苏云金芽孢杆菌以色列亚种水剂对新疆额尔齐斯河下游地区蚋的控制研究
  中国媒介生物学及控制杂志  2018, Vol. 29 Issue (3): 231-234

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文章信息

白迪, 刘海舟, 蔡全信, 袁志明, 张经常, 陈贵红, 金玉华, 陈燕芳, 梁邦新, 宋光超, 闫建平
BAI Di, LIU Hai-zhou, CAI Quan-xin, YUAN Zhi-ming, ZHANG Jing-chang, CHEN Gui-hong, JIN Yu-hua, CHEN Yan-fang, LIANG Bang-xin, SONG Guang-chao, YAN Jian-ping
苏云金芽孢杆菌以色列亚种水剂对新疆额尔齐斯河下游地区蚋的控制研究
Study on blackfly control by Bacillus thuringiensis subsp. israelensis aqueous suspension in the lower reaches of Irtysh River in Xinjiang Uygur Autonomous Region, China
中国媒介生物学及控制杂志, 2018, 29(3): 231-234
Chin J Vector Biol & Control, 2018, 29(3): 231-234
10.11853/j.issn.1003.8280.2018.03.003

文章历史

收稿日期: 2018-02-24
网络出版时间: 2018-04-11 14:11
苏云金芽孢杆菌以色列亚种水剂对新疆额尔齐斯河下游地区蚋的控制研究
白迪1, 刘海舟1, 蔡全信1, 袁志明1, 张经常2, 陈贵红2, 金玉华2, 陈燕芳2, 梁邦新3, 宋光超3, 闫建平1     
1 中国科学院武汉病毒研究所微生物菌毒种资源与应用中心, 湖北 武汉 430071;
2 新疆生产建设兵团第十师农业科学研究所, 新疆 北屯 836001;
3 新疆生产建设兵团第十师 185团, 新疆 北屯 836001
摘要: 目的 调查苏云金芽孢杆菌以色列亚种(Bti)水剂对新疆额尔齐斯河下游河岸谷盆地区蚋的控制效果。方法 2012—2015年在新疆生产建设兵团第十师185团,通过室内和野外试验测试Bti对蚋的杀灭能力;采用SPSS 19.0软件的Probit回归方法计算半数致死浓度(LC50)、90%致死浓度(LC90)及其95% CI结果 在实验室条件下,Bti对蚋幼虫的LC50和LC90分别为0.034×10-6和0.118×10-6 g/ml;野外大面积施用Bti,12 h对蚋幼虫的杀灭率>83.21%,24 h杀灭率>97.07%;2013—2015年该地区连续施用Bti,蚋成虫数量降低了89.43%。结论 Bti水剂对蚋幼虫有良好的杀灭和防控效果,对新疆额尔齐斯河下游地区蚋成虫的防控效果显著,为野外蚋的生物防治提供了参考依据。
关键词: 苏云金芽孢杆菌以色列亚种          额尔齐斯河     生物控制    
Study on blackfly control by Bacillus thuringiensis subsp. israelensis aqueous suspension in the lower reaches of Irtysh River in Xinjiang Uygur Autonomous Region, China
BAI Di1, LIU Hai-zhou1, CAI Quan-xin1, YUAN Zhi-ming1, ZHANG Jing-chang2, CHEN Gui-hong2, JIN Yu-hua2, CHEN Yan-fang2, LIANG Bang-xin3, SONG Guang-chao3, YAN Jian-ping1     
1 Microbial Resource and Application Center, Wuhan Institute of Virology, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, Hubei Province, China;
2 Institute of Agricultural Sciences, 10 Division, Xinjiang Production and Construction Corps;
3 185 Regiment, 10 Division, Xinjiang Production and Construction Corps
Supported by the Science and Technology Support Xinjiang Project of Chinese Academy of Sciences (No. Y103031YH1), National Science and Technology Program for Public Wellbeing (No. Y403031GM1) and Science and Technology Support Project of Xinjiang (No. 2011AB003)
Corresponding author: YAN Jian-ping, Email: jpyan@wh.iov.cn.
Abstract: Objective Application of aqueous suspension of Bacillus thuringiensis subsp. israelensis (Bti)on the control of blackfly in the lower reaches of Irtysh River in Xinjiang Uygur Autonomous Region. Methods The pesticidal activity of Bti on blackfly larvae was tested through bioassay and field experiments, respectively. The LC50 and LC90 were computed by the Probit regression analysis method in the SPSS 19.0 software. Results The Bti aqueous suspension is an effective pesticide for blackfly control. The bioassay result suggested the LC50 was 0.034×10-6 g/ml and the LC90 was 0.118×10-6 g/ml. In field tests, the control efficacy of blackfly larvae was more than 83.21% in 12 h and more than 97.07% in 24 h. From 2013 to 2015, the adult population density of blackfly in the continuous application area decreased by 89.43%. Conclusion Bti aqueous suspension is an effective pesticide to control blackfly larvae, which is efficient for the prevention and control of adult blackfly in the lower reaches of the Irtysh River in Xinjiang Uygur Autonomous Region.
Key words: Bacillus thuringiensis subsp. israelensis     Blackfly     Irtysh River     Biocontrol    

蚋属于节肢动物门、昆虫纲、双翅目、长角亚目、蚋科,又称黑蝇(blackfly),是人畜盘尾丝虫(Onchocera volvulus)、欧氏曼森线虫(Mansonella ozzardi)和禽类白细胞原虫(Leucocytozoonosis)等多种病原体的传播媒介,严重危害人畜健康。蚋类在全国大部分省(自治区、直辖市)均有发现,其区系分布自北向南逐渐减弱,且呈明显的地方性特征[1]。新疆维吾尔自治区(新疆)已发现记载的蚋类有3属34种[2]。新疆额尔齐斯河下游的河岸谷盆地区属于温带干旱或半干旱大陆性气候,多为沼泽、苇湖地带,河道支流纵横。每年春夏之交额尔齐斯河上游冰雪融化,水库开闸泄洪漫灌草地导致河水泛滥,造成大面积沼泽积水,加之漫灌林带和遍布农田的排碱渠等湿地,均为蚊、蚋等吸血双翅目昆虫提供了良好的孳生繁殖环境[3]。苏云金杆菌以色列亚种(Bacillus thuringiensis subsp. israelensisBti)制剂已广泛用于蚊虫的生物防治,前期野外试验表明,其对新疆额尔齐斯河下游北屯市的蚊虫有良好的防控效果[4]。国外已有使用Bti杀灭蚋的研究报道[5-6],但国内却少有相关研究。本研究将Bti水剂应用于新疆额尔齐斯河下游地区蚋的生物防控,现将结果报告如下。

1 材料与方法 1.1 试药来源

Bti水剂由中国科学院武汉病毒研究所自行研制生产,菌株为B. thuringiensis subsp. israelensis 9707,效价为480 ITU/mg。

1.2 试虫来源

蚋幼虫为2012年7月采用勺捞法采集于北屯市周边187团灌溉渠,于温度(25±2)℃、湿度(70±10)%、自然光照下饲养,水源为放置>24 h的脱氯水。

1.3 调查地点

在第十师北屯市及周边团场187团和188团及边境团场185团,调查水体包括额尔齐斯河的小型支流、农田灌溉渠、排碱渠和灌溉林带等25处水体。

1.4 方法 1.4.1 室内生测试验

测定Bti水剂对蚋幼虫的半数致死浓度(LC50)和90%致死浓度(LC90)。选择5种Bti浓度(0.200 0×10-6、0.100 0×10-6、0.050 0×10-6、0.025 0×10-6和0.012 5×10-6 g/ml)进行试验,每次试验蚋幼虫10只,重复3次,处理24 h后计算Bti水剂对蚋幼虫的杀灭率。

1.4.2 野外幼虫控制试验

2012年7月下旬在187团选取一条排碱渠进行野外试验。排碱渠宽约1 m,水深约0.3 m,流速约为1 m/s,水中生长芦苇等水生植物。试验时气温30 ℃。施药前,在距施药点上、下游3 m内分别选取5个采样点,每个采样点取5片浸没在水中大小相似的芦苇叶,对芦苇叶上的蚋幼虫进行计数。将Bti水剂注入容积为2.5 L、瓶口打孔的塑料瓶中,瓶口向下固定在高0.7 m的木桩上,木桩垂直插入排碱渠,使药剂可以通过小孔慢慢滴入到河水中达到施药目的。分别统计上、下游5个采样点的蚋幼虫数量,计算杀灭率。自20:00开始施药,12 h后停止施药。塑料瓶中剩余药剂约500 ml,经计算,下游流水中Bti制剂的平均浓度约为0.750 0×10-6 g/ml。

野外大面积控制试验在185团农田的灌溉渠进行。在不同连队的灌溉渠选取长度为300 m的区段,采用与上述类似的方法施用Bti制剂,最终施用Bti浓度为(5~10)×10-6 g/ml,分别统计施药前、施药12、24 h后蚋幼虫的数量,计算杀灭率。

1.4.3 野外成虫控制试验

对大面积施用Bti水剂的185团驻地的荒漠区、种植区和林区3个不同生境的蚋成虫数量进行连续调查。

1.5 统计学分析

采用SPSS 19.0软件Probit回归方法计算LC50、LC90及其95%CI

2 结果 2.1 孳生地调查结果

在187团的一条灌溉渠、185团的阿拉克别克河及灌溉渠共5处发现有蚋幼虫孳生,阳性率为20%。

2.2 室内测定Bti水剂对蚋幼虫的杀灭率

Bti水剂对蚋幼虫有较好的杀灭效果,其LC50和LC90分别为0.034×10-6和0.118×10-6 g/ml。随着药剂浓度降低,蚋幼虫的死亡率逐渐降低,见表 1。通过SPSS 19.0软件的Probit回归方法分析,概率单位模型为:y=3.469+2.355x(表 2)。

表 1 实验室测定Bti水剂处理蚋幼虫的杀灭率 Table 1 Laboratory bioassay results of Bti aqueous suspension against blackfly larvae after 24 h exposure
表 2 SPSS 19.0 Probit参数估计值表 Table 2 SPSS 19.0 Probit parameter estimates
2.3 野外蚋幼虫控制效果

Bti水剂对下游蚋幼虫的杀灭效果较好,Bti水剂处理12 h后,蚋幼虫的杀灭率为71.43%~94.44%(表 3);野外灌溉渠大面积施药12 h后,Bti水剂对蚋幼虫的杀灭率>83.21%,施药24 h的杀灭率>97.07%,见表 4

表 3 新疆额尔齐斯河地区施用Bti水剂对蚋幼虫的杀灭效果 Table 3 Field test results of Bti aqueous suspension against blackfly larvae along the Irtysh River in Xinjiang Uygur Autonomous Region
表 4 新疆额尔齐斯河地区灌溉渠大面积施用Bti水剂对蚋幼虫的杀灭效果 Table 4 Killing rate to blackfly larvae by Bti aqueous suspension in large scale field test along the Irtysh River in Xinjiang Uygur Autonomous Region
2.4 野外蚋成虫控制效果

2013—2015年对大面积施用Bti水剂的185团驻地的荒漠区、林区和种植区蚋成虫数量进行连续调查,分别捕获蚋成虫6 473、11 779和6 117只;2013年共捕获蚋成虫19 677只,2015年同期捕获2 080只,较2013年降低了89.43%,见图 1

图 1 2013—2015年新疆185团蚋成虫数量变化 Figure 1 The population dynamics of adult blackfly in Regiment 185 during 2013-2015
3 讨论

新疆额尔齐斯河流域阿勒泰地区北屯及北湾等区域河道纵横,遍布农田的灌溉渠、排碱渠等湿地环境为蚋幼虫的孳生提供了良好环境,导致蚋的危害十分严重。蚋自每年4月中旬开始活动,5—8月达高峰,尤其在6—7月185团蚋的密度远高于蚊类[3-4, 7],对当地居民的生活和健康危害极大[8]

国外对蚋的防治研究和实践时间较长,早期一般通过DDT、双硫磷和氟氯氰菊酯等化学农药杀灭水体中的蚋幼虫[9-10]。但化学农药可在动物体内富集,长期使用可对环境产生危害,还会导致抗药性的发生,因此,目前主要采取以Bti为代表的生物农药和物理防治相结合的方法来控制蚋类[11-13]。20世纪80年代Molloy和Jamnback[14]对环境中蚋的生物控制进行研究发现,施用Bti后蚋幼虫密度下降了89%,但对其他非目标群体无明显影响。Stephens等[15]和Overmyer等[16]报道水体中某些藻类可能降低Bti对蚋幼虫的杀灭效果。国内对蚋的防治主要采用化学农药[17],而生物防治相关研究报道较少。

蚊幼虫一般在静水中生活,而蚋幼虫生活在流水中,更难施药。为保证杀灭效果,必须使蚋幼虫持续暴露在一定浓度的Bti制剂中,且需连续施药,用药量较大,但从野外试验结果来看,Bti可对蚋起到较好的防控效果,为野外蚋的生物防治提供了参考依据。

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