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2022 , Vol. 43 >Issue 7: 1508 - 1515

DOI: https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-2561.2022.07.022

Plant Protection & Bio-safety

Control Effect of 2% Clothianidin Granule and Sex Pheromone on Chilo sacchariphagus Bojer in Fruit Sugarcane Field

  • FU Jiantao 1, 3 ,
  • AN Yuxing 1, 3 ,
  • LU Yinglin 1, 3 ,
  • LI Jihu 1 ,
  • LIU Jingye 2 ,
  • CHEN Lijun 1, 3 ,
  • DAI Sixing 1, 3 ,
  • SUN Donglei , 1, 3, *
Expand
  • 1. Institute of Nanfan & Seed Industry, Guangdong Academy of Sciences, Guangzhou, Guangdong 510316, China
  • 2. Agriculture and Rural Service Center of Nansha District, Guangzhou, Guangzhou, Guangdong 511455, China
  • 3. Guangdong Province Pesticide-fertilizer Technology Research Center, Guangzhou, Guangdong 510316, China
*SUN Donglei,E-mail： 。

Received date: 2021-11-22

  Revised date: 2022-03-01

  Online published: 2022-08-04

Fold

Abstract

Fruit sugarcane is a characteristic fruit in South China. Chilo sacchariphagus Bojer is one of the most important pests of fruit sugarcane, which seriously affects the yield and quality. Pesticide control is the most important technical means at present, but the application of a large number of chemical pesticides not only harms the environment, but also causes safety risks to human health. In order to promote the reduction and efficiency of chemical pesticides and the green development of fruit sugarcane, this study established a technical model of “2 % clothianidin granules + sex pheromone” based on the prediction and prediction technology of C. sacchariphagus Bojer in fruit sugarcane field. The field experiments were carried out in Dongchong Town and Lanhe Town, Nansha District, Guangzhou, in 2019. The results showed that the prediction results of sex pheromone were consistent with the artificial investigation, but the peak of mosaic rate was 7 to 10 days behind the peak of moth-trapping population. 30 days after treatment with 2% clothianidin granules at seedling stage, the dead heart rate was 0.47%±0.04% in Dongchong town, 0.66%±0.23% in Lanhe town, and 5.03%±3.09% in control group, respectively. The control effects of 2% clothianidin granules on dead heart rate at seedling stage was 90.60%±0.85% and 86.88%±2.69% in Dongchong Town and Lanhe Town, respectively. Plant in Dongchong Town and Lanhe Town after 15 days was 86.52%±2.56% and 89.64%±3.00%, respectively, and the control effect on stem borers was 77.48%±7.97% and 89.64%±2.38%; there was also no significant difference between Dongchong Town and Lanhe Town treatment groups. The final investigation before the harvest showed that the control effect of damage plant in Dongchong Town and Lanhe Town was 75.44%±3.56% and 82.63%±5.13%, respectively, and the control effect of the damage nodes was 74.08%±11.00% and 78.84%±6.44%, respectively. The results showed that the “2% clothianidin granule + sex attractant” technology model had a good control effect on C. sacchariphagus in Nansha, Guangzhou, which would provide technical reference for the prevention and control of cane borer and the reduction and efficiency of pesticide.

Key words： fruit sugarcane; Chilo sacchariphagus; sex pheromone; clothianidin; control effect

Cite this article

FU Jiantao , AN Yuxing , LU Yinglin , LI Jihu , LIU Jingye , CHEN Lijun , DAI Sixing , SUN Donglei . Control Effect of 2% Clothianidin Granule and Sex Pheromone on Chilo sacchariphagus Bojer in Fruit Sugarcane Field[J]. Chinese Journal of Tropical Crops, 2022 , 43(7) : 1508 -1515 . DOI: 10.3969/j.issn.1000-2561.2022.07.022

果蔗是我国华南地区的特色水果,同时也具有一定的药用价值,颇受人们喜爱[1]。但是,由于果蔗的生长期长,需肥量大,果蔗皮薄、肉嫩,含水量高,病虫害成为果蔗生产过程中不可避免会遇到的重要问题,常对生产造成较大损失。随着种植面积的不断扩大,病虫害的发生日趋严重,严重影响了果蔗的产量和质量,使农户经济效益受损。甘蔗螟虫是危害果蔗的最严重的一类害虫,主要包括条螟、黄螟、二点螟、大螟等。螟虫在全国蔗区普遍发生,为害甘蔗整个生长期,早期造成枯心苗,中后期钻蛀蔗茎,不同程度地影响了甘蔗的品质和产量[2],其中甘蔗条螟（Chilo sacchariphagus Bojer）是我国蔗区为害最严重的害虫之一[3]。大多数农户仅依靠化学农药防治螟虫,长期大量使用化学农药不仅增加害虫抗性,同时给生态环境也造成巨大压力,也给消费者带来健康隐患。因而,采取有效措施解决条螟防治工作中存在的不足,是当下蔗农的迫切需求。
在害虫生物防治领域,性诱剂具有不可替代的作用。性诱剂不仅可以用于种群监测,同时也可以进行迷向防治。用性诱剂诱捕甘蔗条螟可以准确预测其季节性爆发开始期,从而可以指导化学杀虫剂的使用[3];在甘蔗生长中后期,利用性诱剂对甘蔗条螟进行迷向防控,具有专一性强、不伤害天敌、不使害虫产生抗药性等特点,已经成为防控甘蔗条螟的理想手段[4]。另外,根部施用颗粒剂也是防控甘蔗虫害的常用化学防控技术。根区施药是将药剂施在植物根部,利用药剂在植物组织内的吸收、扩散、渗透、传导等特性,使药剂传递到靶标部位,从而杀灭害虫的一种施药方法。根部施药也具有减少飘逸、减少用药次数,可以同时防治多种害虫的优点,有利于保护害虫天敌,有助于维持农田的生态系统平衡,减少环境污染,延缓害虫抗药性[5-6]。近年来,新型烟碱类杀虫剂因其具有优越的内吸传导性能,其根区施药技术近年来得到了广泛推广[7]。噻虫胺是由拜耳和日本武田株式会社（现为住友化学株式会社）共同开发的一种杀虫剂,2002年,由武田在日本首先上市;2012年日本住友化学株式会社首次在我国正式登记了50%噻虫胺水分散粒剂产品[8]。因其具有优异的触杀、胃毒和内吸活性,广泛地应用于农业害虫防治领域[9]。另外噻虫胺还有优越的内吸传导性能,既可以防治地下部害虫,又对地上部害虫有良好的控制作用,其根区施药技术（颗粒剂）近年来得到了广泛应用[10⇓⇓-13]。
进入21世纪以来,由于全球气候变暖以及连年种植,果蔗条螟的为害也逐年加重,严重影响蔗农的收益。目前防治手段主要有化学防治[14-15]、生物防治（赤眼蜂、白僵菌等）[16-17]、性诱剂防治[18-19]等。但是在实际生产中农户主要依赖化学防治,单纯的生物防治或者性诱剂防治很难达到理想效果。因此,为了减少化学农药的施用,本研究针对果蔗条螟发生与为害现状,在广州市南沙区开展了“2%噻虫胺颗粒剂（化学防治）+性诱剂（生物防治）”模式的果蔗条螟防控试验,利用性诱剂测报技术研究条螟的发生规律,配合播种期施用2%噻虫胺颗粒剂和中后期性诱剂迷向对其进行防控,以期为果蔗条螟的科学防控以及化学农药的减量施用提供科学和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

供试果蔗品种为黑皮蔗（Badila）。
试验地点位于广东省广州市南沙区榄核镇和东涌镇。试验时间：2019年3月1日至2019年10月25日。
试验药剂：2%噻虫胺颗粒剂、甘蔗条螟性诱剂测报诱芯以及性诱剂迷向丝均为广东省科学院南繁种业研究所植物健康与逆境治理团队自主研发产品。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

试验设为示范区和农户常规管理（CK）2个处理,其中示范区在南沙区东涌镇和榄核镇,分别设置3个示范区,每个示范区面积不小于10 000 m2;随机选取示范区附近蔗田为农户管理对照区。各示范区和对照区距离约400 m,肥水管理和蔗苗长势均匀一致。示范区内采用“性诱剂预测预报+颗粒剂+性诱剂迷向”技术,其余进行正常田间管理。

1.2.2 条螟种群预测预报

采用性诱剂和人工调查相结合的方法进行螟虫种群预测预报。性诱剂采用水盆式诱捕法。2019年3月1日将诱捕器放置于蔗田,将诱芯置于蚕蛹式装载器中并置于水盆上,水盆用三角架支起,水盆中放入80%水,水中加入少量洗衣粉,诱芯与水面距离保持在2~3 cm。从放置诱捕器的第2天开始,每天统计诱捕器中的螟虫数量,记录,然后将诱捕器中的螟虫清理干净。诱测期间,高温天气诱捕盆内水分蒸发快,要注意加水补足,大雨过后要补加少许洗衣粉,以保证诱捕盆的粘着力。另外,每天同时调查200株果蔗,计算其花叶率。试验连续调查至2019年10月25日。

1.2.3 2%噻虫胺颗粒剂防治试验

于果蔗播种期将药剂与细沙或肥料搅拌均匀后,均匀地撒施于种沟内,尽量不与种苗直接接触,然后覆土,施药量为80 kg/hm2。施药后30 d调查枯心率。

1.2.4 中后期性诱剂迷向防控试验

根据田间监测结果,确定诱蛾量处于相对高位的2019年7月20日挂毛细管迷向丝,将迷向丝捆绑于果蔗主茎秆距离地面2/3高度处,每公顷使用迷向丝450条。

1.2.5 试验调查

苗期调查花叶率、枯心率,中后期调查螟害株率、螟害节率,根据以下公式计算相对防效[20-21]。
$花叶率 =\frac{\text { 花叶株数 }}{\text { 周查株数 }} \times 100 \%$
$枯心率 =\frac{\text { 枯心株数 }}{\text { 调查株数 }} \times 100 \% $
$螟害株率 =\frac{\text { 被害株数 }}{\text { 调查株数 }} \times 100 \% $
$螟害节率 =\frac{\text { 被害节数 }}{\text { 调查节数 }} \times 100 \%$

1.3 数据处理

使用SPSS Statistics 26.0软件对试验数据进行分析,采用ANOVA单因素方差分析比较处理间的差异显著性,使用Origin软件绘制图表。

2 结果与分析

2.1 条螟性诱剂预测预报

以单盆的平均诱捕量为单位绘制条螟发生动态图（图1）。2019年3月1日—2019年10月25日,条螟高发期4代,依次为3月底至4月初、6月初至6月底、7月初至7月底、9月初至9月底。高峰期诱蛾量可达30头,花叶率调查结果基本与性诱剂测报数据一致,花叶率最高达3%,花叶率高峰期与同期诱蛾量高峰期相比具有7~ 10 d的滞后。
图1 果蔗条螟性诱剂预测预报和花叶率

Fig. 1 Prediction of sex pheromone and leaf damage rate of C. sacchariphagus Bojer

2.2 2%噻虫胺颗粒剂对苗期枯心的效果

苗期施用2%噻虫胺颗粒剂对苗期枯心的防治效果见图2。施药后30 d,东涌镇枯心率为0.47%±0.04%,榄核镇枯心率为0.66%±0.23%,对照组为5.03%±3.09%;东涌镇和榄核镇的枯心率差异不显著（P=0.904）,东涌镇与对照之间差异极显著（P=0.004）,榄核镇与对照之间差异显著（P=0.021）。东涌镇和榄核镇处理的枯心防效分别为90.60%±0.85%和86.88%±2.69%,差异不显著（P=0.259）（图2A）。东涌镇、榄核镇和对照组的花叶率分别为0.28%±0.09%、0.32%±0.14%和1.27%±0.12%,东涌镇、榄核镇处理组分别与对照组相比差异极显著（P<0.001,P<0.01）,东涌镇和榄核镇处理之间差异不显著（P=0.801）。东涌镇、榄核镇处理的花叶防效分别为77.60%± 7.34%和74.65%±6.36%,差异不显著（P=0.776）（图2B）。
图2 2%噻虫胺颗粒剂对果蔗条螟的防治效果

*表示在0.05水平差异显著,**表示在0.01水平差异极显著,***表示在0.001水平差异极显著。

Fig. 2 Control effect of 2% clothianidin granules on C. sacchariphagus Bojer

* means significant difference at 0.05 level, ** means extremely significant difference at 0.01 level, *** means extremely significant difference at 0.001 level.

2.3 果蔗生长中期挂性诱剂迷向丝对螟害株和螟害节的防治效果

果蔗生长中期挂迷向丝15 d后对甘蔗条螟的防治效果见图3。东涌镇、榄核镇和对照区的螟害株率分别为0.73%±0.14%、0.56%±0.17%和5.44%±0.87%,东涌镇和榄核镇之间差异不显著（P=0.825）,东涌镇、榄核镇分别与对照组相比差异极显著（P<0.01,P<0.01）;东涌镇和榄核镇处理的螟害株防治效果分别为86.52%±2.56%和89.64%±3.08%,差异不显著（P=0.479）（图3A）。
图3 性诱剂迷向丝对螟害株和螟害节的防治效果

**表示在0.01水平差异极显著,***表示在0.001水平差异极显著。

Fig. 3 Control effect of sex attractant filament on percent of damaged plant and damaged node

** means extremely significant difference at 0.01 level, *** means extremely significant difference at 0.001 level.

东涌镇、榄核镇和对照区的螟害节率分别为0.08±0.02%、0.17%±0.06%和0.74%±0.08%,其中东涌镇和榄核镇之间差异不显著（P=0.331）,东涌镇和对照组之间差异极显著（P<0.01）,榄核镇和对照组相比差异极显著（P<0.001）,东涌镇和榄核镇处理的螟害节防治效果分别为77.48%± 7.97%和89.64%±2.38%,差异不显著（P=0.217）（图3B）。

2.4 果蔗收获前最终防治效果

性诱剂和2%噻虫胺对收获前果蔗螟害株和螟害节的综合防控效果见图4。东涌镇、榄核镇和对照组最终螟害株率分别为1.33%±0.02%、0.94%±0.48%和5.43%±2.45%,其中东涌镇和榄核镇之间差异不显著（P=0.754）,东涌镇和榄核镇分别与对照组之间差异显著（P=0.014,P=0.009）;东涌镇和榄核镇的最终防效分别为75.44%±3.56%和82.63%±5.13%,差异不显著（P=0.314）（图4A）。
图4 性诱剂和2%噻虫胺颗粒剂的综合防治效果

*表示在0.05水平差异显著。

Fig. 4 Comprehensive effect of sex attractant filament and 2% clothianidin granules

* means significant difference at 0.05 level.

东涌镇、榄核镇和对照组的最终螟害节率分别为0.16%±0.07%、0.13%±0.04%和0.63%±0.14%,其中东涌镇和榄核镇的螟害节率差异不显著（P=0.827）,东涌镇与对照之间差异显著（P=0.012）,榄核镇和对照之间差异极显著（P=0.009）;两镇的螟害节防效分别为74.08%±11.00%和78.84%±6.44%,差异不显著（P=0.485）（图4B）。

3 讨论

利用性诱剂监测条螟的发生情况是行业内成熟的方法[22-23]。在本研究中,利用性诱剂和人工调查相结合的方法,监测了广州市南沙区果蔗条螟的发生情况,结果表明,花叶率和监测结果一致,但是人工花叶率有明显的滞后性,这主要是因为性诱剂诱捕的是成虫,但是花叶主要是由条螟幼虫危害造成的。条螟在广州市南沙区果蔗中的主要年发生4代,这与条螟在糖料蔗上年发生代数一致[24]。对应的防治关键点有以下几点：甘蔗苗期（3—4月）,防治的重点是越冬代螟虫,主要控制条螟为害引起的枯心苗和死苗,以保苗、保分蘖,确保构成产量的主茎苗数的形成;分蘖至拔节期（6月）,重点防治条螟第3代螟虫,确保甘蔗的健康、快速生长;伸长期（7月和9月）,重点防治第3~4代条螟,防治由条螟为害造成的螟害节、螟害株,确保甘蔗糖分和品质不受损失。其中,第一个时间点非常重要,是压低虫口基数的重要时间点,因此,选择合适的农药颗粒剂尤为重要。
化学防治是目前控制条螟的最主要手段[25-26],虽然对控制病虫危害起到了很好的作用,但大量使用农药也带来很多负面影响,尤其是化学农药的大量使用,不仅破坏了农业生态环境,还刺激了病虫抗性上升,增加了防治成本,也影响了农产品质量[27]。把握最佳的施药时期是减少农药使用量的主要途径之一。在本研究中,建立了以性诱剂监测为指引、化学防治（2%噻虫胺颗粒剂）和性诱剂迷向防治相结合的技术模式。噻虫胺是新烟碱类杀虫剂,具有良好的内吸活性,既可用于茎叶处理,也可用于土壤、种子处理[27]。在播种期利用化学药剂（2%噻虫胺颗粒剂）防治甘蔗苗期条螟危害,药后30 d枯心率防效可达86.88%~90.60%,花叶防效可达74.65%~77.60%。2014—2015年本团队开展了噻虫胺对甘蔗条螟的室内生物测定和田间药效研究,结果表明,噻虫胺在田间的持效期可达60 d[15]。因此,噻虫胺颗粒剂基本可以解决苗期甘蔗条螟枯心的问题。在甘蔗生长中期,以性诱剂预测预报为指引,结合甘蔗条螟的生殖发育历期[28]以及预测模型[29],开展性诱剂迷向防治试验,插迷向丝15 d后,结果显示东涌和榄核两镇示范区的螟害株和螟害节均起到了较好的防治效果。
减施化学农药是我国农业发展以及病虫害绿色防控必须面临的问题。寻找化学农药替代技术以及把握最佳施药时期是实现减施化学农药的主要途径。近年来,性诱剂在甘蔗条螟预测预报和迷向防控方面得到广泛应用[18,30],但是性诱剂防控也面临着见效慢的缺点。生物防治和化学防治相结合,在害虫防治过程中将性诱剂等生物防治手段替代1~2次化学防治,也是一种新途径。另外,在农药减量化技术中,害虫监测和预报是提高防治效率的主要手段,只有对害虫的发生为害进行及时、准确的预测预报,才能正确地拟定综合治理计划,及时采取必要的措施,最大程度地减少农业损失以及化学农药的用量。因此,本研究建立的“性诱剂测报+化学防治+性诱剂迷向”模式将为果蔗条螟的防控以及农药减量提供技术参考。

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