应用新型高效打孔注药技术防治松材线虫病初报

谢春春，吴学民，于海英，张 倩*，商洪溢，刘 遥，张歆鹏，徐 勇

（1.山东瑞达生态技术有限公司，山东 济南250000；2.中国农业大学，北京100083；3.国家林业和草原局森林和草原病虫害防治总站，辽宁 沈阳110034）

松材线虫病是危害松树的一种毁灭性病害。我国自1982年首次在南京中山陵发现此病害后，疫情不断扩散蔓延，直接威胁我国近6000 万hm2松林资源安全，对我国国土生态安全、生物安全构成严重威胁，影响国计民生。早在20世纪80年代初，日本就率先采用打孔注药技术保护景观松树免受松材线虫病的侵染危害，我国从21世纪初开始引进吸收日本该项技术，并逐步改良予以本土化。近年安徽、湖北等省份在较大范围内使用该项技术用于未发病松树的预防保护，取得了一定预防保护效果。但目前打孔药剂剂型较单一，均为微乳剂或乳油，并且载药体系选择多为DMF、NMP 等极性溶剂，易产生药害，且渗透、传导能力较弱，与松脂亲和能力差，经常导致瓶口堵塞。市售打孔药剂持效期短，在1～2年左右，难以达到对松树的长期保护。为探索适用于松材线虫病严重发生区针对不同感病时期的寄主松树的预防保护和控制技术，最大限度地保护广大疫区内的松林资源及松树景观安全，松材线虫病绿色化学防治（山东威海）试验组，在威海市林业局、公路局和环翠区国有双岛林场的支持配合下，应用两种新型松树打孔药剂与打孔注干施药技术，对威海市环翠区国有双岛林场林区、威海市机场路（环翠、经区段）两侧松树绿化带的部分不同感病类型的松树进行预防保护和发病进程控制。

1 材料与方法

1.1 注药树所在区域概况

区域1：威海市环翠区温泉镇机场路（环翠、经区段）两侧松树绿化带，松树种类为黑松、赤松，树龄20～30年，树高8～12 m，胸径12～25 cm。据了解，该区域2019年前出现少量可疑枯死松树，2020年8月下旬取样检测到松材线虫，9月下旬实地调查和综合诊断病株率达26%，松材线虫病已在该区域严重发生危害。

区域2:威海市环翠区国有双岛林场17 号小班，临海平原低地，地势平缓，松树纯林。松树种类为黑松、赤松（少量），平均密度130 株/hm2，树龄40～60年，树高8～12 m，胸径15～27 cm。2009年前后出现可疑枯死松树，2016年初正式公布为松材线虫病疫点，2019年病株率6%，为松材线虫病重度发生区。

1.2 寄主感病情况综合诊断

采用松材线虫病外部症状观察、打孔流胶法辅助诊断、抽样和取样检测的方法对松树感染松材线虫病情况进行综合诊断，分为以下4 种类型：（1）“J类”，代表当时树冠针叶外观、树体流胶正常、取样暂未检测到松材线虫的外观健康树；（2）“K 类”，代表当时树冠针叶呈红褐色、树体不流胶的近枯死树；（3）“B 类”，代表当时树冠针叶不同程度变为黄绿色、流胶减少的变色树；（4）“W 类”，代表当时树冠针叶未变色但不同程度萎蔫、树体基本不流胶的树。在“K 类”、“B 类”、“W 类”中抽样检测到松材线虫的样树占抽样树比率分别为100%、74%、60%。

区域1：威海市机场路（环翠区、经区路段）两侧绿化带胸径10 cm 以上松树3539 株，9月23日综合诊断结果：“J 类”2529 株、“K 类”289 株、“B 类”538 株、“W 类”共183 株。

区域2：威海市环翠区国有双岛林场17 号小班，6月15日对样株综合诊断结果：“J 类”288 株、“B 类”10 株。

1.3 打孔注药样株选择

区域1：威海市机场路（环翠、经区段）两侧松树绿化带“J 类”620 株、“B 类”234 株、“W 类”128 株，共注药982 株。各种类型注药数量见表1。另选同类样树各10 株作为空白对照。

表1 威海市机场路（环翠、经区段）两侧松树打孔注药样株统计表

区域2:国有双岛林场17 号小班内“J 类”健康样树135 株，个别枝条表现针叶变为黄绿色、在枝条上取样检测到松材线虫、树体主干流胶正常、变色枝条流胶减少的“B 类”样树10 株，另选143 株“J”类健康样树作为空白对照。

1.4 注射药剂

本试验所选药剂为新型长效固体颗粒剂（下称固体颗粒剂）和新型速效打孔纳米乳剂（下称液体药剂），两种新型制剂专门针对松树打孔注药研发。新型长效固体颗粒剂使用亲脂性载体与缓释包覆材料，与松树树脂兼容性高，载药体系中添加亲脂改性渗透剂，对松树具有优良的渗透和传导效果，并兼具长效释放特点。新型速效打孔纳米乳剂采用纳米技术，增强药液迅速渗透树体能力，亲脂改性渗透剂与亲脂性植物油对树脂具有较高亲和力，提高对松树的渗透性和传导性。两种药剂有效成分均包含新型杀线剂与新烟碱类杀虫剂。药剂由中国农业大学吴学民教授团队研发、惠州市银农科技股份有限公司提供。

1.5 注药器具

固体颗粒剂打孔注药：电钻、钻头（支罗钻或麻花钻，钻头直径10～12 mm，长度大于5 cm）、加药铲（容量2.5 g）、橡皮塞。

液体打孔注药：博世GSR180-Li 电钻（钻头较细，需使用锂电池电钻，以确保钻头顺利钻入树体。不可使用改装电池蓄电池电钻）、钻头（支罗钻，钻头直径6 mm，长度大于10 cm）、尖嘴药瓶（容积50 mL）。

1.6 施药方法

1.6.1 打孔方法

固体颗粒剂：在树干距离地面1～1.5 m 进行打孔（每棵树需钻孔2 个以上的需要上下错开），钻头角度与水平面呈45°，钻头深度3～5 cm。打孔位置避开树结和树皮较厚区域。钻出时带出木屑以确保钻孔通畅，同时收集钻落下的木屑，可用作松材线虫分离、检测样本。

液体药剂：在树干距离地面1 m 左右进行打孔，钻头角度与水平面呈45°，钻头深度5 cm，打孔位置避开树结和树皮较厚区域。钻出时带出木屑以确保钻孔通畅。

1.6.2 注药方法

固体药剂：使用加药铲在注药孔中每孔注药2.5 g，总注药量为250 mg/cm 胸径。注药完成用橡皮塞子堵住孔口。

液体药剂：药液使用50 mL 尖嘴瓶进行分装。注药时将瓶口顶端0.5 cm 左右斜切开口，开口朝上插入钻孔内。药瓶底部上端需钻两个孔保持气压平衡，孔直径0.5 cm 左右，孔位置位于瓶底上部。施药量为0.4～0.6 mL/cm 胸径。

1.7 注药时间

区域1：2020年9月27-29日

区域2：2020年6月15日

1.8 药效及防效调查方法

区域1：对整个路段进行巡查，分别抽选注射液体药剂、固体颗粒剂的“J 类”、“B 类”、“W 类”松树各15 株，观察样株外观症状变化、存活情况，观察、记录药剂注入及吸收情况，分别与注药时、对照样株症状比较，重点样株取样检测。

区域2：逐株调查注药样株与对照样株外观症状变化，记录存活情况，观察、记录药剂溶解吸收情况，并对变色株取样检测。

1.9 效果分析

从药剂流入和吸收情况、打孔注药与对照松树死亡率比较、注药前后样株外部症状变化等，综合分析打孔注药保护、发病进程控制效果。

2 结果与分析

2.1 区域1

2.1.1 发病进程发展

对未打孔注药各类松树的抽样观察及重点样株取样检测结果显示，9月下旬通过综合诊断后标注的不同感病类型的松树，后期整体发病程度加重，如表2所示：

表2 威海市机场路（环翠、经区段）两侧松树松材线虫病发病进程调查表

（1）11月30日调查，“W 类”中有80%已表现出明显的针叶变色外部症状（“W 类”变为“B 类”），其中75%样株在枝条上取样检测到松材线虫；

（2）“B 类”中有28%针叶变色、流胶减少症状加重，68%近枯死（“B 类”变为“K 类”）；

（3）“J 类”中有68.75%表现出针叶轻度变色或个别枝条变色或树冠针叶整体萎蔫的外部症状，大部分样株还伴有其它病虫危害的症状，其中10%样株在枝条取样检测到松材线虫（“J 类”变为“W 类”或“B 类”），表明此区域松材线虫病发病迅速、潜伏侵染严重。

2.1.2 药剂吸收情况

威海市机场路（环翠、经区段）两侧松树打孔注药吸收情况见表3。

表3 威海市机场路（环翠、经区段）两侧松树打孔注药吸收情况

（1）固体颗粒剂注药32 d 后，“J 类”药剂明显溶解吸收的占93.33%，“B 类”药剂明显溶解吸收的占26.67%，“W 类” 药剂明显溶解吸收的占46.67%；

（2）液体药剂注药34 d，“J 类”、“W 类”、“B 类”均明显渗入吸收，且“W 类”和“B 类”由于流胶减少，药剂渗入速度明显高于“J 类”；

（3）液体药剂从注药后第2 天开始，药剂不同程度开始渗入吸收，固体药剂在“J 类”中注药后2天开始溶解吸收，但在“W 类”中未见溶解吸收，在“B 类中也未见明显溶解吸收。

2.1.3 注射固体颗粒剂药剂效果

从表4调查结果可以看出：

（1）“J 类”样株：目前外观健康未出现感病外部症状的占86.67%、出现轻度感病外部症状的占13.33%，与对照样株比较成活率高100%；

（2）“W 类”样株：目前均出现针叶不同程度变色症状，其中针叶轻度变色状的占73.33%，在枝条上取样检测到松材线虫的占36.36%，与对照相比枯死树率降低66.67%；

（3）“B 类”样株：目前有66.67%针叶变色，流胶减少症状加重，20.00%近枯死，与对照样株比较枯死率降低50.00%。

2.1.4 注射液体药剂效果

表4打孔注药效果调查显示：

表4 威海市机场路（环翠、经区段）两侧松树打孔注药效果调查

（1）“J 类”样株：目前外观健康未出现感病外部症状的占66.67%，出现轻度感病外部症状的占33.33%，未出现整株死亡的松树。而对照组“J 类”样株66.67%外部症状明显加重，且有6.67%的样株已经完全死亡（变成“K 类”）；

（2）W 类样株：目前未出现针叶变色轻度感病外部症状的占20%，出现针叶变色轻度感病外部症状的占66.67%，13.33%近枯死。而对照组“W 类”样株中，发展为完全死亡的占40%，40%出现轻度感病症状；

（3）“B 类”样株：“B 类”中有40%针叶变色、流胶减少症状加重，6.67%近枯死、53.33%没有明显变化。然而“B 类” 对照组中60.00%已经完全死亡，33.33%明显加重，仅有6.67%没有明显变化。

综上所述，未注药的“B 类”和“W 类”病情发展迅速，大部分已经完全枯死（枯死率分别为60%、40%）；经过注药，枯死比例明显减少（枯死率分别为6.67%、13.33%）。“J 类” 中未施药组66.67%出现了病情加重，而这一数据在施药组中只占33.33%。

2.2 区域2

2.2.1 药剂吸收情况

固体药剂在此区域的“J 类”、“B 类”（主干流胶正常）样树中注药后2 d 便开始吸收，有效成分持续释放，30 d 后90%有效成分可被释放进入树体。

2.2.2 预防保护效果

截止11月30日（历时5 个半月），所有注药时尚未感病的样树均未表现松材线虫病感病外部症状，打孔流胶诊断流胶正常，抽样检测未发现松材线虫，预防保护效果良好。

2.2.3 发病进程控制效果

截止11月30日（历时5 个半月），仅个别枝条表现感病症状的样树，注药后2 个月感病外部症状没有发展或有所减轻，树体流胶正常，之后症状有所发展，但在主干胸高部位取样检测均未发现松材线虫，罹病树发病进程得到控制，未出现整株枯死。

表5 威海市环翠区国有双岛林场打孔注药效果调查

3 结论与讨论

3.1 新型长效固体颗粒剂使用缓释技术，需要松脂协同进行吸收和传导，流胶正常的松树对固体颗粒剂吸收效果较好。药剂注入树体后与松脂相容性很好，能够随着树液缓慢流入树体并传到至树体全身，适宜在树体流胶旺盛时期注入，每年4-8月为宜，适用于松材线虫病发生区健康松树的预防保护，在松材线虫病传播期和媒介昆虫羽化期有效地防止松材线虫病的发生。

3.2 流胶减少的松材线虫病罹病树对新型速效打孔液体药剂吸收效果较好，适宜于松褐天牛羽化前注入，每年4-5月对松材线虫病严重区域进行树体保护。对于感病早期罹病松树的发病进程的控制，使用时期在每年6-9月。

3.3 在松材线虫病严重发生危害区域，在秋季发病期采用打孔注药的方式对尚未表现松材线虫病典型外部感病症状外观健康的松树的预防保护效果显著，持续保护效果在进一步观察中。对已表现松材线虫病早期外部感病症状的罹病树的发病进程有明显控制效果，但最终治疗效果还不够理想。

3.4 威海市机场路两侧松树绿化带松材线虫病及媒介昆虫发生危害十分严重，松材线虫病潜伏侵染现象尤为明显。从注药时间开始至本次调查期间，当地平均气温在27～20℃之间，适合寄主体内松材线虫繁殖[5、6]；液体药剂需要一定的蒸腾作用带动向上传导，秋冬季节树体蒸腾作用降低，此时速效液体药剂向上传导能力较弱，树体流胶明显减少，也影响固体药剂的吸收，此时不建议进行注药。以上诸多因素，对在松材线虫病发病高峰期注药的药效对有一定影响。

3.5 在注药器具、注药方式等方面还有改进的空间，如液体药剂微孔注射，固体颗粒剂塞状注药技术的开发，以及不同发病类型、不同感病时期罹病树的最佳注药量等，以进一步提高注药效率、降低防治成本、提高注药效果和防治效果。

3.6 打孔注药时期对药剂的吸收、防效有影响，注药样株所在区域的疫情轻重对防治效果也有影响，需要综合诊断和判断注药区域的疫情和靶标的感病程度，科学选择注药药剂的剂型，并选择在最佳时期注药。