米螟發(fā)生較重。試驗(yàn)各處理區(qū)玉米品種相同、長勢基本相似，田間栽培管理按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)方式進(jìn)行。試驗(yàn)地于2020年4月25日整地、施肥，底肥施用玉米專用肥（N14-P22-K14）525 kg/hm2；5月2日玉米免耕播種，機(jī)械精量點(diǎn)播，播種量30 kg/hm2；播后5月12日噴灌，5月17日玉米出苗，出苗率大于95%；6月2日噴施30%煙·硝·莠去津可分散油懸浮劑進(jìn)行苗后化學(xué)除草；心葉期噴施Bt G033A日期為7月9日，穗期噴施Bt G033A日期為8月21日。

1.5 示范測定與統(tǒng)計(jì)分析方法

1.5.1 平均防治效果 玉米成熟后收獲前，剖稈調(diào)查試驗(yàn)各處理區(qū)玉米植株被害情況，計(jì)算被害株減退率、蟲口減退率(百稈活蟲減退率)、蟲孔減退率，并計(jì)算平均防治效果[13,14]。每個處理均按3次重復(fù)取點(diǎn)，采取5點(diǎn)取樣法，每點(diǎn)調(diào)查20株，每次重復(fù)總計(jì)調(diào)查100株。被害率（%）＝被害株數(shù)/總調(diào)查株數(shù)×100；減退率（%）＝（空白對照區(qū)被害率—處理區(qū)被害率）/空白對照區(qū)被害率×100；平均防治效果（%）＝ [（被害株減退率＋蟲口減退率＋蟲孔減退率）/3]×100。

1.5.2 挽回產(chǎn)量損失率 玉米不同受害部位產(chǎn)量損失率為常數(shù)，雌穗上部折莖的產(chǎn)量損失率為11.4%，雌穗下部折莖產(chǎn)量損失率為32.1%，穗柄受害產(chǎn)量損失率為13.0%，稈受害產(chǎn)量損失率為5.84%[14]。將玉米受害分為雌穗上部折莖、雌穗下部折莖、穗柄受害和莖稈受害四個不同部位，分別調(diào)查試驗(yàn)各處理不同受害部位的蟲害株率，再與不同受害部位植株的產(chǎn)量損失率常數(shù)相乘即得產(chǎn)量損失率，對照區(qū)產(chǎn)量損失率與防治區(qū)產(chǎn)量損失率之差即為挽回產(chǎn)量損失率[14,15]。產(chǎn)量損失率＝11.4%×穗上部折莖莖株率＋32.1%×穗下部折莖莖株率＋13.0%×穗柄受害株率＋5.84%×莖稈受害株率；挽回產(chǎn)量損失率＝對照區(qū)產(chǎn)量損失率－防治區(qū)產(chǎn)量損失率。

1.5.3 產(chǎn)量 玉米收獲前對試驗(yàn)各處理進(jìn)行產(chǎn)量測定，每個處理均按3次重復(fù)取點(diǎn)，采取棋盤式取樣法，每點(diǎn)5 m2，進(jìn)行產(chǎn)量測定，按標(biāo)準(zhǔn)水分14%含水量折算產(chǎn)量，與空白對照區(qū)比較計(jì)算增產(chǎn)率。14%含水率玉米產(chǎn)量＝（1—籽粒含水率）/（1—14%）×自然水玉米產(chǎn)量；增產(chǎn)率（%）＝（處理區(qū)產(chǎn)量—空白對照區(qū)產(chǎn)量）/空白對照區(qū)產(chǎn)量×100。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Excel 2010軟件對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、初步分析，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用DPS 7.05軟件，應(yīng)用Duncan氏新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性分析，防治效果、挽回產(chǎn)量損失率、增產(chǎn)率數(shù)據(jù)在差異顯著性分析前均進(jìn)行反正弦平方根轉(zhuǎn)換，圖表中的數(shù)據(jù)均為3次重復(fù)平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤。

2 結(jié)果與分析

2.1 平均防治效果

從田間防治效果可以看出（表2），Bt G033A心葉期防治玉米螟1次、穗期防治1次、心葉期及穗期各防治1次，處理區(qū)被害株減退率分別為76.3%、61.3%、89.1%；蟲口（百稈活蟲）減退率分別為79.8%、65.2%、90.9%；蟲孔減退率分別為78.7%、63.9%、91.8%，對玉米螟的平均防治效果為78.2%、63.5%、90.6%。各處理間的被害株減退率、蟲口（百稈活蟲）減退率、蟲孔減退率、平均防治效果均差異顯著（P＜0.05）。

表2 Bt G033A防治2代區(qū)玉米螟田間防治效果Table 2 Field control efficacy of Bacillus thuringiensis G033A on corn borer in two generation region

可見，在2代玉米螟發(fā)生區(qū)，僅于心葉期防治1次或于穗期防治1次玉米螟幼蟲的整體防效不理想，心葉期和穗期應(yīng)用Bt G033A各防治1次（即分別防治1代及2代玉米螟幼蟲）的田間防效較好。

2.2 挽回產(chǎn)量損失率

秋季玉米收獲前調(diào)查（表3），空白對照處理的玉米平均產(chǎn)量損失率為8.7%，Bt G033A心葉期防治玉米螟1次、穗期防治1次、心葉期及穗期各防治1次處理區(qū)的平均產(chǎn)量損失率分別為2.4%、4.3%、0.9%；挽回產(chǎn)量損失率分別為6.4%、4.5%、7.8%。差異顯著性分析結(jié)果表明，Bt G033A心葉期和穗期各防治1次玉米螟與心葉期防治1次及穗期防治1次的挽回產(chǎn)量損失率間差異均顯著（P＜0.05）。

表3 Bt G033A防治2代區(qū)玉米螟挽回產(chǎn)量損失率Table 3 Restoration yield loss rate of Bacillus thuringiensis G033A on corn borer in two generation region

可見，在2代玉米螟發(fā)生區(qū)，心葉期和穗期應(yīng)用Bt G033A分別防治1代及2代玉米螟，可以顯著降低玉米螟為害的產(chǎn)量損失率，挽回產(chǎn)量損率顯著。

2.3 產(chǎn)量

玉米收獲時測產(chǎn)（表4），Bt G033A心葉期防治玉米螟1次、穗期防治1次、心葉期及穗期各防治1次處理區(qū)折合14%標(biāo)準(zhǔn)水分玉米平均產(chǎn)量分別為8865.1 kg/hm2、8633.8 kg/hm2、8989.8 kg/hm2，較空白對照處理區(qū)平均增產(chǎn)率分別為8.6%、5.8%、10.2%，增產(chǎn)顯著。差異顯著性分析結(jié)果表明，Bt G033A心葉期和穗期各防治1次玉米螟處理區(qū)與心葉期防治1次處理區(qū)產(chǎn)量及增產(chǎn)率差異不顯著，二者與穗期防治1次處理區(qū)的產(chǎn)量及增產(chǎn)率差異顯著（P＜0.05）。

表4 Bt G033A防治2代區(qū)玉米螟產(chǎn)量Table 4 Yield of Bacillus thuringiensis G033A on corn borer in two generation region

3 討論

Bt（蘇云金芽胞桿菌）屬微生物源、廣譜、低毒、細(xì)菌性殺蟲劑，對大多數(shù)鱗翅目害蟲幼蟲具有較好的防治效果[16,17]。近年來，東北春玉米區(qū)成功應(yīng)用Bt制劑綠色防控玉米螟。黑龍江省植檢植保站開展的1代區(qū)玉米螟全程綠色防控技術(shù)應(yīng)用中，玉米大喇叭口期利用高稈作物噴霧機(jī)噴施蘇云金芽胞桿菌可濕性粉劑對玉米螟的防效在 70%以上[18]；王振等[19]在黑龍江省肇東市于玉米心葉末期應(yīng)用 8000 IU/mg蘇云金芽胞桿菌懸浮劑3000 mL/hm2防治玉米螟，平均防治效果為73.56%；秦文艷等[20]在吉林省長嶺縣噴施50000 IU/mg蘇云金芽胞桿菌可濕性粉劑防治玉米螟，平均防效最高達(dá)到74.8%，增產(chǎn)6.6%；陳偉[21]在遼寧省燈塔地區(qū)連續(xù)多年采用蘇云金芽胞桿菌防治玉米螟，平均防治效果均在75%以上；江俊起等[22]研究表明，玉米心葉末期采取 Bt制劑灌心，對玉米螟幼蟲的相對防效大于 80%，與化學(xué)殺蟲劑間差異不顯著。以上研究報(bào)道均是在2代玉米螟發(fā)生區(qū)，于玉米大喇叭口期或心葉末期，施用Bt制劑1次，與本研究在玉米心葉期噴施1次32000 IU/mg Bt G033A可濕性粉劑對玉米螟的平均防效及挽回產(chǎn)量損失率相當(dāng)，但顯著低于本研究在心葉期和穗期各防治1次（即分別防治1代及2代玉米螟低齡幼蟲）的防治效果。

在黑龍江省2代玉米螟發(fā)生區(qū)，長期采取防治1代，壓低2代的防治策略，但在玉米螟嚴(yán)重發(fā)生年份，只防治1代，2代發(fā)生為害仍較重。張萬民等[23]發(fā)現(xiàn)在遼寧2代玉米螟發(fā)生區(qū)，單獨(dú)防治1代玉米螟不能從根本上解決螟害問題；王喜印等[24]在遼寧省昌圖縣調(diào)查分析也發(fā)現(xiàn)，即使在 1代防治效果達(dá)86%以上時，2代也可能大發(fā)生，2代玉米螟發(fā)生輕重主要受田間濕度和天敵數(shù)量的制約。本研究表明，Bt G033A對2代區(qū)玉米螟防治效果較好，在心葉期和穗期各防治1次（即分別防治1代及2代玉米螟低齡幼蟲），對玉米螟的平均防治效果達(dá)90.6%，挽回產(chǎn)量損失率7.8%，顯著高于心葉期(1代)或穗期（2代）僅防治1次。因此，在玉米螟發(fā)生為害嚴(yán)重的2代區(qū)，可應(yīng)用32000 IU/mg Bt G033A制劑量1500 g/hm2，于玉米心葉期和穗期各防治1次，提高防治效果，減輕為害損失；玉米螟發(fā)生為害較輕的2代區(qū)或1代區(qū)，可應(yīng)用32000 IU/mg Bt G033A制劑量1500 g/hm2，于玉米心葉期防治1次就可控制玉米螟為害。