乙烯利防治云杉矮槲寄生效果及安全性评估

李学武李积闰汪占彪魏志成田呈明

(1．国家林业和草原局调查规划设计院，北京 100714；2．三江源国家公园管理局，青海 海北 810001；3．青海省海北州门源县仙米林场，青海 门源 810300；4．北京林业大学，北京 100083)

青海云杉Picea crassifolia是我国特有树种，主要分布在青海东部、甘肃北部和祁连山脉，为优质的造林树种。在三江源地区，青海云杉天然林是水源涵养林的重要组成部分，发挥着不可替代的作用。近年来云杉矮槲寄生Arceuthobium sichuanense严重发生，引起寄主大量死亡，造成云杉林严重衰退，对区域生态安全环境构成隐患。云杉枝条被寄生后通常表现出明显生理性变化，初时被寄生部位肿胀膨大，后多抽发丛枝呈“鸟窝”状，随着寄生植物增多，寄主树势不断下降，造成枯死易风折[1－8]。

因云杉矮槲寄生对我国重要的水源涵养林造成严重危害，已有多位学者开展防治试验研究。周在豹等发现40%乙烯利水剂(AS)促进云杉矮槲寄生果实提前脱落的效果明显优于20%国光萘乙酸粉剂(DP)和50%国光丁酰肼可溶性粉剂(SPX)[9]。胡岳等发现，1∶200的40%乙烯利水剂和油剂在云杉矮槲寄生花期和果期防效较佳[10]。夏博等比较4种植物生长调节剂后，明确了乙烯利AS对云杉矮槲寄生的防治效果最佳[11]。周在豹等通过筛选除草剂发现，1∶100的90%乙草胺乳油(EC)对防治云杉矮槲寄生具一定的应用性[12]。李涛等的防治试验表明，40%乙烯利AS和75%百阔净EC具有林间防治云杉矮槲寄生的实用性[13]。姜宁等评估了云杉矮槲寄生的危害性并发现修枝对控制云杉矮槲寄生有效[14]。尽管这些防治措施取得了较好的效果，但考虑到生态安全和防治成本等因素，乙烯利AS是应用性最好的一种，具有促进果实成熟、脱落、衰老以及促进开花的生理效应[15－20]。笔者2014年开始在青海云杉林中开展1∶200的乙烯利AS防治云杉矮槲寄生试验，同时评估其对林下主要灌木和草本植物的影响，以期为安全、高效利用乙烯利AS防治云杉矮槲寄生提供参考。

1 材料与方法

1．1 试验地概况

青海省海北州门源县仙米林场(37°02′～37°50′N， 101°46′～102°39′ E)， 总 面 积14．62 万 hm2，森林总面积6．73 万 hm2，森林覆盖率46．03%。海拔2 388～4 949 m，地势陡峭，平均海拔2 700 m，属高原寒温湿润性气候。年均气温2．3℃，年均降水量520 mm，年均蒸发量100 mm，无绝对无霜期。乔木树种以青海云杉为主，兼有白桦Betula platyphylla、祁连圆柏Juniperus przewalskii及山杨Populus davidiana等；灌木树种主要有短锥花小檗Berberis prattii、金露梅Potentilla fruticosa、银露梅Potentilla glabra、长果茶藨子Ribes stenocarpum及鲜卑花Sibiraea laevigata等；草本植物主要有乳白香青Anaphalis lactea、青藏苔草Carex moorcroftii、东方草莓Fragaria orientalis、草地早熟禾Poa pratensis、狼毒Stellera chamaejasme、蒲公英Taraxacum mongolicum及圆叶小堇菜Viola bifloravar．rockiana等。云杉矮槲寄生危害严重，生长在云杉枝条上，掠夺寄主营养和水分，造成大量寄主枝条生长不正常，严重影响光合作用，最后枯死。

1．2 药剂药械

1∶200乙烯利AS，有效成分含量40%，四川国光农化股份有限公司。背负式高压喷雾器，四冲动3WZ－7，山东华盛中天机械集团股份有限公司。

1．3 试验方法

受天然云杉林地势、寄主情况及云杉矮槲寄生发病等级等因素限制，按照立地条件均一、树高6～13 m、胸径10～25 cm、云杉矮槲寄生危害等级为4～5级的标准选择样地。设置10 m×10 m样方4个，其中1个为对照组、3个为处理组。使用背负式高压喷雾器对每个样方均匀定向喷洒乙烯利AS至样地内的云杉、灌木和草本植物。受高压喷雾器射程限制，仅对云杉树冠中部和下部的云杉矮槲寄生喷施药剂(对照组为清水)。重复30次。

1．4 防治效果调查

喷药前每样方内随机选取10株云杉，观察云杉树冠中部和下部云杉矮槲寄生数量较多的病枝各2枝，在枝条基部用红色油漆标记并悬挂标签编号，记录每枝上云杉矮槲寄生株数作为调查统计基数。喷药后3，6，9，12 d各调查1次，记录云杉矮槲寄生生长状况和存活株数量。

1．5 对林下植物的安全性评估

选取4个样方中均有的林下灌木短锥花小檗、金露梅、银露梅、长果茶藨子和鲜卑花作为观察药害的灌木物种，每个样方中每种灌木选取6枝健康的枝条，悬挂标签标记，记录每枝上叶片数量及叶面有无斑点。喷药12 d后，对照灌木植物药害等级[21](表1)，记录标记枝条的叶片数量及叶面生长情况。

表1 灌木植物药害等级Tab.1 Phytotoxicity grade of shrub plants

选取4个样方中均有的林下草本乳白香青、青藏苔草、东方草莓、草地早熟禾、狼毒、蒲公英和圆叶小堇菜作为观察药害的草本植物，每样方内设置1个1 m×1 m试验小区，记录小区内草本植物的生长情况及数量。喷药12 d后，观察小区内的草本植物是否出现畸形、萎蔫和死亡等症状，对照草本植物药害等级[21－22](表2)，记录草本生长情况及植株数量。

表2 草本植物药害等级Tab.2 Phytotoxicity grade of herbaceous plant

1．6 数据处理

采用校正株防效计算云杉矮槲寄生的防治效果[23]。用SPSS 18．0统计分析软件对试验数据进行方差分析，采取Duncan′s新复极差法比较不同处理间差异显著性，评价防治效果。

CK1为对照组云杉矮槲寄生数量，CK0为对照组云杉矮槲寄生基数，A1为处理组施药后云杉矮槲寄生数量，A0为处理组施药前云杉矮槲寄生基数。

药害指数＝∑(各级药害株数×该病级值)/(调查总株数×最高病级值)[21]

2 结果与分析

2．1 乙烯利AS喷雾防治云杉矮槲寄生效果

喷施1∶200乙烯利AS 3 d后，药剂处理组样方枝条上云杉矮槲寄生有部分脱落，而清水对照组样方中的云杉矮槲寄生没有脱落现象；12 d后，药剂处理组样方枝条上的云杉矮槲寄生植株大量脱落，且树冠下部的云杉矮槲寄生脱落数量明显高于树冠中部，而清水对照组样方中的云杉矮槲寄生没有异常。云杉的针叶无异常，没有药害发生。

施药后3 d和6 d，树冠中部和下部防治效果均无显著性差异(P>0．05)；但施药后9 d和12 d，树冠下部防治效果显著好于中部(P<0．05)。表明初期乙烯利AS对树冠的中部和下部防治效果与上下位置没有关系；施药后期树冠下部的防效显著好于中部，说明树冠的位置对防治效果有影响。喷药时药液由于自身重力作用，药液沉落在树冠下部，造成下部的药液多，树冠下部防效高于树冠中部(表3)。

表3 乙烯利AS防治云杉矮槲寄生效果Tab.3 Control effect of A.sichuanense by ethephon aqueous solution

2．2 乙烯利AS防治云杉矮槲寄生的安全性

1∶200乙 烯利AS喷雾防治云杉矮槲寄生12 d后，药剂处理组样方林下灌木发生轻微药害(表4)；大部分草本植物无药害发生，仅草地早熟禾和青藏苔草发生低水平的药害(表5)。清水对照组样方林下灌木和草本无异常。

表4 乙烯利对林下灌木的影响Tab.4 Effect of ethephon on shrub

表5 乙烯利对林下草本植物的影响Tab.5 Effect of ethephon on herbaceous plant

鲜卑花和短锥花小檗与其它灌木相比，药害率和药害指数相对较高，主要表现为叶面发黄，部分褐变坏死，叶片发黄面积最低达到整个叶面积的1/4，最高达到整个叶面积的3/4。金露梅和银露梅的药害症状相似，叶片边缘萎蔫枯黄，叶面上表现为不同程度的黄变，但金露梅药害较银露梅更明显。长果茶镳子的药害率是灌木中最低的，其药害表现为叶面上产生黑色斑点，叶面部分变黄。

圆叶小堇菜、东方草莓、狼毒、乳白香青和蒲公英等植物，叶片颜色和性状正常，没有出现斑点或枯黄等药害现象。而草地早熟禾则叶面发黄，生长不正常；青藏苔草植株畸形，叶片颜色发黄。可能是草地早熟禾和青藏苔草具有发达的根状茎，在施用乙烯利AS时受药面积较大，从而易出现药害症状。

3 结论与讨论

目前，药剂的安全性评估对象主要包括目标植物、常见鸟类、昆虫、伴生植物等，其中在植物方面主要是依据药害等级进行评估[24－26]。乙烯利作为高效植物生长调节剂，对植物的影响较大。此前，胡岳等研究表明1∶200的乙烯利AS在云杉矮槲寄生果期防治效果最好，对寄主云杉没有药害[10]，但是前期试验只针对单株云杉下部枝条进行试验，没有对整株云杉全面施药和对林下草本及灌木植物影响的研究。本研究主要针对目标植物云杉的伴生灌木和草本植物开展安全性评估。结果表明，1∶200的乙烯利AS喷雾防治云杉矮槲寄生的同时对林下灌木和少数草本植物有低水平的负面影响，造成部分叶片叶面发黄，边缘枯萎。

乙烯利AS对多数林下草本没有药害，但会对草地早熟禾和青藏苔草产生轻度药害。在孙洪仁[27]的研究中发现不同浓度的乙烯利AS可以改变草地早熟禾生长格局，低浓度可以提高草地早熟禾高度，但高浓度的乙烯利会导致草地早熟禾的叶片枯死脱落，以致整株早衰。韩露 等[28]进一步研究乙烯利AS与草地早熟禾的关系，发现乙烯利对植物抗寒性影响是通过植物生长素的合成来实现，低浓度乙烯利可提高植物的抗旱性[24－25]。而1∶200的乙烯利AS不利于草地早熟禾和青藏苔草的正常生长，不但没有让早熟禾提高抗旱性，反而造成一定程度的药害。因此，为了保证天然云杉林内的用药安全性，需要进一步筛选更适合的浓度，以期在确保防治效果的前提下，尽可能降低或减少对非目标植物的影响。