6种植物源农药防治波纹杂毛虫林间药效分析

洪宜聪

(福建省沙县林业局，福建 三明 365050)

波纹杂毛虫(KunugiaundansWalker)隶属鳞翅目(Lepidoptera)枯叶蛾科(Lasiocampidae)杂毛虫属(Cyclophragma)，主要分布于湖南、浙江、安徽、湖北、江苏、福建、广西、贵州、陕西、四川等省。该虫食性杂，主要危害湿地松(PiunselliottiiEngelm)、火炬松(PinustaedaL.)、马尾松(PinusmassonianaLamb.) 、油茶(CamelliaoleiferaAbel.)、柏木(ChamaecyarisfunebrisEndl)、麻栎(QuercusacutissimaCarr.)等。在福建省该虫主要取食马尾松针叶，影响马尾松生长，严重发生可将针叶食尽，导致成片马尾松林枯死。有诸多防治方面的因素使林农产生困惑，如果使用化学农药将会产生毒性残留、污染环境、药害和抗药性等问题，选用无公害药剂又将面临药剂如何选择、最佳配比度、用药量和最适施药技术的确定等新问题。

植物源农药是指利用植物组织经加工、或提取及人工合成活性成分加工而成的农药，具有对人类及动物等非靶标对象低毒，对周边环境和生态环境安全等特点[1]。将植物源农药广泛应用于林木害虫防治是当前林业生产上急需解决的课题，它可减少害虫防治产生环境污染，对生态文明建设意义重大。近年来已有学者报道了植物源农药应用于林木害虫防治，特别是应用于防治竹类食叶害虫，乐兴钊[2]报道了喷烟施药防治黄纹竹斑蛾(AllobremeriaPlurilineataAlberti)幼虫的效果，许春枝[3]报道了防治竹斑蛾(ArtonafuneralisButler)幼虫的效果，花爱梅[4]报道了防治黑竹缘蝽(NotobitusmeleagrisFabricius)的效果，茅隆森[5]则报道了防治淡竹毒蛾(PantanasimplexLeech)的效果。迄今尚未见有关植物源农药林间防治波纹杂毛虫最佳配比度和用药量的报道。

南方复杂的丘陵山地林情给有害生物防治工作平添了很大困难，受林情地势影响，传统常规的施药技术常常不可避免地产生施药遗漏区域，造成防治效果不佳且人工费用剧增等问题。空中施药是克服上述困难的技术手段之一，但现有的空中施药技术即飞机喷药却受地勤设施和防治面积等因素限制难以推广，如对小面积虫源地的施药防治、防治区域离机场位置较远等。随着科学技术的快速发展，无人机已广泛应用于有害生物防治领域，目前已有应用于农田等农业病虫防治方面的报道，有关无人机在林木有害生物防治方面的报道不多。将无人机施药技术用于林业有害生物防治势在必行，无人机具有体积小巧、操作便捷、工效高、省时节力降费的优点，可克服丘陵山地复杂的林情地势给防治工作带来的困难，对于推动林木虫害防治施药技术的发展意义重大。本研究开展无人机喷施6种植物源农药防治试验，筛选用于有效控制波纹杂毛虫的植物源药剂，优选出林间应用最适剂型、最佳配比度和用药量及相适的施药技术，揭示植物源农药防治波纹杂毛虫的关键技术，以期为波纹杂毛虫无公害防治提供科技支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验区位于福建省沙县(北纬26°06′—26°41′、东经117°32′—118°06′)的马尾松纯林，林分地处山地丘陵，海拔340～550 m，属亚热带季风气候，年均气温15.6～19.6 ℃，极端最低气温-7.1 ℃，极端最高气温40.1 ℃，≥10 ℃年积温4478～5859.2 ℃，年无霜期308 d，年降水量在1510～1840 mm[6-8]。试验林分为15～18年生马尾松用材林和马尾松种子园，防治靶标昆虫是波纹杂毛虫3龄幼虫，虫口密度62～126头·株-1，虫株率为58%～91%，试验区面积为192.6 hm2，试验地概况详见表1。

表1 研究试验地概况

1.2 试验昆虫来源

供试的波纹杂毛虫幼虫来自野外马尾松林间采集波纹杂毛虫卵块，在幼虫孵化后，置于温度(27±1) ℃，相对湿度75%，光照时间14 h·d-1条件的培养箱内，用新鲜未施药的马尾松针叶饲养，当幼虫发育至3龄时，挑选个体大小相近的健康幼虫，根据试验方案分至各虫笼饲养备试。

1.3 研究器材与药剂

器材：用铝合金材和100目铝纱网制成正方形的养虫笼，边长均15 cm，用100目铝纱网制成圆筒状的套笼，长为70 cm，直径为30 cm，两头各缝上纱布，长30 cm；HWS-2000FT恒温恒湿培养箱(上海丙林电子科技有限公司)；大疆T20植保无人机(额定载荷20 L，最大喷幅7.0 m，配喷嘴SX110015VS，最大流量4.8 L·min-1，最大起飞重量47.5 kg，深圳市大疆创新科技有限公司)；宏大6HYC-42A/B型手提式烟雾机(南通宏大机电制造公司)。

植物源农药：1.3%苦参碱可溶液(天津益农生物科技公司)；0.6%印楝素乳油(九康生物科技公司)；0.5%藜芦碱可溶液(河北广盛生物科技公司)；1%苦参·藜芦碱可溶液(陕西先农生物科技公司)；1.2%烟碱·苦参碱乳油(中农田丰生物科技公司)；4%鱼藤酮乳油(河北天顺生物公司)。

辅助制剂：环保型油悬浮热烟雾剂(安徽斯贝特生物科技有限公司)；蜻蜓飞来飞防专用增效剂(江苏克胜集团股份有限公司)。

1.4 研究方法

1.4.1 标准地设置与试验准备 采用“对角线”法，在预定试验林设立0.067 hm2的标准地若干个，随机选取15株马尾松并选定标准枝套笼，笼中放入波纹杂毛虫幼虫，每个处理20头幼虫。

1.4.2 喷雾防治 按毒力测定结果将参试药剂分别配制适当的浓度：4%鱼藤酮乳油、1%苦参·藜芦碱可溶液、0.6%印楝素乳油设700倍、1000倍、1300倍3个水平[9-10]，分别称为Ⅰ水平、Ⅱ水平、Ⅲ水平；1.3%苦参碱可溶液、1.2%烟碱·苦参碱乳油设1000倍、1300倍、1600倍[11]3个水平，分别称为Ⅰ水平、Ⅱ水平、Ⅲ水平；0.5%藜芦碱可溶液设600倍、800倍、1000倍3个水平[12]，分别称为Ⅰ水平、Ⅱ水平、Ⅲ水平。

2019年5月8—11日，天气多云，于6∶00—9∶30(风速1级、空气湿度73%)，采用无人机喷施配制好的1.3%苦参碱可溶液、0.6%印楝素乳油、0.5%藜芦碱可溶液、1%苦参·藜芦碱可溶液、1.2%烟碱·苦参碱乳油、4%鱼藤酮乳油，加入300 mL·hm-1飞防专用增效剂，药剂用量均为900 mL·hm-1，3次重复，以仅喷与药剂等量的“清水+飞防专用增效剂”作为对照林分。无人机航线作业参数设为：飞行速度2.1 m·s-1，定高6.5 m、药液用量60 L·hm-1、喷头流量为4.6 L·min-1。

1.4.3 喷烟防治 将适于喷烟的1.2%烟碱·苦参碱乳油和1.3%苦参碱，按药剂与烟雾剂容积比配制为1∶12、1∶9、1∶6等3个水平[13]。于2019年5月8—12日(天气多云，空气湿度71%，0级风速)，4∶30—6∶10(气温呈逆增时段)运用背负式烟雾机喷施，2种药剂用药量均是750 mL·hm-2。在远离施药区2000 m外的马尾松林，仅喷施烟雾剂作为对照。

1.4.4 喷药效果分析 分别于施药前、后5 d，开展林间防治效果检查，调查施药林分波纹杂毛虫幼虫的虫口数量和有虫株率，对比施药前、后林分虫情数量的变化，分析农药对幼虫的影响[14]。

1.4.5 数据处理与分析 药后每隔24 h统计波纹杂毛虫幼虫死亡率，在幼虫死亡率达95%以上，停止试验并计算防治效果[15]。防治效果(%)=(处理区虫口减退率-对照区虫口减退率)÷(100-对照区虫口减退率)×100。运用SPSS 17.0软件分析处理试验获取的数据，运用新复极差法在P<0.05水平下进行显著性分析，检验农药防治效果的差异性[16]。

2 结果与分析

2.1 喷雾防治效果

2.1.1 药后不同时长的防效分析 6种植物源农药对波纹杂毛虫幼虫的防效分析见表2。无人机施药后2 d，各药剂的防治效果差异较大，以1.2%烟碱·苦参碱乳油、1.3%苦参碱可溶液防效最好，有2个浓度防效达75%以上；以0.5%藜芦碱可溶液防效最差，防效低于71%。各药剂的防治效果从高到低依次为1.2%烟碱·苦参碱乳油>1.3%苦参碱可溶液>1%苦参·藜芦碱可溶液>0.6%印楝素乳油>4%鱼藤酮乳油>0.5%藜芦碱可溶液。表明参试植物源农药药效发挥有显著差异。

表2 6种植物源农药对波纹杂毛虫幼虫的防效分析

表2(续)

2.1.2 不同药剂的防效分析 从表2、图1～图3可知，相同的药后时间，各药剂间存在防效差异。方差分析结果表明，药后2 d，在防治效果上，1.2%烟碱·苦参碱乳油、1.3%苦参碱可溶液与1%苦参·藜芦碱可溶液、0.6%印楝素乳油、4%鱼藤酮乳油、0.5%藜芦碱可溶液间存在显著差异，1.2%烟碱·苦参碱乳油与1.3%苦参碱可溶液间无显著差异；1%苦参·藜芦碱可溶液、0.6%印楝素乳油、4%鱼藤酮乳油与0.5%藜芦碱可溶液间存在显著差异，1%苦参·藜芦碱可溶液、0.6%印楝素乳油、4%鱼藤酮乳油相互间差异不显著。药后4 d，各药剂的防治效果均达90%以上，各药剂间的防效均无显著差异。表明1.2%烟碱·苦参碱乳油、1.3%苦参碱可溶液2种药剂有相同药效，药效发挥相对快，杀虫力强；1%苦参·藜芦碱可溶液、4%鱼藤酮乳油、0.6%印楝素乳油等3种药剂也有相同药效，药效发挥相对一般，杀虫力较强；0.5%藜芦碱可溶液药效较差，发挥较迟缓。

图1 6种植物源农药对波纹杂毛虫幼虫的防效分析(Ⅰ水平)

图2 6种植物源农药对波纹杂毛虫幼虫的防效分析(Ⅱ水平)

图3 6种植物源农药对波纹杂毛虫幼虫的防效分析(Ⅲ水平)

2.1.3 药剂不同浓度的防效分析 从图4～图9可知，施药后3 d，1.2%烟碱·苦参碱乳油、1.3%苦参碱可溶液的1600倍液，1%苦参·藜芦碱可溶液、4%鱼藤酮乳油、0.6%印楝素乳油的1300倍液，0.5%藜芦碱可溶液1000倍液的防治效果均较差。方差分析结果表明，1.2%烟碱·苦参碱乳油、1.3%苦参碱可溶液的1600倍液均与其相应的1000倍、1300倍液间差异显著，而1000倍液与1300倍液间无显著差异。1%苦参·藜芦碱可溶液、4%鱼藤酮乳油、0.6%印楝素乳油的1300倍液与其相应的700倍液、1000倍液间的防治效果有显著差异，而700倍液与1000倍液则无显著差异。0.5%藜芦碱可溶液1000倍液与600倍液、800倍液间的防治效果亦有显著差异，而600倍液与800倍液则无显著差异。表明6种植物源农药均有1个浓度水平防治效果不佳，农药防治效果与其浓度关系密切。

图4 不同浓度的1.2%烟碱·苦参碱可溶液对波纹杂毛虫幼虫防效分析

图5 不同浓度的1.3%苦参碱可溶液对波纹杂毛虫幼虫防效分析

2.1.4 药剂最佳使用浓度 从图4～图9可知，6种药剂的3个浓度水平在防治效果上有差异，说明农药配比度决定了杀虫效果。药后6 d，参试药剂的各个配比浓度的防治效果均为85%以上，根据“农药田间药效试验准则”[16]，防治效果评价时间为药后3 d。

图6 不同浓度的4%鱼藤酮乳油对波纹杂毛虫幼虫防效分析

图7 不同浓度的1%苦参·藜芦碱可溶液对波纹毛虫幼虫的防效分析

图8 不同浓度的0.6%印楝素乳油对波纹杂毛虫幼虫的防效分析

图9 不同浓度的0.5%藜芦碱可溶液对波纹杂毛虫幼虫防效分析

从图4～图5可得，1300倍液为1.2%烟碱·苦参碱乳油和1.3%苦参碱可溶液等2种农药的田间最佳配比度。从图6～图8可得，1000倍液为1%苦参·藜芦碱可溶液、4%鱼藤酮乳油、0.6%印楝素乳油等3种农药的田间最佳配比度。从图9可得，800倍液为0.5%藜芦碱可溶液的田间最佳配比度。

从图4～图9可知，施药区与对照区在防治效果上存在极显著差异，表明6种植物源农药防效好，杀虫力强。采用1%苦参·藜芦碱可溶液、4%鱼藤酮乳油、0.6%印楝素乳油、1.2%烟碱·苦参碱乳油、1.3%苦参碱可溶液、0.5%藜芦碱可溶液等6种植物源农药，运用喷雾技术防治波纹杂毛虫幼虫，对害虫致死作用强，防治效果十分理想，可推广应用于生产。

2.2 喷烟防治试验

2.2.1 2种农药不同浓度配比的防效分析 2种植物源农药对波纹杂毛虫幼虫喷烟效果见表3。运用烟雾机施放1.2%烟碱·苦参碱乳油、1.3%苦参碱可溶液，3 d后幼虫开始大量死亡，2种药剂的1∶6、1∶9配比的防治效果均超过89.6%。

表3 2种农药对波纹杂毛虫幼虫喷烟效果分析

方差分析表明，在2种植物源农药喷烟防治效果上，其1∶12与1∶6、1∶9浓度配比均存在极显著差异，而1∶6与1∶9浓度配比间无显著差异。1.2%烟碱·苦参碱乳油、1.3%苦参碱可溶液喷烟防治波纹杂毛虫幼虫，其1∶6和1∶9配比度杀虫作用强，表现出上佳的防治效果，而1∶12配比度防效差。表明2种农药的防治效果取决于配比度。

2.2.2 药剂最佳配比度分析 从表3可知，相同配比水平的1.2%烟碱·苦参碱乳油、1.3%苦参碱可溶液在防治效果上无显著差异，表明2种农药有相似的杀虫功效。药后3 d，2种药剂的1∶6和1∶9配比水平的防效均在85%以上；药后6 d，防治效果均达100%。根据“农药田间药效试验准则”[16]，评价防治效果时间为药后3 d。1.2%烟碱·苦参碱乳油、1.3%苦参碱可溶液喷烟的最佳林间浓度配比均为1∶9，即原药与烟雾剂的容积比以1∶9为宜。

2.2.3 喷烟与喷雾防效对比分析 从表3可知，应用喷烟技术施放1.2%烟碱·苦参碱乳油、1.3%苦参碱可溶液，药后2 d的防治效果均在81%以上；从图4～图5可知，应用喷雾技术施放相同药剂，相同时长其防治效果仅为75%～78%，效果稍差；药后不同的时长均有相同趋势，只是相差幅度小些。应用喷烟技术施放1.2%烟碱·苦参碱乳油、1.3%苦参碱可溶液，药后5 d的1∶6、1∶9配比水平的防效均达到100%；而喷雾技术则需延后1 d防效才达到100%。表明喷烟技术对害虫的致死作用较快，防效比喷雾好。

2.3 药后林分虫口密度分析

药后5 d，分别在各施药区和对照区的林分开展虫口密度调查，统计虫口数量和有虫株率。从表4、表5可知，药后5 d各施药区马尾松林的波纹杂毛虫幼虫的虫口数量和有虫株率均大幅下降。除在喷雾施放1300倍的1%苦参·藜芦碱可溶液、0.6%印楝素乳油、4%鱼藤酮乳油的林分，喷雾施放1600倍浓度的1.2%烟碱·苦参碱乳油、1.3%苦参碱可溶液的林分，喷雾施放1000倍的0.5%藜芦碱可溶液的林分，以及喷烟施放1∶12配比度的1.3%苦参碱可溶液、1.2%烟碱·苦参碱乳油的林分中，发现尚有一定数量的波纹杂毛虫幼虫外，其余各施药林分均很少或没有发现波纹杂毛虫幼虫。

表4 林间喷雾防治波纹杂毛虫幼虫的效果

表5 林间喷烟防治波纹杂毛虫幼虫的效果

3 结论与讨论

波纹杂毛虫近年来成为马尾松主要食叶害虫，对马尾松安全构成很大威胁。施用1%苦参·藜芦碱可溶液、4%鱼藤酮乳油、0.6%印楝素乳油、1.2%烟碱·苦参碱乳油、1.3%苦参碱可溶液、0.5%藜芦碱可溶液等6种农药，药后3 d防治效果均达85.3%以上。选用1.2%烟碱·苦参碱乳油、1.3%苦参碱可溶液等2种农药，采用喷烟施药技术防治波纹杂毛虫幼虫，药后3 d防治效果达89.6%以上，这与已报道的化学药剂防治效果相同[18-20]。研究所选用的药剂和施药方法可大幅降低波纹杂毛虫幼虫的虫口密度，表明参试的6种植物源农药均可达到控灾目的。这与杨希等的植物源杀虫剂对杉木扁长蝽(SinorsilluspiliferusUsinger)的防治效果和陈明的苦参碱对黄刺蛾(CnidocampaflavescensWalker)幼虫防治效果等研究结论相同[21-24]。

研究选用的1%苦参·藜芦碱可溶液等6种药剂均属植物源农药，是新型绿色环保杀虫剂，具有很强的胃毒、触杀作用，其杀虫机理以拒食、麻痹、忌避、抑制呼吸作用、遏制其生长及干扰繁殖作用为主。化学药剂施用后在林分中随着时间延长逐渐降低递减到亚致死剂量，在亚致死剂量作用下昆虫会升高抗性酶活力而呈解毒作用[25]。1.3%苦参碱可溶液等6种植物源农药性能稳定，杀虫广谱毒力强，无污染药效期长，施药后不易产生抗药性，在空气与土壤中易于分解，不会污染环境，对施药环境及非靶标动物安全[26-27]。

研究结果表明，选用的6种药剂对林分中的益虫益鸟安全，它们只对靶标昆虫产生作用，不会危及益鸟和益虫的生存。具有低毒、高效、持续期长、无残留和与环境友好等特点，符合维持生态可持续发展要求，可广泛用于生产防治，解决长期滥用化学农药产生严重的“3R”问题，即抗药性、再增猖撅、残留，维持林分的生物多样性。这与相关研究相映证[28]。

本研究将喷烟施药技术引入地形复杂和水源匮乏林分，取得较好的防治效果。喷烟施药技术具有防治工效高、操作简单和成本低的优点，该施药技术可解决丘陵山地树高林密、地形复杂和水源匮乏等条件给防治工作添加的困难，相比于喷粉、喷雾等措施可降低防治工作强度，省却较多的工作量，它不仅解决了昂贵的防治工资问题，降低防治成本，还克服了药后降雨对药效影响的问题[29]。但是喷烟技术对施药时的气象条件要求较独特，在一定程度上限制了作业的时机，在生产实际应用中可因地制宜地选用。

将无人机施药技术引入地形复杂等林分，取得较好的防治效果。无人机施药技术具有防治工效高、操作简单等优点，亦可解决丘陵山地树高林密、地形复杂和水源匮乏等条件给防治工作添加的困难。与喷雾等人工地面施药技术相比，可降低防治工作强度，节省大量的防治工作量，解决防治工资昂贵的问题，大幅降低防治成本，可适用于各种自然条件的防治工作，同时无人机施药是按预先航拍的轨迹施药，不会产生遗漏区域，可解决常规施药技术产生漏药区这一技术难题，生产上应大力推广。

本研究发现，0.5%藜芦碱可溶液800倍液、1%苦参·藜芦碱可溶液1000倍液喷雾防治波纹杂毛虫幼虫，药后3 d的防治效果分别为85.3%、87.2%，表现出较好的防效，其属2种混合药剂，是否存在药效增效变化，有待于下阶段进一步开展研究。

波纹杂毛虫幼虫呈聚集为害，暴发性强，食量大，且常咬断针叶造成许多碎针叶，危害度高，严重影响马尾松的健康生长。在制定防治方案时，要从保护森林生态、维护林分的生物多样性出发，选用对森林生态系统破坏最小的农药，采用最佳浓度配比和用药量，因地制宜运用恰当的施药技术，制定好科学的防治措施[30]。本研究的6种植物源农药对波纹杂毛虫幼虫防治效果明显，可用于林业生产推广应用。