金明霞,謝谷艾,喻愛林,劉曉華,嚴(yán)員英,涂業(yè)茍
(江西省林業(yè)科學(xué)院,江西 南昌330013)
α-三噻吩為非極性化合物,最初是從萬壽菊中分離出的一種化學(xué)成分,它僅存在于萬壽菊的根和花中,含量大致為1.0%~2.0%[1]。國(guó)外的研究證明在日光下或300~400 nm 紫外光下,α-三噻吩具有顯著的光活化殺蟲活性[2-4],此外對(duì)植物病原菌、植物線蟲具有光活化毒殺增效作用[5]。松材線蟲?。≒ine wilt disease)是一種具有傳染性、毀滅性的世界性林業(yè)病害,其寄主主要是松屬(Pinus)樹種[6-7]。由于其致病機(jī)理的特殊性,危害嚴(yán)重、傳播快導(dǎo)致防治非常困難。目前松材線蟲病在世界上的分布地區(qū)主要包括北美洲的美國(guó)[8]、加拿大、墨西哥[9],亞洲的中國(guó)、日本和韓國(guó)等國(guó)家[10-12],目前已有超過40 個(gè)國(guó)家的檢驗(yàn)檢疫對(duì)象名錄將其列入其中。據(jù)國(guó)家林業(yè)和草原局公告(2019年第4 號(hào))顯示,中國(guó)松材線蟲病的疫區(qū)已擴(kuò)散蔓延至18 個(gè)?。ㄊ?、自治區(qū))的580 多個(gè)縣(區(qū)、市)。
松材線蟲病的致病機(jī)理包括酶學(xué)、毒素學(xué)、病理生理學(xué)、組織病理學(xué)等,但至今其致病機(jī)理尚未明確,越來越多的研究認(rèn)為松樹萎蔫是由松材線蟲和細(xì)菌共同引起的。Oku[13]通過研究松材線蟲的毒素推測(cè),發(fā)現(xiàn)使松樹萎蔫的毒素是由假單胞桿菌(Pseudomonassp.)產(chǎn)生的。Kusunoki[14]通過對(duì)枯死樹的研究發(fā)現(xiàn),在發(fā)生松樹萎蔫的植被體內(nèi),存在大量細(xì)菌。近年來越來越多的研究表明,松材線蟲攜帶的致病菌通過和松材線蟲協(xié)同作用使松樹感病。而無菌的松材線蟲或細(xì)菌都不能使松樹發(fā)病,只有在松萎蔫病原與其體表攜帶細(xì)菌兩者混合接種才會(huì)使松樹發(fā)病[15]。
在松材線蟲病由松材線蟲及其攜帶細(xì)菌致病機(jī)理研究的基礎(chǔ)上,筆者采用α-三噻吩和惡喹酸混合藥劑對(duì)我省萬安縣和新干縣疫區(qū)的潛伏馬尾松樹進(jìn)行了注干處理,取得了一定的防效。
江西省萬安縣沙坪鎮(zhèn),地理位置為114°48′E,26°17′N,平均海拔300 m,面積為115.8 hm2,群落類型為馬尾松(Pinus massonianaLamb.)+烏飯子(Vaccinium bracteatumThumb) +芒萁(Dicranopteris dichotomaBernh),主要林下植被有石斑木(Rhaphiolepis indicaLindl)、黃梔子(Gardenia jasminoidesEllis)、輪葉蒲桃(Syzygium grijsiiMerr.et Perry)等。馬尾松林齡15~30年,松林為840~1200 株/hm2,林分郁閉度0.3~0.6,樹高2.5~13 m,胸徑5~20 cm。為松材線蟲病疫情山場(chǎng),松褐天牛發(fā)生嚴(yán)重。
新干縣東山公園,地理位置為114°45″E,24°55″N,平均海拔約100 m,群落類型為馬尾松(Pinus massonianaLamb.)+烏飯子(Vaccinium bracteatumThumb) +芒萁(Dicranopteris dichotomaBernh),主要林下植被有石斑木(Rhaphiolepis indicaLindl)、黃梔子(Gardenia jasminoidesEllis)等。馬尾松林齡15~30年,松林為900~1 200 株/hm2,林分郁閉度0.5~0.6,樹高3~12 m,胸徑7~22 cm。為松材線蟲病疫區(qū)。
試驗(yàn)藥劑為α-三噻吩和惡喹酸,惡喹酸作溶劑;α-三噻吩采用南京林業(yè)大學(xué)自主研制的藥劑,惡喹酸為市售。
在每年的3月份之前都進(jìn)行了林地調(diào)查,對(duì)林地病死木進(jìn)行清理。對(duì)處理和對(duì)照區(qū)病死木進(jìn)行GPS 定位并量取其胸徑,對(duì)處理區(qū)進(jìn)行注干處理,注藥劑量為2 g/m3材積,12月中旬死亡樹木穩(wěn)定的情況下,用GPS 對(duì)處理區(qū)和對(duì)照區(qū)的死樹進(jìn)行定位并量取其胸徑。對(duì)死樹采樣,分離線蟲,鏡檢確定死亡原因是否為松材線蟲病所致。計(jì)算和比較對(duì)照區(qū)和處理區(qū)的松樹死亡率。
2016年3月項(xiàng)目組在萬安縣沙坪鎮(zhèn)對(duì)1 125 棵馬尾松優(yōu)勢(shì)木進(jìn)行注干處理,12月調(diào)查了死樹情況;2017年3月對(duì)萬安縣沙坪鎮(zhèn)小學(xué)后山的460 株馬尾松進(jìn)行了注干處理,12月調(diào)查了死樹情況;2018年3月在新干縣東山公園對(duì)896 株馬尾松進(jìn)行了注干處理,12月對(duì)該地的死樹情況進(jìn)行了調(diào)查。
2016年12月項(xiàng)目組對(duì)2016年3月在萬安縣沙坪鎮(zhèn)松材線蟲病疫區(qū)注射了α-三噻吩的1 125 棵馬尾松健康狀況進(jìn)行了調(diào)查,死亡率為3.2%,較上年死亡率下降54%。對(duì)照區(qū)死亡率為6.5%,較上年死亡率下降7.7%(表1)。
2017年12月對(duì)3月初在萬安縣沙坪鎮(zhèn)小學(xué)后山注射了α-三噻吩的樣地進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn),處理區(qū)有32 棵死樹,死亡率為6.95%,較上年死亡率下降23%;對(duì)照區(qū)死亡率12.3%,較上年死亡率增長(zhǎng)37%,疫區(qū)整體死亡率較去年有所上升,疫情嚴(yán)重。
2018年3月在新干縣東山公園林地進(jìn)行調(diào)查,清理了林地病死木,對(duì)896 株馬尾松進(jìn)行了注干處理。經(jīng)12月份調(diào)查發(fā)現(xiàn)新干縣東山公園處理區(qū)死樹為28 株,死亡率為3.13%,較上年死亡率下降50%,對(duì)照區(qū)死亡率為7.09%,較上年死亡率增長(zhǎng)13%。
表1 α-三噻吩注干處理馬尾松防效
經(jīng)2016—2018年對(duì)江西省萬安縣和新干縣松材線蟲病疫區(qū)潛伏馬尾松進(jìn)行注射α-三噻吩處理,對(duì)松材線蟲病的發(fā)生起到了一定的抑制效果,與注射清水的對(duì)照區(qū)相比,馬尾松死亡率普遍下降50%以上。這是由于α-三噻吩是一種非極性化合物,在日光下對(duì)松材線蟲具有極強(qiáng)的殺滅活性,即使在黑暗環(huán)境下對(duì)松材線蟲也具有抑制其繁殖的作用,而惡喹酸是一種殺菌劑,對(duì)松材線蟲體表攜帶的細(xì)菌具有極強(qiáng)的殺菌活性。
趙博光等[16]曾在山東長(zhǎng)島利用α-三噻吩加惡喹酸注射潛伏樹以預(yù)防松材線蟲病,取得了良好的效果,實(shí)驗(yàn)區(qū)幾乎沒出現(xiàn)松樹死亡的現(xiàn)象,而在江西省萬安和新干的實(shí)驗(yàn)區(qū)死樹率都在3%以上,這與該區(qū)域疫情嚴(yán)重有很大關(guān)系,有些松樹早期就已經(jīng)感染了松材線蟲,且數(shù)量繁多,而注射松樹的藥劑量相對(duì)來說量太少,未達(dá)到全部殺死松材線蟲的效果,故導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)區(qū)還是有一定量的死樹率。從整個(gè)的防治區(qū)域來看,萬安和新干屬于重災(zāi)區(qū),近兩年整體疫情非常嚴(yán)重,對(duì)照區(qū)死亡率也普遍較上年還有所增長(zhǎng),區(qū)域?qū)儆谝咔樯仙?,在疫情?yán)重且上升期的區(qū)域進(jìn)行注干防治,效果較疫情輕的區(qū)域會(huì)有所降低。
在采用α-三噻吩加惡喹酸對(duì)松材線蟲病潛伏樹進(jìn)行保護(hù)時(shí),首先要對(duì)疫區(qū)死樹進(jìn)行清理,盡可能的降低侵染來源,降低潛伏樹的感染率及感染程度,同時(shí)采取釋放天敵、掛設(shè)誘捕器等常規(guī)措施來降低本區(qū)域的疫情,在此基礎(chǔ)上再采用注干防治保護(hù)林中的優(yōu)勢(shì)樹木,可達(dá)到良好的防治效果。