陈元生, 简迎龙, 罗致迪, 于海萍
(1.江西环境工程职业学院,江西赣州 341000; 2.江西省高安市农业局,江西宜春 330800)
松材线虫病是松树的一种毁灭性流行病害[1],防治难度较大,尚无简便、经济可行的防治技术,目前生产上主要采取砍伐病死疫木及其周围可能感病的活立木来控制该病。由于不能科学除治疫情,效率十分低下,即使加大砍伐林木力度也难以遏制松材线虫病的扩散蔓延,防治工作陷入极其困难和尴尬的处境,其原因包括:一是未能有效控制松材线虫病的主要传播媒介——松褐天牛(MonochamusalternatusHope)而切断其传播链条;二是未能做好疫木的有效除害、安全利用与监管,致使疫情不断扩散蔓延。花绒寄甲(DastarcushelophoroidesFairmaire)是天牛类昆虫的主要天敌,寄生松褐天牛的生物型为花斑花绒寄甲[2],以幼虫寄生于松褐天牛的老龄幼虫和蛹上,是松褐天牛有效的寄生性天敌[3-4]。目前,我国有关花绒寄甲的研究较多,大规模繁殖和小范围防治技术也日渐成熟,但在松褐天牛的防治上未能形成规模,也未能取得理想效果,主要受限于当前的防治技术和方法[5]。
在疫木处理和利用方面,我国林业工作者进行了大量研究[6-9],提出并实践了疫木运输集中熏蒸、水浸、热处理、微波处理等方法,但这些方法可能会造成疫木下山及运输过程中的疫木流失等;另一种方法是采用就地现砍现烧或熏蒸除害方法清理疫木[10]。目前,生产上通常把林间释放花绒寄甲控制松褐天牛和就地现砍现烧或熏蒸除害方法清理疫木结合进行。问题是现砍现烧或熏蒸除害方法,虽然对疫木进行了清理除害,但也杀灭了天敌(把释放的及林间自然生长的花绒寄甲等天敌昆虫连同疫木一同烧毁或熏蒸杀死了),浪费了防治投入。这是利用花绒寄甲等天敌昆虫控制松褐天牛防治松材线虫病必须突破的瓶颈。为解决这个难题,笔者所在实验室采用疫木砍伐后不下山,林内就地隔离加人工释放花绒寄甲的生物除害方法,旨在解决现砍现烧或熏蒸除害方法难以解决的问题。
试验区主要设在江西省赣州市峰山国家森林公园管理处的南田村和东风村,试验林地林分为马尾松(PinusmassonianaLamb.)纯林,树龄10~40年,胸径6~40 cm,平均树高7.5 m,郁闭度0.7~0.9。近年来,该林区出现大量由松材线虫病及松褐天牛造成的马尾松枯死现象,每年都会在冬季清理枯死木及进行综合治理,虽然病枯死现象有所改善,但疫情仍然存在,2014—2016年在以下所有试验小区均设置了APF-Ⅰ型高效诱剂,每6 670 m2挂1个。
小区设置:在南田村和东风村分别设置3个试验小区,即A小区为覆盖隔离材料和释放花绒寄甲试验区(A1南田村园塘坑26.67 hm2,A2东风村老虎坑23.07 hm2);B小区为林间释放花绒寄甲+疫木现砍现烧(B1南田村竹筒坑1.87 hm2,B2东风村高楼坑2.33 hm2);C小区为对照区,不放天敌也不处理疫木,只挂诱捕器(C1南田村狐狸坑2.60 hm2,C2东风村知青点2.13 hm2)。
供试隔离材料:(1)8目镀锌铁丝网,铁丝直径0.04 mm,网眼为3 mm×3 mm;(2)8目尼龙细纱网网袋,由3股直径0.08 mm聚酰胺线织成,网眼约为3 mm×3 mm;(3)聚丙烯编织的塑料布。供试花绒寄甲:本试验所选择的花绒寄甲是寄生松褐天牛生物型的花斑花绒寄甲,采自江西省赣州市峰山国家森林公园,试验用虫为室内人工繁育的第1代。
1.3.1 不同隔离材料的筛选 在南田村与东风村2个试验村的A小区,于2014—2016年冬季清理松材线虫病死树和诱木时,使用油锯锯倒死亡松树,先将其枝桠锯断后,再将伐倒木连同锯下的枝桠锯成1 m左右,就近选择合适场所将锯断的木段及枝桠堆放成一堆,每堆约0.5 m3,分别覆盖“1.2”节所述隔离材料,隔离材料接口处用细铁丝扎实,周边用细土压实,防止天牛逃逸。3种隔离材料为3个处理,每处理重复5次。翌年6月底检查各处理内木段上松褐天牛羽化孔数、隔离材料内松褐天牛成虫数量,剖开检查木内天牛幼虫数、蛹数,检查各松木堆内松褐天牛的羽化逃逸情况,比较防治效果。
1.3.2 花绒寄甲疫木释放技术试验 花绒寄甲疫木释放技术试验在南田村和东风村的A小区进行,所采用的隔离材料为8目镀锌铁丝网,疫木截锯及覆盖方式同“1.3.1”节。
1.3.2.1 释放时间试验 设置2个释放时间:处理Ⅰ,在砍伐疫木(诱木)覆盖8目镀锌铁丝网时释放花绒寄甲;处理Ⅱ,在覆盖8目镀锌铁丝网之后的翌年3—4月松褐天牛预蛹和蛹期释放,花绒寄甲成虫释放量为150头/堆(每个疫木堆约 0.5 m3);处理Ⅲ(对照,CK),不释放花绒寄甲,每个处理重复5次。至木段内松褐天牛羽化结束,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处理内随机抽取5根木段,统计天牛死亡数、存活数、花绒寄甲寄生数,统计寄生率。
1.3.2.2 释放密度试验 在覆盖8目镀锌铁丝网之后的翌年3—4月释放,花绒寄甲成虫释放量设100、150、200、250头/堆(每个疫木堆约0.5 m3)4个处理(依次标记为E1、F1、G1、H1),花绒寄甲卵释放量设2 000、3 000、4 000、5 000粒/堆 4个处理(依次标记为E2、F2、G2、H2),每个处理重复3次。翌年5月调查各松木堆内松褐天牛各虫态数量及成虫羽化情况,再剖木调查花绒寄甲数量,计算花绒寄甲寄生率。
1.3.3 隔离材料与花绒寄甲合用对松材线虫病的控制效果 A小区为用隔离材料覆盖疫木+人工释放花绒寄甲,除了“1.3.1”节、“1.3.2”节试验外,全部疫木的隔离材料均采用8目镀锌铁丝网,每个疫木堆均释放花绒寄甲成虫150头。B小区为林间释放花绒寄甲,每667 m2释放花绒寄甲成虫150头,病死松树及诱木在冬季清理时采用现砍现烧处理。C小区为对照区,不放天敌也不处理疫木,只挂诱捕器。于2014—2016年冬季病死树清理前全面调查各试验区防治前(2014年春)及防治后(2017年春)的病死松树,按如下公式计算各试验地内病死树数量的减退率及2种处理措施的防治效果[11]。
病死木减退率=(防治前病死木数量-防治后病死木数量)/防治前病死木数量×100%;
防治效果=(防治区病死木减退率-对照区病死木减退率)/(100%-对照区病死木减退率)×100%。
1.3.4 试验数据分析 所有数据的统计分析均采用SPSS 13.0统计软件进行方差分析(one-way ANOVA)、t检验和线性回归分析。
于2014—2016年冬季清理松材线虫病死树和诱木的同时开展3种不同隔离材料对松褐天牛的隔离作用试验。由表1可知,隔离效果最好的是8目镀锌铁丝网,在整个隔离处理过程中,松褐天牛羽化无一逃逸现象,8目镀锌铁丝网虽然有些许生锈,但无破损即铁丝具有抗松褐天牛成虫啃咬特性,防治效果达100.00%;其他2种隔离材料在试验前期效果都很好,但在后期由于材料老化,都有不同程度的破损,且少量松褐天牛能咬破材料从而逃逸,所以防治效果不太理想,但8目尼龙细纱网略好于塑料布。
表1 不同隔离材料对松褐天牛的隔离效果
不同时间释放花绒寄甲对松褐天牛寄生率的影响极显著(图1),在覆盖8目镀锌铁丝网之后的翌年3—4月松褐天牛预蛹和蛹期释放(处理Ⅱ)时,花绒寄甲对松褐天牛的寄生率最高,达72.25%;在砍伐疫木(诱木)覆盖铁丝网时释放(处理Ⅰ),花绒寄甲对松褐天牛的寄生率略低,为54.60%,两者差异极显著,且两者都比未释放天敌的对照组寄生率(4.28%)高很多。这说明在松褐天牛老龄幼虫至蛹期释放花绒寄甲优于在刚盖8目镀锌铁丝网时释放,另外未释放天敌的对照组中也存在天敌寄生但寄生率很低,说明花绒寄甲在赣南松树林内分布广泛,但种群数量较低,必须大量补充人工繁育的花绒寄甲,才能达到控制松褐天牛防治松材线虫病的目的[12]。
由图2可知,低释放量(E1即成虫100头/堆的寄生率为 55.75%,E2即卵2 000粒/堆的寄生率为61.11%)与其他释放量(成虫150~250头/堆,卵3 000~5 000粒/堆)对松褐天牛的寄生率差异均达显著水平,其他不同释放量间对松褐天牛的寄生率(70.09%~79.55%)差异不显著,但从成本考虑,以释放成虫150头/堆或者释放卵3 000粒/堆为最佳。释放花绒寄甲卵及成虫同一组对松褐天牛的寄生率平均值差异均不显著,但释放花绒寄甲卵的寄生率略高于成虫的寄生率。说明在翌年3—4月(松褐天牛老龄幼虫和蛹期)最适宜卵 3 000粒/堆。
3个小区经3年试验显示,3种试验措施对松材线虫病的控制作用即对周围健康松树的病死木减退率差异极显著(表2)。以疫木隔离+释放花绒寄甲协同作用的效果最好,能控制松褐天牛传播松材线虫病的途径,致使松材线虫对健康松树的致死率显著下降,病死木减退率达92.91%,相对于对照,防治效果达85.07%;而释放花绒寄甲+疫木现砍现烧措施的防治效果极显著低于疫木隔离+释放花绒寄甲措施,防治效果只有37.25%;对照(只挂诱捕器不放天敌也不处理疫木)对松材线虫病也有一定的控制作用,病死木减退率为 52.52%,这说明诱捕器化学引诱作用对松褐天牛也具有一定的控制作用,须与其他措施协同作用,才能起到较好的防治效果。
表2 隔离材料与花绒寄甲联合作用对松材线虫病的控制效果
实际上,我国松褐天牛等松材线虫的媒介昆虫的迁飞能力很有限,松材线虫病的扩散蔓延主要是由于疫木扩散流通造成的[8]。因此,松材线虫病的疫木清理除害处理是目前控制该病传播蔓延最基本的技术措施,也是关键措施[9,13-14]。但这个基本措施实施起来难度较大,特别是一些较偏远的山区,要做到100%清理松材线虫、100%控制松褐天牛传播松材线虫是很困难的,造成松材线虫病长期防治效果不好。
张冬生等介绍了一种直接用8目镀锌铁纱网罩住疫木的方法,发现大量松褐天牛成虫羽化但无一逃逸,确保了疫木的除害效果,而套袋熏蒸处理则在温度较高的10月杀虫效果比较好,但存在部分成虫逃逸现象,故整体除害效果不理想[15]。来燕学等采用松褐天牛疫木就地隔离,同时加上人工助放管氏肿腿蜂的方法,开展了控制松材线虫病的试验,结果显示,铁丝网、渔网和聚丙烯布隔离疫木对松材线虫病的发生都有较好的控制效果,但铁丝网隔离效果最好[16],本研究结果与之相似。本研究隔离效果最好的也是8目镀锌铁丝网,其他2种材料虽然成本比8目镀锌铁丝网低些,但在试验后期都有破损、天牛逃逸现象,效果不理想。与来燕学等的研究[16]不同的是本试验采用的是人工释放花绒寄甲而不是肿腿蜂。本研究认为,在疫木砍伐隔离期,释放花绒寄甲优于释放肿腿蜂,因为在疫木砍伐期(11月至翌年3月)疫木内松褐天牛幼虫处于中老龄幼虫和蛹期。肿腿蜂对松褐天牛的低龄幼虫具有一定控制作用,但无法制服个体较大的中老龄幼虫,而花绒寄甲是松褐天牛的专食性天敌,专食松褐天牛老龄幼虫和蛹。
本研究结果表明,经过3年试验,明显控制住了松褐天牛传播松材线虫病的途径,松材线虫对健康松树的致死率显著下降,病死木减退率达92.91%,防治效果达 85.07%,且显著优于释放花绒寄甲+疫木现砍现烧措施。说明疫木隔离+释放花绒寄甲协同措施能保证羽化后的松褐天牛无法飞出,而其中的花绒寄甲却可以穿过隔离网眼扩散,既杀灭了松褐天牛,又保护了天敌昆虫,有利于天敌种群的建立,达到了扑灭松材线虫的目的。而林间释放花绒寄甲+疫木现砍现烧措施虽然烧灭了松褐天牛及松材线虫,但也杀灭了天敌(把释放的及林间自然的花绒寄甲等天敌昆虫连同疫木一同烧毁),浪费了防治投入,不利于天敌种群的建立,所以效果不太理想。由此可见,疫木隔离+释放花绒寄甲协同措施已成为我国松材线虫防控的一种应用前景好、无公害的防治方法,值得大面积推广应用。
铁丝网罩隔离疫木联合人工释放花绒寄甲的处理方法既达到了疫木除害的目的,又可以利用疫木天然繁育花绒寄甲,快速建立天然天敌种群,从而更有效地控制松褐天牛种群。但如何最有效地利用疫木繁育最大量的花绒寄甲,花绒寄甲疫木释放技术是个关键。在覆盖8目镀锌铁丝网后的翌年3—4月松褐天牛预蛹和蛹期释放花绒寄甲比在砍伐疫木(诱木)覆盖8目镀锌铁丝网时释放效果更好、寄生率更高;在每堆木段0.5 m3(松褐天牛幼虫数150头左右)以释放成虫150头/堆或者释放卵3 000粒/堆为最佳,寄生率高、成本低;在江西赣南的3—4月释放卵比释放成虫更佳,虽然差异不显著,但在人工繁殖花绒寄甲时,卵的繁殖成本远低于成虫。所以从防治效果、经济效益等方面综合考虑,在大面积利用花绒寄甲防治疫木松褐天牛中,采用释放花绒寄甲卵的方式更为经济适用,这一点与杨远亮等的试验结果[17]一致。