松材线虫病疫木就地套袋消杀试验
2023-12-04扈丽丽肖海燕高成龙黄华毅黄咏槐郭瑞
扈丽丽,肖海燕,高成龙,黄华毅,黄咏槐,郭瑞
(1.广东省林业科学研究院,广东省森林培育与保护利用重点实验室,广东 广州 510520;2.韶关市国有林场事务中心,广东 韶关 512000;3.国家林业和草原局生物灾害防控中心,辽宁 沈阳 110034)
松材线虫病(pine wilt disease,PWD)对松林造成毁灭性危害,是我国重大植物疫情,不仅严重影响松木产业发展,而且给地方经济增加了巨大负担。松材线虫病是由病原松材线虫Bursaphelenchus xylophilus、寄主植物、传播媒介和环境条件共同作用的结果,致病机理较为复杂,至今仍无定论[1]。目前松材线虫病防治措施主要包括疫情监测普查、疫木除治、媒介昆虫防治和检疫封锁等,其中疫木除治是重点。伐除的疫木需按要求通过就地就近粉碎(削片)、烧毁、旋切和钢丝网罩等方式进行除害处理,以彻底消灭疫情源头[2]。
广东省是我国松材线虫病发生较早且较为严重的省份之一,也是我国光和热较丰富的地区,属于东亚季风区,从北向南分别为中亚热带、南亚热带和热带气候区,全省年平均气温21.8 ℃,呈南高北低分布,南端为23.8 ℃、粤北山区为18.9 ℃;月平均气温最冷的1月为13.3 ℃、最热的7月为28.5 ℃。由于冬季很短,适合媒介昆虫生长的时间很长,因此松墨天牛Monochamus alternatus在广东省2 a 发生 3 代或1 a 发生2 代,同时由于同一世代天牛羽化期不整齐,媒介昆虫在一年内不仅世代交替,且一年中多数时间有天牛成虫出现[1]。这种气候特点导致部分地区媒介昆虫非羽化期十分短暂,单纯依靠烧毁、粉碎和旋切等除治方式,无法保证全省松材线虫病除治进度和质量;使用钢丝网罩不仅成本较高,而且容易被破坏、造成疫木流失。
笔者结合广东省气候和松材线虫病发生传播特点,在经省级林草主管部门批准和监管的基础上,开展了林间疫木就地套袋消杀试验,以期探索完善松材线虫病疫木就地就近无害化处理新途径。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地选择在广东省松材线虫病疫情发生的松林小班内,包括清远市、惠州市和韶关市3 个地级市。清远市试验地位于英德市沙口镇(24.4° N,113.55° E),包含2 个松林小班,优势树种为马尾松Pinus massoniana,松材线虫病发生比较严重,病死树较多;韶关市试验地位于乳源瑶族自治县桂头镇(24.95° N,113.4° E),包含3 个松林小班,优势树种为马尾松,松材线虫病发生程度一般;惠州市试验地位于惠东县白盆珠镇(27.07° N,115.03° E),包含2 个松林小班,优势树种为马尾松,松材线虫病发生比较严重。3 个试验地过去均采用了诱杀天牛和钢丝网罩处置疫木两种防治措施,但由于发生的基数较大,加上林种为高感病的纯马尾松林,疫情扩散较快,防治效果一直不理想。
1.2 试验材料
疫木为试验林地内因松材线虫感染致死的松树。消杀袋材质分为两种,一种为聚丙烯可降解绿色环保袋(以下称“可降解环保袋”),由专业生产厂家按照GB/T 8946-2013 的标准生产,规格为100 cm×80 cm×140 cm,材质厚度参数85 g/m2,经向拉力大于665 N/5 cm,纬向拉力大于635 N/5cm,经纬向伸长率小于40%;另一种为聚乙烯三层复合吹塑棚膜(以下称“塑料薄膜袋”),执行标准为GB/T 4455-2006,宽度150 cm,厚度0.1 mm,购自农化销售公司。消杀剂为56%磷化铝片剂,每片质量3.2 g,购自辽宁省海城市博圣化工有限公司。其他试验用品有尼龙扎带、透明胶带、油锯、柴刀、镊子、记号笔、警示牌、温湿度测量仪等。
1.3 试验方法
1.3.1 消杀袋制作
截取200 cm 长的塑料薄膜,制作成桶型消杀袋,将一端用尼龙扎带扎紧(扎1 次后,将尾部折回再扎1 次),另一端不扎口备用。根据消杀袋的规格,桶型周长为300 cm,高度为200 cm,测算制作成的消杀袋容积为0.75 m3;可降解环保袋按照规格测算容积为1.12 m3。因投放疫木时须留有一定空间,以保证消杀袋不被扎破和消杀成效(如有扎破,需要用透明胶带密封),因此桶型塑料薄膜袋和可降解环保袋两种消杀袋可投入疫木的体积分别按0.5 m3和1 m3计算。
1.3.2 试验处理
2020年8月,在林间设置90 袋可降解环保袋和塑料薄膜袋套袋消杀对比试验;2020年10月、2021年1月、2023年4月,分别在林间设置45,60,45 袋可降解环保袋套袋消杀对比试验。消杀剂量设置为4,6,8,10 片/m3,以不投放消杀剂的处理为对照;处理时间设置24,48,72,96 h 共4 个时间点;每个剂量处理设置3 个重复。
1.3.3 试验操作流程
疫木伐倒后,用油锯和柴刀将疫木整理成约60 cm长的木段,选择侵入孔和羽化孔较多的木段,整齐放入消杀袋中,并就近置于疫木伐桩旁边;其余木段及枝丫也进行消杀处理。检查消杀袋密封性后,按照试验设计的消杀剂量,将磷化铝投放于消杀袋4 个角落,投放后立即扎紧另一端,并折回扎紧1 次。按照试验处理要求粘贴标签和警示标志。
1.3.4 数据调查与分析
按照试验处理的时间要求,开袋检查前记录袋外气温,并采用温湿度检测仪测量消杀袋内的温度;从每个处理的消杀袋中抽取3 根木段,用柴刀劈开,调查每根木段内的松墨天牛总数量、死亡松墨天牛数量和松墨天牛死亡率。试验数据采用普通的比较分析,未涉及差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 不同时间消杀效果
2.1.1 7-9月消杀效果
在林间气温35 ℃条件下,可降解环保袋和塑料薄膜袋的袋内平均温度分别为38 ℃和42 ℃,塑料薄膜袋的袋内温度高于可降解环保袋。两种消杀袋在4 种不同剂量的消杀剂处理下,均在处理24 h后,袋内疫木段中松墨天牛死亡率达到100%;而未投放消杀剂的消杀袋内疫木段中松墨天牛均未死亡。
2.1.2 10-12月消杀效果
在林间气温25 ℃条件下,当消杀剂量为4 片/m3时,处理72 h 后袋内疫木段中松墨天牛死亡率达到100%;当消杀剂量为6 片/m3时,处理48 h 后袋内疫木段中松墨天牛死亡率达到100%;当消杀剂量为8 和10 片/m3时,处理24 h 后袋内疫木段中松墨天牛死亡率达到100%(表1)。而未投放消杀剂的对照消杀袋内疫木段中松墨天牛均未死亡。
表1 25 ℃条件下不同消杀处理疫木中松墨天牛死亡率Tab.1 Comparison of mortility of M.alternatus in diseased trees treated with different disinfection and sterilization at 25 ℃
2.1.3 1-3月消杀效果
在林间气温7~19 ℃条件下,当消杀剂量为4 片/m3时,处理96 h 后袋内疫木段中松墨天牛死亡率达到100%;当消杀剂量为6 片/m3时,处理72 h 后袋内疫木段中松墨天牛死亡率达到100%;当消杀剂量为8 和10 片/m3时,处理48 h 袋内疫木段中松墨天牛死亡率达到100%(表2)。而未投放消杀剂的消杀袋内疫木段中松墨天牛均未死亡。
表2 7~19 ℃条件下不同消杀处理疫木中松墨天牛死亡率Tab.2 Comparison of mortility of M.alternatus in diseased trees treated with different disinfection and sterilization at 7~19 ℃
2.1.4 4-6月消杀效果
在林间气温27 ℃条件下,4 种消杀剂量均在消杀处理24 h 后,袋内疫木段中的松墨天牛死亡率达到100%;而未投放消杀剂的消杀袋内疫木段中松墨天牛均未死亡。
2.2 不同材质消杀袋使用成本比较
根据试验结果,两种材质的消杀袋密闭性和消杀效果无差异。经测算,塑料薄膜袋的成本为16~20 元/个,可降解环保袋购买价为45 元/个。如果消杀同样体积的疫木,以1m3为例,则需要2 个塑料薄膜袋,而仅需要1 个可降解环保袋,因此消杀同样体积的疫木时,两者费用基本相当。但塑料薄膜袋制作耗费人力和时间,且投放疫木时容易导致消杀袋破损;而可降解环保袋在林间使用时操作简单,具有便携和环保等优点。
3 结论与讨论
本试验明确了松材线虫病疫木就地套袋消杀的应用条件,在广东省内,套袋消杀时磷化铝建议使用量为4~8 片/m3,夏秋季节(4-9月)建议使用4 片/m3、消杀时间大于24 h,冬春季节(10-翌年3月)建议使用8 片/m3、消杀时间大于48 h。结合松墨天牛的生活史,建议使用可降解环保袋,在非羽化期的冬春季开展集中消杀处理。如使用塑料薄膜袋,建议使用厚度大于0.1 mm 的农用塑料薄膜,制作成消杀袋后再使用,不建议采用就地覆盖的方式;为防止疫木流失并提高消杀效率,木段长度应为60~80 cm。由于受磷化铝正常起效温度限制,本措施适合南方日均气温高于10℃的地区。试验发现,可降解环保袋在林间6 个月后开始降解,由于长期高温高湿,袋内疫木已开始腐烂,不易再次滋生媒介昆虫,也失去使用价值,不易造成疫木流失。在广东等省份,松材线虫病疫木在林间就地无害化处理时,对于不易采取烧毁、粉碎和旋切等除治方式的复杂地形,套袋消杀是一种可行且成本较低的除治方式。
谢诚 等[3]2003年在广东省惠州市研究了袋装熏蒸灭虫技术在松材线虫病疫木除治中的应用,推荐磷化铝使用量为3~5 粒/袋,夏季高温季节使用量3 粒/袋,气温较低时5 粒/袋,按照以上使用量均可达到彻底消杀天牛的效果。与本研究结果基本一致。
徐将 等[4]2017年在安徽省潜山县的研究表明,采用就地覆盖的方法,使用0.8 mm 的阴雨布和56%磷化铝片剂(3.2 g/片),药剂使用量30 g/m3以上才能达到完全杀灭天牛的效果,该方法可以极大降低疫木清理成本。周剑2019年报道,在安徽省宁国市,采用农用聚乙烯气密性薄膜,56%磷化铝片剂(3.2 g/片)按照30~40 g/m3的使用量,4-7月覆盖密闭处理不少于60 d,依然能在疫木段中找到天牛幼虫活虫[5]。以上研究采用就地覆膜的方式,可能出现消杀袋密闭性差、磷化铝气体向土壤渗透等现象,因此磷化铝使用量远远超过本研究中的使用量。
通过对松材线虫病传播媒介昆虫松墨天牛进行消杀,可有效切断松材线虫病传染渠道,降低松材线虫病传染概率,减缓传播蔓延速度。本研究明确了不同材质消杀袋、消杀剂量、消杀时间和温度等对疫木段中松墨天牛死亡率的影响,并发现采用可降解环保袋既经济又环保,为就地就近对松材线虫病疫木进行套袋消杀处理提供了参考依据。