蝗蟲微孢子與昆蟲生長調節劑協同控制草原蝗蟲作用機制

星學軍

(青海省草原總站，青海 西寧 810008)

我國有數十億畝草原，危害草原的害蟲約幾十種，但能形成災害的主要是蝗蟲， 在牧區及農牧交錯地帶，氣候異常，超載過牧，濫墾草場等導致了旱生和中旱生性蝗蟲種群數量劇增，加劇草場退化和沙化，阻礙了畜牧業發展[1]。資料表明，1985年以來，我國北方有超過兩千萬公頃草地發生蝗蟲，被吃掉的干草相當于近300萬頭羊一年的飼料總量[2]。蝗害加重草場環境惡化，損失難以估計。因此，草地蝗蟲防治是我國草地管理中的一項重要任務。隨著人類對環境質量要求的提高，蝗蟲治理由化學防治走向綜合防治，開發有益生物及其它可持續治理蝗蟲手段，成為熱點領域[3-6]。蝗蟲微孢子Paranosemalocustae是蝗蟲等直翅目昆蟲的專性寄生物，是蝗蟲綜合治理中最重要的生物防治手段之一，因其對蝗害的可持續控制作用明顯，受到廣泛重視[7-9]?；认x微孢子可侵染我國多種蝗蟲，包括飛蝗Locusta.migratoria、中華稻蝗Oxyachinensis及白邊痂蝗Bryodemaluctuosumluctuosoma、小翅雛蝗ChorthippusfallaxZub、狹翅雛蝗ChorthippusdubiusZub、毛足棒角蝗Dasyhippusharbipes、鼓翅皺膝蝗Angaracrisbarabensis、寬須蟻蝗Myrmeleotettixpalpalis和亞州小車蝗Oedaleusasiaticus等多種優勢種蝗蟲[10]，1986年由美國引入我國，其相關理論和應用技術研究超過三十多年，在我國蝗害治理中發揮了很大作用，累計防治蝗蟲面積達100多萬hm2，并顯示了明顯的長期控制效果[11-13]。針對高密度蝗區需要快速壓低蟲口密度又要保持蝗蟲的長期控制效果的需要，這里研究試驗了速效的昆蟲生長調節劑與長效的蝗蟲微孢子協調防治蝗蟲的技術，以便優化協調控制方法，為蝗災的可持續控制提供新思路和新技術。

1 材料與方法

1.1 試劑及材料

含量8×109mL-1蝗蟲微孢子的孢子濃縮液制劑，由河北晟普生物科技有限公司提供，5%卡死克CASCADE?水懸劑，美國杜邦公司生產。微量吸液器，上海醫械專機廠生產；微量進樣器，上海醫用激光儀器廠；架盤天平(HC.TP12A.I)；普通光學顯微鏡；自制標準樣框(1 m×1 m)；捕蟲網(網徑33 cm)等。

1.2 設計與取樣方法

試驗藥劑均采用超低量噴施。在草原蝗蟲優勢種若蟲第3至4齡盛發期，在青海湖區草原設置完全噴施5%高效氯氰菊酯(1 500 mL·hm-2)、按照面積比1∶1，1∶2和1∶3交叉噴施昆蟲生長調節劑卡死克(37.5 mL·hm-2)和蝗蟲微孢子(75×108孢子·hm-2)、完全噴施蝗蟲微孢子(75×108孢子·hm-2)和完全噴施清水等6個處理區，每個處理3個重復，每年示范試驗區面積10萬畝，連續2年共20余萬畝，基本覆蓋重要湖區草地。施藥前和施藥后7、17、31天調查蟲口減退情況并采集存活蝗蟲。隨機掃網取樣，每塊草場分東、南、西、北、中設32個樣點，每個方向隔500 m設置一個樣點，每樣點往返掃100網次，網捕樣本作好標簽裝入塑料袋帶回室內冷凍貯藏，依處理分類鑒定，統計昆蟲種類、數量。并隨機挑出100頭以上的不同種類蝗蟲個體作單體研磨，鏡檢感染情況。同時，用標準樣框調查蟲口密度變化，5點調查，每個樣點不少于20框，每個處理區100框，計算蟲口密度。

1.3 數據分析

對每一個取樣日期不同處理的蝗蟲密度平均值采用one-way ANOVA進行差異顯著性分析；各處理的平均值和P值用SPSS 20.0計算。

2 結果與分析

2.1 青海湖區草場蝗蟲優勢種種類及結構

青海湖區草場蝗蟲優勢種為寬須蟻蝗，從8月的發生情況來看，蟲口密度均超過100頭·100網-1，占混合種群65%以上，發生密度最高時期在8月中下旬；其次為小翅雛蝗，蟲口密度變化較大，平均占混合種群的10%以上，發生密度最高的時期在8月中旬；狹翅雛蝗、毛足棒角蝗、鼓翅皺膝蝗發生量較低(圖 1)。從防治角度看，蝗蟲微孢子的最佳施用期是蝗蟲3齡以前，所以時間上應掌握在7月下旬到8月上旬。

圖1 青海湖區草場處理前后的蝗蟲優勢種群結構變化Fig.1 Community structure changes of primary grasshoppers before and after treatment in rangeland

2.2 協調應用對草原蝗蟲混合種群的控制作用

不同的防治方法結果表明，與對照相比，對草原蝗蟲混合種群防治效果均達到極顯著水平；其中5%高效氯氰菊酯的平均校正防效較高；蝗蟲微孢子當年防效較低。防后31 d，不同藥劑處理防治效果無極顯著差異(表1)。

表1 不同方法對草原蝗蟲的防治效果Table 1 Effects of different methods on controlling grasshoppers/%

注：CH: 5%高效氯氰菊酯; MD1:卡死克與微孢子1∶1; MD2: 卡死克與微孢子1∶2; MD3: 卡死克與微孢子1∶3；IG: 單施卡死克; PN: 單施蝗蟲微孢子; CK: 水。同列不同大小寫字母分別表示各處理間在0.01和0.05 水平差異顯著

Note: CH: 10% Cypermethrin; MD1:Cascade:Paranosema=1∶1; MD2:Cascade:Paranosema=1∶2; MD3:Cascade:Paranosema=1∶3; IG: Cascade; PN:Paranosema. Ck: water. Different capital and lower case letters in the same column indicate significant difference at the 0.01 and 0.05 level, respectively. The same as below

2.3 對優勢種寬須蟻蝗的協同控制作用

不同方法對草原蝗蟲優勢種寬須蟻蝗防治結果表明，高效氯氰菊酯防治區平均校正防效為80%以上；蝗蟲微孢子單用防治區防效為44.71%～75.09%。防后7 d，單用蝗蟲微孢子與互補施用1∶1防治區間防效無顯著差異，與其它防治區之間差異顯著；防后17 d，互補施用1∶1與高效氯氰菊酯防治區之間差異顯著；防后31 d，互補施用1∶1與1∶2和高效氯氰菊酯處理之間差異顯著(表2)。

表2 不同方法對寬須蟻蝗的防治效果Table 2 Effects of different methods on controlling Myrmeleotettix palpalis/%

2.4 對小翅雛蝗的協同控制作用

對優勢種小翅雛蝗防治結果表明，與對照相比，不同方法的防治效果均達到極顯著水平；其中高效氯氰菊酯平均校正防效為70%左右；單用蝗蟲微孢子防治區當年防效為35%以上。防后7 d，單用蝗蟲微孢子與互補施用1∶1、1∶2防治區間無顯著差異，與其他處理之間差異顯著；防后17 d，單用蝗蟲微孢子與互補施用1∶1、1∶2防治區間無顯著差異，與卡死克超低容量噴霧防治區之間差異顯著；防后31 d，單用蝗蟲微孢子與互補施用防治區間差異不顯著，與其它處理之間差異顯著(表3)。

表3 不同方法對小翅雛蝗的控制效果Table 3 Effects of different methods on controlling Chorthippus fallax /%

2.5 微孢子病原在草原蝗蟲群落中的流行

蝗蟲微孢子對草原存活蝗蟲的感染明顯，從時間上看，前期感染率較高的是毛足棒角蝗，防后7 d，感染率超過30%；中期是毛足棒角蝗和皺膝蝗，防后17 d，感染明顯；后期5種蝗蟲感染程度均較高，感染率在80%左右。比較4種不同的處理方法，不同種類蝗蟲的感染情況存在差異；單一施用蝗蟲微孢子，防后7～17 d，感染率較高的是毛足棒角蝗；從防后31 d來看，采用蝗蟲微孢子與卡死克1:1施用對小翅雛蝗、毛足棒角蝗和寬須蟻蝗的協同控制效果明顯(表4)。

表4 協調施用蝗蟲微孢子與昆蟲生長調節劑對存活蝗蟲感染率的影響Table 4 Effect of the combined application of Paranosema locustae and an insect growth regulator on infection of survival grasshopper species/%

3 討論

蝗蟲微孢子是專性寄生蝗蟲等直翅目昆蟲的病原微生物，其主要是通過取食進入蝗蟲的消化器官，突破蝗蟲的防疫系統，侵染進入蝗蟲的體內的各種器官和組織，主要侵染脂肪體，造成蝗蟲營養缺乏直至死亡[14-16]。研究證明，蝗蟲微孢子通過抑制蝗蟲的生長發育對蝗蟲有明顯的致死作用；也能夠抑制飛蝗的群集行為，防止其種群大規模遷飛[17-19]。昆蟲生長調節劑卡死克也主要通過取食進入消化系統起胃毒作用，可抑制若蟲蛻皮，破壞若蟲的內分泌及其神經系統而最終使害蟲致死，特別對低齡的害蟲致死速度快，可應用于應急防治?？ㄋ揽嗽诨认x3齡期施用，一周后防治效果可以達到90%左右，速效性明顯[20-21]。

蝗蟲微孢子與昆蟲生長調節劑互補應用治蝗技術的策略是將專性寄生于蝗蟲體內的原生動物——蝗蟲微孢子作為病原物，經人工增殖后，引入草地生態系統，并促進蝗蟲微孢子病原在蝗群中長期流行，達到對蝗蟲種群的長期控制[22]；用新一代仿生農藥昆蟲生長調節劑卡死克，替代目前草原上高密度蝗區使用的廣譜性、高殘留殺蟲劑高效氯氰菊酯等，并與蝗蟲微孢子互補應用，可以迅速降低中或高密度蝗群，從而實現化學防治與生物防治相互協調、速效性和持續性相互統一的治蝗目的[23-24]。但在生產實踐中，大面積應用時的適合配比、施用劑量與效果的關系和其對種群的影響，特別是對優勢種蝗蟲的控制作用及效果和控制機理等均需要進一步研究。本文的研究結果初步明確了此項技術對草原蝗蟲的持續作用效果，對促進蝗蟲生物防治技術的推廣和應用有重要意義。

4 結論

蝗蟲微孢子與昆蟲生長調節劑互補協調應用可以有效控制草原蝗害的暴發，同時保持蝗蟲微孢子病能夠在草原蝗蟲種群中較長時間流行，確?；认x微孢子對草原蝗害的可持續控制。比較5種主要優勢種蝗蟲存活個體的感染率及種群數量變化，顯示采用蝗蟲微孢子與卡死克1∶1協同施用防治蝗蟲的持續效果明顯。