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亚洲玉米螟综合防治技术研究

2021-09-03曹丽萍

安徽农业科学 2021年15期
关键词:赤眼蜂综合防治

摘要 分别在亚洲玉米螟的越冬成虫羽化期、产卵期和初孵幼虫期防治害虫,采用4项综合防治技术(物理防治、天敌昆虫释放、昆虫信息素引诱、微生物杀虫剂喷施)控制亚洲玉米螟的危害。结果表明,综合防治技术平均防效达90%以上,玉米挽回产量损失达15%以上,玉米增产达13%以上,投入产出比大于1∶6,应用综合防治技术高效防控亚洲玉米螟,能够取得很大的效益。

关键词  亚洲玉米螟;综合防治;投射式杀虫灯;赤眼蜂;苏云金杆菌;性诱剂

中图分类号 S 435.132  文献标识码 A  文章编号 0517-6611(2021)15-0145-04

Abstract At the beginning of overwintering insect eclosion period, spawning period and the early instar larvae period, comprehensive prevention and control technology was adopted to control  Asian corn borer. The results showed that the control efficacy of comprehensive prevention and control technology for Asian corn borer was above 90%,the restoration rate of the corn yield loss was above 15%,the increase rate of corn was above 13%,the inputoutput ratio was more than 1∶6, the prevention and control technology of Asian corn borer by comprehensive prevention and control technology can effectively control the harm of Asian corn borer,  get great benefit.

Key words Asian corn borer;Comprehensive prevention and control technology;Projectiontype mothkilling lamps; Trichogramma;Bacillus thuringiensis ;Sex lures

基金項目 国家重点研发计划资助项目“东北北部玉米化肥农药减施增效技术集成与示范”(2017YFD0201803)。

作者简介 曹丽萍(1970—),女,黑龙江林甸人,农艺师,从事植物保护技术研究。

收稿日期 2020-11-30;修回日期 2021-03-16

玉米是人类最重要的粮食作物之一,在世界粮食作物中,玉米总产量第一,贸易量第二。玉米在世界上不仅是人类生存的重要粮食作物,还是发展畜牧业的优良饲料。玉米在生产过程中受到多种生物和非生物因素的影响,其中病虫草害的发生与流行是直接影响玉米产量的重要因素,亚洲玉米螟严重发生时,可造成玉米减产30%。亚洲玉米螟( Ostrinia furnacalis (Guenée))(以下简称玉米螟)是我国玉米生产上的第一大害虫,分布范围广、发生面积大、危害严重[1]。

赤眼蜂在世界范围内有广泛应用,用来防治多种农业害虫,我国应用赤眼蜂防治害虫面积较大,有多种赤眼蜂被用于大量繁殖防治玉米等作物害虫[2]。能够寄生玉米螟卵的赤眼蜂,经人工大量繁殖后,在田间释放防治玉米螟,或者利用杀虫灯诱杀玉米螟成虫防治害虫,这些玉米螟绿色防控技术已经在生产中大面积应用。2009年,为了减缓化学农药的残留、污染,作为玉米主产区的黑龙江省开展了多项玉米螟绿色防控技术,其中,田间释放赤眼蜂寄生玉米螟卵应用广泛,防治效果在50%以上,杀虫灯诱杀玉米螟越冬成虫,防治效果在60%;性诱剂昆虫信息素诱杀玉米螟成虫,防治效果在60%;在玉米发育的小喇叭口期,喷洒苏云金杆菌防治低龄幼虫,防治效果在70%。赤眼蜂防治玉米螟可减少化学农药使用量,有效避免农产品农药残留和环境污染[3-4]。2010年,四川省采用性诱剂、白僵菌、频振式杀虫灯等一系列绿色防控技术进行玉米螟防治的试验和示范,防治效果分别达58.21%、75.78%、60.82%;通过试验示范,减少了化学杀虫剂的应用,明显地降低了害虫的种群数量。对利用频振式杀虫灯+白僵菌组合应用防治玉米螟进行了大面积示范应用,防治效果达85%以上[5]。单独使用某项绿色防控技术没有化学防治的速效性,易受外部环境因素的影响,有一定的局限性,在玉米螟发生严重危害的地区,单一绿色防治技术的防效未得到农民的认可[4-5]。在玉米发育的小喇叭口期(玉米8~9叶期),可以在玉米心叶中投放化学药剂颗粒剂防治玉米螟,该方法属于化学防治技术,防治害虫见效快,防治效果好,但容易产生残留、污染,该项技术还没有实现机械化作业,需要人工投放颗粒剂,由于人工雇佣费用高、作业效率低,这项技术应用面积不大。

笔者采用绿色防控技术防治玉米螟,减少化学农药滥用导致害虫猖獗危害及生态环境污染,合理组合应用物理防治、天敌昆虫释放、昆虫信息素引诱、微生物杀虫剂喷施多种技术措施,控制农业害虫危害,在黑龙江省龙江县山泉镇、杏山镇、龙兴镇、七棵树镇玉米螟常年发生较重地区,开展玉米螟综合防治技术的研究,通过4项绿色防控技术的综合应用,可减少害虫虫源基数,在害虫卵期消灭害虫,杀死低龄害虫,大幅度提高对害虫的防治效果,为玉米优质、高效生产提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

投射式杀虫灯运用玉米螟成虫对特定波长光线的趋光性,高效灯管作为发出特定波长的光源,引诱害虫成虫扑向光源,滑落至杀虫灯装置下面的收集桶[6],由北京丰茂植保机械有限公司生产。玉米螟性诱剂诱芯,是杯状橡皮塞,1个橡皮塞约含有1 mg玉米螟性诱剂,由北京中捷四方生物科技有限公司生产。赤眼蜂种为松毛虫赤眼蜂( Trichogramma dendrolimi ),蜂卡羽化率95%,单卵出蜂数75头左右,由黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院生产。苏云金杆菌( Bacillus thuringiensis, Bt)为50 000 IU/mg可湿性粉剂,由湖北康欣农用药业有限公司生产。喷洒苏云金杆菌粉剂药械为植保无人机,由深圳市大疆创新科技有限公司生产。

1.2 试验地概况

玉米种植品种为先玉696,种植密度为59 000株/hm2,试验田间管理同当地常规生产田,试验点不使用试验处理外的措施防治玉米螟。试验地点上一年玉米螟重发生,2019年秋季、2020年春季,在各试验点防治区域范围内,每個区域随机选择4点玉米秸秆垛,每个点剖秆调查100株玉米秆。试验地点山泉镇越冬基数平均百秆活虫为203.8头,杏山镇越冬基数平均百秆活虫为212.2头,龙兴镇越冬基数平均百秆活虫为201.5头,七棵树镇玉米螟越冬基数平均百秆活虫为204.5头,各试验点玉米螟越冬基数总平均百秆活虫205.5头,冬后基数总平均百秆活虫181.5头,总平均越冬存活率88.3%。

1.3 试验方法

防治试验于2020年4月在龙江县山泉镇、杏山镇、龙兴镇3地进行开展,试验地点在山泉镇、杏山镇、龙兴镇村屯周边,每个试验点防虫面积100 hm2,每个试验点均进行综合技术防治。在七棵树镇设置为不防治玉米螟的对照区,为保障试验的精确性,不防虫对照区的生产条件、田间管理技术与防治试验区保持一致,防治区与对照区地理位置相距11 km以上,不防虫对照区的面积达100 hm2。①在6月5日—7月31日,开灯诱杀玉米螟成虫,在试验点的玉米秸秆垛附近区域,相隔200 m安放杀虫灯1个,每个玉米螟试验点放置20台杀虫灯,杀虫灯上部悬挂诱芯架,诱芯架上放入性诱剂诱芯,玉米螟诱芯的更换周期为20 d,每台杀虫灯对玉米螟防控面积为6 hm2,相隔3 d换水,清除死亡的玉米螟成虫;②在7月1—8日,于玉米螟田间产卵初始阶段,田间放置赤眼蜂蜂卡,每1 hm2羽化出蜂约27万头,分2次放置蜂卡,在放置蜂卡时,选择玉米的上部叶片,将叶片顺着主脉伸展方向卷成一个小圆筒,把蜂卡用牙签固定在卷叶内,第一次(7月1日)放蜂13.5万头/hm2(45个蜂卡),即每222 m2玉米田放置1个赤眼蜂蜂卡,每1个蜂卡能羽化出蜂3 000头,第二次(7月8日)放蜂13.5万头/hm2(45个蜂卡),与第一次方法相同;③在 7月18—23日,玉米螟田间螟卵孵化初始阶段,低龄害虫即将蛀茎为害时,使用植保无人机喷施苏云金杆菌粉剂,施用量为50 000 IU/mg可湿性粉剂375 g/hm2,对水量45 L/hm2。

1.4 调查项目与方法

1.4.1 防效调查。

在9月25日,进行剖秆调查防治效果,在防治区域的3个村及对照区域的1个村,分别随机选取4块地调查,每1块地调查面积为1 hm2,对角线法5点取样,各点剖秆调查20株玉米植株,每个试验村屯调查玉米植株400株。调查项目:玉米螟活虫数量、玉米螟虫孔数量、被害植株数量,通过计算百株活虫、被害株率、虫口减退率、虫孔减退率、被害株减退率,统计平均防治效果。

虫口减退率=(对照区百株活虫数-防治区百株活虫数)/对照区百株活虫数×100%

虫孔减退率=(对照区百株虫孔数-防治区百株虫孔数)/对照区百株虫孔数×100%

被害株减退率=(对照区被害株率-防治区被害株率)/对照区被害株率×100%

平均防治效果=(虫口减退率+虫孔减退率+被害株减退率)/ 3

1.4.2 产量调查。

在防治效果调查期间,进行产量损失调查,调查项目包括穗上折株数、穗下折株数和虫蛀穗柄株数,根据调查项目,计算秆受害率、上折株率、下折株率和穗柄受害株率,计算不同防治区域的产量损失率和挽回产量损失率。

产量损失率=5.84%×秆受害率+11.4%×上折株率+321%×下折株率+13.0%×穗柄受害株率[7]

挽回产量损失率=对照区产量损失率-防治区产量损失率

在玉米螟防治区域和不防治的对照区,进行田间测产,每个试验村屯地点选择4个地块,在各地块随机选取5个点,每个点5 m2,玉米果穗进行脱粒,然后称重,测量籽粒含水量,计算玉米安全水分产量。

1.5 玉米螟综合防治技术经济实用性评价

对不同试验点的玉米螟综合防治技术防效进行对比,计算玉米增产率、增产量、防治技术的挽回产量损失率,比较综合防治技术的投入成本与效益增加额,计算投入产出比,对防控技术的经济实用性进行评价。

2 结果与分析

2.1 综合防治的防治效果

在玉米螟重发生区,山泉镇、杏山镇、龙兴镇3点试验综合防治玉米螟的效果,通过秋季剖秆调查,3个防治区及不防治玉米螟对照区玉米被害株率分别为14.8%、15.5%、13.3%、100%,百秆幼虫存活数分别为9.5、11.7、10.3、183.5,百秆虫孔数分别为18.6、24.8、19.5、3245,对照区被害株率、百秆幼虫存活数、百秆虫孔数均高于3个防治区,3个全程绿色防控区的平均防治效果均达90%以上(表1)。

2.2 综合防治挽回产量损失

在山泉镇、杏山镇、龙兴镇玉米螟防治区及对照区的产量损失率分别为1.9%、2.0%、18%、17.3%,对照区产量损失率高于3个防治区,3个防治区挽回产量损失率分别为15.4%、15.3%、15.5%。防治区玉米秆受害率、穗上折率、 穗下折率、 穗柄受害率均低于对照区,防治区玉米挽回产量损失率均在15%以上(表2)。

2.3 综合防治的增产效果

经试验区与对照区实收测产,山泉镇、杏山镇、龙兴镇玉米螟综合防治试验处理区平均产量分别为11 480.0、11 160.0、11 360.0 kg/hm2,对照区平均产量为9 880.0 kg/hm2,防治区均高于对照区。3个防治区分别比对照增产16.2% 、13.0%、14.9%,在玉米螟重发生区,通过对玉米螟综合防治,玉米增产率达13%以上(表3)。

2.4 综合防治玉米螟的经济效益

2.4.1 综合防治技术成本构成。

在玉米田周边,秸秆垛旁边,安放杀虫灯,再利用杀虫灯作为放置支架,在其上面加挂玉米螟专用性诱剂,诱杀害虫,减少虫源基数,杀虫灯与玉米螟诱芯成本18.00元/hm2,维护杀虫灯与玉米螟诱芯人工费为22.50元/hm2;在玉米螟产卵期,释放赤眼蜂,破坏害虫虫卵,田间放置赤眼蜂蜂卡人工费为7.50元/hm2,赤眼蜂蜂卡需要支出37.50元/hm2;在玉米螟幼虫孵化期,喷施苏云金杆菌粉剂,杀灭低龄害虫,植保无人机喷施Bt可湿性粉剂防治玉米螟机械及工时费成本需要90.00元/hm2,Bt药剂需要75.00元/hm2。应用4项绿色防治技术综合防治玉米螟需要投入250.50元/hm2(表4)。

2.4.2 综合防治技术经济效益。

综合防治玉米螟投入总成本250.50元/hm2。3个防治区增加玉米产量分别为1 600.0、1 280.0、1 480.0 kg/hm2,玉米价格按1.5元/kg计算,3个防治区分别增加纯效益2 149.5、1 669.5、1 969.5元/hm2,投入产出比均大于1∶6。玉米螟3道防线全程防控的防治效果达90.2%~91.7%,投入产出比高,能取得较大的经济效益,具有更大的实用性(表4)。

3 结论与讨论

在防治区域的玉米秸秆垛周围,设置投射式杀虫灯加挂玉米螟性诱剂,诱杀害虫的成虫,减少害虫的虫源基数;在玉米螟产卵期,释放赤眼蜂,破坏害虫虫卵;在玉米螟幼虫孵化期,喷施苏云金杆菌粉剂,消灭低龄害虫。玉米螟发生危害严重的玉米种植区域,在玉米螟越冬代成虫的羽化期、产卵期、幼虫期孵化初期,玉米螟的3个发育阶段,采用绿色防控技术综合防治玉米螟,防治效果很好,平均防治效果都达90%以上。采用玉米螟综合防治技术,高效控制了玉米螟害虫危害,在3个防治区域平均玉米挽回产量损失率15.4%,3个防治区域比对照区域平均增产14.7%,3个防治区域平均投入产出比1∶7.6。在控制农业害虫危害,获得较大经济效益的同时,没有农药残留和污染,保护了生态环境。

2013年,黑龙江省青冈县分别使用田间释放赤眼蜂技术、喷施苏云金杆菌粉剂技术、投射式杀虫灯技术防治玉米螟,通过田间调查,田间释放赤眼蜂平均防治效果为56%,投射式杀虫灯的防治效果为53.5%,高秆喷雾机喷洒苏云金杆菌粉剂防治效果为67.4%[8]。投放颗粒剂、安置杀虫灯、释放赤眼蜂等单项技术,对玉米螟的防治效果,受某些因素的影响,效果难以保证[4],对生产所需要的更高防治效果的要求并不能满足。2014年,四川省通过对玉米螟绿色防控技术不同组合应用,对田间防治效果进行了测定,杀虫灯+赤眼蜂、杀虫灯+性诱剂、赤眼蜂+性诱剂、赤眼蜂+白僵菌4项组合防治技术的平均防治效果分別为57.46%、57.43%、6578%、79.09%[9]。2010年,黑龙江应用投射式杀虫灯+释放赤眼蜂+白僵菌封垛的技术集成防治玉米螟,防治效果达70%以上,玉米增产10%[10]。该试验在玉米螟的3个不同发育时期,采用相应的绿色防治技术控制害虫,不同防治技术协调应用,在不同的时段发挥作用,不同防治技术相互之间没有不良影响,把害虫种群数量控制在引起经济损失的数量水平以下,提高了对害虫的防治效果,减少了化学农药在田间的使用量。

该综合防治技术针对玉米主产区化学农药滥用导致害虫猖獗危害及生态环境污染加重的状况,合理组合应用物理防治、天敌昆虫释放、昆虫信息素引诱、微生物杀虫剂喷施多种技术措施,充分发挥多种技术措施间的时空组合效能,覆盖害虫发生发展的各个阶段,实现多种技术措施优势互补,最大化发挥防治措施的持续控害效能,并且综合防治技术田间应用简单、方便、高效,是实现玉米优质、高效生产的有力保障。

玉米螟成虫羽化大多数在夜间进行,19:00—22:00是玉米螟成虫羽化高峰期,玉米螟成虫交尾大多数在03:00—04:00进行,玉米螟成虫具有趋光性,因此可以田间设置黑光灯进行诱杀[11-12]。在黑龙江省的6、7月,19:00—20:00、03:00—04:00这2个时段内,光线还比较充足,投射式杀虫灯的灯光诱杀作用因此而减弱。该试验应用了投射式杀虫灯加挂性诱剂的防治措施,在光照充足,光波引诱的物理防治作用减弱时,采用性诱剂——昆虫信息素引诱害虫,光诱、性诱双重作用,提高防效,并且性诱剂利用杀虫灯作为放置支架,节省了设备费、人工费。

温度、光照、湿度等因素是影响玉米螟发育的主要因素,当春季出现阶段性低温(倒春寒)时,玉米螟个体之间发育参差不齐,玉米螟产卵的时期相差很大,田间释放赤眼蜂的防治效果受到较大的影响,由于赤眼蜂是寄生蜂,只有在农林害虫卵期释放赤眼蜂,才能发挥高效的生物防治效果[13];在释放赤眼蜂期间,天气高温、干旱,田间湿度过小,这些气候因素会降低赤眼蜂的羽化率,影响防治效果,通常情况下,防治效果仅为60%~70%[14-15]。赤眼蜂虽能够寄生消灭大量的玉米螟螟卵,受到螟卵发育阶段等多种因素的影响,有10%~30%的玉米螟螟卵不能够被寄生,没有被寄生的螟卵,还可以发育成为幼虫,还会造成危害,在低龄幼虫时期,田间喷施苏云金杆菌粉剂,可将未被寄生螟卵发育的害虫杀死,防治效果进一步提高[16]。2010年,通过对四川、内蒙古、黑龙江绿色防控玉米螟防治效果的调查,释放天敌昆虫赤眼蜂平均防治效果达65%,苏云金杆菌+赤眼蜂平均防治效果达70%,杀虫灯+苏云金杆菌+赤眼蜂平均防治效果达75%[17]。该试验采用植保无人机喷洒苏云金杆菌杀灭残余玉米螟螟卵孵出的低龄害虫,提高了防治效果,满足玉米生产优质、高效的生产需求。

黑龙江省作为全国重要的绿色食品生产基地,对于农作物病虫害的绿色防治技术需求强烈[18]。应用该试验玉米螟综合防治技术,不施用化学农药,多个时段内,消灭玉米螟害虫,提高了防治效果,减少了农田化学农药的使用量,玉米螟危害能够达到高效控制,不伤害天敌生物,减少生态环境污染,提高粮食产量,保障食品的品质安全,能有效促进玉米产业发展,取得较大的经济、生态效益。

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