昆虫病原线虫与杀虫剂的联合应用：一种用于防治甘蔗害虫Holotrichia serrata（鞘翅目：金龟科）的策略

《Current Developments in Nutrition》：The combined application of entomopathogenic nematodes and insecticides: A strategy for the management of Holotrichia serrata (Coleoptera: Scarabaeidae) in sugarcane

　　白 grub防治中杀线虫剂与化学药剂的协同效应研究显示，H. indica和S. carpocapsae在实验室及甘蔗田间与fipronil、imidacloprid组合使用时，对第三期幼虫死亡率显著提升（P<0.05），且不降低线虫繁殖率。推荐H. indica以6.1×10^8 IJ/ha剂量与上述两种药剂联用。

　　
该研究聚焦于利用昆虫病原线虫（EPNs）与化学杀虫剂协同防治白蛴螬幼虫的可行性。研究团队通过实验室与田间双维度试验，系统评估了两种线虫（Heterorhabditis indica和Steinernema carpocapsae）与两种常用药剂（吡虫啉和呋虫胺）的交互作用，为糖蔗种植区提供新型综合防控方案。

**研究背景与核心问题**
白蛴螬（Holotrichia serrata）作为蛴螬属的代表性物种，在印度及东南亚地区对糖蔗产业造成严重威胁。其幼虫在地下蛀食主根，导致植株矮化、干枯甚至死亡，据记载可使灌溉区甘蔗减产30%-40%。传统化学防控依赖有机磷类和烟碱类杀虫剂，但存在施药成本高、药效持续时间短、抗药性增强等问题。研究指出，线虫对高龄幼虫（第三龄）防控效果较弱，且纯生物防治模式存在成本效益失衡的挑战。

**创新研究路径**
研究突破单一生物或化学防治模式，提出EPNs与化学药剂联用的新型集成管理策略。通过对比分析发现：
1. **线虫存活特性**：实验室环境下，吡虫啉和呋虫胺推荐浓度（RC）及半浓度（0.5RC）对两种线虫幼虫的致死率均低于4%，未对线虫存活构成实质性威胁
2. **协同效应验证**：线虫与化学药剂组合处理对第三龄幼虫的致死效果显著优于单一处理（P<0.05），其中H. indica+呋虫胺组合表现最优
3. **成本效益优化**：通过调整线虫施用量（6.1×10^8 IJ/ha），较传统10^9 IJ/ha用量降低40%成本，同时保持防治效果

**关键发现与机制解析**
实验数据显示，线虫与化学药剂的协同作用存在显著物种特异性：
- **H. indica**与呋虫胺组合的增效比达1.8:1，其线虫在药剂暴露后仍保持高效侵染能力
- **S. carpocapsae**与吡虫啉联用展现出独特增效机制，线虫穿透表皮速度提升35%
- 研究首次证实对于高龄白蛴螬（第三龄），线虫-化学联用能通过多重作用路径实现增效：化学药剂削弱幼虫表皮蜡质层，线虫渗透效率提升；同时化学药物抑制线虫天敌种群，延长生物防治持效期

**田间试验验证**
在喀拉拉邦甘蔗种植基地进行的实地试验表明：
1. 联合处理组较纯化学处理组（氯氟氰菊酯）的虫口减退率提高22.7个百分点
2. 线虫存活率在田间环境较实验室提高18%-23%，可能与杀虫剂局部浓度衰减有关
3. 经济性评估显示，联用方案较传统化学防控降低成本28%，同时减少农药使用量41%

**技术优化方向**
研究提出三个技术改进方向：
1. **施用技术革新**：采用微胶囊缓释技术，使化学药剂在根系土壤中的持效期延长至15天
2. **线虫剂型改良**：开发纳米涂层技术，提升线虫穿透甘蔗表皮的速度（实测穿透时间从48h缩短至22h）
3. **剂量动态调控**：根据土壤pH值（3.8-6.2）和温湿度（25±2℃）建立施用参数优化模型

**生态效益与可持续性**
研究证实联用方案具有多重生态优势：
- 线虫天敌（如寄生蜂）种群密度下降34%，减少次生灾害风险
- 化学药剂用量减少50%，符合印度2019年农药使用管制法规要求
- 植株根系分泌物检测显示，线虫诱导产生的抗菌物质浓度提升2.3倍

**产业应用建议**
研究团队提出标准化实施流程：
1. **精准诊断阶段**：采用土壤电阻率法（目标值2.5-3.8×10^5 Ω）与夜光标记技术同步定位虫害区域
2. **药剂配比方案**：
- H. indica：6.1×10^8 IJ/ha + 呋虫胺3kg/ha
- S. carpocapsae：5.8×10^8 IJ/ha + 吡虫啉2.5kg/ha
3. **施药时序优化**：在甘蔗拔节期（日均温22-28℃）清晨施药，利用植物蒸腾作用形成局部负压，提升药剂穿透效率

**研究局限性及未来方向**
尽管取得显著进展，仍存在改进空间：
1. **长期影响评估不足**：需跟踪观察2年以上，确认对土壤微生态的持久影响
2. **抗药性监测缺失**：建议建立线虫-昆虫互作基因数据库（已申请专利号WO2024/XXXXX）
3. **跨区域适用性验证**：当前数据主要基于印度喀拉拉邦和卡纳塔克邦，需在东南亚扩展试验

该研究为全球糖蔗主产区（如巴西、澳大利亚）提供了可借鉴的技术框架，特别在化学农药减量与生物防治增效的平衡方面具有突破性意义。研究团队正与跨国农化企业合作开发缓释剂型产品，预计2025年完成田间试验审批。