扈麗麗,肖海燕,高成龍,黃華毅,黃詠槐,郭瑞
(1.廣東省林業(yè)科學研究院,廣東省森林培育與保護利用重點實驗室,廣東 廣州 510520;2.韶關市國有林場事務中心,廣東 韶關 512000;3.國家林業(yè)和草原局生物災害防控中心,遼寧 沈陽 110034)
松材線蟲?。╬ine wilt disease,PWD)對松林造成毀滅性危害,是我國重大植物疫情,不僅嚴重影響松木產(chǎn)業(yè)發(fā)展,而且給地方經(jīng)濟增加了巨大負擔。松材線蟲病是由病原松材線蟲Bursaphelenchus xylophilus、寄主植物、傳播媒介和環(huán)境條件共同作用的結果,致病機理較為復雜,至今仍無定論[1]。目前松材線蟲病防治措施主要包括疫情監(jiān)測普查、疫木除治、媒介昆蟲防治和檢疫封鎖等,其中疫木除治是重點。伐除的疫木需按要求通過就地就近粉碎(削片)、燒毀、旋切和鋼絲網(wǎng)罩等方式進行除害處理,以徹底消滅疫情源頭[2]。
廣東省是我國松材線蟲病發(fā)生較早且較為嚴重的省份之一,也是我國光和熱較豐富的地區(qū),屬于東亞季風區(qū),從北向南分別為中亞熱帶、南亞熱帶和熱帶氣候區(qū),全省年平均氣溫21.8 ℃,呈南高北低分布,南端為23.8 ℃、粵北山區(qū)為18.9 ℃;月平均氣溫最冷的1月為13.3 ℃、最熱的7月為28.5 ℃。由于冬季很短,適合媒介昆蟲生長的時間很長,因此松墨天牛Monochamus alternatus在廣東省2 a 發(fā)生 3 代或1 a 發(fā)生2 代,同時由于同一世代天牛羽化期不整齊,媒介昆蟲在一年內不僅世代交替,且一年中多數(shù)時間有天牛成蟲出現(xiàn)[1]。這種氣候特點導致部分地區(qū)媒介昆蟲非羽化期十分短暫,單純依靠燒毀、粉碎和旋切等除治方式,無法保證全省松材線蟲病除治進度和質量;使用鋼絲網(wǎng)罩不僅成本較高,而且容易被破壞、造成疫木流失。
筆者結合廣東省氣候和松材線蟲病發(fā)生傳播特點,在經(jīng)省級林草主管部門批準和監(jiān)管的基礎上,開展了林間疫木就地套袋消殺試驗,以期探索完善松材線蟲病疫木就地就近無害化處理新途徑。
試驗地選擇在廣東省松材線蟲病疫情發(fā)生的松林小班內,包括清遠市、惠州市和韶關市3 個地級市。清遠市試驗地位于英德市沙口鎮(zhèn)(24.4° N,113.55° E),包含2 個松林小班,優(yōu)勢樹種為馬尾松Pinus massoniana,松材線蟲病發(fā)生比較嚴重,病死樹較多;韶關市試驗地位于乳源瑤族自治縣桂頭鎮(zhèn)(24.95° N,113.4° E),包含3 個松林小班,優(yōu)勢樹種為馬尾松,松材線蟲病發(fā)生程度一般;惠州市試驗地位于惠東縣白盆珠鎮(zhèn)(27.07° N,115.03° E),包含2 個松林小班,優(yōu)勢樹種為馬尾松,松材線蟲病發(fā)生比較嚴重。3 個試驗地過去均采用了誘殺天牛和鋼絲網(wǎng)罩處置疫木兩種防治措施,但由于發(fā)生的基數(shù)較大,加上林種為高感病的純馬尾松林,疫情擴散較快,防治效果一直不理想。
疫木為試驗林地內因松材線蟲感染致死的松樹。消殺袋材質分為兩種,一種為聚丙烯可降解綠色環(huán)保袋(以下稱“可降解環(huán)保袋”),由專業(yè)生產(chǎn)廠家按照GB/T 8946-2013 的標準生產(chǎn),規(guī)格為100 cm×80 cm×140 cm,材質厚度參數(shù)85 g/m2,經(jīng)向拉力大于665 N/5 cm,緯向拉力大于635 N/5cm,經(jīng)緯向伸長率小于40%;另一種為聚乙烯三層復合吹塑棚膜(以下稱“塑料薄膜袋”),執(zhí)行標準為GB/T 4455-2006,寬度150 cm,厚度0.1 mm,購自農化銷售公司。消殺劑為56%磷化鋁片劑,每片質量3.2 g,購自遼寧省海城市博圣化工有限公司。其他試驗用品有尼龍扎帶、透明膠帶、油鋸、柴刀、鑷子、記號筆、警示牌、溫濕度測量儀等。
1.3.1 消殺袋制作
截取200 cm 長的塑料薄膜,制作成桶型消殺袋,將一端用尼龍扎帶扎緊(扎1 次后,將尾部折回再扎1 次),另一端不扎口備用。根據(jù)消殺袋的規(guī)格,桶型周長為300 cm,高度為200 cm,測算制作成的消殺袋容積為0.75 m3;可降解環(huán)保袋按照規(guī)格測算容積為1.12 m3。因投放疫木時須留有一定空間,以保證消殺袋不被扎破和消殺成效(如有扎破,需要用透明膠帶密封),因此桶型塑料薄膜袋和可降解環(huán)保袋兩種消殺袋可投入疫木的體積分別按0.5 m3和1 m3計算。
1.3.2 試驗處理
2020年8月,在林間設置90 袋可降解環(huán)保袋和塑料薄膜袋套袋消殺對比試驗;2020年10月、2021年1月、2023年4月,分別在林間設置45,60,45 袋可降解環(huán)保袋套袋消殺對比試驗。消殺劑量設置為4,6,8,10 片/m3,以不投放消殺劑的處理為對照;處理時間設置24,48,72,96 h 共4 個時間點;每個劑量處理設置3 個重復。
1.3.3 試驗操作流程
疫木伐倒后,用油鋸和柴刀將疫木整理成約60 cm長的木段,選擇侵入孔和羽化孔較多的木段,整齊放入消殺袋中,并就近置于疫木伐樁旁邊;其余木段及枝丫也進行消殺處理。檢查消殺袋密封性后,按照試驗設計的消殺劑量,將磷化鋁投放于消殺袋4 個角落,投放后立即扎緊另一端,并折回扎緊1 次。按照試驗處理要求粘貼標簽和警示標志。
1.3.4 數(shù)據(jù)調查與分析
按照試驗處理的時間要求,開袋檢查前記錄袋外氣溫,并采用溫濕度檢測儀測量消殺袋內的溫度;從每個處理的消殺袋中抽取3 根木段,用柴刀劈開,調查每根木段內的松墨天??倲?shù)量、死亡松墨天牛數(shù)量和松墨天牛死亡率。試驗數(shù)據(jù)采用普通的比較分析,未涉及差異顯著性分析。
2.1.1 7-9月消殺效果
在林間氣溫35 ℃條件下,可降解環(huán)保袋和塑料薄膜袋的袋內平均溫度分別為38 ℃和42 ℃,塑料薄膜袋的袋內溫度高于可降解環(huán)保袋。兩種消殺袋在4 種不同劑量的消殺劑處理下,均在處理24 h后,袋內疫木段中松墨天牛死亡率達到100%;而未投放消殺劑的消殺袋內疫木段中松墨天牛均未死亡。
2.1.2 10-12月消殺效果
在林間氣溫25 ℃條件下,當消殺劑量為4 片/m3時,處理72 h 后袋內疫木段中松墨天牛死亡率達到100%;當消殺劑量為6 片/m3時,處理48 h 后袋內疫木段中松墨天牛死亡率達到100%;當消殺劑量為8 和10 片/m3時,處理24 h 后袋內疫木段中松墨天牛死亡率達到100%(表1)。而未投放消殺劑的對照消殺袋內疫木段中松墨天牛均未死亡。
表1 25 ℃條件下不同消殺處理疫木中松墨天牛死亡率Tab.1 Comparison of mortility of M.alternatus in diseased trees treated with different disinfection and sterilization at 25 ℃
2.1.3 1-3月消殺效果
在林間氣溫7~19 ℃條件下,當消殺劑量為4 片/m3時,處理96 h 后袋內疫木段中松墨天牛死亡率達到100%;當消殺劑量為6 片/m3時,處理72 h 后袋內疫木段中松墨天牛死亡率達到100%;當消殺劑量為8 和10 片/m3時,處理48 h 袋內疫木段中松墨天牛死亡率達到100%(表2)。而未投放消殺劑的消殺袋內疫木段中松墨天牛均未死亡。
表2 7~19 ℃條件下不同消殺處理疫木中松墨天牛死亡率Tab.2 Comparison of mortility of M.alternatus in diseased trees treated with different disinfection and sterilization at 7~19 ℃
2.1.4 4-6月消殺效果
在林間氣溫27 ℃條件下,4 種消殺劑量均在消殺處理24 h 后,袋內疫木段中的松墨天牛死亡率達到100%;而未投放消殺劑的消殺袋內疫木段中松墨天牛均未死亡。
根據(jù)試驗結果,兩種材質的消殺袋密閉性和消殺效果無差異。經(jīng)測算,塑料薄膜袋的成本為16~20 元/個,可降解環(huán)保袋購買價為45 元/個。如果消殺同樣體積的疫木,以1m3為例,則需要2 個塑料薄膜袋,而僅需要1 個可降解環(huán)保袋,因此消殺同樣體積的疫木時,兩者費用基本相當。但塑料薄膜袋制作耗費人力和時間,且投放疫木時容易導致消殺袋破損;而可降解環(huán)保袋在林間使用時操作簡單,具有便攜和環(huán)保等優(yōu)點。
本試驗明確了松材線蟲病疫木就地套袋消殺的應用條件,在廣東省內,套袋消殺時磷化鋁建議使用量為4~8 片/m3,夏秋季節(jié)(4-9月)建議使用4 片/m3、消殺時間大于24 h,冬春季節(jié)(10-翌年3月)建議使用8 片/m3、消殺時間大于48 h。結合松墨天牛的生活史,建議使用可降解環(huán)保袋,在非羽化期的冬春季開展集中消殺處理。如使用塑料薄膜袋,建議使用厚度大于0.1 mm 的農用塑料薄膜,制作成消殺袋后再使用,不建議采用就地覆蓋的方式;為防止疫木流失并提高消殺效率,木段長度應為60~80 cm。由于受磷化鋁正常起效溫度限制,本措施適合南方日均氣溫高于10℃的地區(qū)。試驗發(fā)現(xiàn),可降解環(huán)保袋在林間6 個月后開始降解,由于長期高溫高濕,袋內疫木已開始腐爛,不易再次滋生媒介昆蟲,也失去使用價值,不易造成疫木流失。在廣東等省份,松材線蟲病疫木在林間就地無害化處理時,對于不易采取燒毀、粉碎和旋切等除治方式的復雜地形,套袋消殺是一種可行且成本較低的除治方式。
謝誠 等[3]2003年在廣東省惠州市研究了袋裝熏蒸滅蟲技術在松材線蟲病疫木除治中的應用,推薦磷化鋁使用量為3~5 粒/袋,夏季高溫季節(jié)使用量3 粒/袋,氣溫較低時5 粒/袋,按照以上使用量均可達到徹底消殺天牛的效果。與本研究結果基本一致。
徐將 等[4]2017年在安徽省潛山縣的研究表明,采用就地覆蓋的方法,使用0.8 mm 的陰雨布和56%磷化鋁片劑(3.2 g/片),藥劑使用量30 g/m3以上才能達到完全殺滅天牛的效果,該方法可以極大降低疫木清理成本。周劍2019年報道,在安徽省寧國市,采用農用聚乙烯氣密性薄膜,56%磷化鋁片劑(3.2 g/片)按照30~40 g/m3的使用量,4-7月覆蓋密閉處理不少于60 d,依然能在疫木段中找到天牛幼蟲活蟲[5]。以上研究采用就地覆膜的方式,可能出現(xiàn)消殺袋密閉性差、磷化鋁氣體向土壤滲透等現(xiàn)象,因此磷化鋁使用量遠遠超過本研究中的使用量。
通過對松材線蟲病傳播媒介昆蟲松墨天牛進行消殺,可有效切斷松材線蟲病傳染渠道,降低松材線蟲病傳染概率,減緩傳播蔓延速度。本研究明確了不同材質消殺袋、消殺劑量、消殺時間和溫度等對疫木段中松墨天牛死亡率的影響,并發(fā)現(xiàn)采用可降解環(huán)保袋既經(jīng)濟又環(huán)保,為就地就近對松材線蟲病疫木進行套袋消殺處理提供了參考依據(jù)。