松材线虫病及其媒介昆虫松墨天牛综合防治进展
2018-03-18黄梦琦李婧姝李卓群崔永红
周 娴 ,黄梦琦, 李婧姝, 李卓群,崔永红
(1.福建农林大学,福建 福州 350002;2.福建省林业调查规划院,福建 福州 350003)
松材线虫病即由松材线虫(Bursaphelenchusxylophilus)引起的松树枯萎病,具有极强的传播性,一旦发生将致松林大面积减产、枯死,造成巨大的林业经济损失。松墨天牛(MonochamusalternatusHope)是松树的一种主要蛀干害虫,松墨天牛幼虫在松树树干内蛀食,导致树势衰弱,严重可直接导致松树死亡。松墨天牛是传播松材线虫病的主要媒介,使得松材线虫病能够在短时间内大范围扩散。因此,抑制松墨天牛对松材线虫的传播,是阻断松材线虫病扩散的主要途径。本文总结了现有的防治松材线虫病和松墨天牛的技术措施,旨在寻找一种或几种高效环保的防治手段,并为不断改进各项防治技术提供参考,为后续的松材线虫病和松墨天牛防治工作打下坚实的基础。
1 松材线虫病发病机理和发生规律
松材线虫病主要由松墨天牛携带松材线虫在不同的松树植株间传播以及通过人为的对感染有松材线虫病的松木进行运输在不同区域之间传播,松材线虫进入松树木质部,在松树脂道内寄生并大量繁殖,导致松脂分泌受阻,植株严重失水,最终导致整株枯萎死亡。经研究,松材线虫侵染造成的松树生理生化反应的变化包含:松树细胞结构变化、体内酶活变化、植物激素含量变化等[1]。线虫主要集中在每年的5~10月发生,20~25℃是松材线虫繁殖和扩散的最适温度区间[2]。
2 松材线虫病的防治技术
2.1 预防措施
松材线虫病主要集中在每年的7~9月发生,所以在每年的3~4月、9~10月对松材线虫病疫区进行普查,对发病面基和病死木数量进行统计,能够对松材线虫病的针对性治理提供可靠的依据。同时,对人为活动较多的未发生松材线虫病的松林进行定期巡查、设置监测点、诱捕中间宿主松墨天牛检测是否携带松材线虫、对死亡松树进行采样鉴定等均是预防松材线虫病的有效手段[3]。
2.2 治理措施
2.2.1 检疫处理 松材线虫病的检疫方法主要有:直观检验,在林间对松树的整体生长发育状况、天牛危害情况进行观测;解剖检验,将疑似患病的松木锯开,检查松木是否质量减轻、蓝变,是否有天牛蛀道等;漏斗分离检验,粉碎疫木患处或天牛蛀食处组织,加水浸泡过滤,滤液离心取沉淀进行镜检鉴定是否有松材线虫。松树木材在使用或出入境前需采用高温或杀线虫剂处理。若检疫中发现携带松材线虫的松木和包装箱等,应采用溴甲烷熏蒸、水浸或焚毁等方法处理[4-5]。
2.2.2 其他措施 在松材线虫疫区进行林地清理,伐除病、死木并进行焚毁或灭虫处理,设立隔离带封山育林,用各种方法阻断天牛的传播,继而阻止松材线虫的扩散。在线虫发生期到来前数周,用丰索磷等内吸性杀虫和杀线剂施于松树根部土壤中,或采用内吸性杀线剂注射树干,发生期内引入捕线虫真菌等方法,能有效预防和杀死松材线虫[4]。
3 松墨天牛及其传播松材线虫病机理的研究概况
3.1 松墨天牛概况
3.1.1 松墨天牛的分布及寄主 松墨天牛(MonochamusalternatusHope)又称松天牛、松褐天牛,属鞘翅目(Coleoptera)天牛科(Cerambycidea)墨天牛属(Monochamus),是世界范围内一种重要的林业检疫害虫,是松材线虫病的主要转播媒介,广泛分布于世界各地。松墨天牛的寄主植物包括马尾松、黑松、油松等。
3.1.2 松墨天牛的形态特征生物学特性 松墨天牛的卵呈乳白色米粒状,长约4mm,卵期一般为5~12d;幼虫除头为黑褐色、前胸背板为褐色外其余体节均为乳白色到淡黄色,无足,幼虫期分为4~5龄,自然体长分别自5~50mm不等,初孵幼虫以松树韧皮部为食至2龄末,自3龄起逐步向木质部取食并钻入木质部,并最终在木质部建立蛹室化蛹;蛹为乳黄色圆筒状长约15~30mm,蛹期通常为10~24d;松墨天牛的成虫呈赤褐色或深褐色,体长一般15~30mm,每个鞘翅上有5条纵纹,点缀有长方形或者方形以及灰白色绒毛斑点,成虫出孔后分为3个时期:分散期、补充营养阶段以及繁殖阶段[6]。
3.1.3 松墨天牛的危害特点 松墨天牛是松树的主要蛀干害虫,1~2龄的天牛幼虫以松树表皮下韧皮部为食,破坏松树营养和水分运输管道,造成树势衰弱,生长受阻;3龄后的幼虫钻入木质部内部蛀食孔道,造成枝干木质疏松,易折断;成虫出孔后啃食嫩枝表皮,造成松针脱落,枝条死亡,产卵期在枝干表面啃咬产卵孔,导致松树易受其他各类病虫害侵染;最主要危害在于携带和传播松材线虫,导致松材线虫病的不断扩散和松林的大面积枯死[7]。
3.2 松墨天牛对松材线虫病的传播机理
松材线虫存在2个周期,繁殖周期在松树的生长季节,取食松树的树脂道周围细胞、水分通道或蓝变菌。扩散周期出现侵染虫态并通过松墨天牛传播。秋末冬初,松材线虫会聚集到松墨天牛老熟幼虫的蛹室周边,翌年夏初,松墨天牛在蛹室内羽化,松材线虫进入松墨天牛气孔寄生。每只松墨天牛可携带松材线虫几百到几十万条。天牛出孔后飞至健康的松树上取食和产卵,松材线虫从松墨天牛啃食后的松树伤口中钻入进行繁殖,进入新一轮的繁殖周期,松树则感染松材线虫病。
4 松墨天牛的综合防治措施
4.1 天敌防治
4.1.1 肿腿蜂 管氏肿腿蜂是一种钻蛀性害虫幼虫和蛹的体外寄生性天敌,在松墨天牛幼虫处于2~3龄时,选择晴天的11~15时在林间按1∶4的虫蜂比,投放管氏肿腿蜂,效果好[8]。川硬皮肿腿蜂(SclerodermasichuanensisXiao)对松墨天牛的寄生性能良好,经在马尾松枝条上的多带驯化后的川硬皮肿腿蜂,对马尾松挥发物趋避性明显降低,寄生松墨天牛的能力进一步提高[9]。
4.1.2 花绒寄甲 花绒寄甲是松墨天牛的重要生性天敌,通过将花绒寄甲幼虫接种在松墨天牛幼虫上,将花绒寄甲成虫释放到林间,在受害松树上挂放花绒寄甲卵块,有较高的寄生率[10]。
4.1.3 鸟类 据日本由井正敏和山本荣治报道,一头斑喙啄木鸟每日可啄食65头松墨天牛幼虫,推测出在枯死率1%的5km2范围的轻度受害林区,一只斑喙啄木鸟可以捕食90%的松墨天牛幼虫[2]。
4.1.4 天牛霉纹斑叩甲 天牛霉纹斑叩甲可在松墨天牛的蛀道间转移捕食,且在室内条件下,一只天牛霉纹斑叩甲幼虫可捕食松墨天牛幼虫19~27只[11]。
4.1.5 其他捕食性天敌 莱氏猛叩甲、日本谷盗等均为松褐天牛的重要捕食性天敌,它们分别对松墨天牛的卵、幼虫、蛹和成虫有很好的捕杀效果[12]。
4.2 病原微生物防治
4.2.1 白僵菌和绿僵菌 球孢白僵菌是一种能够杀死各虫态的松墨天牛的病原真菌,借助管氏肿腿蜂携带菌株进行增效,亦可采用小蠹携传法[13]和白僵菌无纺布菌条填塞松墨天牛蛀孔的方法进行白僵菌释传。绿僵菌是一种重要的虫生真菌,对松墨天牛具备杀虫活性。在野外有较好的宿存性能,一次施用后能够长时间发挥杀虫作用。
4.2.2 苏云金芽孢杆菌 苏云金芽孢杆菌是一种广谱性的杀虫真菌,简称Bt,杀虫作用是在形成孢子的过程中一同产生的伴孢晶体。其中RBT-200701、RBT-200702两个菌株对松墨天牛的活性较高,对2~3龄的松墨天牛幼虫毒力明显[14]。
4.2.3 粘质沙雷氏菌 粘质沙雷氏菌属于革兰氏阴性菌,部分菌株是一些昆虫的机会致病菌,能够使虫体患败血症而死。实验中发现患败血症而死的松墨天牛幼虫体内分离鉴定的粘质沙雷氏菌株BRC-CXG2,对松墨天牛幼虫具有杀虫作用,同时与Bt配合使用具有增效作用[15]。
4.3 诱杀防治
4.3.1 灯光诱杀 松墨天牛是一种弱趋光性昆虫,灯光对其有一定的诱集作用。佳多频振式杀虫灯配合频振式高压电网使用,具备杀虫和虫体收集功能,使用安全,操作便捷,对松墨天牛的诱杀效果良好,适用于松墨天牛的防治和检测工作[16]。
4.3.2 诱捕器诱杀 诱捕器诱杀作为防治松墨天牛的无公害措施,目前已在全国范围内推广,目前福建省使用较多的是福建农林大学研发的APF-Ⅰ型引诱剂及诱捕器和福建省某单位研发的L型引诱剂和L型诱捕器。从诱捕效果来看,APF-Ⅰ型的引诱数量和雌雄比高于L型[17]。
4.4 化学防治
化学防治因其高效性,在松墨天牛防治的实际操作中较为常见,倍硫磷因具有很强的触杀、胃毒和渗透性,用作林间喷雾可起到很好的毒杀作用,但对其他生物也具有一定的影响,且容易因受到雨水冲刷而降解。此外也可采用一些内吸性的化学制剂。
4.5 其他防治方法
松墨天牛因传播松材线虫病成为全球性的检疫害虫,在进行木材运输、进出口时必须做好检疫检测和处理工作,对检出松墨天牛和松材线虫的松木进行无害化处理或焚毁,杜绝人为的松墨天牛和松材线虫病的传播。另外在林区日常营林管理中,也要严抓对林区病、死木的处理工作,对疫木进行集中熏蒸、焚烧等处理,同时将单一的林分组成逐步替换为混交林,加强林区生态系统的自我防御力。
5 小结与展望
松材线虫病和松墨天牛是我国林业的重大病虫害,每年均造成林产业巨大损失,对松材线虫病和松墨天牛的防治工作任重而道远。目前有各方面各类型的防治手段可应用于林业生产,各种技术均有各自的优势和不足或仍具有一定的副作用,应当根据林区不同的地形,松林成分,占地面积,受害情况等采用不同的措施。同时,菌-菌混用、虫-菌联用,饵木-杀虫剂、引诱剂-诱捕器联用等方式可以大大提高综合防治效果,各林区应选择最适合自身且环境友好环境效益最高的方法进行实施。目前对松墨天牛性信息素等的研究也已窥见一斑,有望在后续的松材线虫病和松墨天牛防治中得以运用。