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萧氏松茎象防控技术的现状、问题及展望

2023-03-21李继业刘童童吴跃开

安徽农学通报 2023年1期
关键词:虫口防治效果病原

李继业 王 丽 刘童童 吴跃开

(1贵州省农业科学院,贵州贵阳 550025;2贵州省林业科学研究院,贵州贵阳 550005)

萧氏松茎象(Hylobitelus xiaoiZhang),属于象甲科(Curculionidae)、松茎象属(Hylobilelus),1988年在我国江西安福首次发现,1997年首次作为新种被描述[1]。该虫是一种主要为害湿地松、华山松、马尾松、加勒比松等数种松类林木的钻蛀性害虫,幼虫钻入树干或根茎部位韧皮组织[2],为害严重时切断树体营养运输导致树木死亡。目前,在我国云南、贵州、湖南、广东、广西等地均有分布,在国外尚未报道[3]。2012年,仅江西省就有55个县发现了该虫不同程度的为害,受害面积超过11 万hm2,枯死率在10%~30%[4]。2015年,湖南6个县发病面积达到1 733 hm2,且发病率在40%以上[5]。

萧氏松茎象2年发生1代,以幼虫在蛀道、成虫在蛹室或土中越冬,在3月初出现在树上觅食,5月初至8月末产卵,卵期12~15 d。卵孵化后,幼虫以下茎内侧树皮为食,越冬后,来年春季继续发育,8月下旬成蛹,在9月下旬和10月发育为成虫,可以在土中或蛹室中越冬[6-7]。由于其为害期长且世代重叠现象明显,防治难度极大,导致其危害范围不断扩大,探讨科学有效的防控技术、加大害虫的防控力度已刻不容缓。鉴于此,笔者通过查阅文献资料,结合实践经验,简要介绍了我国当前普遍采用的防治技术,并讨论各种方法的优缺点,通过分析探讨了未来防控技术的发展方向,以期对该害虫的科学防控提供有益的借鉴。

1 萧氏松茎象常规防治技术介绍

1.1 人工防治人工防治方法即人工捕捉出土活动的成虫,或用锋利的刀撬开虫道来捕捉萧氏松茎象的幼虫、蛹。陈华平[8]建议使用刀口宽度6 mm左右的螺丝刀,这样对树体造成的伤害较小,捕捉时间选择夏末至冬初,并根据虫道口处松脂的颜色等判断幼虫是否存在。俞云祥[9]的研究显示,采取人工捕捉措施后,发生区内的虫口普遍下降80%左右,局部达100%,有效控制了虫害蔓延。王新根等[10]的研究发现,人工清除虫道口流脂后,能有效降低萧氏松茎象的发生率。张毅宁等[11]根据观察发现7月中下旬至8月上中旬是其老熟幼虫及化蛹的高峰期,此期进行人工刨除松脂混合物并捕捉幼虫、蛹和新成虫的方法是萧氏松茎象防治的直接而有效的方法,既省时又省工,还能大大降低下一代的虫口密度。

1.2 化学防治由于萧氏松茎象幼虫蛀道长而弯曲,加上蛀道口堆积有大量松脂,药剂不容易作用于虫体,导致该虫幼虫期的药剂防治效果不甚理想[12]。也有少数研究认为药剂防治效果较好。如朱凡等[13]用磷化铝熏蒸、氧化乐果注射、呋喃丹埋蔸、甲胺磷包扎等方法进行防治试验,发现熏蒸法效果好,死亡率达100%;其次为包扎法,死亡率66%[13]。刘继生等[14]的防治试验结果显示:对于第2代幼虫,保绿宁效果最好,虫线清、敌杀死和吡虫啉次之,死亡率都在80%以上;氧化乐果效果最差,但仍然有70%。叶萌等[15]的研究中,用生石灰、硫磺、水配成的涂白剂涂干能有效地阻止萧氏松茎象产卵危害寄主,其防治期限长达1年,防治效果达80%以上。王辉等[16]的研究显示,毒绳法对防治萧氏松茎象有明显的作用,各试验区的有虫株率都呈下降趋势,平均下降了41%,平均相对防治效果达52.3%。张毅宁等[11]的室内防治试验结果表明,绿色威雷水剂或噻虫啉悬浮剂2种药剂1∶200倍液对成虫防治效果分别达到77.5%、95%,据此建议每年4—5月成虫活动盛期在受害林分中喷撒绿色威雷水剂或噻虫啉悬浮剂药剂1∶200倍液对成虫进行防治。

1.3 诱杀成虫柳太勇等[17]的研究显示,马尾松林内施用引诱剂原药诱捕萧氏松茎象成虫平均每瓶13.7头,最高21头;2倍液平均每瓶12.8头,最高18头;华山松林内原药平均每瓶22头,最高32头;2倍液平均每瓶17.5头,最高29头,是清水对照的6~8倍。汪开鸿等[18]的研究发现,深暗的颜色对许多松茎象属和松树皮象属的种类有吸引作用,黑色视觉诱捕器的诱捕效果优于白、红、绿3种颜色。

1.4 生物防治生物防治简单来说是指利用一种生物来防治另一种生物,比如保护天敌、致病微生物的利用等。对于该虫的生物防治研究较少,目前有研究的主要有白僵菌属(Beauveria)和绿僵菌属(Metarhizium)2种,二者是虫生真菌,寄生在昆虫体内,分泌毒素杀死昆虫。在童应华等人的研究中,2株绿僵菌菌株在实验室内防止实验中校正死亡率分别为91.90%、89.88%;林间虫口减退率分别为44.50%和34.98%[19-20]。谢荣等[21]的研究显示,白僵菌不同处理的虫的口下降39%~76%。在施菌技术方面,比较成熟的是无纺布技术,即利用无纺布具有极强的吸湿能力并吸收大量的营养成分,改善绿僵菌或白僵菌孢子的微环境,并能在适宜的条件下继续生长和产孢,可以在林间较长时间保持活力,维持林间带菌量,达到持续控制害虫的目的[22-25]。

1.5 生态防治与营林措施研究表明,萧氏松茎象的发生与森林环境中的光照、温度、湿度等关系密切,具体来说,其喜欢光照、气温均相对较低,空气及土壤温度相对较高的林分环境[26-27],戴立霞等也从生态影响因子角度解释该虫的发生和为害[28]。这些研究为害虫的生态防控提供了一定的理论基础。实践中,清除林下植被和枯腐物等营林措施可以明显降低林间萧氏松茎象种群虫口密度,从而对防治萧氏松茎象有显著的作用[26,29]。罗士俊等认为,改变其赖以生存的环境因素,可以降低害虫的发生与为害。如选择土壤干燥、植被稀少、小气候不适宜萧氏松茎象生存的地点植树,结合营林措施砍除寄主周围约50 cm范围内的杂灌以及寄主下层的轮枝,让光线进入树干基部,提高蒸发量,达到降低虫口密度的效果[30]。邝兆勇的研究显示,营林措施和种植拒避植物,平均虫株率由原先的30.4%下降到1.5%,虫口减退率平均达62.3%[31]。

2 现有防治技术优缺点分析

萧氏松茎象自发现以来,各地均投入了大量人力和防控资金对该害虫进行防治,但该害虫一直处于扩展蔓延态势,局部地区还有愈演愈烈趋势。究其原因,在于目前采取的防控措施中仍存在诸多不足,导致整体防效欠佳。

2.1 人工防治人工捕捉主要指通过人工捕杀成虫或挖除根颈部的幼虫来降低林间的虫口密度,其优点是对环境无污染,短期内对降低害虫虫口数量效果也比较明显。然而,实践证明该措施存在明显的缺陷。首先,该方法对害虫防治并不彻底。人工防治只适用捕捉低龄幼虫(此期虫道较浅,对寄主伤害较小),而不适宜高龄幼虫和成虫;高龄期幼虫蛀道极深,需要挖掘较深;成虫则因为其体色与周围土壤相近,不易被发现,人工捕捉存在较大困难。其次,人工挖除措施对树体造成的直接损伤极大,并易诱发病害,有些情况对树体造成的损伤比害虫本身更大。第三,人工方法费工费时,成本极高,在害虫大面积发生危害的情况下,该方法因资金短缺及成本效益问题而难以推广应用。

2.2 化学防治施用化学防治药剂的方法得当,可以迅速获得一定的防治效果,但化学防治的缺点通常非常显著。首先,化学防治方法对幼虫防治效果并不理想,这是由于幼虫危害形成的虫道弯曲并出现大量流脂,导致药剂难以触及幼虫;虽然朱凡等通过试验研究发现磷化铝熏蒸防治效果很好,但也认为操作难度大,成本高,不宜大面积推广[13]。其次,防治成虫的方法,如生石灰刷白、树干涂药、毒绳毒环等技术,虽然有一定效果,但其持效性差、杀伤能力有限、防效也不稳定。第三,上述各种化学防治措施,通常都需要逐株进行,导致人工及资金投入成本极大,无法进行大面积推广使用。第四,化学防治方法容易污染环境、杀伤天敌,并导致害虫抗性增强等。

2.3 物理防治物理防治方法如趋避和诱捕技术等的优点是对环境友好、相对持效期较长,但因为萧氏松茎象成虫行动迟钝,不善飞翔,且其羽化出现时间不一而且活动期较长,导致引诱防治成本很高,防效有限。该方法的另一个缺点是只能诱杀部分成虫而无法诱杀树体中的大量幼虫。

2.4 生物防治生物防治法最大的特点就是对环境友好,安全无污染,无残留,且能保持较长时间的防治效果,其面临的主要问题是在野外应用时受环境因素影响较大,效果不稳定[20,25,32]。

2.5 生态防治生态防治主要指通过改善林地生态环境,使之不适宜害虫的生存发展,最终控制害虫种群的大量发生。其具体技术主要包括林地清理及种植忌避植物等。生态防治技术的缺点明显:首先,对于许多现在的松林来说,改良生态环境条件本身是一件十分巨大的工程,成本极高,推广难度极大;其次,尽管一些文献报道萧氏松茎象的发生与森林环境条件有一定的相关性,但我们在实际调查中发现萧氏松茎象的发生危害程度与森林环境条件并无稳定的显著相关性,即生态防治缺乏可靠的理论依据,因为在一些生境条件迥异的松林中,害虫的发生同样严重。

3 总结与展望

萧氏松茎象目前在我国南方多个省区普遍发生危害,造成数千万株树木死亡,且危害势头未减,发生面积不断扩大,采取科学的防治措施势在必行。目前,生产上大多采取营林措施、人工捕捉、引诱器诱杀、化学防治等方法对该害虫进行防治,但往往存在操作及推广难度大、效率低、成本高和污染环境等问题。这是因为萧氏松茎象具有不同于其它森林害虫的危害特点及生活习性,如幼虫蛀食干基韧皮部并排出大量松脂,成虫活动隐蔽、不善飞翔等,导致上述常规防治方法难以获得理想效果,各种防治措施或方法或多或少存在局限性。在这种现实情况下,寻找一条经济、安全、持续有效的途径来控制萧氏松茎象的发生与危害已成为林业生产上亟待解决的重大问题。

资料表明,昆虫病原真菌是自然界控制害虫群体的主要因素,在自然界,由真菌致死的昆虫约占全部病原微生物致病死亡的60%。多年的研究和生产应用实践表明,昆虫病原真菌具有很多优点:首先,多数昆虫病原真菌种类的专化性不强,寄主范围较广,能防治多种害虫;其次,昆虫病原真菌不需要非得从消化道侵入虫体,体壁、气孔均可入侵,增加了感染害虫的机会;第三,昆虫病原真菌的孢子具有较强的抗逆性,有的可在环境中存活几年,有的在缺乏寄主时可营腐生生活,有利于种群的建立和延续;第四,大多昆虫病原真菌种类容易人工培养,可进行大量生产乃至工厂化生产;第五,大多数昆虫病原真菌对人及天敌无害,不污染环境;第六,昆虫病原真菌在自然环境下可不断增殖,能长期控制虫害且不易使其产生抗性。基于上述种种优点,昆虫病原真菌的开发利用成为解决萧氏松茎象科学防控这一问题的重要途径。

研究表明,萧氏松茎象和发生与森林环境中的光照、温度、湿度等关系密切,具体来说,其喜欢光照、气温均相对较低,空气及土壤温度相对较高的林分环境[26-27],这与许多重要昆虫病原真菌如白僵菌和绿僵菌对温湿度及光照的要求非常接近,为昆虫病原真菌的应用提供了极为有利的前提条件。正如前述,昆虫病原真菌中的白僵菌属(Beauveria)和绿僵菌属(Metarhizium)在萧氏松茎象的生物防治方面确实具有非常很大的开发应用潜力;特别是无纺布菌条捆绑技术的使用,在一定程度上增加了生防技术的可靠性及高效性。

为了进一步解决生防菌剂在野外环境应用中存在的效果不稳定的问题,未来我们在病原真菌的开发利用方面,还需要解决以下一些关键技术问题:(1)由于几乎所有昆虫病原真菌各属种内均包含不同地理来源或寄主来源等多类型的分离株系,它们的生长特性及对昆虫的致病性通常差异较大,这就要求我们立足于本土资源,通过调查获得适应本地环境与特定害虫寄主(萧氏松茎象)的优良病原真菌菌种(株系)。因而,各地区有必要深入调查和收集本土昆虫病原真菌资源、通过生物测定筛选出适应本地区使用的高效菌种(或株系)。(2)为了让生防菌在林间长期稳定作用,且不丧失高毒力,要求研制出适当的菌剂制剂及其适当剂型,例如研究白僵菌(或绿僵菌)的微菌核菌剂,可以极大提高菌剂在野外环境中的抗逆性,从而提高其贮藏期及野外防效。(3)在深入掌握昆虫病原真菌侵染致病的分子机理的基础上,利用新型基因编辑技术(如CRISPR-Cas9技术),人为创造出高效且在环境中稳定存在的转基因菌株。(4)地理及森林环境等条件对病原真菌毒力的影响很大,因而实践中要根据特定地区的实际地理气候环境、林分条件及特定目标害虫(萧氏松茎象)的生物生态学特点制定科学合理的林间菌剂施用技术模式。

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