无人机喷施性诱剂迷向防治甘蔗条螟应用示范

徐福生，廖锡华，许汉亮，陈 光，李继虎，毛永凯，林明江*

(1广垦糖业集团有限公司，广东湛江524033；2广东省科学院南繁种业研究所，广东广州510316)

0 引言

甘蔗螟害一直是困扰广东湛江蔗区甘蔗糖业健康发展的一个重要问题，在甘蔗苗期可通过使用高效低毒颗粒剂农药控制螟虫为害，但在甘蔗生长中后期，目前使用的颗粒剂农药药效难以有效控制螟虫为害[1]，而几种螟虫中，甘蔗条螟是造成后期甘蔗产量损失最主要的螟虫。在甘蔗生长中后期，植株高大容易倒伏，人工和机械操作都难以进入蔗田喷施农药防治螟虫，而21世纪植保无人机的开发应用，给甘蔗生长中后期病虫害的防控带来了新希望。近年来，不少蔗区开始利用无人机喷洒农药进行病虫害防控[2-5]，湛江农垦也是其中使用无人机喷药防虫较早的单位[6]。大面积利用无人机喷施化学农药虽然能取得一定的病虫草害防控效果，但在使用无人机喷施农药防治病虫害的过程中，由于农药漂移污染周边其他作物而导致赔偿纠纷等问题时有发生[7-9]，使得在甘蔗生长中后期利用无人机喷药防虫的工作谨慎了许多。

近年来，广东省科学院南繁种业研究所(原广东省科学院生物工程研究所)成功研发了甘蔗条螟性诱剂迷向飞防剂型，于2016年和2017年分别在广东湛江、广西扶绥等蔗区进行试验示范，取得了较好的效果[10-11]。原有技术的再创新使“性诱剂为核心的甘蔗螟虫系统控制技术”再次被列为2020年广东省农业主推技术之一。为此，广东广垦糖业集团有限公司于2020年引进了该项技术，在广东省科学院南繁种业研究所技术人员指导下，在广垦糖业丰收公司蔗区开展了无人机喷施性诱剂防控甘蔗条螟的大面积技术示范，经过双方的共同努力，甘蔗条螟的飞防工作取得了较好的成效，利用无人机进行昆虫性诱剂大面积飞防是性诱剂应用技术的再创新，本次技术示范对后续的相关应用技术研究具有较好的参考价值。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设备

0.5%条螟性诱剂微胶囊剂(中试品)由广东省科学院南繁种业研究所提供。大疆MG-1P RTK植保无人机由广东广垦农机服务有限公司提供。

1.2 试验示范地情况

试验示范地位于雷州市调风镇广东省丰收糖业发展有限公司东湖队(20°37´N，110°14´E)，砖红壤土，pH 5.8，甘蔗连作地。各处理蔗田5～6月中耕培土时均施用了河南好年景生物发展有限公司药肥1200 kg/hm2。示范区总面积250 hm2。以与示范区有较好隔离的邻近蔗区为对照观察，面积约10 hm2。对照区不喷施性诱剂，使用常规农药防治。

1.3 试验方法

1.3.1 性诱剂迷向飞防时间

按照甘蔗条螟性诱剂迷向防治技术要求，选择在第3、第4代甘蔗条螟成虫盛发期在示范区各进行1次性诱剂飞防。根据甘蔗螟虫测报情况，确定2020年第3代成虫飞防时间为7月上旬；第4代成虫飞防时间为8月底至9月初。

1.3.2 无人机喷洒作业

无人机飞防时飞行高度控制在高于叶冠层1.5～3.5 m范围内，以5 m/s匀速飞行，确保作业质量。无人机在田间按“M”字形飞行路线喷洒，2喷幅间空1个喷幅不喷性诱剂(约6 m宽)，性诱剂微胶囊剂飞防用药量600 mL/hm2，使用时稀释10倍液，喷液量6000 mL/hm2。

1.3.3 性诱剂迷向飞防前虫害基数调查

在6月底至7月初开展性诱剂迷向飞防前进行虫害基数调查，分别按品种和植期调查迷向区和对照区(不喷性诱剂的处理)的虫口基数，调查条螟花叶株(螟害株)率。

1.3.4 性诱剂飞防效果调查

在条螟对甘蔗不再造成新的为害时(即11月底)调查最终飞防效果。调查项目为蔗区螟虫为害率(包括螟害株率、虫节率、枯梢率)、甘蔗茎径、株高和糖锤度检测，根据2010年9月8日农业部办公厅发布“全国糖料高产创建万亩示范片测产验收办法(试行)”(农办农〔2010〕104号)的抽样方法，示范区和对照区均选择对应品种和植期甘蔗进行调查。示范区调查主要品种：桂糖08-120新植、桂糖42号宿根、柳城05-136新植，对照区调查主要品种：糖08-120新植、桂糖42号宿根、柳城05-136新植(为方便统计和区别不同田块数据，分别以A代表桂糖08-120新植、B桂糖42号宿根、C柳城05-136新植品种，字母加数字代表不同调查片区)。

1.4 数据分析

各项调查数据统计分析所涉及的计算公式如下：

(1)螟害株率相对防效计算公式，如式(1)所示：

(2)虫节率(%)=10株蔗茎有虫节数/10株蔗茎总节数×100%

(3)枯梢率(%)=枯梢数/总株数×100%

(4)单茎重(kg/条)=茎径2×株高×0.7854/1000

(5)理论蔗茎产量(kg)=单茎重(kg/条)×0.0667 hm2有效茎数(条/hm2)

对调查数据采用SPSS 17.0数据统计分析方法进行处理。

2 结果与分析

2.1 条螟性诱剂迷向飞防对螟虫控制效果

表1数据结果显示，在甘蔗生长中后期连续喷洒条螟性诱剂防控第三、第四代条螟成虫，防虫效果明显。在无人机喷施性诱剂迷向防控后，迷向区甘蔗的螟害株率，除柳城05-136新植C1片区较高为93.25%外，其余迷向区的螟害株率控制在60%以下，螟害株率最低的是桂糖08-120新植A1片区为27.00%，与其他片区防效比较差异显著，性诱剂飞防迷向区的平均螟害株率为54.69%。对照区螟害株率最低的是桂糖08-120新植A3片区为87.00%，其余品种区域的螟害株率均为100%，据估算对照区的平均螟害株率达95.67%，明显高于迷向区的54.69%。

条螟在甘蔗生长后期为害严重会造成甘蔗枯梢 (死尾)，枯梢率的多少也是判断条螟为害轻重的重要指标。性诱剂飞防迷向区的枯梢率(见表1)最高为柳城05-136新植C1片区7.25%，均比对照区的低，与桂糖42号宿根B2和柳城05-136新植C2比较差异显著，但与桂糖08-120新植A3差异不显著。性诱剂飞防迷向区的平均枯梢率为4.03%，而对照区的高达24.75%，对照区的枯梢率比迷向区的高20.72%，2种处理的差别明显。性诱剂飞防迷向区的枯梢率可以控制在10%以下，对于目前受螟虫为害严重的湛江蔗区来说，这是一个比较好的防虫效果，也是蔗区开展螟虫绿色防控的好开端。

表1 条螟性诱剂迷向飞防效果

在虫节率防控结果方面，性诱剂飞防迷向区平均虫节率为7.11%，远低于对照区平均虫节率29.64%。其中，性诱剂飞防迷向区的虫节率最高的是柳城05-136新植C1片区为16.39%，其余迷向处理片区虫节率为5%以下，A1、A2、B1与C1的虫节率比较差异显著；性诱剂飞防迷向处理各品种片区虫节率与对照区的B2和C2片区比较差异显著，同品种和植期的A1、A2与对照区的A3比较差异显著，C1的虫节率比A3低3.84%，但两者间差异不显著。B2和C2片区是虫节率最高的，分别达34.04%和34.65%，远高于性诱剂飞防迷向区的，如此高的虫节率对甘蔗的产量影响很大，同时也影响甘蔗糖分降低出糖率，增加制糖能耗，对工农业都造成较大损失[12]。

2.2 条螟性诱剂迷向飞防前后的螟害株率变化及其防效

在实施螟虫性诱剂飞防前，同一品种迷向区的螟害株率均比对照区高(见表2)，通过对条螟第3、第4代的成虫实施性诱剂飞防后，迷向区甘蔗的螟害株率均比对照区同品种的低，螟害株率上涨的幅度远低于对照区。从螟害株率相对防效情况看，A1片区的迷向防治效果最高达80.01%，C1片区的迷向防治效果最低，只有8.23%，性诱剂迷向飞防区螟害株率平均防治效果为47.54%。结合螟害株率上涨幅度变化和螟害株率相对防效分析，宿根蔗一般虫害比新植蔗重，但新植蔗若是不能及时防控，后期虫害的上升速度也很快，而虫害控制效果与品种的感虫性也有较大关系，柳城05-136品种属于中等感虫品种[13]，相对而言桂糖08-120和桂糖42号柳城05-136抗虫性强些，同样的防治措施实施后在柳城05-136品种上的防治效果会比桂糖08-120和桂糖42号的差。

表2 条螟性诱剂迷向飞防对螟害株率的相对防效

2.3 条螟性诱剂迷向飞防对甘蔗产量的影响

在甘蔗产量方面，由于5～7月受干旱影响，甘蔗生长受阻。相对上一个榨季，2020/21年榨季湛江的雷州、徐闻蔗区甘蔗普遍减产近15 t/hm2，而虫害与旱情叠加加重了甘蔗受灾损失，个别严重的地块减幅达50%以上。

调查结果(见表3)显示：性诱剂飞防迷向区A1片区平均株高为199.33 cm，是4个调查的迷向片区最矮的，与其他3个迷向片区的株高差异显著(P＜0.05)，与对照区的A3、B2片区差异不显著(P＜0.05)。但与A1片区相反A2片区却是所有调查片区中株高最高的，除与B1片区株高差异不显著外，与其他片区差异显著，这主要原因是A1片区的桂糖08-120比其它片区种植时间迟了1个多月生长期不够的缘故。在茎径方面，除C1较矮，与其他片区差异显著外，其他片区之间差异不显著。甘蔗有效茎数最高的是A2片区，最低的是对照区的B2片区，两者之间差异显著(P＜0.05)，其余片区差异不显著。迷向区和对照区的平均茎径差别较小，对产量影响小；迷向区整体株高平均为223.61 cm，比对照区的高26.71 cm；有效茎数飞防迷向区平均为56014条/hm2，比对照区的50000条/hm2高401条/hm2；这预示性诱剂飞防迷向区的产量会比对照区的高。根据调查数据预测产量结果也证实了预测情况，产量最高的是飞防迷向区的A2片区为94289.55 kg/hm2，最低的是对照区的B2片区为40190.85 kg/hm2，两者之间差异显著(P＜0.05)，A2片区与其他片区产量比较也差异显著；预测平均产量性诱剂飞防迷向区是67092.45 kg/hm2，比对照区的52667.40 kg/hm2高14425.05 kg，即迷向区实施螟虫性诱剂飞防减少产量损失13500 kg/hm2以上，防虫效果明显。

表3 性诱剂飞防对甘蔗产量的影响

3 结论与讨论

3.1 实施条螟性诱剂迷向飞防技术控制螟虫为害效果明显

示范结果表明：甘蔗螟虫性诱剂飞防迷向控制螟虫具有明显的效果。

3.1.1 螟害株率得到有效控制

从示范结果看，对照区的螟害株率都高达87%以上，甚至达100%为害株率，属螟害严重水平，而迷向区通过2次性诱剂飞防，螟害株率除了柳城05-136新植C1片区异常较高为93.25%外，其余几个迷向片区都控制在55%以下，属于螟害中等偏上水平；即利用螟虫性诱剂飞防，蔗区甘蔗螟虫为害严重的势头得到有效遏制，迷向区平均螟害株率54.69%比对照区的95.67%降低40.98%，螟害株率平均防治效果为47.54%。

3.1.2 虫节率控制效果凸显

性诱剂飞防迷向区虫节率最高是C1片区为16.39%，比对照区最低的A3片区20.23%要低，性诱剂飞防迷向区平均虫节率为7.11%，远低于对照区平均29.64%的虫节率，显示了螟虫性诱剂飞防能够很好地控制甘蔗生长中后期的螟虫，降低虫节率。

3.1.3 条螟枯梢率控制效果理想

条螟性诱剂飞防大幅减少了蔗田的条螟为害枯梢率，几个迷向片区枯梢率最高为7.25%，性诱剂飞防迷向区平均枯梢率为4.03%，控制效果大大优于对照区的24.75%。

3.1.4 甘蔗产量有保障

螟虫性诱剂飞防迷向技术能够较好地控制甘蔗螟虫的为害，从而也对甘蔗产量起到较好的保障作用，实施螟虫性诱剂飞防迷向区平均产量比对照区高13500 kg/hm2以上。

3.2 调查分析表明甘蔗品种抗虫性的强弱对螟虫防控效果有一定的影响

性诱剂飞防迷向区螟害株率相对防效最高为A1片区80.01%，最低为C1片区8.23%，不同片区的防控效果差别很大，这应该与对应品种的抗虫性有较大关系。从结果看，柳城05-136品种属中等感虫品种[13]，在湛江蔗区严重的螟虫为害压力下，呈现出螟害率比其他2个品种严重的情况也是比较正常的，只有在大环境的虫害压力减少的情况下，该品种的螟害率才可能有较大改善。由此可知，品种抗虫性对甘蔗螟虫防控效果有不可忽视的影响，但近年来对品种培育过度偏重于早熟、高糖、高产，对品种的抗逆性研究有所减弱，对甘蔗品种抗虫性品种的选育应用研究方面重视不够，从而也成为导致目前蔗区病虫害居高不下的一个重要因素[14]，所以在虫害防控时重视并利用好品种抗虫性会对虫害防治效果有所提升[15]。

3.3 条螟性诱剂迷向飞防技术是一种绿色环保的防虫技术，需要持续推进

利用无人机在甘蔗生长中后期大面积喷施广谱杀虫农药，由于这时的螟虫多数是钻蛀到蔗茎中，而极大部分天敌昆虫是裸露在外的，农药在杀死螟虫的过程中也更大程度地杀伤天敌昆虫。自然界中天敌昆虫和螟虫的发生是属于跟随关系，喷施广谱杀虫农药后残留未死的螟虫再繁殖后代，其所受天敌昆虫寄生或捕杀的压力将大大降低，更容易造成螟虫的再猖獗。这也就是不建议在甘蔗生长中后期进行大面积农药喷施防虫的原因。本研究采用的条螟性诱剂飞防迷向技术是针对当前蔗区主要害虫即条螟，不会伤害天敌昆虫，也不会对桑叶和周边环境造成污染，能够比较理想的解决这一问题，是一种绿色环保的防虫技术[16]。但湛江蔗区属螟害重灾区，螟虫的防治难于一蹴而就，尤其是利用性诱剂、天敌昆虫类的生物防治技术为主的害虫长效防控技术策略，更需要循序渐进连续几年的坚持，才会逐渐降低蔗区居高不下的螟害株率，并做到螟害率稳定下降不出现大幅反弹。

3.4 传统的甘蔗病虫害防治技术还需要与现代的智能技术手段相结合

蔗田的病虫害种类多，其防控是一个系统问题，制定害虫的防治方案必须从蔗田的整个生态环境出发[16]，依靠单一技术不能完善的解决，需要多技术协调和集成[1]。除了性诱剂外，如前文提到的品种抗虫性，还有天敌昆虫、高效低毒农药，如何协调相关技术来针对不同时期害虫的薄弱环节[17-18]，做到有的放矢，才能逐步形成一套较完善有效的甘蔗害虫防控技术体系。随着城镇化进程的加快，从事传统农业耕作的劳动力越来越少，劳动力成本将成为制约病虫害防控技术快速应用推广的重要因素，将传统的病虫害防治技术与先进的现代化智能技术手段结合，才能极大程度提升病虫草害的防控效率和效果，为蔗区农药减量化使用探索更实用技术。