殷幼平, 申劍飛, 時玉娟, 劉美昌, 邵長文, 王中康*
(1.重慶大學生物工程學院,重慶市殺蟲真菌農藥工程技術中心,重慶 400030;2.山東省日照市植保站,日照 276800)
金龜子屬鞘翅目金龜總科(Scarabaeoidea),其幼蟲俗稱蠐螬,是一類重要的地下害蟲。主要為害植物的地下部分,具有一定的隱蔽性且分布廣泛,其危害性在地下害蟲中居首位,是一類世界性難防的地下害蟲[1-4]。目前危害我國農業生產的花生蠐螬主要是銅綠異麗金龜(Anomala corpulenta),暗黑鰓金龜(Holotrichia parallela)和華北大黑鰓金龜(Holotrichia oblita)。近年來,蠐螬在我國主要花生產區山東、河南等省,發生面積擴大,危害加重。傳統使用的高毒農藥特丁硫磷、呋喃丹等因環境污染嚴重已被禁用,而替代化學農藥辛硫磷、毒死蜱等用于防治花生蠐螬,亦存在土壤、水體污染問題和殘留問題[3]。金龜子綠僵菌(Metarhizium anisopliae)是一類重要的生防真菌,在生產上已得到廣泛應用,全世界約有200多種昆蟲能被綠僵菌的不同菌株感染致死[5-6,21]。國外已有綠僵菌登記產品防治地下害蟲的報道[7-9],國內目前尚無蠐螬綠僵菌商業化制劑登記的報道。重慶大學于2007年從花生地蠐螬僵蟲和土壤中分離得到一株高效抗逆的金龜子綠僵菌,編號CQMa128。依據形態學特征和分子鑒定序列比對結果將其鑒定為金龜子綠僵菌大孢變種(Metarhizium anisopliae var.majus)。室內生測結果表明其對花生主要蠐螬種類銅綠異麗金龜、暗黑鰓金龜和華北大黑鰓金龜的幼蟲等都具有較高的致病力[23]。本文研究了重慶大學研制的綠僵菌CQMa128微粒劑和乳粉劑對田間花生蠐螬的防治效果、使用技術以及對蠐螬主要天敵昆蟲臀鉤土蜂[10-12](Tiphiidae)的影響,以期為開發安全有效的綠僵菌生物制劑奠定基礎并提供試驗依據。
田間試驗設在山東省日照市三莊鎮“千畝國家無公害花生示范生產基地”(E119°27′,N36°47′)。前作均為花生,常年蠐螬發生嚴重,蠐螬蟲口基數15~26頭/m2。試驗地花生品種為主栽大花生抗病優良品種‘日花1號’。花生蠐螬主要為銅綠異麗金龜和暗黑鰓金龜幼蟲。試驗區土壤為沙質土,肥力中等,pH為5.5~6.5。
10億孢子/g綠僵菌CQMa128微粒劑[29](農藥劑型代碼:MG);100億孢子/g綠僵菌CQMa128乳粉劑[30-31](農藥劑型代碼:EP);上述供試產品全部由重慶大學生物工程學院研制,委托重慶重大生物技術發展有限公司生產。對照化學藥劑:15%毒死蜱顆粒劑(山東聯合農藥有限公司);48%毒死蜱乳油(山東聯合農藥有限公司)。毒死蜱[24]是一種高效、低毒、低殘留的有機磷含氮雜環類殺蟲殺螨劑,對地下害蟲具有較好的防治效果。空白對照為不施藥,微粒劑以相同數量的沙土替代;乳粉劑以相同數量的清水替代。
(1)花生播種期(2009年4月及2010年4月施藥),采用10億孢子/g綠僵菌CQMa128緩釋型微粒劑對花生田中2008年和2009年越冬的3齡蠐螬老熟幼蟲進行防控,施藥劑量分別為225、300、375kg/hm2,采用拌土方式進行施藥處理,并設15%毒死蜱顆粒劑15kg/hm2化學藥劑對照和沙土空白對照,定期調查田間蟲口數量變化。整個試驗共設20個小區,分為5個區組。每小區設1個處理,每個區組含5個不同處理的小區(相當于每個處理4次重復)。區組內的小區隨機排列,小區面積134m2,各小區間設2m以上的保護行,以防小區間互相干擾,所有試驗小區間的栽培管理條件均基本保持一致。
(2)花生幼果期是花生蠐螬為害的高峰期,有必要在微粒劑施藥的基礎上進行下一輪防治。分別于2009年7月及2010年7月采用100億孢子/g綠僵菌CQMa128乳粉劑對當年的1~2齡蠐螬進行防控,施藥劑量為2.5、5、7.5kg/hm2,采用灌墩方式進行施藥處理,同時設化學藥劑對照48%毒死蜱乳油4.5L/hm2和清水空白對照。定期調查田間蟲口數量變化。試驗小區排列設計和試驗條件同微粒劑施藥處理。施藥時間選擇在傍晚17:00-19:00進行[13],以減輕夏日陽光紫外線對綠僵菌孢子的殺傷。
(3)在綠僵菌CQMa128微粒劑防治試驗中,分別于施藥后7、14、21、28d,調查各處理區每200株花生植株中花生蠐螬寄生性天敵臀鉤土蜂蛹的數量變化。在綠僵菌CQMa128乳粉劑的防治試驗中,分別于施藥后7、14、21、28d,調查各處理區每200株花生植株中臀鉤土蜂成蟲數量,觀察綠僵菌CQMa128制劑的施用是否對臀鉤土蜂的種群存活變化存在影響。
在綠僵菌微粒劑防控試驗中,分別于施藥后10、20、30、40、50d進行防治效果調查。在綠僵菌乳粉劑防控試驗中,分別于施藥后10、15、20、25、30d進行防治效果調查。根據各處理小區的蟲口減退率計算出各處理的平均校正防效,并在花生成熟收獲期調查各處理的保果效果,測算出平均保果率和平均花生產量鮮重。
調查方法為在每小區內采取平行跳躍式5點取樣法,每點40墩花生,重復3次,調查總面積為9m2,根據調查結果計算各處理的蟲口減退率、平均校正防治效果及保果率[15-16]。計算 公式[25]如下:蟲口減 退率=(處理區施藥前蟲數-處理區施藥后蟲數)∕處理區施藥前蟲數×100%;校正防治效果=(處理區蟲口減退率-對照區蟲口減退率)∕(100%-對照區蟲口減退率)×100%;保果率=(對照區被害果率-處理區被害果率)/對照區被害果率×100%。
采用Microsoft Excel 2003軟件和DPS數據處理系統(2008版)對試驗數據進行分析處理[17],并用Duncan新復極差法對試驗數據進行顯著性差異分析比較。
在綠僵菌CQMa128微粒劑施藥后進行田間藥效調查,最早可在施藥后20d左右發現有被侵染的蠐螬僵蟲出現,表明綠僵菌CQMa128能在當地土壤中有效存活并侵染蠐螬致死。且在每個防治效果調查時間段(10、20、30、40、50d)調查沙土空白對照的蟲口變化情況,其蟲口減退率均小于3%。連續2年(2009—2010年)的田間試驗結果(表1)表明,CQMa128微粒劑施藥后的各處理均能對田間3齡花生蠐螬產生持續的防治效果。高劑量處理區(375kg/hm2)在施藥后30~40d內,其平均校正防效達到最大值(75.58%~80.03%),且與同時期化防對照處理區(15%毒死蜱顆粒劑)的平均校正防效83.61%~87.96%之間沒有顯著性差異(p≥0.05),說明高劑量(375kg/hm2)綠僵菌CQMa128緩釋性微粒劑在施藥后30~40d對田間3齡花生蠐螬的防治效果最好。微粒劑施藥50d后,各處理的平均校正防效均有下降趨勢,這是因為此時接近金龜子產卵期,田間花生蠐螬基數開始上升,所以有必要花生幼果期對田間1~2齡的蠐螬進行二次防控,確保花生產量和品質。

表1 金龜子綠僵菌CQMa128微粒劑的田間平均校正防效
每年6-7月間的花生幼果期是田間金龜子成蟲產卵的高峰期,此時金龜子成蟲集中于花生根部土層中產卵,致使田間各處理中1~2齡蠐螬數量大幅增加,并集中為害花生幼果,因此幼果期是藥劑防治花生蠐螬的關鍵時期[22]。在綠僵菌CQMa128乳粉劑施藥后進行田間藥效調查,最早可在施藥后10d左右發現有被侵染的蠐螬僵蟲出現,表明乳粉劑對田間花生蠐螬的侵染效果較好。且在每個防治效果調查時間段(10、15、20、25、30d)調查清水空白對照的蟲口變化情況,其蟲口減退率均小于1%。連續2年(2009-2010年)的試驗結果(表2)表明,CQMa128乳粉劑施藥后能產生持續的侵染效果,各處理均能對田間1~2齡花生蠐螬產生一定的防治效果。其中高劑量處理區(7.5kg/hm2),在施藥后15~20d內,其平均校正防效就達到最大值(77.59%~86.46%),且與同時期化防對照處理區(48%毒死蜱乳油)的平均校正防效87.65%~92.37%之間沒有顯著性差異(p≥0.05)。高劑量處理區(7.5kg/hm2)在施藥30d后其最終防效保持在80%以上(表2),表明高劑量綠僵菌CQMa128乳粉劑在施藥后30~40d對田間1~2齡花生蠐螬的防治效果最好,能夠有效減輕田間蠐螬對花生幼果的危害。
在花生成熟收獲時節,對各混合處理小區(微粒劑和乳粉劑先后施藥,高、中、低3個劑量處理)的花生正常果數和被害果數進行統計調查,計算出各處理的平均保果率(表3)。同時對各處理花生產量鮮重進行測定。連續2年(2009-2010年)的試驗結果表明,在高劑量的綠僵菌CQMa128微粒劑(375kg/hm2)和乳粉劑(7.5kg/hm2)混合處理區中,平均保果率能達到85.76%~87.13%,保果效果與化防對照相當(p≥0.05),保果效果顯著。花生產量鮮重測定結果表明,高劑量的綠僵菌CQMa128微粒劑(375kg/hm2)和乳粉劑(7.5kg/hm2)處理區中花生產量鮮重比空白對照處理區平均高出832.5~916.4kg/hm2,增產效果明顯,顯著減輕了花生產量的損失(表3)。

表3 不同處理下的平均保果率和花生產量鮮重
在10億孢子/g綠僵菌CQMa128微粒劑施藥后每隔7d,連續4周,分別調查各處理區中臀鉤土蜂蛹的存活數量。綜合連續2年(2009-2010年)的調查結果,得出3個不同處理區域中臀鉤土蜂蛹在各個處理中的平均分布情況(圖1)。結果表明,存活的臀鉤土蜂蛹數量在10億孢子/克綠僵菌CQMa128微粒劑處理區域與空白對照之間沒有顯著差異(p≥0.05),大致平均數量為8~10頭/200株花生。而15%毒死蜱顆粒劑處理區的臀鉤土蜂蛹數量呈顯著減少趨勢,臀鉤土蜂蛹存活率下降60%~70%(圖1)。
在100億孢子/g綠僵菌CQMa128乳粉劑施藥后每隔7d,連續4周,分別調查各處理區臀鉤土蜂成蟲的存活數量變化情況。綜合連續2年(2009-2010年)的調查結果,得出3個不同處理區域中臀鉤土蜂成蟲平均分布情況(圖2)。結果表明,存活的臀鉤土蜂成蟲數量分布在100億孢子/克綠僵菌CQMa128乳粉劑處理區域與空白對照之間沒有顯著差異(p≥0.05),大致平均數量為14~16頭/200株花生。而48%毒死蜱乳油處理區臀鉤土蜂成蟲數量呈顯著減少趨勢,臀鉤土蜂成蟲存活率下降50%~60%(圖2)。

金龜子綠僵菌[21](Metarhizium anisopliae)寄主廣泛,能寄生直翅目、膜翅目、同翅目、雙翅目、鱗翅目、鞘翅目以及半翅目等7個目、42個科、約200余種昆蟲、線蟲及螨類。在對地下害蟲的防治應用方面,尤其對蠐螬類的致病作用一直是綠僵菌高效殺蟲菌株篩選的重要內容[17-21]。目前,國內已有利用綠僵菌防治蠐螬的報道[25-27],但是利用綠僵菌商業化制劑對蠐螬進行田間大規模防控方面國內尚無相關研究報道。
本研究連續2年(2009-2010年)采用金龜子綠僵菌CQMa128新制劑對花生蠐螬進行綜合防控,取得了良好的田間防治效果,為今后綠僵菌新制劑在田間大面積推廣應用提供了試驗基礎。研究結果表明在花生播種期(4-5月),采用10億孢子/g綠僵菌CQMa128微粒劑(施藥量為375kg/hm2)拌土施藥,可以對花生田間上一年越冬的3齡花生蠐螬老熟幼蟲進行有效防治;在花生幼果期(6-7月)采用100億孢子/g綠僵菌CQMa128乳粉劑(施藥量為7.5kg/hm2)灌墩施藥,可以有效防治此時田間盛發的1~2齡花生蠐螬。田間試驗結果充分驗證了在花生作物生長的不同時期采取以上綜合防治方法,可以顯著減輕蠐螬對花生植株生長的危害以及花生果莢產量的損失。
本研究證實了金龜子綠僵菌CQMa128對田間花生蠐螬的主要天敵鰓金龜臀鉤土蜂(Tiphia phyllophaga)沒有毒害作用,故在實際防控中可結合保護利用蠐螬天敵并采用其他生物防治的手段來綜合防治花生田蠐螬,實現不同生防措施的有機結合與集成應用,達到降低農藥殘留、環境康復的綠色控害目的。例如可以在花生大田周圍安置頻振式殺蟲燈,誘殺金龜子成蟲,以減少其產卵量;在田間種植對金龜子有毒的蜜源植物(紅麻,蓖麻)[22]等。此外,綠僵菌的施用可能會對植物生長具有一定的促進作用,Kabaluk和 Ericsson[28]在利用綠僵菌防治嚴重為害玉米的歐洲金針蟲時,發現綠僵菌的施用對于玉米根系營養器官的生長以及產量都具有促進作用。如何提高綠僵菌新制劑的田間綜合防治效果以及綠僵菌的施用是否會對花生的生長具有相應的促進作用等科學問題還有待進一步深入研究。
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