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          1. 入侵紅火蟻防治之處理組合與量化推算

            入侵紅火蟻防治之處理組合與量化推算
            呂斯文黃德昌
            行政院農業委員會動植物防疫檢疫局
            入侵紅火蟻(Red imported fire ant,學名Solenopsis invicta Buren)為社會性昆蟲,族群分工嚴密,蟻群包括有蟻后、雌蟻、雄蟻、職蟻(工蟻與兵蟻,系不孕性雌蟻)、蛹、幼蟲、卵等個體,而以蟻后為族群中心,專司繁衍之責以維持族群數量及物種延續。

            火蟻蟻后為有效快速繁殖的有機體,新交尾蟻后除初次產卵外,其后生命史中每日可生產數百粒至數千粒卵,壽命維持6-7年,因此可于交尾后數月內即建立成熟蟻巢,以多蟻后型態言,一個成熟蟻巢之個體數目可達10至50萬只,數量驚人。

            紅火蟻活動范圍極廣,其輻射狀的覓食蟻道可距離蟻巢本體達數十公尺至一百公尺遠。而為達繁衍擴張及尋覓適宜棲地等目的,紅火蟻尚可借下列自然方式擴散蔓延:

            分巢(budding):新蟻后由一龐大的成熟蟻巢中分出,由部分職蟻保護并搬運幼蟲至鄰近新地點筑巢。
            地面遷移(ground movement):火蟻群因尋覓適宜棲地可經常進行地面搬遷,一日內即可于數十公尺外另筑新巢。
            蟻筏(ant raft):遇到洪水泛濫時,火蟻個體可有組織地聚結成拒水性蟻筏浮于水面,漂流至干燥的適宜地點。
            交尾飛行(swarming):由成熟蟻巢中產生具繁殖能力的有翅型雌蟻與雄蟻,于空中交尾后飛行降落至新筑巢點,其飛行距離約3公里,在順風情況下可達19公里。
            除上述自然散播(natural spread)方式外,入侵紅火蟻尚可依附于土壤、稻草、盆栽植物及栽培介質、田間廢棄物、景觀與營建材料、與土壤接觸之機具設備等高風險物品,經人為移動(hitchhiking movement)而散播。

            紅火蟻防治觀念
            常用的作物害蟲防治法對防治入侵紅火蟻效果有限,原因如下:

            ●傳統的表面農藥噴布方式僅造成部份覓食蟻群死亡,深藏地底的蟻后仍可于數日至數周內回復蟻群數量,因此,防治的重點在于蟻后。

            ●初期蟻巢(incipient nest)不易察覺,成熟蟻巢未必產生蟻丘,防治標的無法完全掌握,因此,采餌劑撒布方式處理較適宜。

            ●蟻后之食物來源受到分食作用(tropholaxis)的層層保護,因此,餌劑的成分與配方必須精確控制。

            ●餌劑的施用必須配合火蟻的覓食行為,撒布需把握適當時機。

            ●多蟻后型蟻群可于單位面積內大量發生,例如高密度發生區每公頃可產生400個蟻巢,倘在處理過程中未能將這些蟻巢全數滅除,則殘余蟻群仍可快速分巢,于一定時間后再度嚴重發生。
            防治計畫的量化計算量化的數據通常有利于管理者對全盤狀況的掌握。假設某地區為入侵紅火蟻的中度發生區,發生面積為500公頃,每公頃之蟻巢數為100個,每蟻巢之族群數目為10萬只。在完全不考慮紅火蟻繁殖與自然或人為散播的前提下,相關計算如下:

            ●防治蟻巢數為50,000巢,火蟻數量為5,000,000,000只。

            ●依據美澳等國研究,目前最有效的藥劑防治法防治率為80%~90%,倘以80%計算(澳洲撲滅計畫的計算基準),則經第一次藥劑處理后之剩余蟻巢數為10,000巢,經第二至五次施用后之存活巢數則分別為2,000、400、80、16個巢。
            ●倘以理論值計算,五次施用后之防治率,依次為80%、96%、99.2%、99.84及99.968%。
            實際上,生物是會持續繁殖與蔓延的,而受全世界注目的澳洲火蟻撲滅計畫,于2001至2004年的三年內共計于處理區域內全面撒布餌劑9次,配合其完善嚴格的移動管制與社區協助計畫,目前之防除率已達99.4%,現在碰到的最大問題在于如何在廣大的區域中監測到剩余的低密度蟻群。
            防治用藥與施用要領為學習美澳等國防治入侵紅火蟻之新觀念與技術,行政院農業委員會動植物防疫檢疫局(防檢局)于本(93)年11月上旬邀請美國德州農工大學Bart Drees教授、南卡羅萊那州Clemson大學Tim Davis先生及澳洲紅火蟻防治中心Keith McCubbin主任等三人來臺參加紅火蟻防治研討會。依據該等專家表示,目前在全球已有超過150種藥劑被許可用于防治紅火蟻,倘能依各發生場所特性,選擇適當防治藥劑與處理方式并正確施用(如圖示1至5),即可獲得有效的防治成果。
            目前國際間主要藥劑防治法有三類:個別蟻丘處理(IMT)、餌劑(baits)處理、粒劑(granules)撒布處理,其優缺點略述如下:
            個別蟻丘處理此類藥劑適合直接處理蟻丘,在美國使用產品包括毆殺松、畢芬寧、賽洛寧、加保利或賽扶寧等,而防檢局推薦的接觸型殺蟲劑則包括百滅寧、賽滅寧、第滅寧、芬化利、安丹、加保利等六種。這些藥劑的劑型有粉劑、可濕性粉劑、可溶性粉劑、乳劑、粒劑。施用粉劑時依推薦用量均勻撒布在蟻丘上及其周圍,爬過的火蟻會附著粉劑,而將殺蟻劑運入蟻丘內;可濕性粉劑、乳劑可先加水適當稀釋后,用于澆灌蟻丘,也可以先撒布于蟻丘上再充分澆水;施用粒劑時,先將粒劑撒布在蟻丘上及其周圍,而后于每蟻丘均勻灑上2-8公升的水。這些處理對單一蟻丘十分有效,有效滅除率大于98%,但遺憾的是,這種處理方式對沒有處理到的蟻丘完全無效,而在大多數的情況下,即使是由專家處理也會疏漏掉許多蟻丘,因此IMT只適用于小面積內逐一處理少數蟻巢,不適用于大面積普遍發生的狀況。

            餌劑處理火蟻餌劑包括兩種類群:毒性物質與昆蟲生長調節劑(IGR),餌劑施用后通??蛇_到80%至90%的防治效果。毒性物質之活性成分(active ingredient)可直接毒殺螞蟻及蟻后,常見成分有愛美松、賜諾殺、芬普尼、因得克等,施用后防治效果較快顯現(約4至6星期) ,有效期為3至5月。昆蟲生長調節劑的主要活性成分有美賜平、芬諾克、百利普芬等,其作用機制為擾亂火蟻的發育生理,包括抑制幼蟻正常發育或讓蟻后不會產卵或產下無效卵等,因此其作用較為遲緩(12至25星期),但抑制蟻群密度的有效時間較長(6至12個月)。

            餌劑有多項優點:(1)價格不算昂貴;(2)作用機制為火蟻覓食的分食行為,所以撒布后亦可防治難以察覺的蟻丘;(3)餌劑類藥劑的毒性較小,對環境與生態危害較低;(4)調制時可將毒性物質與昆蟲生長調節劑混合,例如愛美松為速效性毒性物質,可迅速毒殺蟻群,而美賜平為防治有效期較長的IGR藥劑,其作用為影響蟻后產卵及其孵化,可持續抑制工蟻的產生,因此,兩者經各取半量混合后,兼具速效性與長效的優點,此種”料斗拌合” (hopper blend)組合(Amdro”Pro plus Extinguish”)已獲美國聯邦政府注冊為牧場紅火蟻防治用藥,而于非農業用地則有Extinguish Plus(含美賜平及愛美松)預混餌劑。

            粒劑撒布處理
            撒布處理用的粒劑主要有0.0143%芬普尼粒劑(商品名TopChoice)及0.2%畢芬寧粒劑(商品名Talstar),這類產品具備以下優點:(1)在處理后12至18個月內防治效果將近100%;(2)無須考慮覓食行為,任何時節均可施用;(3)可于小面積內有效防治;(4)防治效果十分穩定等。當然這類藥劑也有數項缺點,包括:(1)售價相當昂貴(每公頃約一~二萬元);(2)邊緣與界面地帶不易處理;(3)粒劑須加水活化等。
            對于兒童游樂場及醫院等火蟻零容忍場所,撒布上述粒劑為適當的選擇。此外,這類昂貴藥劑的高有效性,亦可用于保護重要電器設備,例如機場跑道燈、空調機與變壓器等,以避免遭紅火蟻破壞。另種苗為散播紅火蟻的重要媒介,而苗圃經濟價值高,且經常灑水灌溉,也極適合選用上述粒劑撒布防除紅火蟻。
            處理組合
            在了解各種火蟻防治用藥的有效成分、用量、使用方式、防治率、速效性、持續性、價格等特點后,便可根據各場所的防治需求來選擇藥劑并配合適當處理組合(treatment combination)進行防治。茲將數種常見的處理組合略述如下:

            德州二階段防治法
            本防治法是目前最被廣泛運用的處理組合,第一階段系于火蟻覓食時段撒布餌劑,施用后7至10天再以觸殺型藥劑處理危險性的個別蟻丘。由于第二階段IMT處理極為費工且僅能處理目視能察覺的蟻丘,因此,此法僅適用于小面積的農地、庭園等場所的防治。

            連續餌劑施用法
            本法為澳洲火蟻撲滅計畫所采行的主要方法。澳洲因地廣人稀,而紅火蟻在許多干燥地區并不產生蟻丘,因此無法于數萬公頃的火蟻發生區內逐一以IMT個別處理,于是采用一年施用餌劑三次,連續三年共九次的處理方式。連續撒布餌劑防治法,除適用于中大面積的發生區域外,由于餌劑所含的活性成分較低,也適用于水源區或住家庭園等敏感地區的紅火蟻防治。

            Clemson二階段防治法
            本法乃先于防治區內界定出紅火蟻零容忍區或低度容忍區(如醫院、兒童游樂場、重要電器設施、植栽草皮生產苗圃等),再于這些重點地區施以昂貴的粒劑撒布處理,其余周邊地區則于火蟻覓食期間進行撒布一般餌劑。本法可節省粒劑施用成本,同時兼顧全區抑制與重點撲滅。

            族群抑制與單點撲滅
            在了解防治入侵紅火蟻的防治藥劑與處理組合特性,同時也具備量化觀念后,就可據以訂定防治目標、擬定計畫與推動執行。
            基于科學觀點,目前臺灣在桃園縣、臺北縣與嘉義縣等地區,因為火蟻發生面積已達相當規模,短時間內設定的目標應為盡速全面降低族群數量(population suppression)。而考量人力動員的困難,當前防治處理上可選擇于發生區內全面撒布餌劑,再于重點地區輔以撒布粒劑與IMT處理。
            依據數學式推算,為能達成95﹪的防除目標,如以每次80%的餌劑防治率計算,需進行2次全面餌劑撒布處理方能達成;倘防治率為70%,則需3次處理;如防治率為60%,則需4次。而為及早達成設定目標,必須加強相關研究,深入了解火蟻覓食行為、有效掌握餌劑施用時機并做好高風險物品移動管制等工作,以提升餌劑處理的防治效果。
            當決策單位將防治目標設定為”撲滅”時,計算情況比較復雜,因為所謂的撲滅系指火蟻族群100%的滅絕,而澳洲在經過三年九次的餌劑施用后,目前的火蟻防除率仍僅為99.4%,所余0.6%因地廣人稀,很難完全找到這些低密度蟻巢再以IMT或撒布型粒劑有效處理。因此澳洲火蟻撲滅計畫最后能否完全成功仍在未定之天,或許仍有待澳洲本土性螞蟻群于最后時刻補上臨門一腳。
            目前我國嘉義地區因紅火蟻僅發生于水上、中埔兩鄉,鄰近區域并未發現,符合單點撲滅(spot eradication)的要件,因此防檢局已整合各試驗改良場所及大學的資源,并與嘉義縣政府合作,集合兩鄉農會所組成的農民防治隊,經施藥技術解說及訓練后,同步展開全面防除作業,希望早日予以控制,以遏阻其向南部地區擴散。

            結論
            入侵紅火蟻自去年年底于桃園發現首例后,迄今已有一年時間,雖然初期因相關資訊不足且國內并無相關研究支援,防治工作起步較晚,惟其后蒙各界關切,中央相關部會及地方政府開始重視問題,機關分工合作機制已經建立,相信在依據紅火蟻之生物、生理、生態特性,參酌美澳防治經驗,制定有系統之各項管理防治措施后,進一步整合各方資源并鼓勵全民參與,全力推動執行,將可望于短期內顯現防治效果,并逐步邁向全面防除的目標。
            志謝
            The authors especially thank Dr. Kelly M. Loftin, Division of Agriculture, University of Arkansas, for his generous assistance in providing important illustration diagrams in the article.

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