帽儿山红松干小蠹综合防治1)
2022-11-28丁恺解丹于欣禾张翰文牛芳于忠亮
丁恺 解丹 于欣禾 张翰文 牛芳 于忠亮
(东北林业大学,哈尔滨,150040) (吉林省林业科学研究院)
小蠹亚科(Scolytidae)昆虫是林业上的主要害虫之一,已知世界范围内有3 000余种。我国约有300种以上[9]。其中绝大部分是重要的林业害虫,在一定的条件下能发生严重的危害。小蠹亚科昆虫多属于次期性害虫,容易对人工纯林、火烧迹地等林分造成严重的危害[10-11]。甚至大小蠹属(Dendroctonus)和齿小蠹属(Ips)的部分害虫能直接攻击健康木,这样不仅会使树木的树势衰弱,而且更容易引发多种小蠹的联合危害和其他病虫害的联合发生[12-13]。小蠹虫主要以寄主的韧皮部为食,并协同伴生真菌对寄主树木联合危害,影响寄主营养和水分的运输,导致木材蓝变,最终导致寄主死亡[14-16]。它们几乎整个生活史都是在寄主体内完成,只有在扬飞期补充营养、交尾和寻找新寄主时才会离开原寄主。由于小蠹虫隐蔽的生活方式,防治相对也比较困难,容易造成林木的重大损失。因此小蠹虫的监测和防治技术研究非常重要。
红松干小蠹(Hylurgopsinterstitialis(Chapuis))(异名Hylurgopsimitator(Reitter);HylurgopsniponicusMurayama),属鞘翅目(Coleoptera)、象甲科(Curculionidae)、小蠹亚科(Scolytidae)、干小蠹属(Hylurgops)。现记录干小蠹属(Hylurgops)共23个种,寄主树种大多为松属植物。在韩国记录危害赤松(Pinusdensiflora),且在寄主树干的上中下部均有发现[17]。并发现在韩国的春川、洪川、平昌、正顺等地区,从每年4—8月,都能用诱木诱集到该种的成虫[18]。目前国内外对红松干小蠹的研究比较少,至今还没有该种害虫大面积爆发的准确记载。帽儿山地区红松干小蠹主要集中危害红松主干,危害后会在红松主干韧皮部和木质部间留下不规则蛀道(图1B),成虫羽化后会在红松主干上形成密集的羽化孔(图1A)导致针叶由基部向端部逐渐变黄发红(图1C,D),红松侧枝由下层向上层逐渐脱落,冠幅逐渐减小(图1H)。而且其可携同伴生真菌共同定殖(图1E),引发木材蓝变(图1F),造成主干韧皮部和木质部脱离(图1G),并最终造成树木衰弱死亡(图1H)。该虫引发的树势衰弱也会造成其他病虫害的联合发生。
图1 红松干小蠹危害状况
1 研究区概况
研究区位于黑龙江省尚志市帽儿山镇境内的东北林业大学帽儿山实验林场老山施业区7林班6小班(127°30′~127°34′E,45°19′~45°27′N)。帽儿山地区属长白山系张广才岭西坡。该区平均坡度为10°的低山丘陵区,平均海拔300 m,属大陆性季风气候,年平均气温2.8 ℃,年降水量为723 mm。试验地面积约2 hm2,树种组成主要为红松人工纯林,平均胸径20 cm,平均树高20 m,龄组为中龄林,树龄为50 a,危害程度为严重级别。
2 研究方法
2.1 化学药剂及诱捕器诱芯的选择
选择5种化学药剂(表1),并在药液中分别加入“柔脂通”作为渗透剂,V(渗透剂)∶V(药液)=1∶10。
表1 所施用药剂具体信息
鉴于国内外均没有红松干小蠹信息素的研究,因此也没有相应的产品。考虑到小蠹类害虫的信息素多有相似的成分构成,因此选用了国内在售的8种其他小蠹虫信息素诱芯(表2)进行诱捕试验,并以空白诱捕器作为对照组。
表2 选用的小蠹信息素诱芯详细信息
2.2 防治方法
2.2.1 清除虫源木和处理伐桩
按照树冠针叶的颜色变化,将林分中的红松单株按照是否呈现被害状和被害程度分为4个等级:未受害、轻度被害、中度被害和重度被害。
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将重度受害木,于7月中旬,从距地表20 cm处伐倒。将伐下的树干、树冠和落地的枝丫运到林外进行集中焚烧。在伐根及其表土喷施混合农药(溴氰菊酯+噻虫嗪+吡虫啉)原液后,用塑料布完全包裹。
分别选择已经彻底清除重度被害木林分和未清理重度被害木林分作为试验对象。在清除重度被害木林分,以伐桩为界,在其外围东、南、西、北四个方向,每个方向选择25株未受害或轻度被害的树;在未清除重度被害木林分,以最外围的重度被害树连线为界,以同样的方式选择试验树(具体距离见表3)。
表3 样树到重度危害虫源木的平均距离
在清除虫源木后的第28天,在每株样树距地约1.6 m高处树干上,南北方向各选择1个10 cm×10 cm的样方,再从树皮外观初步观察判断侵入孔(侵入孔颜色鲜艳,表皮略湿润且有明显新鲜蛀屑的侵入孔视作新侵入孔)有无及侵入孔数量并记录,再记录红松干小蠹的幼虫、蛹及成虫数。
2.2.2 树干挂药袋注药
用电钻在距离地面20 cm的树干基部,打2个向下倾斜的孔(直径1 cm,深3~4 cm)。将所选药剂按照所需有效剂量稀释至500 mL装入药袋(表1)。在样树旁,将药袋、输液管、注射头组装好,打开输液管上的流量控制阀,排空输液管和注射头中的空气,待药剂沿注射头口流下后,将注射头用脱脂棉薄薄包裹一层后插入树干上已经打好的孔内,使注射头与钻孔紧密接触,避免药剂通过钻孔流出,并将药袋挂在树干上。每种药剂、稀释质量浓度各选15株树注药,其中轻度、中度和重度等每种危害程度的树各选5株,并以每种危害程度的树选择5株施用(V(渗透剂)∶V(水)=1∶10)的渗透剂处理作为对照组。每7 d施药1次,连续施药2次,在最后1次施药后7 d,对全部处理组和对照组的树进行检查,统计幼虫、蛹和成虫的死亡率。每株树取10 cm×10 cm的韧皮部6块进行解剖观察,详细的取样和计数操作步骤参照2.2.1中的取样和观察、计数方法。
2.2.3 药剂涂抹侵入孔
利用软毛刷将所选药剂的3个稀释质量浓度的稀释液,均匀刷在树干1.0~2.0 m高度内的红松干小蠹新侵入孔处(新侵入孔判断标准如2.2.1),涂刷稀释液量以树皮表面湿润,药液开始顺树干下流为止。本方法的样树选择、对照设置及效果检查同2.2.2。
2.2.4 树干喷药防治
用手持喷雾机将稀释好的药剂,均匀地喷施在树干1.0~2.0 m高度,各个方向的树干上,喷施稀释液量以树皮表面湿润,药液开始顺树干下流为止。本方法的样树选择、对照设置及效果检查,同2.2.2。
2.2.5 诱捕器诱杀
采用漏斗式诱捕器并配合8种诱芯(表2)对红松干小蠹进行林间诱捕试验。每隔30 m设置诱捕器。悬挂高度分别设置为诱捕器的底面距地表1.8和8.0 m,低诱捕器用铁丝将其固定在树干上,高诱捕器通过绳子拉到对应高度。每种诱芯在不同高度下各设置5个诱捕器,各种诱芯随机间隔放置。诱捕器下方连接一装有饱和食盐水的昆虫收集盒以防止虫体腐烂导致的鉴定困难。每7 d收集1次,共4次。诱捕到的成虫带回实验室镜检,进行数量统计。将试验所得数据用SPSS2017和Excle2020进行整理、分析和差异显著性检验。
3 结果与分析
3.1 清除虫源木和未清除虫源木的林分周边红松干小蠹新入侵情况
调查发现:清除虫源木林分周围树木的新侵入孔和红松干小蠹个体都明显比未清除虫源木的林分少且被害株率也更低(表4)。
3.2 树干涂药效果
如表5所示,采用树干涂药法对红松主干进行处理之后,5种药剂相较于对照组均对红松干小蠹有一定的杀虫作用。其中高质量浓度吡虫啉的效果最好,对幼虫、蛹和成虫的杀虫效果分别达到了91.62%、92.55%和91.73%。在1.92和0.96 g·L-1质量浓度下,吡虫啉对幼虫、蛹和成虫的杀虫效果均显著高于其他几种药剂同质量浓度的杀虫效果(P<0.05)。各种药剂随质量浓度的降低药效降低显著,其中吡虫啉和氧化乐果对蛹和成虫的杀虫效果随质量浓度的降低见效显著。
表4 被害林分周边扩散情况调查
表5 涂药处理方式对红松干小蠹的杀虫效果
3.3 喷雾法防治效果
利用喷雾法对红松干小蠹的防治试验发现(表6),5种药剂相较于对照组都能表现出一定的杀虫作用,吡虫啉、溴氰菊酯以及氧化乐果均有较好的防治效果,其中以质量浓度1.92 g·L-1作为高质量浓度涂药的吡虫啉和溴氰菊酯对成虫的杀虫率分别达到了98.63%和97.46%。同时,高质量浓度吡虫啉对幼虫和蛹的杀虫率显著高于其他药剂的杀虫率(P<0.05)。在1.92和0.96 g·L-1质量浓度下,氧化乐果对各虫态的杀虫率差异不显著,当质量浓度降低至0.64 g·L-1后,氧化乐果的杀虫率显著降低(P<0.05)。
表6 喷雾法处理对红松干小蠹的杀虫效果
3.4 挂药袋打孔注药效果
利用挂药袋打孔注药法处理受害的红松整体防治效果不如涂干法和喷雾法。总体看,除吡虫啉表现出较好的防治效果外,其他药剂对红松干小蠹各虫态的防治效果均不理想(表7)。
表7 挂药袋打孔注药法处理对红松干小蠹的杀虫效果
3.5 现有诱芯防治效果
利用8种诱芯对红松干小蠹的诱捕28 d发现(表8),2种悬挂高度的诱捕器均能诱到一定数量的红松干小蠹,且诱到的红松干小蠹数量差异不显著。只有落叶松八齿小蠹的诱芯对红松干小蠹有较好的引诱效果,且与其他类型诱捕器的引诱效果之间差异显著(P<0.05)。六齿小蠹诱芯和小蠹属诱芯也有一定效果,但其效果也明显低于叶松八齿小蠹诱芯的诱捕效果(P<0.05)。其他诱芯均几乎没有效果。从诱捕效果看,可以暂用落叶松八齿小蠹的诱芯对红松干小蠹的发生进行预测预报。
表8 不同诱芯对红松干小蠹的诱集情况汇总
4 讨论与结论
对于蛀干害虫的防治,清除虫源木是一个较好的方法。宋强等[19]通过逐年消灭虫源木,最终将吉丁虫害木减少100%。姜静[20]对栗山天牛的防治研究发现,对轻度发生至重度发生的林分通过清除虫源木均能够有着一定的防治效果。洪承昊等[21]采取剥皮处置虫源木的方式降低了华山松大小蠹的种群密度。本试验发现,通过对重度危害虫源木的清除焚烧处理,能在当年显著减少周围红松干小蠹对红松的侵入。
喷雾法、涂干法和注干法对于防治蛀干害虫均有着较好的效果。杨群芳等[22]利用涂干法和喷雾法防治光滑足距小蠹的试验中发现,两种施药方式均较好,均能有效控制光滑足距小蠹的种群数量。张新才等[23]利用注干法防治光肩星天牛也有一定的防治效果。综合3种施药方式,利用喷雾机将药剂雾化直接对树干进行全方位喷施的防治效果最好;采用涂干法对被害红松进行处理时所选的5种药剂效果均不如喷雾法的防治。林间打孔挂药袋注药法总体防治效果较涂干法和喷雾法差;喷雾法在林间施药更便捷,且作业方便;利用喷雾机施药时,能使药剂更均匀的喷涂在树干表面,也能有效的使药剂通过红松干小蠹的侵入孔进入孔内。利用涂干法进行施药时,同样能将药剂有效的涂在树干表面,但是由于实际操作时需要先蘸取药剂,再刷在树干表面,所以就会导致有的地方药剂多,有的地方药剂少,不能够完全保证施药均匀。利用注干法对红松干小蠹的防治过程中,由于一些树木已经被小蠹虫危害,导致树木的韧皮部运输水分的能力大大减弱,所以药剂的运输可能也会受到一定程度的影响。
几种不同药剂防治效果比较可知,采用喷雾、涂干和挂药袋等3种防治方式,吡虫啉杀虫效果均高于其余4种药剂;溴氰菊酯防治效果较好,采用喷雾法和涂干法施药防治效果较好;吡虫啉是一种内吸杀虫剂,具有广谱和高效的特点,并有触杀、胃毒和内吸等多重作用,且速效性好,药后1 d即有较高的防效,残留期长达25 d左右,且药效和温度呈正相关,温度高,杀虫效果好。溴氰菊酯具有触杀和胃毒作用,触杀作用迅速,击倒力强,没有熏蒸和内吸作用。氧化乐果属内吸性有机磷杀虫剂,也有一定的触杀作用。噻虫嗪对害虫具有胃毒、触杀及内吸活性,主要用于叶面喷雾及土壤灌根处理,对刺吸式害虫有良好的防效。呋虫胺具有触杀、胃毒、根部内吸性强、速效、杀虫谱广等特点。本试验所选树木均为被小蠹虫危害后的树木,其韧皮部受小蠹虫危害较为严重,所以杀虫剂的内吸作用在一定程度上受阻,且本试验的防治时间为8—9月,正是天气炎热的阶段,吡虫啉的药效持续时间与死亡率调查周期较吻合,吡虫啉表现出较好的杀虫效果可能与这些因素有一定的关联。
在利用现有诱芯对红松干小蠹诱集的试验中,落叶松八齿小蠹诱芯对红松干小蠹的诱集效果显著(P<0.05),六齿小蠹和小蠹属诱芯也能引诱到一定数量的红松干小蠹,但是引诱效果没有落叶松八齿小蠹诱芯好。从组成成分看,干小蠹属昆虫信息素的主要组成成分有alpha-pinene、beta-pinene、ethyl alcohol、S-fuscumol、3R-hydroxy-6-2kt、3S-hydroxy-6-2kt、lineatin、myrtenol、ipsenol[24-27],齿小蠹属昆虫信息素主要成分主要有alpha-pinene、beta-pinene、ethyl alcohol、2-me-3-buten-2-ol、cis-verbenol、ipsdienol、ipsenol、S-ipsdienol、R-ipsdienol、trans-verbenol[28-31],大小蠹属昆虫主要引诱剂组分为alpha-pinene、alpha-phellandrene、ethyl alcohol、frontalin、verbenone、trans-verbenone、S-ipsdienol[32-34],切梢小蠹属昆虫主要引诱剂主要组成成分有alpha-pinene、beta-pinene、ethyl alcohol、lineatin、trans-verbenol、cis-carveol、3R-hydroxy-8-2kt、3S-hydroxy-8-2kt[35-36]。植物源引诱剂对各属的小蠹虫均有一定的引诱效果,而干小蠹属和其他小蠹属的信息素组分重合极少。所以产生了植物源引诱剂引诱效果较好而信息素诱芯对红松干小蠹引诱效果较差的结果。
红松干小蠹爆发时,可以通过物理和营林的方法,对重度受害的虫源木进行清理;也可以选用吡虫啉和溴氰菊酯,对受害林分的树干进行喷施防治。可在林间通过悬挂带有落叶松八齿小蠹诱芯的诱捕器,对红松干小蠹的发生进行预测预报。