姚伍

（福建省三明市林業(yè)局，福建三明 365000）

松材線蟲病又名松樹枯萎病，亦被稱為松樹的“癌癥”或“艾滋病”，其致病因子為松材線蟲（Bursaphelenchus xylophilus），是全球森林生態(tài)系統(tǒng)中最具危險(xiǎn)性、毀滅性的松樹病害，可危害多種松樹，并引起松樹迅速死亡，給國民經(jīng)濟(jì)和生態(tài)安全造成嚴(yán)重?fù)p失[1-2]。該病害在東亞的中國、日本、朝鮮和韓國，北美的美國、加拿大和墨西哥，以及歐洲的葡萄牙和西班牙等國家均有發(fā)生[3-6]。截至2020 年初，該病在我國已擴(kuò)散至18 個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）的672 個(gè)疫區(qū)（國家林業(yè)和草原局2020 年第4 號(hào)公告）。在中國松材線蟲病適生區(qū)范圍相當(dāng)廣，盡管我國對(duì)松材線蟲病已經(jīng)進(jìn)行了幾十年的研究，但到目前為止還沒有發(fā)現(xiàn)可以應(yīng)用于生產(chǎn)，切實(shí)有效可行地控制病害發(fā)展的防治方法。

美國是松材線蟲病的原產(chǎn)地，但很少松林發(fā)生大面積松樹枯死，在美國，大家普遍認(rèn)為松材線蟲的致病性較弱，病害的流行和發(fā)展已趨于緩和[7-8]。南京林業(yè)大學(xué)森林病理實(shí)驗(yàn)室從美國松材線蟲體表分離篩選到一株嗜麥芽窄食單胞菌Stenotrophomnas maltophilia（Smal-007），該細(xì)菌有致病力弱、定殖和替代能力強(qiáng)、對(duì)環(huán)境安全無毒等特點(diǎn)，具有防治松材線蟲病的潛能[9-10]。使用此菌株制成菌劑后，在安徽安慶、懷寧和當(dāng)涂等地小面積的林間噴灑防治試驗(yàn)，均顯示出滿意的防治效果[11-12]?；诖?，筆者于2014—2015 年分2 批在福建省三明市的3 個(gè)林區(qū)進(jìn)行Smal-007 生防菌劑噴灑防治松材線蟲病試驗(yàn)，長(zhǎng)期跟蹤監(jiān)測(cè)了生防細(xì)菌Smal-007 在我國南方林區(qū)對(duì)松材線蟲病的防治效果。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況和試驗(yàn)區(qū)設(shè)置

試驗(yàn)地位選取南方林區(qū)具三明市的梅列區(qū)、三元區(qū)和沙縣，具有典型代表性。三明地處福建省的西北部，位于 116.22°～118.39° E 和 25.30°～27.07° N 之間；三明年平均氣溫19.2℃，年平均降雨量1 700 mm。

梅列區(qū)試驗(yàn)地103 hm2，為馬尾松純林，郁閉度0.5，共設(shè)7 個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，其中防治區(qū)4 個(gè)小班面積為65.1 hm2，對(duì)照區(qū)3 個(gè)小班面積38.2 hm2。三元區(qū)試驗(yàn)地100.0 hm2，多為馬尾松闊葉樹混交林，馬尾松占五成以上，郁閉度0.6，共設(shè)11 個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，其中防治區(qū)5 個(gè)小班面積51.7 hm2，對(duì)照區(qū)6 個(gè)小班面積為48.3 hm2。沙縣試驗(yàn)地82.4 hm2，多為馬尾松純林，郁閉度0.5，共設(shè)10 個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，其中防治7 個(gè)小班面積為56.5 hm2，對(duì)照區(qū)3 個(gè)小班面積為25.9 hm2。

每年對(duì)防治區(qū)和對(duì)照區(qū)進(jìn)行松枯死樹的調(diào)查統(tǒng)計(jì)。一般每個(gè)月巡查1 次，發(fā)現(xiàn)松枯死樹記錄下來后立即組織人員進(jìn)行清理和除害處理。

1.2 Smal-007 菌劑的制備

嗜麥芽窄食單胞菌S. maltophilia Smal-007 菌株由南京林業(yè)大學(xué)森林病理實(shí)驗(yàn)室提供。將Smal-007菌株活化培養(yǎng)再發(fā)酵。發(fā)酵培養(yǎng)基和發(fā)酵主要參數(shù)參照劉侃誠[11]進(jìn)行。發(fā)酵好的Smal-007 菌劑，裝入滅菌的25 kg 塑料桶中備用。

1.3 菌劑噴灑及結(jié)果檢查

各試驗(yàn)地分別選取立地和發(fā)病條件基本相同的林地作為試驗(yàn)對(duì)照區(qū)。Smal-007 生防菌劑噴灑采用小松MD6200 噴霧機(jī)人工噴灑和海燕650-C 型輕型飛機(jī)噴灑2 種方式進(jìn)行施藥。第1 次噴灑時(shí)間放在2014 年5 月初進(jìn)行。在梅列區(qū)試驗(yàn)地使用噴霧機(jī)人工噴灑，施藥為12～15 kg/hm2。林間噴灑盡量均勻，不留死角，無盲區(qū)；在三元區(qū)和沙縣試驗(yàn)地，用輕型飛機(jī)噴灑，施藥量約為6～7 kg/hm2。噴灑選擇無雨天氣條件下進(jìn)行，噴灑后48 h 內(nèi)無降雨。第2 次噴灑時(shí)間放在2015 年5 月初進(jìn)行，噴灑方式和噴灑量同2014 年。2014—2019 年每年 8—12 月份，每月都對(duì)各試驗(yàn)區(qū)松枯死樹進(jìn)行一次調(diào)查統(tǒng)計(jì)，結(jié)合對(duì)照區(qū)松枯死樹情況，對(duì)Smal-007 林間防治效果進(jìn)行評(píng)估。

2 結(jié)果與分析

2.1 噴灑Smal-007 對(duì)梅列區(qū)馬尾松松材線蟲病的防治效果

如圖1 所示，與對(duì)照區(qū)相比，噴灑菌劑能顯著減少梅列區(qū)的松材線蟲單位面積病枯死株數(shù)（P ＜0.05）。隨著時(shí)間的推進(jìn)，對(duì)照區(qū)馬尾松單位面積枯死株數(shù)呈逐漸增加趨勢(shì)，2019 年達(dá)到了0.58 hm2，是2013年的 2.2 倍。在噴灑區(qū)，早期應(yīng)用（2015—2016 年）表現(xiàn)出較好的防治效果，噴灑區(qū)均無馬尾松枯病死。在2017 和2018 年，噴灑區(qū)單位面積馬尾松枯死株數(shù)均較前期有所增加，但顯著低于對(duì)照區(qū)單位面積馬尾松枯死株數(shù)（P ＜0.05），且2019 年調(diào)查中噴灑區(qū)馬尾松的枯死株數(shù)呈下降趨勢(shì)。

圖1 2013—2019 年梅列區(qū)馬尾松的單位面積枯死株數(shù)情況

2.2 噴灑Smal-007 對(duì)三元區(qū)馬尾松松材線蟲病的防治效果

由圖2 可知，在三元區(qū)，馬尾松單位面積枯死株數(shù)在采用飛機(jī)噴灑菌劑的第1 年（2014 年）較未噴灑菌劑（2013 年）減少 2.78 株/hm2，而對(duì)照區(qū)僅減少0.46 株/hm2，相差 6.11 倍。2015 年第 2 次噴灑之后，馬尾松的枯死株數(shù)均維持在0.2 株/hm2以下，而對(duì)照區(qū)馬尾松枯死株數(shù)均顯著高于噴灑區(qū)（P ＜0.01），差值最低達(dá)到21.14 倍。對(duì)照區(qū)的馬尾松在6 年期間（2014—2019）的平均枯死株數(shù)為 3.61 株 /hm2，雖然低于2013 年的枯死株數(shù)，但仍顯著高于噴灑區(qū)5年期間的枯死株數(shù)0.10 株/hm2（P ＜0.05）。

圖2 2013—2019 年三元區(qū)馬尾松的單位面積枯死株數(shù)情況

2.3 噴灑Smal-007 對(duì)沙縣馬尾松松材線蟲病的防治效果

2013—2019 年，對(duì)照區(qū)馬尾松單位面積枯死株數(shù)呈逐漸增加趨勢(shì)。然而，2014—2015 年連續(xù)噴灑2次后，馬尾松的枯死株數(shù)明顯降低。雖然未噴灑菌劑的2013 年的噴灑區(qū)的枯死株數(shù)原本較少，但噴灑菌劑后的4 年（2016—2019 年），噴灑區(qū)和對(duì)照區(qū)的枯死株數(shù)差距均大于2013 年的初始差異。特別是在對(duì)照區(qū)的枯死株數(shù)持續(xù)上升的4 年期間（2016—2019年），噴灑區(qū)的松材病死株數(shù)保持不變并維持在較低水平。

圖3 2013—2019 年沙縣馬尾松的單位面積枯死株數(shù)情況

3 結(jié)論與討論

該次研究中，采用人工和飛機(jī)噴灑Smal-007 生防菌劑在福建三明的3 個(gè)典型的馬尾松分布區(qū)均達(dá)能夠到一定的防治效果。在噴灑的第1 年（2014 年）就能有效的減少單位面積馬尾松的枯死株數(shù)，說明當(dāng)?shù)卮罅康乃珊痔炫＃∕onochamus alternatus）存在，經(jīng)羽化后在林間活動(dòng)和補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)時(shí)引入了生防細(xì)菌Smal-007，進(jìn)而迅速在松材線蟲體表定殖，完全代替了線蟲體表致病細(xì)菌的生態(tài)位。然而，Smal-007 菌劑的防治效果沒有化學(xué)藥劑快，需要一定的緩沖時(shí)間。一方面是因?yàn)镾mal-007 只能降低松材線蟲的致病力，并不能直接殺死線蟲。另一方面是由于噴灑到林間的生防細(xì)菌，還需要天牛作為媒介才能發(fā)揮其作用。盡管于2014—2015 年噴灑菌劑2 次，但后期連續(xù)4 年的跟蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn)噴灑區(qū)馬尾松松材線蟲病枯死株數(shù)明顯低于對(duì)照，說明菌劑的防效表現(xiàn)出穩(wěn)定性和滯后性。結(jié)合當(dāng)年噴灑當(dāng)年防治效果的結(jié)果看，若增加噴灑Smal-007 菌劑的頻率，將會(huì)取得更為顯著的防治效果。

總體上，在梅列區(qū)采用噴霧機(jī)人工噴灑菌劑能有效防治松材線蟲病，在噴灑的第1 年就有較好的效果，在實(shí)施噴灑菌劑的第2 和3 年效果最好，甚至無枯死的松材。在噴灑菌劑后的2018 和2019 年，松材的單位面積枯死株數(shù)較其他的噴灑菌劑的年份更高。這可能是由于同年爆發(fā)了大規(guī)模的松材線蟲病害，從對(duì)照的馬尾松單位面積枯死株數(shù)也驗(yàn)證了這一點(diǎn)。說明即使在松材線蟲病害大規(guī)模的爆發(fā)的情況下，噴灑Smal-007 生防菌劑仍能夠有效的控制馬尾松的枯死株數(shù)，對(duì)松材線蟲病害的大規(guī)模爆發(fā)具有預(yù)防的作用。在三元區(qū)，對(duì)照區(qū)馬尾松枯死株數(shù)在不同的年限呈現(xiàn)增加或減少的不規(guī)律波動(dòng)，但噴灑Smal-007 菌劑的噴灑區(qū)馬尾松枯死率較為穩(wěn)定且維持在一個(gè)較低的范圍內(nèi)。表明通過連續(xù)2 年噴灑Smal-007 菌劑后，在至少6 年內(nèi)均能將松材的枯死率維持在一個(gè)較低的范圍內(nèi)。此外，在沙縣，采用飛機(jī)噴灑菌劑雖然效果較小，但在一定程度上仍能防治松材線蟲病。可能的原因一方面是原本感染線蟲病的松材株數(shù)較少；另一方面可能是噴灑后當(dāng)天下雨有關(guān)。特別是松褐天牛習(xí)慣在樹冠下部樹枝活動(dòng)或取食，因此很難粘附上Smal-007 菌劑，從而減弱了生防菌劑的防治效果。研究發(fā)現(xiàn)噴灑菌劑當(dāng)年林間僅有30%左右的天牛攜帶生防菌；連續(xù)噴灑2 年后有65%左右的天牛攜帶生防菌[12]。因此，只有采取連續(xù)多次噴灑菌劑才能有效防控馬尾松松材線蟲病的爆發(fā)，或把病害持續(xù)壓制在低位，降低病害的爆發(fā)和傳播。

綜上，該次研究通過對(duì)福建三明南方林區(qū)的Smal-007 生防菌噴灑試驗(yàn)（2014—2015 年）進(jìn)行后續(xù)4 年的跟蹤觀測(cè)，證實(shí)噴灑Smal-007 能在一定程度降低松材病枯死株數(shù)，且防治效果具有較高的穩(wěn)定性，說明該菌是一種極具推廣價(jià)值的可用于防治松材線蟲病的生防菌劑。