低緯高原甘蔗螟蟲綜合防控技術(shù)集成與應(yīng)用

黃應(yīng)昆，張榮躍，尹炯，王曉燕，單紅麗，李婕，李文鳳，羅志明，倉曉燕

（云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所/云南省甘蔗遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南開遠(yuǎn)661699）

0 引言

糧棉油糖是我國主要農(nóng)產(chǎn)品和國家戰(zhàn)略物資，食糖發(fā)展事關(guān)國家食品安全和農(nóng)民增收。云南是全國第二大糖料基地，常年種蔗330 khm2左右[1]。目前，蔗糖業(yè)是云南邊境地區(qū)精準(zhǔn)扶貧最具成效產(chǎn)業(yè)之一，全省10個(gè)州市49個(gè)縣市產(chǎn)糖，覆蓋蔗農(nóng)600余萬人，蔗區(qū)多為沿邊少數(shù)民族地區(qū)（34個(gè)國家級(jí)貧困縣、21個(gè)邊境縣），區(qū)域內(nèi)貧困人口達(dá)60.66萬人，建檔立卡戶10.1萬戶，2016/2017榨季19.6萬人種蔗脫貧。蔗糖產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為云南邊疆民族地區(qū)產(chǎn)業(yè)扶貧、鄉(xiāng)村振興支柱產(chǎn)業(yè)，其在促進(jìn)邊疆地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、農(nóng)民增收和地方財(cái)政增長中發(fā)揮著重要作用[1]。

云南蔗區(qū)地處低緯高原，甘蔗有害生物種類復(fù)雜多樣，尤其甘蔗螟蟲易隨引種傳播，屬典型鉆蛀性害蟲，逐年擴(kuò)展成為云南蔗區(qū)嚴(yán)重影響甘蔗生產(chǎn)第一大害蟲，蔗農(nóng)和糖企受損極為嚴(yán)重[2-6]。攻克甘蔗螟蟲綜合防控關(guān)鍵技術(shù)難題實(shí)現(xiàn)甘蔗螟蟲綜合防控是促進(jìn)甘蔗產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的根本保障。為此，項(xiàng)目針對(duì)災(zāi)害性螟蟲防控難題，在國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部“現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)（nycytx-024-01-09、CARS-20-2-2和CARS-170303）”、云南省科技廳重點(diǎn)新產(chǎn)品開發(fā)計(jì)劃“甘蔗主要病蟲害防控及新農(nóng)藥研發(fā)(2013BB013)”、臨滄南華科企合作項(xiàng)目“甘蔗蟲害草害科技防控（LT11-12E120810-002和LT12-13E130328-041）”等項(xiàng)目支持下，由云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所牽頭，以低緯高原蔗區(qū)災(zāi)害性螟蟲為對(duì)象，協(xié)同從種群結(jié)構(gòu)、災(zāi)害特性、監(jiān)測預(yù)警、生物制劑及新型高效低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥篩選、綠色防控和控害減災(zāi)關(guān)鍵技術(shù)等方面進(jìn)行深入系統(tǒng)研究，重點(diǎn)研究解決災(zāi)害性螟蟲監(jiān)測預(yù)警時(shí)效性和準(zhǔn)確率以及可持續(xù)控制關(guān)鍵技術(shù)之間兼容性、增效性和持效性等重大科學(xué)技術(shù)問題，以建立符合生態(tài)安全、食糖安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展要求的低緯高原甘蔗螟蟲綜合防控關(guān)鍵技術(shù)并示范推廣，盡快解決甘蔗生產(chǎn)上大面積綜合防控甘蔗螟蟲技術(shù)問題，有效控制甘蔗螟蟲發(fā)生危害，實(shí)現(xiàn)甘蔗螟蟲綜合防控、農(nóng)藥減量控害、甘蔗提質(zhì)增效，為蔗糖業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展提供關(guān)鍵技術(shù)支撐，確保蔗農(nóng)種蔗不受損失，達(dá)到蔗農(nóng)增收、企業(yè)增效、財(cái)稅增長的目的。

1 科技創(chuàng)新點(diǎn)

1.1 首次明確了低緯高原蔗區(qū)螟蟲種類、種群結(jié)構(gòu)及災(zāi)害特性，為綜合防控提供了科學(xué)依據(jù)

調(diào)查確定了低緯高原蔗區(qū)災(zāi)害性螟蟲有：大螟（Sesamia inferensWalker）、二點(diǎn)螟（Chilo infuscatellus Snellen）、黃螟[Argyroploce schistaceana(Snellen)]、臺(tái)灣稻螟（Chilo auriciliaDudgeon）、條螟[Proceras venosatus(Walker)]、白螟（Tryporyza intactaSnellen）共6種，研究指出，外來新蟲種條螟、白螟種群增長快、暴發(fā)成災(zāi)，尤以中后期第4～5代種群數(shù)量大，危害斷尾普遍損失加重，是重點(diǎn)監(jiān)測和防控對(duì)象；查明了6種螟蟲地理分布（表1）、種群結(jié)構(gòu)及危害損失；摸清了生物生態(tài)學(xué)特性及種群演替，揭示了寄主植物多元化、暖冬等是蟲群暴發(fā)及猖獗因子，建立了蟲情檔案，為制定區(qū)域性螟蟲綜合防控技術(shù)與應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)。

1.2 構(gòu)建了低緯高原蔗區(qū)螟蟲種群監(jiān)測技術(shù)體系和預(yù)警監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn)，為綜合防控提供了技術(shù)支撐

準(zhǔn)確及時(shí)的預(yù)測預(yù)報(bào)信息是有效防治蟲害的前提條件。本研究利用成蟲趨性，采用智能型蟲情測報(bào)燈和性誘劑新型誘捕器，研發(fā)了監(jiān)測成蟲動(dòng)態(tài)燈光誘測法與性誘劑誘捕法，研究明確了螟害枯心苗空間分布及抽樣技術(shù)，科學(xué)制定了田間發(fā)育進(jìn)度調(diào)查與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法。在低緯高原蔗區(qū)云南8個(gè)主產(chǎn)州（市）建立了15個(gè)監(jiān)測站點(diǎn)，構(gòu)建了燈誘、性誘與發(fā)育進(jìn)度調(diào)查相驗(yàn)證預(yù)警監(jiān)測技術(shù)體系，對(duì)災(zāi)害性螟蟲種群動(dòng)態(tài)實(shí)施精準(zhǔn)監(jiān)測，適時(shí)掌握蟲情動(dòng)態(tài)，及時(shí)發(fā)布信息，科學(xué)指導(dǎo)防控工作，為綜合防控甘蔗螟蟲提供了技術(shù)支撐、奠定了基礎(chǔ)。

1.3 開發(fā)了低緯高原蔗區(qū)螟蟲飛防精準(zhǔn)施藥技術(shù)，為有效防控后期螟蟲成功開辟了輕簡高效新途徑

針對(duì)傳統(tǒng)人工噴藥防治存在缺陷和甘蔗高稈作物中后期施藥難、勞力缺乏和作業(yè)效率低等問題，從飛防機(jī)型選擇、專用藥及助劑篩選、藥械融合、田間作業(yè)、技術(shù)規(guī)范、規(guī)?；瘧?yīng)用組織模式等層面對(duì)螟蟲飛防技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)開發(fā)示范，分析確定了適宜低緯高原蔗區(qū)的無人機(jī)機(jī)型及飛行技術(shù)參數(shù)（表2）,篩選出無人機(jī)飛防最佳藥劑配方組合和施用技術(shù)（表3），凝練形成了低緯高原蔗區(qū)螟蟲飛防精準(zhǔn)施藥技術(shù)且大面積成功應(yīng)用（2018年推廣應(yīng)用無人機(jī)飛防13 334 hm2），為全面推廣應(yīng)用無人機(jī)飛防甘蔗病蟲常態(tài)化提供成熟全程技術(shù)支撐，推進(jìn)了甘蔗蟲害統(tǒng)防統(tǒng)治進(jìn)程。并申請(qǐng)了“一種防治甘蔗大生長期害蟲的精準(zhǔn)高效施藥方法（申請(qǐng)?zhí)?01710009971.6）”國家發(fā)明專利；制定了云南省甘蔗主要病蟲害無人機(jī)防控技術(shù)指導(dǎo)意見。

表2 開發(fā)的低緯高原蔗區(qū)適宜機(jī)型及飛行技術(shù)參數(shù)Table 2 Suitable drone types andflight technical parameters for sugarcane area in low latitude plateau

表3 篩選的無人機(jī)飛防最佳藥劑配方組合和施用技術(shù)Table 3 Optimal formulation and application techniques of UAVflying defense agent

1.4 研究形成燈誘和性誘誘殺成蟲技術(shù)并規(guī)?；瘧?yīng)用，推進(jìn)了螟蟲綠色防控技術(shù)進(jìn)步

一是科學(xué)利用螟蟲成蟲性誘特性，研究了螟蟲性誘劑新型誘捕器對(duì)甘蔗螟蟲的防控效果及應(yīng)用技術(shù)，優(yōu)化形成了螟蟲性誘劑新型誘捕器誘殺螟蟲成蟲技術(shù)。即在螟蟲成蟲盛發(fā)期（3—7月），每公頃設(shè)3～6個(gè)螟蟲性誘劑新型誘捕器誘殺成蟲，15～20 d更換1次誘芯，適時(shí)清理誘捕器。二是利用螟蟲成蟲強(qiáng)趨光性，研究殺蟲燈在螟蟲防治中的應(yīng)用，通過光源、開燈時(shí)段、掛燈高度、掛燈密度的優(yōu)化選擇，提高殺蟲燈誘蟲防治效果，優(yōu)化形成了頻振式殺蟲燈誘殺螟蟲成蟲技術(shù)。即在螟蟲成蟲盛發(fā)期（3—7月），采用頻振式殺蟲燈誘殺螟蟲成蟲，2～4 hm2安裝1盞燈（單燈輻射半徑100～120 m），安裝高度一般以1～1.5 m為宜(接蟲口對(duì)地距離)，以20：00—22：00時(shí)成蟲活動(dòng)高峰期開燈為佳。幾年來，共引進(jìn)安裝頻振式殺蟲燈2 000余盞，年應(yīng)用面積6 khm2以上。燈誘和性誘誘殺成蟲技術(shù)成功研發(fā)并規(guī)模化應(yīng)用，切實(shí)推進(jìn)了螟蟲綠色防控技術(shù)進(jìn)步。

1.5 成功探索出甘蔗螟蟲綠色防控技術(shù)模式，為甘蔗螟蟲防控開辟了新途徑

選用螟蟲性誘劑新型誘捕器、阿維菌素·蘇云金桿菌和蟲酰肼等生物制劑進(jìn)行田間試驗(yàn)研究。結(jié)果表明，螟蟲性誘劑新型誘捕器與生物制劑阿維菌素·蘇云金桿菌或蟲酰肼結(jié)合使用是防控甘蔗螟蟲理想的綠色防控技術(shù)模式，對(duì)甘蔗螟蟲具有良好的防控效果（表4），為綜合防控甘蔗螟蟲開辟了新途徑，對(duì)推進(jìn)甘蔗病蟲綠色防控，構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型甘蔗病蟲可持續(xù)治理體系具有重要的意義和廣闊的應(yīng)用前景。

1.6 為螟蟲綜合防控創(chuàng)制篩選了高效低毒低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥產(chǎn)品，確定了精準(zhǔn)高效施藥技術(shù)

本研究緊扣甘蔗產(chǎn)業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展目標(biāo)，創(chuàng)新技術(shù)服務(wù)模式，以企業(yè)為主體、產(chǎn)業(yè)為導(dǎo)向，攜手建立甘蔗病蟲害防控戰(zhàn)略合作關(guān)系，開展科企合作，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合?？破蠛献饕浴翱茖W(xué)植保、公共植保、綠色植保”為理念，以“蔗農(nóng)需要就是我們努力方向”為驅(qū)動(dòng)，以“現(xiàn)代科技提升產(chǎn)業(yè)競爭力”為目標(biāo)，創(chuàng)建了“配方篩選、試驗(yàn)示范、藥效調(diào)查、測產(chǎn)驗(yàn)收、效益分析、殘留檢測”藥劑篩選六步法評(píng)價(jià)體系，成功獲得新型農(nóng)藥產(chǎn)品5個(gè)、篩選出高效低毒低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥產(chǎn)品8個(gè)，并制定相關(guān)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3個(gè)。其中，新型農(nóng)藥產(chǎn)品3.6%殺蟲雙顆粒劑榮獲2014年植保產(chǎn)品貢獻(xiàn)獎(jiǎng)，8%毒·辛顆粒劑榮獲2015年中國植保市場殺蟲劑暢銷品牌產(chǎn)品和綠色食品使用證。通過多年多點(diǎn)多次試驗(yàn)示范和大面積應(yīng)用生產(chǎn)驗(yàn)證顯示，獲得5個(gè)新型農(nóng)藥產(chǎn)品：3.6%殺蟲雙顆粒劑、8%毒·辛顆粒劑、70%噻蟲嗪種子處理可分散粉劑、10%殺蟲單·噻蟲嗪顆粒劑、1%蘇云金桿菌（Bt）·噻蟲胺顆粒劑，和篩選8個(gè)高效低毒低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥產(chǎn)品：90%殺蟲單可溶粉劑、20%阿維菌素·殺螟松乳油、72%蘇云·殺單可濕性粉劑、8%氯氟氰·甲維鹽懸浮劑、30%氯蟲·噻蟲嗪懸浮劑、40%氯蟲·噻蟲嗪水分散粒劑、0.05%阿維菌素·100億活芽孢/g蘇云金桿菌（Bt）可濕性粉劑、200 g/L蟲酰肼懸浮劑，對(duì)甘蔗螟蟲均具有良好及穩(wěn)定的防效和顯著增產(chǎn)增糖效果，是科學(xué)有效防控甘蔗螟蟲理想的新型高效低毒低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥產(chǎn)品。同時(shí)，結(jié)合云南甘蔗生產(chǎn)實(shí)際，針對(duì)低緯高原蔗區(qū)螟蟲災(zāi)害特性，研究確定了相應(yīng)的精準(zhǔn)高效施藥技術(shù)，并制定了低緯高原蔗區(qū)螟蟲綜合防控藥劑組合及用藥指導(dǎo)方案，為甘蔗生產(chǎn)上大面積綜合防控甘蔗螟蟲提供了核心產(chǎn)品及技術(shù)支撐。

表4 螟蟲性誘劑新型誘捕器與生物制劑對(duì)甘蔗螟蟲防控效果Table 4 Control effect of new trapsand biological preparations on sugarcane borer with sexual attractant

1.7 集成綜合防控技術(shù)，制定標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)規(guī)程，實(shí)現(xiàn)了蔗螟綜合防控

根據(jù)低緯高原甘蔗螟蟲災(zāi)害特性，提出“壓前控后”防控策略，采取標(biāo)準(zhǔn)化核心示范和面上示范相結(jié)合，利用抗性品種、生物制劑、理化誘控、無人機(jī)飛防和緩釋長效低風(fēng)險(xiǎn)新型農(nóng)藥等技術(shù)組裝配套和示范，建立統(tǒng)防統(tǒng)治標(biāo)準(zhǔn)化核心示范區(qū)，在低緯高原蔗區(qū)集成了無人機(jī)防控、微生物制劑及寄生天敵等生物防控、燈光誘集等物理防控、清除蟲源等農(nóng)業(yè)防控、性誘劑誘捕化學(xué)生態(tài)防治等綜合防控技術(shù)，制定頒布了云南省地方標(biāo)準(zhǔn)DB53/T 531－2013甘蔗螟蟲綜合防治技術(shù)規(guī)程，核心技術(shù)入選云南省主推技術(shù)4項(xiàng)，成功解決了甘蔗生產(chǎn)上大面積綜合防控甘蔗螟蟲技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)了蔗螟綜合防控，顯著提高了大面積整體防控效果，降低了成本，減少了環(huán)境污染。

2 取得的科研成果

項(xiàng)目將基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)研究相結(jié)合，認(rèn)真分析總結(jié)研究資料，先后在Pakistan Journal of Zoology、Agricultural Biotechnolgy、Plant Diseases and Pests和《應(yīng)用昆蟲學(xué)報(bào)》《云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)》《農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)》《植物保護(hù)》《中國農(nóng)學(xué)通報(bào)》等本領(lǐng)域國內(nèi)外重要學(xué)術(shù)刊物發(fā)表論文45篇（SCI收錄1篇）；在Springer和中國農(nóng)業(yè)出版社出版專著4部（英文專著1部）；研究形成的核心技術(shù)獲國家發(fā)明專利5項(xiàng)、實(shí)用新型專利1項(xiàng)；制定頒布云南省地方標(biāo)準(zhǔn)1個(gè)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3個(gè)；獲得新型農(nóng)藥產(chǎn)品5個(gè)、篩選高效低毒低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥產(chǎn)品8個(gè)；入選云南主推技術(shù)4項(xiàng)；獲農(nóng)藥產(chǎn)品獎(jiǎng)項(xiàng)3項(xiàng)。培養(yǎng)云嶺產(chǎn)業(yè)技術(shù)領(lǐng)軍人才1名、云南省突出貢獻(xiàn)專業(yè)技術(shù)人才1人、兩類人才2名，國家和云南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位科學(xué)家各1人，培訓(xùn)技術(shù)人員和蔗農(nóng)累計(jì)5萬余人次。成果技術(shù)集成度高、實(shí)用性強(qiáng)、轉(zhuǎn)化程度高，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益顯著，整體技術(shù)水平居國內(nèi)同類研究領(lǐng)先，達(dá)到國際同類技術(shù)集成先進(jìn)水平。

3 防控技術(shù)推廣應(yīng)用取得的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益

多年來，本研究采取“標(biāo)準(zhǔn)化核心示范和面上示范”相結(jié)合，以點(diǎn)帶面，在低緯高原蔗區(qū)云南臨滄、普洱、保山、紅河、版納、德宏、文山、玉溪8個(gè)主產(chǎn)州（市）科學(xué)引導(dǎo)和組織進(jìn)行了甘蔗螟蟲綜合防控技術(shù)大面積推廣應(yīng)用，控制了危害，防控效果顯著。2017—2018年累計(jì)推廣應(yīng)用278 khm2（其中無人機(jī)飛防13 334 hm2），有效控制了甘蔗螟蟲發(fā)生危害，平均挽回甘蔗損失12～135 t/hm2，共挽回甘蔗損失3.666 Mt，增加蔗糖469 kt，新增銷售額39.79億元,新增利潤12.51億元，增加稅收1.88億元。成果轉(zhuǎn)化程度高，促進(jìn)了甘蔗產(chǎn)業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展，取得了重大經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益,為低緯高原蔗區(qū)蔗糖業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展、減損增效提供了技術(shù)支撐，為邊疆民族經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民增收脫貧做出了重大貢獻(xiàn)。