生物技术在林木病虫害防治中的应用

邓 涛，赵 攀，李 靖

（江西省林业科学院，江西南昌 330032）

生物技术主要是应用自然科学、工程学原理，以动植物和微生物为反应器，对物料进行加工，以实现产品质量提升的一种现代化技术。目前，专家与学者对生物技术的研究，主要集中在对森林、果木等病虫害的防治领域。近年来，我国的森林覆盖面积逐年增加，林业建设效果立竿见影，但随之而来的林业病虫害却让人措手不及。病虫害严重威胁林木健康生长，需要进一步强化生物技术研究与应用，打造成熟的林木病虫害防治体系。

1 林木病虫害产生的原因

林木结构单一是诱发病虫害的首要因素。随着植树造林绿化战略的推进，我国森林的面积得以扩大，但人工林结构单一，缺乏完善的生态系统，这导致林木整体抵御病虫害的能力较差，为病虫害发生埋下隐患［1］。另外，全球气候变化增加了病虫害暴发的概率。近年来，全球气候恶化趋势明显，这不仅会影响林木长势，同时也提高了部分病虫害（如越冬害虫）的成活率。病原菌数量增加导致林木病虫害大范围蔓延。真菌、细菌、病毒等具有较大的侵染性，对健康林木进行大范围侵染，导致健康林木在短时间内感染病虫害。若病虫害防治方法运用不当，真菌、病毒等病原菌数量持续增多，且抗药性提升，会间接导致林木病虫害的发生。

2 生物技术在林木病虫害防治中的应用优势

传统的林木病虫害防治方法主要是化学法，这种方法虽然具有杀虫见效快、效率高等优点，但长期使用会促使部分病虫害对同类药剂产生抗药性，继而导致药剂对该类病虫害的防治效果大大降低［2］。此外，长期使用化学药剂会对环境和生态产生一定的负面影响，而采用生物技术进行病虫害防治则能有效规避以上缺陷，在提高防治效果的同时尽可能减少对环境的破坏。生物技术具有较高的生态效益价值。与化学防治法不同，生物技术在运用的过程中，不仅不会对区域内其他动物、植物群落、水域等产生不利影响，更不会影响整个生态系统的平衡，其生态效益价值显著。生物技术还具有病虫害防治效果好、效果持续时间长等优势。利用昆虫天敌防治、生物酶防治、生物农药防治等方式进行林木病虫害防治，能达到良好的防治效果，长期使用还能促进林区生物链及防治群体构建，形成病虫害长效防治机制。

3 生物技术在林木病虫害防治中的具体应用

3.1 微生物防治

微生物防治手段主要是利用微生物制剂（活性益生菌）使细菌、真菌等进入害虫体内，以达到消灭害虫的目的［3］。将微生物制剂喷施至树叶，当害虫蚕食树叶时，细菌、真菌等便会随着叶片进入害虫体内，并在害虫体内进行迅速繁殖，直至将其杀死。在林木病虫害防治中，白僵菌、苏云金杆菌、病毒杀虫剂等是较为常见的活性益生菌类型，这些活性益生菌在防治松毛虫、松天牛、白蛾、柳天蛾等一些害虫时十分有效，且不会对人体产生危害。

目前白僵菌在防治林木病虫害时最为常见，但该菌类对林业环境的要求较高，如果林区环境未达到相应指标的要求，白僵菌的防治效果将大受影响。例如，森林湿度超过90%，且温度保持在18～25 ℃，白僵菌才能有效杀死害虫，不满足这一条件，白僵菌的效果将无法发挥。因此，在进行病虫害防治时，应根据林区环境特征选择合适的菌类进行微生物防治，以确保防治效果。苏云金杆菌能产生大量毒素，这些毒素可麻痹害虫肠道，使其不能有效活动或正常进食，在这一过程中，其他微生物会大量进入害虫血腔内，加速害虫的死亡。在使用苏云金杆菌时，为保证药剂的质量，国家相关质检部门要严格检查，剔除质量不合格药剂，防止其流入市场，确保药剂在病虫害防治时可发挥效用。

3.2 生物农药防治

为解决化学农药毒性大、易残留、环保指数低的问题，可在生物防治中运用生物农药［4］。生物农药的类型较多，一般包括植物性农药、微生物活性农药、动物性农药等多种类型。相较于普通的农药，生物农药的毒性极低，危害性不大，不仅不会威胁人、动物的生命健康，而且不会威胁一些天敌生物的生存，能很好地维持生态平衡。另外，从病虫害防治药效上来说，生物农药的防治效果并不逊色于一般农药，故其在病虫害防治领域备受青睐。

新时期，生物农药在林木病虫害防治领域得到了广泛普及。相关实践研究表明，生物农药防治技术可高效杀灭害虫，并且对环境不构成威胁与破坏，但在使用生物农药进行防治时，为保证其效果，需要关注林区的温度、湿度、天气等因素，并结合这些因素进行生物农药的实施。1）喷施农药的温度需保持在20 ℃以上。在生物农药的活性成分中，蛋白质晶体、芽孢不可或缺，这些成分对温度极为敏感。如果温度达不到相应要求，不仅蛋白质晶体的活性作用受限，芽孢的繁殖速度也将受到影响，20 ℃以上是最适宜生物农药喷施的温度条件。2）生物农药药效受林区湿度、天气影响。一般来说，早上或晚上实施粉状菌类农药湿度最好，药效也能达到最佳发挥效果。生物农药实施应避开降雨天气，以免生物农药菌液受雨水冲蚀而失去药效。

3.3 生物酶防治

每一个生物体内都存在酶这一物质，能有效维持生物的新陈代谢活动，确保生物正常生长。在林木病虫害防治过程中，可采用生物酶防治技术（一般是利用蛋白酶抑制剂）来破坏害虫体内的蛋白酶成分，以此来抑制林木害虫的正常新陈代谢活动，使害虫因生命体征被干扰、生长发育受损而死亡。在林业发展中，生物酶防治技术目前已经得到广泛应用，其效果也较为显著。为了充分发挥生物酶的病虫害防治效果，相关人员要加强生物酶技术在林业发展实践中的应用研究，并将其通过多种方式应用于林业的发展。例如，多糖生物酶诱抗肽技术可加强生物酶的生产，对林木植物的内部组织进行修复，尽快杀死林木植物内的病原体，提高其对病虫害的免疫力，是利用生物酶技术进行林木病虫害防治的一种有效手段［5］。

3.4 病虫害天敌防治

病虫害天敌防治法又称以虫治虫法，能有效防治林木病虫害。自然界中的动植物都处于一定的食物链中，通过将捕食害虫的益虫引入食物链，不仅可对害虫进行防治，还能促进整个林区生态的平衡发展，继而形成一种对害虫进行长期控制消杀的局面。为了确保以虫治虫方法的防治效果，工作人员应根据林区内林木病虫害的类型、特点及林业气候条件等，合理选择病虫害的天敌。

1）天敌昆虫繁殖能力要强、产卵量要大、交配率要高。为抑制林区内害虫的发展，必须尽快形成一种天敌昆虫种群，让天敌昆虫以绝对性的数量、规模优势来对抗害虫。在选择昆虫天敌时，较强的繁殖力、较大的产卵量等是必然要求。2）天敌昆虫的搜索力要强。搜索能力强的天敌昆虫能尽快确定害虫的位置，并在较短的时间内展开对害虫的搜捕与消杀。例如，针对松毛虫这一顽固型的林木虫害，可引入相当数量的赤眼蜂、寄生蝇等这些天敌昆虫，这些天敌昆虫的捕食能力极强，可迅速对松毛虫等相关的害虫展开捕杀，以降低林区害虫的总基数。3）引入天敌昆虫要先调查后引入。在实际工作中，工作人员要先对林区的病虫害类型、基数、天敌昆虫等进行研究，有针对性地引入螳螂、寄生蝇、瓢虫等益虫，以增加林区益虫的数量，用于病虫害防治。值得注意的是，益虫的引入应适度适量，避免因益虫过多引入导致生态失衡。

3.5 人工诱杀技术防治

人工诱杀能有效降低林木病虫害发生概率。人工诱杀主要有以下2 种手段。1）植物诱杀。植物诱杀即在林区内种植一些能诱杀害虫的植物，以达到诱杀害虫、保护林木的目的。例如捕蝇草、诱饵树等是常见的害虫诱杀植物，在林木病虫害防治中，工作人员可在林区病虫害发生较为严重的地区种植这些植物，以达到对蚜虫、毛毛虫、杨干象及桑天牛等害虫的捕食。2）人工信息素诱杀。人工信息素诱杀就是人为地释放某类动物的信号，或者人为制造某类特殊物质，使害虫在收到信号后相互召集同伴，待害虫大量聚集在一起后，工作人员可将其集中杀死。由于这一技术的应用需要采集雌雄害虫的相关信息，并运用技术手段将这些信息传输给害虫群，因而难度较大，技术尚不成熟，有待进一步研究。

4 结语

受诸多因素影响，近年来我国林木病虫害发生率逐年增加，病虫害类型也日趋多样化，这已严重威胁到我国林业的可持续发展。生物技术是一种区别于化学防治的新型病虫害防治方法，其具有效果显著、效果持续时间长、环境污染小等显著优势。为充分发挥生物技术的独特优势，要对生物技术进行系统研究，并根据林业发展的实际情况选用科学的生物技术防治方法，提高林木病虫害防治效果，以切实推进我国林业的生态化发展。