紅火蟻餌劑藥瓶瓶蓋孔洞設(shè)計(jì)與出藥量的關(guān)系

李志強(qiáng)，張東舉，冉 元，駱清蘭，岳鑫璐，王 磊，陸永躍*

(1.深圳市農(nóng)業(yè)科技促進(jìn)中心，深圳 518055；2. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，廣州 510642)

紅火蟻SolenopsisinvictaBuren原產(chǎn)于南美洲，是一種嚴(yán)重為害人類健康、公共安全、農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)系統(tǒng)的重大入侵害蟲(Wetterer, 2013)。2003年在我國臺灣發(fā)現(xiàn)其發(fā)生危害，2004年在廣東省吳川市發(fā)現(xiàn)其入侵在局部地區(qū)暴發(fā)成災(zāi)(曾玲等, 2005)。截止到2018年，紅火蟻已經(jīng)入侵到我國包括廣東、廣西、海南、四川、貴州、福建、臺灣等15個省(區(qū))的390多個縣區(qū)(Wangetal., 2020)。目前紅火蟻在我國的傳播主要依賴于苗木調(diào)運(yùn)，如果紅火蟻的傳播途徑不能得到有效控制，我國每年新增的紅火蟻入侵縣區(qū)數(shù)量可達(dá)20～30個(陸永躍, 2014)。

在我國，紅火蟻造成入侵地的本地螞蟻、蜘蛛等節(jié)肢動物群落的物種豐富度明顯下降(吳碧球等, 2010; 席銀寶等, 2010; 黃俊等, 2012)。例如，紅火蟻入侵造成本地螞蟻的豐富度下降超過33%(宋偵東等, 2010; 吳碧球等, 2010)。紅火蟻入侵也會對入侵地的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和畜牧業(yè)造成嚴(yán)重負(fù)面影響(Vinson, 1997)。調(diào)查顯示紅火蟻可以取食作物種子，對芝麻、玉米、綠豆等種子萌發(fā)都具有較大潛在威脅(黃俊等, 2010; 黃俊等, 2014)。Wuetal.(2014)研究發(fā)現(xiàn)紅火蟻可嚴(yán)重降低油菜的種子產(chǎn)量。1999年對美國德克薩斯州的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，紅火蟻給該州農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和畜牧業(yè)生產(chǎn)帶來的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)0.38億美元(Lardetal., 2002)。

紅火蟻攻擊性較強(qiáng)，其毒液中的毒蛋白可能會引起部分人群的過敏反應(yīng)甚至休克(deShazo and Banks, 1994)。在我國的紅火蟻發(fā)生區(qū)的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，1/3的被調(diào)查人群被紅火蟻叮蟄過，其中10%的受害者有發(fā)熱癥狀出現(xiàn)，小部分人出現(xiàn)頭暈等嚴(yán)重過敏反應(yīng)，個別出現(xiàn)了休克癥狀(Xuetal., 2012)。

研發(fā)和應(yīng)用高效防除技術(shù)及產(chǎn)品是降低紅火蟻擴(kuò)張、暴發(fā)危害的關(guān)鍵。目前常用的防治方法包括毒餌法和觸殺性粉劑等(Wangetal., 2020)。觸殺性粉劑是通過將粉劑撒在紅火蟻工蟻身上，然后通過沾滿藥劑的工蟻與其它螞蟻的相互接觸而進(jìn)行傳遞，最終殺死蟻巢內(nèi)的大部分螞蟻(曾玲等, 2005)。此法作用速度快速，高效粉劑5～10 d的防效可達(dá)80%以上，但這種方法的缺點(diǎn)是僅能對可見蟻巢使用(曾玲等, 2005)。毒餌法是將化學(xué)藥劑混合在載體上，并通過螞蟻的交哺行為使得殺蟲劑在紅火蟻種群中擴(kuò)散，一般2～6周才會見效，但是防治效果比較徹底(Stringeretal., 1964; Klotzetal., 1997)。目前控制紅火蟻?zhàn)钣行У姆椒ㄊ菓?yīng)用毒餌，不僅可以用于可見蟻巢，還可用于大面積撒施，而且比較省時、省力、省工(曾玲等, 2005)。

紅火蟻的毒餌施用可分為大面積撒施和單蟻巢處理。大面積撒施紅火蟻毒餌具有一定的盲目性，藥劑用量大，但是施藥時省工省力，主要適用于蟻巢不明顯且覓食工蟻數(shù)量較多或蟻巢密度較高的區(qū)域。在蟻巢明顯且蟻巢密度較低的區(qū)域，使用單蟻巢處理的施藥方法則會降低人力成本和藥劑成本(黃俊, 2007)。在實(shí)際防控工作中，單蟻巢處理時發(fā)現(xiàn)很多蟻巢表面殘留大量餌劑，這是施藥量過多的緣故，投餌量達(dá)到飽和的情況下再投餌劑就會造成藥劑浪費(fèi)和污染環(huán)境，有時防治效果反而不好，投餌劑藥量太少又會導(dǎo)致防治不徹底，在原蟻巢上再次投放同種餌劑時，會出現(xiàn)工蟻拒絕取食的現(xiàn)象(吳志紅等, 2006)。目前紅火蟻的毒餌包裝物為塑料袋裝或者瓶裝，由于藥劑包裝不一，在采用人工撒施方法時，可能會造成藥劑的浪費(fèi)或者藥劑施用量不足或者不均勻等問題。本文研究探討了當(dāng)毒餌包裝物為瓶裝時，餌劑藥瓶瓶蓋出藥量與瓶蓋上孔洞直徑、孔洞數(shù)量、施藥方式的關(guān)系，為紅火蟻餌劑生產(chǎn)廠家根據(jù)生產(chǎn)藥劑的規(guī)格選擇合適的孔洞直徑、孔洞數(shù)量和施藥方式提供理論依據(jù)，使在實(shí)際的紅火蟻防治工作中能夠高效利用藥劑，提高防控效率，減少勞動成本和節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試藥劑：0.1%茚蟲威毒餌(舒絕?殺蟻餌劑, 廣州瑞豐生物科技有限公司)，毒餌顆粒直徑范圍2.39～3.34 mm，平均直徑為2.90 mm。選擇使用廣州瑞豐生物科技有限公司生產(chǎn)的舒絕?殺蟻餌劑作為測試藥劑是因?yàn)樵撍巹┲谱鞴に囕^好，顆粒較均勻。

供試材料：測試使用圓口塑料瓶(長10.5 cm×寬4.0 cm×高23.5 cm)及其瓶蓋(內(nèi)直徑為6.07 cm，外直徑為6.50 cm)由廣州瑞豐生物科技有限公司提供，該塑料瓶為舒絕?殺蟻餌劑商品所使用；手電鉆、鉆頭(3.0、4.0、5.0、6.0、7.0 mm)、直尺、游標(biāo)卡尺、記錄本等。

1.2 試驗(yàn)方法

根據(jù)試驗(yàn)中使用的0.1%茚蟲威毒餌的顆粒直徑，測試的孔洞直徑分別為3.0、4.0、5.0、6.0和7.0 mm等5種處理，相應(yīng)大小的孔洞由對應(yīng)直徑的鉆頭鉆孔獲得。在測試使用的塑料瓶瓶蓋的一側(cè)使用鉆頭鉆孔，鉆孔的面積為瓶蓋總面積的1/2。首先使用特定直徑的鉆頭在瓶蓋上鉆孔，孔洞與孔洞不能出現(xiàn)重疊，獲得1/2瓶蓋總面積上能鉆出得特定直徑孔洞最多的數(shù)量。將能鉆出的特定直徑的最高孔洞數(shù)量設(shè)定為5級，然后以等差遞減方式確定特定直徑孔洞中4級、3級、2級和1級處理的孔洞數(shù)量(表1)。

直徑為3.0 mm的鉆頭可以在1/2瓶蓋總面積上最多鉆出41個孔洞，因此該直徑的鉆頭的5級為41個孔洞，以8個孔洞數(shù)量遞減，1級為9個孔洞。直徑為4.0 mm的鉆頭可以在1/2瓶蓋總面積上最多鉆出30個孔洞，因此該直徑的鉆頭的5級為30個孔洞，以6個孔洞數(shù)量遞減，1級為6個孔洞。直徑為5.0 mm的鉆頭可以在1/2瓶蓋總面積上最多鉆出20個孔洞，因此該直徑的鉆頭的5級為20個孔洞，以4個孔洞數(shù)量遞減，1級為4個孔洞。直徑為6.0 mm的鉆頭可以在1/2瓶蓋總面積上最多鉆出15個孔洞，因此該直徑的鉆頭的5級為15個孔洞，以3個孔洞數(shù)量遞減，1級為3個孔洞。直徑為7.0 mm的鉆頭可以在1/2瓶蓋總面積上最多鉆出7個孔洞，最少可以鉆1個孔洞，綜合考慮，該直徑的鉆頭處理1級為1個孔洞，以2個孔洞數(shù)量遞增，4級為7個孔洞，無5級(表1)。不同直徑的不同級別處理的孔洞數(shù)量均不同，按孔洞直徑和孔洞數(shù)量，使得孔洞均能均勻的分布于瓶蓋上。

表1 孔洞直徑與相應(yīng)孔洞數(shù)量設(shè)計(jì)Table 1 Detailed information of diameter of holes on bottle cap and the ranks for number of holes on bottle cap

測試開始前，在測試塑料瓶中裝500 g毒餌。將具有相應(yīng)孔洞數(shù)量的瓶蓋蓋上后，以傾倒施藥和撒播施藥兩種野外常用的施藥方式倒出毒餌顆粒，使用白色光面紙張?jiān)谙路匠薪佣攫D顆粒，之后使用電子天平稱量倒出的毒餌顆粒重量。每次處理5次重復(fù)。傾倒施藥處理為將蓋上具有相應(yīng)孔洞數(shù)量的瓶蓋的塑料瓶旋轉(zhuǎn)180°，使瓶口朝下1～2 s，旋轉(zhuǎn)過程中輕微用力。撒播施藥處理為首先將蓋上具有相應(yīng)孔洞數(shù)量的瓶蓋的塑料瓶水平放置，然后將瓶口向下旋轉(zhuǎn)90°，是瓶口朝下1～2 s，旋轉(zhuǎn)過程中輕微用力。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS 18.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算出平均和標(biāo)準(zhǔn)誤；同時，建立描述瓶蓋上孔洞數(shù)量與出藥量的關(guān)系的模型。

2 結(jié)果與分析

當(dāng)孔洞直徑為3.0 mm時，傾倒施藥處理下，出藥量與孔洞數(shù)量有顯著的線性關(guān)系，即出藥量隨著孔洞數(shù)量的增加而增加(表2)。擬合方程為Z=0.02X-0.004(Z代表出藥量，X代表孔洞數(shù)量，F(xiàn)=34.088，P=0.01，R2=0.919)，擬合優(yōu)度高。播撒施藥處理下，出藥量與孔洞數(shù)量無顯著的線性關(guān)系(F=2.475，P=0.214)。

當(dāng)孔洞直徑為4.0 mm時，傾倒施藥處理下，出藥量與孔洞數(shù)量有顯著的線性關(guān)系，即出藥量隨著孔洞數(shù)量的增加而增加(表2)。擬合方程為Z=0.007X-0.007(Z代表出藥量，X代表孔洞數(shù)量，F(xiàn)=1524.765，P<0.0001，R2=0.998)，擬合優(yōu)度高。播撒施藥處理下，出藥量與孔洞數(shù)量有顯著的線性關(guān)系，即出藥量隨著孔洞數(shù)量的增加而增加。擬合方程為Z=0.006X+0.037(Z代表出藥量，X代表孔洞數(shù)量，F(xiàn)=27.458，P=0.014，R2=0.902)，擬合優(yōu)度高。

當(dāng)孔洞直徑為5.0 mm時，傾倒施藥處理下，出藥量與孔洞數(shù)量有顯著的線性關(guān)系，即出藥量隨著孔洞數(shù)量的增加而增加(表2)。擬合方程為Z=0.015X-0.02(Z代表出藥量，X代表孔洞數(shù)量，F(xiàn)=48.427，P=0.006，R2=0.942)，擬合優(yōu)度高。播撒施藥處理下，出藥量與孔洞數(shù)量有顯著的線性關(guān)系，即出藥量隨著孔洞數(shù)量的增加而增加。擬合方程為Z=0.013X+0.018(Z代表出藥量，X代表孔洞數(shù)量，F(xiàn)=90.590，P=0.002，R2=0.968)，擬合優(yōu)度高。

當(dāng)孔洞直徑為6.0 mm時，傾倒施藥處理下，出藥量與孔洞數(shù)量有顯著的線性關(guān)系，即出藥量隨著孔洞數(shù)量的增加而增加(表2)。擬合方程為Z=0.026X+0.025(Z代表出藥量，X代表孔洞數(shù)量，F(xiàn)=102.539，P=0.002，R2=0.972)，擬合優(yōu)度高。播撒施藥處理下，出藥量與孔洞數(shù)量有顯著的線性關(guān)系，即出藥量隨著孔洞數(shù)量的增加而增加。擬合方程為Z=0.02X+0.093(Z代表出藥量，X代表孔洞數(shù)量，F(xiàn)=105.843，P=0.002，R2=0.972)，擬合優(yōu)度高。

當(dāng)孔洞直徑為7.0 mm時，傾倒施藥處理下，出藥量與孔洞數(shù)量有顯著的線性關(guān)系，即出藥量隨著孔洞數(shù)量的增加而增加(表2)。擬合方程為Z=0.097X-0.094(Z代表出藥量，X代表孔洞數(shù)量，F(xiàn)=20.545，P=0.045，R2=0.911)，擬合優(yōu)度高。播撒施藥處理下，出藥量與孔洞數(shù)量有顯著的線性關(guān)系，即出藥量隨著孔洞數(shù)量的增加而增加。擬合方程為Z=0.06X+0.03(Z代表出藥量，X代表孔洞數(shù)量，F(xiàn)=84.137，P=0.012，R2=0.977)，擬合優(yōu)度高。

根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)，對傾倒施藥處理下，傾倒的出藥量與孔洞數(shù)量、孔洞直徑的關(guān)系進(jìn)行擬合，發(fā)現(xiàn)傾倒的出藥量與孔洞直徑和孔洞數(shù)量有顯著的線性關(guān)系(表2)。線性方程為Z=0.008X+0.106Y-0.464(Z代表出藥量，X代表孔洞數(shù)量，Y代表孔洞直徑，F(xiàn)=11.765，P<0.0001，R2=0.528)，該線性方程的擬合優(yōu)度中等，具有一定可信度。

對撒播施藥處理下，撒播的出藥量與孔洞數(shù)量、孔洞直徑的關(guān)系進(jìn)行擬合，發(fā)現(xiàn)撒播的出藥量與孔洞直徑和孔洞數(shù)量有顯著的線性關(guān)系(表2)。線性方程為Z=0.006X+0.087Y-0.335(Z代表出藥量，X代表孔洞數(shù)量，Y代表孔洞直徑，F(xiàn)=17.866，P<0.0001，R2=0.630)，該線性方程的擬合優(yōu)度中等，具有一定可信度。

表2 不同孔洞直徑、孔洞數(shù)量、施藥方式下的出藥量Table 2 Output weight of toxic bait under different diameter and number of holes on cap of toxic bait bottle and different delivery methods

3 結(jié)論與討論

如何做到省工、省藥同時防效不降低是使用毒餌防治害蟲中的關(guān)鍵問題(Nugent and Morriss, 2013)。人工小范圍撒施毒餌或者人工點(diǎn)狀施用毒餌是紅火蟻防控中常用的方法，如何在保證防效的情況下，用藥量施用比較精準(zhǔn)是關(guān)注的重點(diǎn)。本研究的目標(biāo)經(jīng)過試驗(yàn)建立一系列模型擬合出施藥裝置孔洞大小、孔洞數(shù)量和藥劑施用量之間關(guān)系，紅火蟻藥劑生產(chǎn)廠家在參考本試驗(yàn)結(jié)果后，可以根據(jù)產(chǎn)品用藥量的實(shí)際情況選擇相應(yīng)的孔洞直徑和孔洞數(shù)量，方便施藥人員在田間能夠大致做到精準(zhǔn)用藥，使得不會施用過多造成藥劑浪費(fèi)和環(huán)境污染，也不會由于藥劑施用較少導(dǎo)致防效變差。

研究結(jié)果顯示，在傾倒施藥處理下，孔洞直徑為3.0、4.0、5.0、6.0和7.0 mm時，出藥量與孔洞直徑和孔洞數(shù)量有顯著的線性關(guān)系，即傾倒的出藥量隨孔洞數(shù)量或孔洞直徑增加而增多。發(fā)現(xiàn)孔洞直徑和孔洞數(shù)量的不同組合在不同程度上影響了傾倒出的餌劑藥量。根據(jù)上述試驗(yàn)得到的線性方程，可供紅火蟻藥劑生產(chǎn)在設(shè)計(jì)紅火蟻餌劑施藥裝置時參考，以便防控工作人員在紅火蟻防控工作中精準(zhǔn)施藥，提高藥劑利用率，減少成本，節(jié)約資源。在試驗(yàn)過程中，傾倒施藥的方式操作方便，利于控制，人為影響因素小。值得注意的是，在實(shí)際防控工作中，因傾倒施藥處理的施藥面積較小，較適合人工點(diǎn)狀施用毒餌；但在人工小范圍撒施毒餌防治紅火蟻時，由于傾倒施藥處理施藥面積較小，會比較耗時耗力，給防控工作人員帶來不便。

在撒播施藥處理下，當(dāng)孔洞直徑為3.0 mm時，撒播的出藥量與孔洞數(shù)量的線性關(guān)系不顯著。其原因可能是毒餌顆粒直徑太大(直徑2.39～3.34 mm，平均為2.90 mm)，使得毒餌在傾倒出來時受阻；另一種可能是藥劑在空氣中暴露時間較久，藥劑顆粒受潮膨脹和相互粘連，造成藥劑在傾倒出來時受阻。因此，紅火蟻藥劑生產(chǎn)商在生產(chǎn)相關(guān)包裝物時，采用3 mm以上的孔洞直徑瓶蓋，或者內(nèi)置干燥劑，以防止藥劑暴露空氣中的粘接現(xiàn)象，影響防治效果。而當(dāng)孔洞直徑為4.0、5.0、6.0和7.0 mm時，出藥量與孔洞直徑和孔洞數(shù)量有顯著的線性關(guān)系，即傾倒的出藥量隨孔洞數(shù)量或孔洞直徑增加而增多。根據(jù)上述試驗(yàn)得到的線性方程，可供紅火蟻藥劑生產(chǎn)在設(shè)計(jì)紅火蟻餌劑施藥裝置時參考，以便防控工作人員在紅火蟻防控工作中精準(zhǔn)施藥，提高藥劑利用率，減少成本，節(jié)約資源。撒播施藥的施藥方式操作簡單，但每次處理時，撒施的力度和弧度不容易掌握相同，人為影響因素大。值得注意的是，在實(shí)際防控工作中，由于紅火蟻是區(qū)域性暴發(fā)，面積比較大，考慮時間成本、勞動成本，撒播施藥時可能都會使用較大力氣和弧度，增加了撒播出的藥劑藥量。因此，廠家在參考上述線性方程時，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇相應(yīng)的孔洞直徑和孔洞數(shù)量。