無人機飛防噴施高效藥劑防治松褐天牛

李長強,張倩,謝春春,赫傳杰,李娟,朱寧波,秦一航,唐健,潘佳亮*

無人機飛防噴施高效藥劑防治松褐天牛

李長強1,張倩2,謝春春3,赫傳杰1,李娟1,朱寧波1,秦一航1,唐健1,潘佳亮1*

1. 國家林業(yè)和草原局生物災害防控中心/林業(yè)有害生物監(jiān)測預警國家林業(yè)和草原局重點實驗室, 遼寧 沈陽 110034 2. 山東瑞達生態(tài)技術有限公司, 山東 濟南 250000 3. 山東夏禾綠色防控研究院有限公司, 山東 濟南 250000

為有效控制松材線蟲病在膠東地區(qū)沿海防護林的蔓延危害，探究出防治媒介昆蟲松褐天牛的高效藥劑及其最適用藥量，本實驗借助無人機飛防技術，測定了5種不同化學藥劑對其林間防治效果。結果表明，瑞達綠色防控藥劑組合、8%氯氰菊酯微囊懸浮劑和48%噻蟲啉懸浮劑對松材線蟲病的防治效果最好，均超過95%；與對照區(qū)的松褐天牛誘捕數(shù)相比，8%氯氰菊酯微囊懸浮劑和48%噻蟲啉懸浮劑施藥處理區(qū)內平均誘捕得到的松褐天牛最少，蟲口減退率分別為81.61%和71.26%，說明8%氯氰菊酯微囊懸浮劑和48%噻蟲啉懸浮劑對松材線蟲病和松褐天牛的林間防效相當；48%噻蟲啉懸浮劑施藥劑量300 g/hm2時對松褐天牛的防治效果優(yōu)于150 g/hm2和450 g/hm2，每公頃噴液量在7.5 L的林間感病株率為0.06%，對松褐天牛的蟲口減退率可達79.31%，林間防治效果顯著。綜合林間防效和施藥費用，48%噻蟲啉懸浮劑最適用藥量為300 g/hm2，每公頃噴液量在7.5 L。因此，無人機噴施48%噻蟲啉懸浮劑和8%氯氰菊酯微囊懸浮劑均可以顯著降低松褐天牛蟲口數(shù)量，降低松樹感病率，有效減輕松材線蟲病的蔓延擴散，具備大面積林間施用防治松褐天牛的潛能。

無人機飛防; 松褐天牛; 森林害蟲防治

松褐天牛（）隸屬于鞘翅目（Coleoptera），天?？疲–erambycidae），溝脛天牛亞科（Lamiinae），墨天牛屬（），被國內外列為危險性林業(yè)有害生物，同時也是我國頭號檢疫性林業(yè)有害生物松材線蟲?。≒ine wilt disease）的主要傳播媒介，在我國東至臺灣，南至廣東，西至西藏，西北至秦嶺，北至河北，東北至遼寧均有該蟲分布[1]。近年來，松褐天牛的蟲口密度快速增加，進一步加劇了松材線蟲病在全國各地的擴散危害，致使整體防控形勢較為嚴峻[2]。國內外學者針對松材線蟲病的多年研究發(fā)現(xiàn)，降低媒介昆蟲松褐天牛種群數(shù)量可以有效遏制松材線蟲病的傳播速度和危害程度。

沿海防護林是我國海岸帶典型的生態(tài)系統(tǒng)，是抵御風暴潮、鹽霧、風沙等自然災害，美化海岸環(huán)境，保障人民生命財產安全的綠色屏障[3]。黑松和赤松是膠東地區(qū)沿海防護林的主要樹種，也是松材線蟲病的易感樹種[4]，據(jù)統(tǒng)計，僅威海、煙臺、青島、日照等4市松材線蟲病疫情發(fā)生面積就達7.58萬hm2，占山東省疫情發(fā)生面積的99.97%，嚴重破壞沿海防護林的生態(tài)穩(wěn)定性和防風固沙功能。同時，受當?shù)赝寥礼け　⒑ｏL海霧、氣候降雨等因素影響，膠東地區(qū)黑松林整體偏矮，林分密度大，松褐天牛的蟲口密度較大，常規(guī)的防治方法難以起到標本兼治的效果[5]。為有效降低膠東地區(qū)黑松林松褐天牛蟲口密度，遏制松材線蟲病對沿海防護林的危害，本實驗通過明確不同化學農藥開展林間防效和最佳使用方法，為膠東地區(qū)松褐天牛防治提供更全面的參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗區(qū)設在山東省煙臺市牟平區(qū)龍泉鎮(zhèn)(E:121°46′33.84″～121°48′58.29″，N:37°18′54.45″～37°17′56.08″)，平均海拔110 m左右，該區(qū)域屬于山丘地帶，林內以黑松為主、少量赤松。松樹的平均樹高在10 m左右，樹齡20～40年，胸徑10～30 cm。

1.2 試驗材料

1.2.1 防治對象藥劑防治對象為試驗松林分布區(qū)內的松褐天牛羽化成蟲。

1.2.2 試驗藥劑48%噻蟲啉懸浮劑（江西正邦作物保護股份有限公司）、40%噻蟲啉懸浮劑（惠州市銀農科技股份有限公司）、3%噻蟲啉微囊懸浮劑（江蘇功成生物科技有限公司）、8%氯氰菊酯微囊懸浮劑（重慶中邦藥業(yè)（集團）有限公司）、瑞達綠色防控藥劑組合（山東瑞達生態(tài)技術有限公司篩選的生物和化學藥劑組合）。

1.2.3 試驗設備無人機型號為大疆T30，作業(yè)幅寬10 m，霧滴覆蓋密度在2～4個/cm2之間，霧滴覆蓋均勻度在40～60%之間，符合試驗要求，其中有效施藥作業(yè)面積191.6 hm2，空白對照區(qū)面積31.75 hm2。

1.3 試驗方法

1.3.1 不同藥劑對松褐天牛林間防效測定本實驗選取立地條件和松材線蟲病疫情危害程度相似的6個區(qū)域作為試驗區(qū)，共設48%噻蟲啉懸浮劑、40%噻蟲啉懸浮劑、3%噻蟲啉微囊懸浮劑、8%氯氰菊酯微囊懸浮劑、瑞達綠色防控藥劑組合等5個施藥處理組，清水作為空白對照。在松褐天牛成蟲羽化后的2021年6月4日-8日，2021年7月4日-5日，2021年8月8日-9日，利用無人機分三次向試驗區(qū)域噴施藥劑。

1.3.2 不同施藥劑量對松褐天牛林間防效測定以48%噻蟲啉懸浮劑為供試藥劑，選取立地條件和疫情危害程度相似的4個區(qū)域作為試驗區(qū)，分別噴施150 g/hm2、300 g/hm2和450 g/hm2的48%噻蟲啉懸浮劑，清水作為空白對照，測定不同施藥劑量48%噻蟲啉懸浮劑對松褐天牛林間防效影響。

1.3.3 不同噴液量對松褐天牛林間防效測定綜合選取防治效果和使用成本最優(yōu)的300 g/hm2的48%噻蟲啉懸浮劑作為供試藥劑，分別稀釋至7.5 L/hm2、11.25 L/hm2、15 L/hm2噴液量，測定不同噴液量對松褐天牛林間防效影響。

1.3.4 調查與統(tǒng)計（1）無人機遙感監(jiān)測在開展施藥前和最后一次施藥后60 d分別開展1次松樹變色立木無人機遙感數(shù)據(jù)采集，統(tǒng)計不同試驗區(qū)域內病死松樹數(shù)量，計算校正病死樹減退率。

病死樹減退率=(第一次調查病死樹數(shù)量-第二次調查病死樹數(shù)量)/第一次調查病死樹數(shù)量×100%。

校正病死樹減退率（%）=｛[(1-陰性對照處理區(qū)病死樹減退率）-（1-試驗藥劑處理區(qū)病死樹減退率）]/（1-陰性對照處理區(qū)病死樹減退率）｝×100%。

（2）松褐天牛蟲口密度監(jiān)測松褐天牛羽化前，在每個試驗區(qū)內懸掛3個誘捕器，每隔3 d實時統(tǒng)計施藥前至最后一次施藥后60 d誘捕器內的松褐天牛數(shù)量，通過對比施藥區(qū)和對照區(qū)誘捕到的活蟲數(shù)量，分析施藥后的蟲口相對減退率。式中CK為對照區(qū)誘捕器誘捕的蟲口數(shù)量，PT為施藥區(qū)誘捕器誘捕的蟲口數(shù)量。采用DPS 18.10軟件鄧肯氏新復極差法分析處理間防效差異顯著性。

蟲口相對減退率=（CK-PT）/CK×100%

2 結果與分析

2.1 不同藥劑林間防效對比

不同藥劑林間防效結果顯示，供試的5種藥劑對松材線蟲病均表現(xiàn)出一定的防治效果（表1）。無人機調查結果顯示，5種藥劑對松材線蟲病的防治效果從大到小分別為：瑞達綠色防控藥劑組合＞8%氯氰菊酯微囊懸浮劑＞48%噻蟲啉懸浮劑＞3%噻蟲啉微囊懸浮劑＞40%噻蟲啉懸浮劑，除40%噻蟲啉懸浮劑外，防治效果均顯著高于空白對照組，其中瑞達綠色防控藥劑組合、8%氯氰菊酯微囊懸浮劑、48%噻蟲啉懸浮劑三種藥劑防治效果最好，均超過95%。

表 1 林間噴施不同藥劑對松材線蟲病的防治效果

林間松褐天牛誘捕器調查結果顯示（圖1），從6月10日第一次無人機施藥后至9月10日間，施用48%噻蟲啉懸浮劑、8%氯氰菊酯微囊懸浮劑兩個區(qū)域內誘捕得到的松褐天牛總量最少，防治效果較為突出，與對照區(qū)相比，蟲口減退率分別為71.26%和81.61%。兩種藥劑相較之下，48%噻蟲啉微囊懸浮劑在施藥前期蟲口減退率優(yōu)于8%氯氰菊酯微囊懸浮劑，說明在天牛羽化初期起到的防治效果更佳。

圖 1 不同施藥處理區(qū)松褐天牛數(shù)量變化趨勢

2.2 藥劑不同施用劑量對松褐天牛林間防效

48%噻蟲啉懸浮劑不同施藥劑量對松褐天牛林間防效結果顯示（表2），48%噻蟲啉中劑量組和高劑量組林間松褐天牛誘捕數(shù)量無顯著差異，均低于48%噻蟲啉低劑量組和空白對照組，表明48%噻蟲啉懸浮劑使用劑量達到300 g/hm2后，提高藥劑使用劑量無法顯著提高藥劑防治效果，且施藥成本會提升18.75%。

表 2 不同施藥劑量對松褐天牛的林間防效

注：表中數(shù)值后有不同字母表示經(jīng)Ducan多重比較后差異顯著(<0.05)。

Note: Different letters after the values in the table indicate significant difference after Ducan multiple comparison (<0.05).

2.3 藥劑不同噴液量對松褐天牛林間防效

不同噴液量對松褐天牛林間防效結果顯示（表3），不同噴液量的48%噻蟲啉懸浮劑（300 g/hm2）對變色松樹感病率防治效果均在90%以上，但隨著噴液量增加、藥劑濃度下降、松褐天牛林間防效略有下降，且無人機單次施藥面積較少導致防治成本顯著提高。因此使用高濃度48%噻蟲啉懸浮劑（300 g/hm2，每公頃噴液量7.5 L）防治效果最佳。

表 3 不同藥劑濃度對松褐天牛的林間防效

3 結論與討論

松褐天牛是我國松材線蟲病的主要傳播媒介，針對其開展化學防治是控制松材線蟲病疫情危害的重要技術手段。據(jù)統(tǒng)計，2019年和2020年全國松材線蟲病疫情發(fā)生省份的防治用藥量達1 914.00 t和2 417.25 t，其中媒介昆蟲化學防治藥劑用量分別為1 742.64 t和2 168.19 t，并呈逐年上升趨勢[6]。膠東地區(qū)沿海防護林因黑松純林較多，且松材線蟲病危害嚴重，主要應用化學藥劑防治[7]、引誘劑防治[8]和生物防治[9]。但通過林間實際防治成效來看，化學藥劑防治林間防治效果最好，不僅可以有效降低松褐天牛蟲口密度，還可以快速減輕松材線蟲病疫情危害。李濤等[7]研究發(fā)現(xiàn)8%氯氰菊酯觸破式微囊懸浮劑和3%噻蟲啉緩釋型微囊懸浮劑可有效降低褐梗天牛蟲口密度，校正防治效果可達65.78%～82.93%。鄧珅釧等[10]比較了8種殺蟲劑對松褐天牛的林間防治效果，發(fā)現(xiàn)不同藥劑在防治效果、速效性、持效期上均有一定差異。2020年和2021年上半年山東省媒介昆蟲化學防治媒介昆蟲的用藥量分別達到632.04 t和464.36 t，該用量在全國疫情發(fā)生區(qū)域內高居首位，但用藥種類繁多，藥效參差不齊，造成部分地區(qū)的實際防治效果不甚理想，因而有效篩選和規(guī)范膠東地區(qū)松褐天?；瘜W防治，建立適合膠東地區(qū)的松褐天牛防治技術體系，對于控制媒介昆蟲攜帶松材線蟲擴散傳播十分重要。

盡管目前已有大量針對化學藥劑防治松褐天牛研究，但多數(shù)研究更側重于對松褐天牛本身的防控效果，其對松材線蟲病的實際防控效果研究較少。因而本研究從病死松樹和松褐天牛數(shù)量兩個方面系統(tǒng)評價了目前林間應用較多的5種化學防治藥劑對松褐天牛和松材線蟲病的防治效果，結果表明8%氯氰菊酯微囊懸浮劑、48%噻蟲啉懸浮劑和瑞達綠色防控藥劑組合這三種藥劑對松褐天牛和松材線蟲病的防治效果均較好，其中8%氯氰菊酯微囊懸浮劑是目前林間應用較多的化學藥劑，瑞達綠色防控藥劑組合單次成本偏高，側重用于需重點生態(tài)和環(huán)境保護的區(qū)域，適用于對松林病蟲害的綜合治理和持續(xù)控制，大規(guī)模林間應用仍需進一步試驗驗證。48%噻蟲啉懸浮劑原用于農業(yè)，近2年登記可用于松褐天牛防治，相關系統(tǒng)性研究報道較少[11,12]。因而為進一步明確48%噻蟲啉懸浮劑的林間最佳使用方法，科學提供松褐天?；瘜W防治的輪換用藥選擇，減緩松褐天牛產生耐藥性，本研究對48%噻蟲啉懸浮劑開展林間防效試驗，發(fā)現(xiàn)該藥劑的最佳施用劑量為300 g/hm2，每公頃噴液量7.5 L。

綜上所述，林間利用植保無人機噴施化學藥劑毒殺松褐天牛兼具節(jié)省勞動力、防治成效快、克服自然災害發(fā)生等諸多優(yōu)點，對天牛起到的防治果顯著，8%氯氰菊酯微囊懸浮劑、48%噻蟲啉懸浮劑兩種藥劑可優(yōu)考慮作為松褐天牛防治藥劑，在膠東地區(qū)黑松林輪換使用。具體林間應用還應結合防治成本、環(huán)境毒性等綜合選擇。

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Unmanned Aerial Vehicle Control ofby Spraying Highly Effective Insecticides

LI Chang-qiang1, ZHANG Qian2, XIE Chun-chun3, HE Chuan-jie1, LI Juan1, ZHU Ning-bo1, QIN Yi-hang1, TANG Jian1, PAN Jia-liang1*

1.110034,2.250000,3.250000,

In order to control the spread of pine wilt disease in coastal shelter forest in Jiaodong area, the high-efficiency pesticide and its optimal dose for controlling the vector insectwere screened. In this experiment, the field control effects of 5 different pesticides sprayed by UAV were determined. The results showed that the Ruida pesticide, 8% cypermethrin microcapsule suspension and 48% thiacloprid suspension had the best control effect against pine wilt disease, all of which were more than 95%. Compared with the trapping number ofin the control group, the average number of trappedin the treatment group with 8% cypermethrin microcapsule suspension and 48% thiacloprid suspension was the least, with the population reduction rate of 81.61% and 71.26% respectively, indicating that the control effect of two agents on pine wilt disease andwere similar. The optimal dosage of 48% thiacloprid suspension againstis 300 g/hm2,which is better than that of 150 g/hm2and 450 g/hm2. The susceptible plant rate was 0.06% and the population reduction rate ofwas 79.31% when the spraying volume was 7.5 L/hm2. Considering the control effect and application cost, the most suitable dosage of 48% thiacloprid suspension is 300 g/hm2with the volume of 7.5 L/hm2. Therefore, UAV spraying 48% thiacloprid suspension and 8% cypermethrin microcapsule suspension can significantly reduce the number of, and effectively reduce the spread of pine wilt disease, which has the potential to controlin a large area of forest.

Unmanned aerial vehicle control;; forest pestcontrol

S736

A

1000-2324(2022)06-0878-05

2022-11-25

2022-11-28

松材線蟲病精細化防控研究(SDXH2021YJ01)

李長強(1996-),男,碩士研究生,助理工程師,主要從事林業(yè)有害生物防控. E-mail:1961293595@qq.com

Author for correspondence.E-mail:panjialiang1987@126.com

10.3969/j.issn.1000-2324.2022.06.011