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不同劑量免疫激活劑防治松材線蟲病試驗研究

2023-07-11 15:16王君羅治建呂曉君熊琰楊歆雪陳亮
湖北林業科技 2023年3期
關鍵詞:松材線蟲病

王君 羅治建 呂曉君 熊琰 楊歆雪 陳亮

摘要:松材線蟲病是世界上最具危險性的森林病害之一,自2000年傳入湖北省以來,已在13個市州82個縣(市、區)發生,對全省森林資源危害十分嚴重。通過進行松樹樹干注射免疫激活劑藥效試驗及使用不同劑量對比試驗,研究注射免疫激活劑對松材線蟲病防控效果。結果表明,不同劑量的藥劑注射對松材線蟲病防控效果存在差異,通過方差分析,各處理與對照組在5%水平上均有顯著差異,說明打孔注藥效果顯著;正常劑量與增加劑量無顯著差異,因此生產性防治時,使用更經濟的正常劑量處理即可。進行樹干注藥的松樹感病率都小于1.00%,感病率最低為0.09%,九峰國家森林公園、丹江口市松濤山莊、黃梅縣五祖寺風景旅游林場、武當山景區4個地區沒有整株枯死樹,病死率為0;未進行樹干注藥的對照組松樹感病率最低為3.00%,最高達15.00%,病死率最低為1.00%,最高達11.00%。丹江口市松濤山莊和武當山景區的試驗結果是樹干注藥后2 a的調查結果,病死率都為0,說明樹干注藥后2 a仍對松樹有保護效果,可顯著降低病死率。

關鍵詞:免疫激活劑;松材線蟲??;樹干注射

中圖分類號:S763.38文獻標識碼:A文章編號:1004-3020(2023)03-0038-05

Experiment on Control of Pine Wilt Disease by Different Dose of Immunoactivators

Wang JunLuo ZhijianLü XiaojunXiong YanYang XinxueChen Liang

(Hubei Forestry Pest Control and Quarantine General StationWuhan430079)

Abstract:Pine wilt disease is one of the most dangerous forest diseases in the world,since it was identified in Hubei province in 2000,it was occurred in 13 cities,82 counties (cities or districts),and seriously damaged the forest resources of the whole province. In this experiment,the efficacy test and dosage test of injecting immune activator into pine trees were used to study the control effect of injecting immune activator on Pine wilt disease. The results showed that there were also differences in the effect of different doses of injection on the control of pine wood nematode disease. Through variance analysis,there were significant differences between each treatment and the control group at the level of 5%,indicating that the effect of injection immune activator into pine trees was significant,and there was no significant difference between the normal dose and the increased dose. Therefore,the more economical normal dose could be used for productive control. The infection rate was less then 1.00% by injecting immune activator into pine trees,the lowest infection rate was 0.09%. There were no whole dead trees in Jiufeng National Forest Park,Danjiangkou Songtao Mountain Villa,Huangmei Wuzu Temple Scenic Forest Farm,and Wudang MountainScenic Area,and the fatality rate was 0. But without trunk injection,the lowest infection rate was 3.00% ,up to 15%,the lowest fatality rate was 1.00% ,up to 11.00%. The results of Songtao Mountain Villa and Wudang Mountain Scenic Area in Danjiangkou City were the investigation results of two years after the trunk injection,and the fatality rates were both 0,indicating that the trunk injection could still protect the pine trees two years after the trunk injection,which could significantly reduce the fatality rate.

Key words:immunoactivator; Pine wilt disease; trunk injection

松樹是湖北省主要造林樹種,對林區的水土保持、水源涵養、景觀綠化等有著重要作用。松材線蟲病由松材線蟲Bursaphelenchus xylophilus引起,是世界上最具危險性的森林病害之一,是松科植物的毀滅性“疫病”,松樹感染松材線蟲后最快40 d即可死亡,對森林資源造成極大破壞,經濟和生態損失十分具大[1]。同時,松樹感病后整株枯死,遠看形同“火燒”,景區松樹、古樹名木等被感染后,會破壞景區的生態景觀,影響當地旅游業發展。松材線蟲病于1982年傳入中國,2022年已擴散至19個省,702個縣(市、區)[2]。2000年,湖北省恩施市發現松材線蟲病之后,省內其他市、州也陸續發生,現疫情涉及13個市、州,82個縣(市、區),危害十分嚴重。目前,各地主要采取清理病枯死樹、加強疫木監管、防治松褐天牛等綜合技術和管理措施開展松材線蟲病防治工作。注干藥劑防治技術是將藥劑注入樹體,依靠樹木蒸騰作用使藥劑傳導而發揮藥效,具有施藥精準、防治效率高等優點[3],本試驗通過對松樹注射不同藥劑濃度的免疫激活劑,研究生產中最佳施藥濃度,最大程度降低防治成本,同時,探索免疫激活劑對松材線蟲病預防的作用,為松材線蟲病疫情防控提供科技支撐。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗地均選在松材線蟲病疫區的主要疫點,其中,鐘祥市大口林場地處鐘祥市東南部,E112°81′,N31°10′,平均海拔350 m。屬亞熱帶過渡性季風氣候,年平均氣溫15.9 ℃,冬暖夏涼、雨量充沛、松林面積0.27萬hm2;

青龍山林場位于武漢市江夏區東南部,E114°32′,N30°33′,平均海拔116 m,屬中亞熱帶過渡的濕潤季風氣候,年平均氣溫15.9~17.9 ℃,年平均降水量為1 347.7 mm,溫暖濕潤、四季鮮明、熱量豐富、降水充沛、光照充足,松林面積0.07萬hm2。九峰國家森林公園位于武漢市東郊,E114°50′,N30°50′,平均海拔126 m,屬亞熱帶季風性濕潤氣候,全年平均氣溫16.3 ℃。老君山林場位于黃岡市紅安縣北部,E114°57′,N30°33′,平均海拔840.5 m,屬暖溫帶南緣季風性濕潤氣候,四季分明,氣候溫和,雨量充足,夏無酷暑,冬無嚴寒。松濤山莊位于丹江口市北郊,屬北亞熱帶季風氣候,年平均氣溫15.6~16.0 ℃,夏季酷熱,降水量集中,冬季嚴寒少雨雪,冬長于夏,春秋氣候溫和,降水充足,熱量豐富,四季分明。五祖寺風景旅游林場位于黃梅縣北部,E115°94′,N30°17′,平均海拔758 m,屬亞熱帶季風氣候,全年氣候溫暖,年平均氣溫16.8 ℃,季風明顯、氣候溫和、雨量適中。武當山景區位于十堰市東南部,E111°06′,N32°46′,最高處海拔2 254 m,屬北亞熱帶季風氣候,年平均氣溫7.7~16.0 ℃具有南北過渡屬性,從丹江水庫沿巖至天柱峰頂,氣候的垂直層帶明顯,兼有豐富多彩的局部小氣候。

1.2試驗材料

含0.3%苦參堿的松材線蟲病免疫激活劑。

1.3試驗方法

1.3.1注射方法和時間

打孔時選取距地面50~100 cm左右的樹皮較薄的位置;如果在樹皮較厚的位置注藥,用刀削去樹皮至韌皮部后再打孔;打孔部位傾斜向下45°方向,用便攜式打孔機具打直徑4 mm、深5 cm的小孔。注藥時將注藥瓶尖嘴緩慢插入注孔內,輕擊藥瓶底部并將其固定在樹干上,然后用手按壓藥瓶側面,擠出瓶嘴部和孔內空氣,用專用針扎瓶底部盲孔。每株松樹打孔注藥后,釘上編號牌,并做好記錄。對照區域不進行樹干藥劑注射。丹江口市松濤山莊、武當山景區注藥時間為2019年12月,鐘祥市大口林場、青龍山林場、九峰國家森林公園、紅安縣老君山林場、黃梅縣五祖寺風景旅游林場注藥時間為2020年12月。

1.3.2試驗處理

根據林地小班圖,繪制作業設計圖,確定樹干注射免疫激活劑的試驗區域和空白對照區域。試驗分為3個處理,每個處理重復3次,并設一塊空白對照區,只注射清水。處理1:胸徑≤20 cm,注射藥劑50 mL ;20 cm<胸徑≤30 cm,注射藥劑100 mL;胸徑>30 cm,注射藥劑150 mL。處理2:胸徑≤20 cm,注射藥劑50 mL ;20 cm<胸徑≤30 cm,注射藥劑150 mL;胸徑>30 cm,注射藥劑200 mL。處理3:胸徑≤20 cm,注射藥劑50 mL ;20 cm<胸徑≤30 cm,注射藥劑50 mL;胸徑>30 cm,注射藥劑100 mL。

1.4數據調查及松樹感病分級標準

2022年9月,在進行秋季松材線蟲病疫情普查時,人工踏查觀測記錄每株松樹健康狀況,根據其感病情況,分為3級分類統計。Ⅰ級:單個側枝枯死;Ⅱ級:多個側枝枯死,多數針葉變黃,植株開始萎蔫;Ⅲ級:整個樹冠針葉變褐色,全株枯死。

2結果與分析

2.1免疫激活劑最佳使用劑量

對鐘祥市大口林場松樹的存活和感病情況進行調查后,對免疫激活劑最佳使用劑量調查結果進行方差分析(表1、表2、表3),結果表明,各處理與對照組在5%水平上均有顯著差異,說明打孔注藥效果顯著。處理3與處理1、2間差異顯著,說明減少劑量后死樹率顯著增加;處理1和處理2之間無顯著差異,即正常劑量與增加劑量無顯著差異,考慮到打孔注射成本較高,因此生產性防治時,使用更經濟的正常劑量處理1即可。

將病死率數據進行反正弦平方根轉換后,進行方差分析(表2)。

V1=3,v2=8,查F表得F0.05=4.07,現實得F=149.921>F0.05,因此,各處理間差異顯著。然后,進行LSD多重比較(表3)。

2.2樹干注射藥效

從試驗結果來看(表4),進行樹干注藥的松樹感病率都小于1.00%,感病率最低為0.09%,九峰國家森林公園、丹江口市松濤山莊、黃梅縣五祖寺風景旅游林場、武當山景區4個地區沒有整株枯死樹,病死率為0;而未進行樹干注藥的對照組松樹感病率最低為3.00%,最高達15.00%,病死率最低為1.00%,最高達11.00%。丹江口市松濤山莊和武當山景區的試驗結果是樹干注藥后2 a的調查結果,病死率都為0,說明樹干注藥后2 a仍對松樹有保護效果,可顯著降低病死率。結果表明,樹干注藥對松樹感染松材線蟲病具有良好的預防作用,可以顯著降低松樹的感病率和病死率,注藥2 a內對松樹都有很好的保護效果。同時,對于已感病的松樹,還具有一定的防治作用,可以減緩松樹的發病進程,增強松樹自身的抵抗力。

3結論與討論

松材線蟲病疫木清理是松材線蟲病疫情發生后的被動防控手段,而樹干注射免疫激活劑,是預防松材線蟲病的主動手段,對于非疫區、重點保護區、風景名勝區、重點生態區等重要區域的松樹,可采取樹干注藥的方式進行預防,有效降低松樹感病率。

對于免疫激活劑最佳使用劑量,不同地區可根據實際情況靈活調整。若考慮經濟與防控效果兼顧,正常劑量注射即可;對于防控資金有限地區,可適當減少樹干注藥劑量,降低防治成本,用最少的資金最大程度保障松樹存活率,降低死亡率;但對于古樹名木,適當增加樹干注藥劑量,能最大限度地減少古樹感病率及死亡率,起到保護作用。

從試驗結果來看,樹干注藥可以將松樹的感病率降低至1%以下。疫木清理后,對病死樹周圍的健康松林進行樹干注藥,能有效防止松材線蟲病疫情向外擴散,并降低第2和第3年的松樹感病率,使病死樹數量下降,并最終達到控制疫情的目標。

打孔注藥除了常規的插瓶式樹干注藥方式外,還有微創式注射技術、加壓式注射技術等[4],微創注射的優點在于對樹木損傷小,不受注射時間影響[5],而加壓式注射是通過帶杠桿的器械把藥液加壓注入松樹維束管內,這種注射方式解決了松樹樹脂分泌旺盛,從而堵塞傷口導致藥液無法滲入松樹維束管的問題[6]。因此,在保護名木古樹時,可采用微創注射或加壓式注射方式注藥,以降低對樹木的損傷,以及加速藥劑的滲入。

國內對松材線蟲病注干藥劑的研究經過多年探索,截至2023年2月,登記防治松材線蟲病的藥劑品種已達45種[7],但適用于注干施藥的藥劑還是有限。注射藥劑最好是內吸劑,內吸注干劑有乳油和水劑二種[8]。從最早的克線磷、蟲現清到現在廣泛應用的阿維菌素、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽等,克線磷因其高毒性被禁止施用[9],蟲現清既能有效防治松褐天牛,又能有效毒殺松材線蟲[10],也被用于伐樁處理。阿維菌素對松材線蟲具有高效的殺滅活性,可誘導松材線蟲細胞程序性死亡[11],甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽對松材線蟲的毒力高于阿維菌素[12],也被廣泛應用。本試驗所用藥劑苦參堿是一種天然植物性農藥,可以從豆科植物中提取,對松材線蟲病防控效果明顯,且對環境污染較低。在生產實際中選擇藥劑時,要盡量選擇環境友好型,且不易產生抗藥性的藥劑。

藥劑的吸收和輸導受注藥時天氣的影響,晴天注藥時,藥劑吸收和傳導效率比在雨天注藥時更高[13];樹木不同生長發育階段、不同季節等因素也會影響藥劑的傳導[14]。因此,樹干注藥時,應根據藥劑類型選擇在適宜時期和氣候條件下進行。

參考文獻

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(編校:鄭京津)

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