草酸升华法防控狄斯瓦螨的剂量效应研究:有效性及对蜜蜂幼虫的安全性评估

《Journal of Insect Science》:Oxalic acid vaporization: effectiveness against Varroa destructor (Mesostigmata: Varroidae) and safety for Apis mellifera (Hymenoptera: Apidae)

【字体: 时间:2025年11月23日 来源:Journal of Insect Science 2

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  本刊推荐:为应对狄斯瓦螨(Varroa destructor)对西方蜜蜂(Apis mellifera)的严重危害,研究人员开展为期两年的田间试验,评估不同剂量草酸(OA)升华法对螨虫的防控效果及对蜜蜂幼虫发育的影响。研究发现美国法定剂量(1g/育雏箱)无法有效抑制螨群增长,而较高剂量(3g/4g)虽能显著控制螨害,但会导致幼虫死亡率升高。该研究为平衡螨害防控与蜂群健康提供了重要剂量依据,对制定科学防控策略具有指导意义。

  
在全球农业生产中,西方蜜蜂(Apis mellifera)扮演着不可替代的角色,它们为约三分之一的水果、坚果和蔬菜等作物提供授粉服务,是维持生态平衡和粮食安全的关键环节。然而,自21世纪初以来,蜂群崩溃现象日益严重,其中狄斯瓦螨(Varroa destructor)作为蜜蜂的专性外寄生螨,被认为是导致蜂群损失的主要元凶之一。这种螨虫不仅直接取食蜜蜂的脂肪体组织和血淋巴,导致蜜蜂体型变小、寿命缩短,还会传播多种病毒,如翅畸形病毒(DWV),进一步加剧蜂群衰退。
为控制狄斯瓦螨,养蜂人曾广泛使用合成化学药物,但螨虫抗药性、蜂产品残留等问题促使人们转向更安全的替代方案。草酸(OA)作为一种天然存在于蜂蜜中的有机酸,因其残留低、不易引发抗性等优点,逐渐成为综合害虫治理(IPM)框架下的重要选择。草酸可通过喷洒、滴灌和升华等多种方式施用,其中升华法因能高效杀灭螨虫而备受青睐。然而,美国环境保护署(EPA)批准的法定剂量为每育雏箱1g,但前期研究显示该剂量防控效果有限,而较高剂量是否会对蜂群特别是幼虫发育产生负面影响尚不明确。为此,俄勒冈州立大学的研究团队开展了为期两年的田间试验,系统评估不同草酸剂量对狄斯瓦螨的防控效果及对蜜蜂幼虫的安全性。
本研究主要采用田间试验结合实验室分析的方法。在2021年和2022年的7月至8月,研究人员于俄勒冈州立大学实验蜂场设置了不同处理组,分别施用1g、2g、3g或4g草酸(2021年包括1g、2g、4g和对照组;2022年调整为3g、4g和对照组),每周1次,连续3周。螨虫侵染水平通过酒精洗涤法检测,计算每100只蜜蜂的螨虫数量(侵染率%)。蜂群强度通过估算蜜蜂帧数(FOB)和育雏帧数(FOBr)进行评估。幼虫死亡率则通过标记特定日龄(2-4日龄)的幼虫巢房,记录施药后7天的存活情况。数据分析采用广义线性混合模型等统计方法,以评估处理效应。
OA升华处理的防控效果
两年试验结果一致表明,1g和2g草酸处理组的螨虫侵染水平与对照组无显著差异,均呈上升趋势。而3g和4g草酸处理能有效抑制螨群增长,使侵染率在施药后保持稳定(2022年对照组从4%升至13%,3g/4g组维持在4%-5%)。这一结果证实法定剂量无法满足防控需求,而较高剂量具有显著抑螨效果。
蜂群强度
蜂群规模(FOB)在两年试验中均未受草酸剂量影响,但2021年所有组别的育雏面积(FOBr)均因季节性下降而减少。2022年,3g和4g处理组的育雏面积显著降低(从5.1帧降至3.4帧),对照组则无变化,提示高剂量草酸可能对育雏产生负面影响。
幼虫存活率
2022年幼虫监测显示,草酸对幼虫存活的影响呈剂量依赖性,且与施药轮次相关。首次施药时,4g处理组幼虫存活率仅38%,显著低于对照组(94%);3g组为79%,与两组均无显著差异。后续施药轮次中,差异虽缩小,但高剂量组存活率仍较低。
本研究通过两年田间试验明确了草酸升华法在狄斯瓦螨防控中的剂量效应关系:美国法定1g剂量不足以控制螨害,而3g/4g剂量虽能有效抑制螨群增长,但会引发幼虫死亡率升高,尤其在首次施药时更为明显。这一发现揭示了螨害防控与蜂群健康之间的权衡关系,为制定区域化、季节化的草酸施用方案提供了关键依据。未来需进一步探索不同气候条件下草酸施用的优化策略,以在保障蜂群健康的前提下实现可持续的螨害管理。
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