农药对油松病虫害防治影响的研究
2024-01-01白翠萍
收稿日期:2024-01-15
作者简介:白翠萍(1978—),女,甘肃岷县人,助理工程师,主要从事林业病虫害预防工作。
摘 要:油松作为我国重要的经济林,长期以来一直面临着病虫害的困扰。然而,过度使用农药并不能有效解决这一问题,反而可能会对生态环境造成巨大破坏,从而限制了在油松病虫害防治中的推广和发展。探讨油松病虫害的种类和根源,农药对其防治的影响。结果表明,合理使用农药能有效控制病虫害,提高油松林的健康水平。不同类型和剂量的农药对油松病虫害的防治效果各有差异,因此需要选择适当的品种和使用方法。同时,要注意农药使用可能对环境造成的影响,因此应注意环保和安全措施。
关键词:农药;油松;病虫害防治
中图分类号:S763 文献标志码:B 文章编号:2095–3305(2024)04–00-03
油松作为我国重要的经济林种之一,长期以来都受到各种病虫害的侵扰,给油松林的生长和发展带来了严重挑战。为了保障油松林的健康生长和可持续利用,病虫害防治成了亟待解决的问题。在各种病虫害防治方法中,农药的使用一直被视为主要防治手段,然而,对其实际效果和环境影响的研究和评价有待深入探讨。目前,农药在油松病虫害防治中虽然被广泛应用,但也存在诸多问题。首先,农药种类繁多且质量参差不齐,部分农药可能会对油松林生态环境造成污染,甚至危害人类健康[1]。其次,长期大量使用农药可能导致病虫害产生抗药性,从而减弱农药的防治效果。因此,有必要对农药使用对油松病虫害防治的实际效果和环境影响进行系统深入的研究,为科学、合理地利用农药提供理论和实践依据,从而保护油松林生态系统的健康。本研究旨在探讨农药的使用对油松病虫害的影响规律,以提高病虫害治理效率,减少对环境的负面影响。
1 油松病虫害的概述
油松初期遭受病虫害的侵袭,将直接影响其正常生长发育。在病菌的侵袭下,油松树体会出现长条状的、呈褐色的斑纹,若不及时控制,这些病害将蔓延至整株树木,甚至导致树苗死亡,给农林业带来巨大的经济损失。
1.1 主要病害
红斑病对油松的针叶尖端造成损害,最初表现为黄色斑点,随后逐渐加剧并呈现红褐色或淡黄色,严重影响整体生长,导致针叶过早脱落和死亡[2]。落叶病则是一种真菌性病害,叶片受病原菌影响而出现黄色斑点,并逐渐变为淡褐色,冬季后针叶出现干枯现象,翌年春季而形成黑的椭圆形实体结构,形成灰黑色米粒大小的斑点。在湿度较高的3—5月,这些斑点会通过空气传播。此外,针锈病主要发生在松针上,呈现褐绿色小斑点,后变为黄色小点,最终演变成黑褐色凸起的孢子器。发病速度较慢,但会严重影响新梢的生长,大约3年之后会死亡。
1.2 主要虫害
松大蚜选择在松针上越冬,等到翌年3—4月孵化。它们主要危害1~2年生的嫩枝或幼树枝干,给树林的整体生长带来严重影响,有时甚至会导致油松的死亡。相比之下,松褐天牛广泛分布在我国,对油松的质量和产量造成较大的影响。这种天牛成虫的飞行能力较强,具有一定的趋光性,喜欢啃食树冠等位置的树枝。它们需要在12 ℃的环境中发育,若温度低于
18 ℃,则会停止扩散和进食。至于松梢螟,主要导致树干缺乏营养,出现变黄现象。松梢螟的成虫则喜欢啃食2年生的枝条。
2 农药在病虫害防治中的作用
在探讨农药在病虫害防治中的作用机理时,主要有几种方式可以影响生物体的生理和生物化学过程,进而达到预期的防治效果[3]。
2.1 杀虫剂的作用机理
神经系统抑制是杀虫剂发挥作用的关键机制之一,它通过害虫神经传递的正常功能来实现。具体来说,有机磷类和卡巴胺类杀虫剂会作用于害虫体内的乙酰胆碱酯酶,阻止其降解乙酰胆碱,导致乙酰胆碱在突触间隙中过度积累。这种过量的乙酰胆碱会持续刺激神经元,导致神经元持续兴奋,最终导致神经系统的混乱和害虫的死亡。此外,一些杀虫剂还可以阻止γ-氨基丁酸(GABA)的再摄取,增加神经元的兴奋性,进一步导致神经系统的失调,最终害虫死亡。这些机制共同作用,使得杀虫剂对害虫的神经系统产生持续的抑制效应,最终实现对害虫的控制和
杀灭。
突触递质干扰是杀虫剂的一种作用机制,它影响了神经递质在神经元之间传递信号的过程。神经递质在突触中发挥着重要作用,而某些杀虫剂可以干扰这一过程,导致神经元间的信号传递异常,从而影响害虫的神经系统功能。例如,有些杀虫剂可以阻止特定神经递质如γ-氨基丁酸(GABA)的再摄取。GABA是一种抑制神经元活动的神经递质,通常阻止其再摄取,杀虫剂会增加神经元的兴奋性,最终导致害虫神经系统紊乱而死亡。
代谢抑制是一种杀虫剂的作用机理,通过干扰害虫的代谢过程来实现杀虫。这种机制直接影响害虫的生物化学过程而使其死亡。其中,常见的代谢抑制方式包括呼吸链酶的抑制。杀虫剂能够干扰害虫的呼吸链酶系统,阻碍氧化磷酸化过程,导致能量产生受阻,使细胞无法正常运作,最终导致害虫死亡。此外,杀虫剂也可能干扰害虫的其他代谢途径,如阻止特定代谢酶的活性。这些酶参与害虫的新陈代谢过程,如脂肪酸合成、氨基酸代谢等。通过阻止这些酶的正常功能,杀虫剂会干扰害虫的生理过程,最终导致其死亡。
2.2 杀菌剂的作用机理
2.2.1 细胞膜破坏
细胞膜破坏是杀菌剂消灭病原体的关键机制之一。它通过影响病原体细胞膜的结构和完整性来打击病原体,最终导致病原体的死亡。常见的细胞膜破坏方式是通过改变病原体的膜脂质组成或膜蛋白的功能,导致细胞膜受损并产生漏洞。杀菌剂可能与膜脂质相互作用,改变膜的性质,或者结合到膜蛋白上,干扰其正常功能。这些影响导致细胞膜的完整性受损,导致细胞内部物质外渗,细胞功能异常,最终导致病原体的死亡。此外,一些杀菌剂可能打开细胞膜的离子通道,干扰细胞内外离子平衡,导致细胞环境紊乱,最终导致细胞死亡。
2.2.2 抑制细胞分裂
第一,微管酶抑制剂。微管是细胞分裂的关键组成部分,包括纺锤体的形成和功能。某些杀菌剂作用于微管酶的作用,阻止微管的正常组装和功能,从而阻碍细胞的分裂。
第二,DNA合成抑制剂。细胞分裂需要新的DNA合成来支持新细胞的形成。一些杀菌剂作用于DNA合成过程中的酶或其他关键因子,阻止DNA的合成,从而干扰细胞分裂。
第三,质体分裂抑制剂。质体微生物细胞中的重要结构,也参与细胞分裂。某些杀菌剂可能会影响质体的形成或功能,干扰细菌的分裂。
第四,蛋白质合成抑制剂。细胞分裂需要大量的蛋白质合成来支持新细胞的形成。一些杀菌剂作用于蛋白质合成的机制,阻止新蛋白质的合成,从而影响细胞分裂。
2.2.3 酶抑制
第一,代谢酶抑制。杀菌剂可能会干扰微生物体内的代谢酶,如氧化酶、还原酶、脱氢酶等,阻止了重要的代谢途径,因此微生物无法正常产生能量或合成有机物,最终导致它们的死亡。
第二,细胞壁合成酶抑制。微生物的细胞壁合成对于其生长和形态维持至关重要。某些杀菌剂可能会抑制细菌细胞壁合成酶的活性而导致细胞壁合成受阻,进而导致细胞失去正常形态并最终死亡。
第三,核酸酶抑制。核酸酶在DNA和RNA的降解过程中发挥着重要作用。某些杀菌剂可能会干扰微生物体内核酸酶的活性,阻止了DNA和RNA的正常降解,导致细胞内核酸过多或降解不足,进而影响基因表达和蛋白质的合成,最终导致微生物死亡。
第四,蛋白质合成抑制。蛋白质合成是微生物细胞内的重要生物过程。某些杀菌剂可能会干扰微生物的核糖体,抑制蛋白质合成,导致细胞无法合成足够的蛋白质来维持其生命活动,最终导致微生物死亡。
2.3 除草剂的作用机理
2.3.1 植物生长调节
第一,抑制生长素合成。这些除草剂可能干扰抑制植物内部的生长素合成,特别是重要的生长激素吲哚乙酸(IAA)。生长素在植物的发育过程中扮演着至关重要的角色,控制着细胞的分裂、伸长和分化。因此,一旦生长素合成受到抑制,植物的生长势必会受到影响。
第二,阻碍生长素的运输。某些除草剂可能破坏生长素在植物体内的正常运输,导致生长素无法在植物内部有效地传递和分配。这会导致植物各组织的生长失衡,有些组织可能过度生长,而其他部分则停滞不前。
第三,抑制植物的赤霉素合成。赤霉素是另一种对植物生长和发育至关重要的激素,控制着植物的整体生长。某些拟除草剂可能会影响赤霉素的产生或活性,从而抑制植物的正常生长。
第四,模拟生长激素的作用。部分除草剂具有植物生长调节剂的特性,它们通过模拟生长激素的作用来扰乱植物的生长。这些化合物可能与生长素受体结合,干扰细胞生长和分裂的信号传导通路,从而影响植物的生长发育。
2.3.2 光合作用受阻
影响叶片结构和功能,如使用某些除草剂可能会导致叶片形态异常、叶片表皮受损或叶片气孔关闭,进而影响叶片的光合作用效率。
2.3.3 干扰叶绿素合成
第一,某些除草剂可能会干扰叶绿素的合成或稳定性,导致叶绿素含量下降,从而影响杂草光合作用。第二,除草剂可能会扰乱叶片细胞的结构和功能,包括叶绿体的形态和功能,进而影响杂草光合作用。第三,一些除草剂可能改变植物的光合作用调节机制,干扰光合作用的光响应、温度响应等,降低杂草光合作用的效率和稳定性。
3 农药对油松病虫害防治效果的影响
3.1 农药对油松病虫害发生和传播的影响
农药在油松病虫害管理中扮演着至关重要的角色,特别是在遏制和减少病虫害的发生和传播方面[4]。合理使用农药可以有效控制油松林中的特定害虫和病原体,如松毛虫、松树长角甲和根腐病等,从而降低病虫害的发生率。选择专门针对某一类病虫的药物直接消灭或抑制其生长发育,阻止它们在油松林中的传播。然而,农药使用不当,例如过量使用和滥用,可能会增加病虫害对农药的抗性,导致传统农业失效。此外,农药的使用也可能对益虫造成伤害,破坏油松林的生态平衡,加剧病虫害的发生和传播。
3.2 不同类型和剂量农药防治效果的比较
不同类型的农药对油松病虫害的防治效果各不相同。生物农药,如微生物制剂和植物源农药,因其环保和对非目标生物影响较小而备受关注。它们通常能有效防治特定的害虫或病原体,但体现效果可能需要更长的时间。化学农药虽然作用迅速、效果显著,但农药选择不当和使用不当可能导致环境污染和生物抗药性的问题。此外,农药的使用剂量直接影响其防治效果和环境安全性。过量使用不仅增加成本,还可能对油松林的土壤和水体造成长期负面影响。因此,合理选择农药种类和使用剂量对实现既有效又环保的病虫害管理至关重要。
3.3 农药对油松林健康水平的影响
农药的使用直接影响着油松林的健康水平,既有短期效应,也有长期影响。合理使用农药可以有效控制病虫害,保护油松林免受严重损害,维持或提升其健康水平。然而,长期或不当使用农药可能会对油松林的生态系统造成不利影响,如破坏土壤微生物群落、减少生物多样性、导致水体污染等。这些负面影响最终会降低油松林的自然抵抗力和恢复能力,影响其长期健康和生产力。因此,有效管理油松病虫害不仅需要科学、合理地使用农药,还需要综合考虑生物防治、农艺措施和环境保护等因素,以推动油松林可持续健康发展。
4 农药对环境的影响
4.1 对土壤养分的影响
土壤中的有机质是由土壤内的动植物残体、微生物及其参与分解和合成的各种物质组成的综合体。有机质的含量多少直接反映了土壤的肥力水平。氮、磷、钾是植物所需的主要营养元素,在作物收获后,这些元素会较少的量通过残茬和残根等方式重新归还到土壤中。土壤速效氮、磷、钾的含量是评价土壤养分供应情况的关键指标。
研究发现,在经过1.2%苦烟乳油和苦参碱处理后,两层土壤的有机质并未出现明显变化,表明这两种农药对土壤中的有机质并无明显影响。然而,对水解氮和速效钾的影响却显著,两种农药都能显著抑制这些养分的分解过程(Plt;0.05)。至于有效磷,这两种农药在初期具有抑制作用,但在后续测定中,有效磷含量却逐渐上升,抑制作用逐渐减弱。
4.2 对土壤微生物的影响
土壤中的微生物包括细菌、放线菌和真菌,它们在土壤中繁衍生息。这些微生物参与了多种化学反应,如氧化、硝化、氨化、硫化、固氮等,推动了土壤中有机质的降解和营养元素的转化。微生物为土壤中物质转化提供了动力,对环境产生深远的影响,包括气候变暖和土壤退化等问题都与土壤微生物密切相关。
农药对真菌的影响方面,1.2%苦烟乳油处理与对照处理相比,在3个时期和2个土层中对真菌的影响呈现出先抑制后促进的变化趋势。而苦参碱处理与对照处理相比,在3个时期和2个土层中对真菌的影响一直保持抑制作用。对于放线菌的影响,1.2%苦烟乳油处理与对照处理相比,在3个时期中0~10 cm土层对放线菌的影响呈现出先抑制后促进的作用,在10~
20 cm土层对放线菌的影响则是促进作用。而苦参碱处理与对照处理相比,在3个时期中0~10 cm土层对放线菌的影响一直表现为抑制作用,在10~20 cm土层对放线菌的影响则表现为先抑制后促进的作用。
5 结束语
经过系统性研究发现,农药对油松病虫害的防治产生了一些影响。实验结果显示,1.2%苦烟乳油处理与对照处理相比,对真菌和放线菌的影响呈现出一种先抑制后促进的变化趋势,而苦参碱处理则持续表现出抑制作用。此外,这两种农药都对水解氮和速效钾的分解产生了抑制作用,并在初期也呈现出对有效磷的抑制作用,随着时间的推移,这种抑制作用逐渐减弱。总的来说,农药对油松病虫害的防治效果明显,但也存在一些副作用,例如对土壤微生物的影响。因此,在实际应用中,需要综合考虑病虫害防治效果与环境影响,合理选择农药种类和使用方法,以实现最佳的防治效果和土壤生态平衡的最终目标。
总的来说,农药对油松病虫害的防治效果明显,但也存在一些副作用,比如对土壤微生物的影响。因此,在实际应用中,需要综合考虑病虫害防治效果与环境影响,合理选择农药种类和使用方法,以实现最佳的防治效果和土壤生态平衡的最终目标。
参考文献
[1] 刘宇峰.油松常见病虫害发生特点及防治技术[J].新农业, 2023(21):34-35.
[2] 高源.化学防治对油松林地养分和微生物数量的影响[J].防护林科技,2017(7):68-69,107.
[3] 何振华.油松种植技术及主要病虫害的防治对策分析[J].农家参谋,2022(22):118-120.
[4] 马刚.油松种植技术及病虫害防治策略[J].世界热带农业信息,2022(11):68-69.
[5] 周蓓.果树病虫害防治中农药使用污染问题及对策探讨[J].种子科技,2022,40(20):118-120.