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桉树人工林种植与病虫害防治技术探析

2022-11-19

农业灾害研究 2022年10期
关键词:营养元素化学农药生物农药

覃 昶

河池市庆远林场,广西河池 546300

桉树用途广泛,其种植需求很大,能广泛适应不同的环境且快速生长。但桉树叶面病虫害破坏性较大,使桉树生长态势减弱,影响桉树的种植与生长。因此,为促进桉树人工种植林生长发育,需要改进桉树繁殖的种植方式,并针对桉树的生长发育特点,分析桉树人工林种植情况,进一步完成桉树人工林病虫害的防治,降低病虫害的发生率,促进桉树产量的提高,进而达到稳定生态环境的目的。因此,可以选择基因转化技术来提高原始桉树繁殖的效率,将桉树定植于适合的土壤。定植前进行修剪,促进后期的生长和发芽,合理密植,充分利用阳光,提高桉树的光合生长效率。定植后注重水肥管理和温度控制,确保通风透气,降低病害的发生。此外,研究桉树的病虫害特点,将生物防治与化学农药结合的方法防治病虫害,促进桉树健康生长[1]。

1 桉树人工林种植

1.1 基因转化促进桉树枝叶的生长

随着桉树的产业规模持续扩大,现阶段通常利用miRNA 396调控其靶基因,进而影响桉树根、茎、叶和愈伤组织的生长发育。桉树人工林种植中的过度表达会导致叶绿素含量下降、促进生殖生长期的叶片生长,从而造成光合作用、叶绿素荧光素等一系列指标的变化[2]。miRNA 396能够参与雌性生育力,在转基因桉树人工种植中,miRNA 396的过度表达,以及桉树基因中的双突变体产生开裂的外壳,都会影响下游靶点的调节效果。

miRNA 396通过控制细胞增殖来负调控桉树叶片的大小,以精细负调控来抑制有丝分裂的进程,减弱细胞增殖活性,进而参与桉树叶片的发育和形态建设[3]。在桉树中过度表达miRNA 396B,能够明显使叶片面积变小,细胞数目减少。叶片极性的建成过程中,细胞增殖和分化的协同需要miRNA 396-GRFs途径的参与,桉树人工林种植中miRNA 396通过负调控靶基因GRFs的表达,控制细胞增殖来调节桉树叶片近—远轴面的极性建成。miRNA 396-GRFs通过调节细胞有丝分裂周期来调节细胞的增殖进程。在桉树人工林种植中过度表达miRNA 396,在其转基因后代中检测到与细胞周期相关标志性基因的表达水平都显著下调。桉树表皮毛发育相关基因的表达是miRNA 396通过负调节桉树GRFs基因的表达来实现的,以此参与桉树叶片表皮毛的生成[4]。

1.2 定植

通过基因调控促进桉树叶片生长后,正式开始实施桉树定植,覆盖适量干土于桉树定植穴底部,以预防肥料给根部带来伤害。桉树定植园区土壤要求肥力适宜,土壤pH值控制在6.0~7.5之间,耕层深厚,便于后期的排水和灌溉工作牌。桉树定植选择平地或者缓坡,桉树幼苗定植前需要修剪处理其枝叶。桉树早期密度(1~2)m×(2~3)m封行后间伐或抽行,以提高桉树的早期产量。定植后要加强管理,薄肥勤施,以促进桉树生长发育。

1.3 平衡施肥

桉树会从水、土壤和大气中吸收其生长所需的各种营养元素,包括碳、氧、氮、钾、钙、锌等元素,用以满足其正常的生长发育所需。

桉树吸收营养元素后,树体内合成的有机物质会被桉树的各个组织使用和累积。在桉树的各组织中,叶片中含有的营养元素最多,其次是树皮、树根、树枝和树干。在所有的营养元素中,桉树对钙元素和氮元素的需求量最高,其次是钾、镁和磷元素,对其他营养元素的需求量相对较少。

基于上述分析,在完成定值后,通过桉树营养诊断设计科学、合理的施肥方法。

采用营养元素比率法完成桉树营养诊断,该方法所遵循的原理是植物生长发育和代谢过程所需的养分是平衡的。在最佳平衡状态下,不同营养元素间的比例应是最适宜的。营养元素的实测比值与最适宜值越接近,说明营养元素间的平衡度越高,桉树的营养状态越好。

根据桉树的营养状态,发现桉树在不同发育阶段对营养元素的需求量是不同的。因此,需按照“由少到多再适量”的方式科学施肥,即在桉树幼林期主要采取基肥的方式,在速生期加大施肥量,在近熟期适量施肥。

2 病虫害防治技术设计

2.1 桉树病害防治

桉树病害以青枯病、焦枯病和轮斑病最为常见。其中:

(1)青枯病是目前危害桉树人工林的主要病害。多发生于高温高湿的环境中,病株表现为矮小、下部叶片先变成紫红色,然后向上发展,后期叶片干枯并脱落。

针对青枯病,工作人员应加强对幼林阶段桉树的管理,避免患有青枯病的苗木出圃,在发现病株后,应立即处理,并对病穴周边环境用生石灰消毒。随着桉树培育技术的发展,抗病品种逐渐增多,因此,在生产实践中可以选择抗病品种,从根源上降低青枯病的发病率。

(2)焦枯病常见于桉树的苗木和幼林,易使枯梢和叶片脱落,严重时整株枯死。针对焦枯病,不仅要避免带菌苗木出圃,还要在发现病株后及时去除病枯枝。此外,在焦枯病高发期,交替使用喷洒30%土菌清1 500~2 000倍液和50%速克灵400~600倍液等加强防治。

(3)轮斑病通常先侵染桉树下层叶片,后逐渐向树冠方向发展[5]。在受侵染后的1~3个月发病最为严重,会造成桉树大量落叶。为了减轻轮斑病的影响,可以加入生物菌种的化学药剂对其进行防治。使用的试剂与浓度见表1。

表1 生物菌种试剂浓度及用量

将试剂加入化学农药中。喷药后记录桉树轮斑病发病情况,每周期喷药都需做病情调查,作为与上一次用药对比的样本,病情指数见表2。

表2 桉树病情严重分级标准

由于桉树叶部病害随季节变化存在周期演替规律,所以需要及时跟踪桉树叶部病害的变化,掌握局部叶片的变化情况,进行下一步监测和防治,防止桉树病害进一步扩散。

2.2 桉树虫害防治

本次研究中的桉树虫害防治,主要针对常见的蓟马虫害进行防治。仅采用化学农药防治蓟马会产生抗逆性,因此要选择生物农药与化学农药协同使用,此方法可降低桉树虫害发生概率,并提高桉树的产量。

化学农药选择8%宁南霉素水剂、50%腐霉利可湿性粉剂、70%霜霉威悬浮剂。生物农药选择0.5%苦参碱、0.2%藜芦碱、0.3%印楝素乳油、3 000 IU/mg苏云金杆菌,同时附加黏虫板和灭虫灯。化学农药按照常规使用方法喷施,在桉树遇蓟马虫害初期喷施50%啶酰菌胺、25%啶菌嗯唑,每隔7 d施药1次,连续施药2次。于桉树树冠与树梢之间悬挂黏虫板和灭虫灯,8~10个/667 m2,其余农药均按照常规喷施方法施加。采用喷雾法喷施,喷雾器为新秀-1型电动喷雾器,药液使用量为45 L/667 m2。

桉树蓟马虫害防治主要使用了苦参碱、藜芦碱、印楝素和苏云金杆菌控制蓟马虫害,生物农药持续时间稳定,对桉树人工种植林进行施药后7~10 d的虫害防治效果最好。防治桉树蓟马虫害的生物农药的主要成分,是从豆科植物苦参碱中经过蒸馏提取的植物活性物质,藜芦碱是以百合科植物藜芦的根和茎为主要原料、经乙醇萃取的植物源杀虫剂[6]。这2种植物提取物质对害虫来说是触杀剂和胃毒剂,对多种虫害均起作用,具有应用范围广、毒性低的特点,在种植园的土壤中更容易发生降解作用,害虫对其抗药性也较弱。桉树防蓟马虫害生物农药的印楝素对昆虫有趋避作用,害虫食用后会抑制其生长,甚者破坏其消化系统,造成害虫无法进食。苏云金杆菌的菌丝进入害虫的消化道后,菌体本身会释放一种本质为蛋白质的伴孢晶体,昆虫消化道内的肠液会将其破坏成小分子的内毒素,这种毒素会导致害虫无法进食,从而达到阻断害虫对桉树林侵害的目的。另外,菌丝的芽孢会在害虫的肠道中继续生长萌发,经过前述过程中已经被破坏掉的消化肠道进入血腔,从而大量繁殖,害虫最终由于被寄生后无法摄取内部营养,得败血症死亡[7]。

对于影响桉树生长的金龟子虫害,主要采用球孢白僵菌或绿僵菌在金龟子幼虫时期进行防治。金龟子成虫为害成虫期,在无风情况下,以金龟子喜欢食用的西红柿等糖分高的食物、蓖麻叶等枝叶,可以采用食物诱杀法进行防治。可用杨(柳)树带叶枝条蘸取糖醋液,并添加80%敌百虫200倍液或50%久效磷50倍液,按15头/667 m2的原则插立于园间诱杀成虫。

影响桉树生长的植物线虫会啃食桉树幼根,可以采用生物防治技术与化学农药结合的方法防治线虫虫害。化学农药的杀线剂,主成分为有噻唑磷、克线磷、呋喃丹、涕灭威和万强等,为防止长时间使用化学类杀虫剂而导致线虫的抗药性增强,需要同时结合生物防控措施根治线虫。生物防治以菌类进行防治,苏云金芽孢杆菌对防治根结线虫具有显著作用。采用植物源农药对根结线虫进行防治,生物菌群无毒性。除了利用化学农药和生物农药防治桉树虫害,在桉树种植时,还可采用高温干燥杀虫的物理处理方法,从源头进行控制。

3 实例分析

3.1 桉树种植区域概况

试验基地庆远林场位于副热带季风气候区,地形以山区、丘陵为主,平均海拔200~500 m。土壤厚度超过80 cm、空气湿润、日照丰富、热量充足、夏长冬短。干湿季分明,年平均气温度约为20℃,最低气温约为4℃,全年平均无霜期约360 d。有的桉树树枝条粗壮,枝干分化力极强,且常呈张开的形态,新梢一年平均可生长约2.8 m。

桉树种植区试验共设有4个处理区:N1区不施加任何农药;N2区按照当地习惯常规施药;N3区完全使用生物农药;N4区桉树人工定植后,悬挂黏虫板和灭虫灯,若病虫害不能得到控制,则使用相应农药。桉树之间用塑料布隔开,避免施药相互干扰。

3.2 应用结果分析

调查桉树种植病情基数,因在轮斑病发病时开始首次茎叶喷雾,病情基数记为0。病毒病施药前调查病情基数,下次施药前和最后一次施药后7~10 d调查防治效果。桉树发病情况沿桉树人工林种植区对角线5点取样,各点调查了50株桉树。同时记录在黏虫板和灭虫灯内的数量。此外,还进行了药前和药后3、5、7、11 d的虫卵数量调查。用5%盐水处理,并记下在各个方位桉树上的蝇虫卵数量。桉树虫害在处理前先调查虫口基数,每区域平行跳跃法每个点调查10对叶片共20点,再调查并记录活虫数。若虫口密度逐渐降低,适当扩大取样面积,再调查活虫数,统计防治疗法。再按照等级标准记录发病状况,统计桉树人工林种植发病指数和针对桉树人工林的防治疗法,统计分析防效程度。桉树人工林种植区发病指数和防治疗法如式(1)所示:

式(1)中,WB代表桉树人工林种植的病情指数;GB代表桉树人工林种植各级病叶数;j代表相对级数值,ZY代表调查的桉树人工林种植区总叶数,ZB表示最高发病级数。

病虫害防治效果计算如公式(2)所示:

式(2)中,KF代表桉树病虫害的防治效果;DB代表对照的病情数;CB代表对照病情数。

在对桉树病虫害进行调查的同时,观察桉树枝叶的生长是否出现药害现象。桉树人工林种植与病虫害防治的共同目标是提高桉树的产量,将设计的桉树人工林种植和病虫害防治方法应用到桉树种植区中,得到的结果见表3。

由表3可知,N4区生物农药与化学农药相结合,对桉树常见病虫的防治有显著效果。N2区与N1区相比,病情指数降低较为明显,N3、N4区效果均高于N1区,桉树生长过程中,不同处理之间的差异较为明显,在减少使用化学农药的基础上,施加生物农药后的产量明显提高。与N1区相比,对N4区的处理使产量提高了35 000 kg/hm2,说明本研究的桉树病虫害防治技术可以提高桉树抵抗力,进而增加桉树产量。

表3 处理后桉树人工林种植情况

4 结束语

以促进桉树生长为主要目的,设计桉树人工林种植方法,并使用了生物农药和化学农药相结合的方法以降低病虫害发生率,并提高桉树的产量。试验结果证明,本研究设计的桉树病虫害防治技术可以提高桉树抵抗力,促进桉树生态环境的稳定。

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