粤北地区松材线虫病疫木除治技术应用效果及成本对比分析
作者: 温荣城
摘 要:以广东省河源市国有红星林场马尾松林为研究对象,在设置的6块100 m×100 m的固定标准地实施疫木除治技术(择伐清理+伐桩处理+疫木套袋消杀),研究该技术对松材线虫病的防治效果,并对比不同防治技术的防治成本。结果表明,该技术对松材线虫病防治效果显著,防治成本较低,适合在研究区域推广应用,可以为粤北地区松材线虫病防治提供参考依据。
关键词:松材线虫病;防治技术;套袋消杀
中图分类号:S763.18 文献标志码:B 文章编号:1674-7909(2023)10-114-4
0 引言
松材线虫是引发松材线虫病的病原体,目前已被列入《中国外来入侵物种名单》,是唯一被列为一级危险级别的林业有害生物[1]。松材线虫的寄主为马尾松(Pinus massoniana Lamb.)、落叶松[Larix gmelinii(Rupr.)Kuzen.]、黑松(Pinus thunbergii Parl.)等松属植物[2]。
松材线虫病也称松树萎蔫病、松树枯萎病,对松属植物极具威胁,被称为“松树癌症”。自1905年在日本发现该病以来,日本、韩国、美国、加拿大等国相继开展了防治研究[3]。韩国部分学者认为,采用物理方法对松材线虫进行直接防治具有较好的效果,如熏蒸、焚烧、粉碎等[4]。美国部分学者认为采用化学方法对传播媒介进行间接防治也可取得较好效果,主要是通过杀灭成年天牛类昆虫切断松材线虫的传播途径[5]。日本部分学者分析了松材线虫、松树、真菌、媒介昆虫及细菌等生物之间的相关性,使防治研究进入微观层面,并取得了较好的试验效果[6]。我国为保护松林资源,也开展了许多有关松材线虫病的研究,特别是在松材线虫病的致病机制及危害、预防与监测、病死树处置、传播媒介处置、松林改造、植物抗病性等方面进行了深入研究,加深了对松材线虫的生物学特性、发生规律及危害程度等方面的认识,提出了一系列有效的防治技术,包括化学防治、生物防治、物理防治等多种手段[7-13]。
我国松树种类繁多,不同区域的病害发生情况也有所不同,因而有关部门需要根据实际情况采取相应的防治技术。近年来,较多地区采用疫木除治技术对松材线虫病进行控制,即对发生松材线虫病的疫木进行精准防治,包括疫木采伐、清理、消杀、粉碎、烧毁等具体措施。笔者对疫木除治技术的应用效果进行验证,探索适合粤北地区的松材线虫病防治技术方案,为粤北地区的松林保护和管理提供科学依据和技术支撑。
1 粤北地区松材线虫病疫木除治技术应用效果研究
1.1 试验材料与方法
1.1.1 研究区域概况。在广东省河源市国有红星林场(东经115°03′45″~115°15′00″,北纬24°10′00″~23°57′30″)开展试验,林场林地总面积为4 791 hm2,属于南亚热带季风气候区。当地气候季相变化明显,土壤pH值为5~6,土层深厚,肥力较高,非常适宜马尾松生长,曾是粤北地区重要的马尾松生产基地。
1.1.2 研究方法。结合河源市国有红星林场2021年开展的松材线虫病防治项目,在病害发生比较严重的区域设置了6块100 m×100 m的固定标准地,其中试验组3块、对照组3块。试验组采用疫木除治技术(择伐清理+伐桩处理+疫木套袋消杀),对照组无处理。试验时间为2021—2022年,试验过程中做到严格遵守相关规范,确保试验结果具有较高科学性。在试验中对各标准地进行定期观测和记录,以便分析试验结果。在试验过程中,为提高数据准确性,采用了多种技术手段,包括遥感调查与监测技术、随机样地与固定标准地调查等。试验数据采用Microsoft Excel 2022软件进行整理分析,采用SPSS Statistics 27软件进行显著性分析(P<0.05为显著,P<0.001为极显著)。
1.1.3 试验设计。通过实地调查,判断研究区域的林分密度较大,平均每667 m2有胸径为5 cm以上的林木140株(其中马尾松为90株,是林分的主要树种)。试验前,马尾松发病率约为2%。随着马尾松不断死亡,森林生态系统稳定性受到严重影响。针对研究区域松林病害发生情况,研究开展了疫木除治:通过精准择伐和清理疫木,防止更多松树感染;同时用薄膜密封疫木,并施放药剂,杀灭松材线虫,从而降低松材线虫的危害。
1.1.3.1 择伐清理。择伐清理是指在松林中对感染病害的松树进行选择性采伐,包括集中某一时间段除治和发现即清理两种方式。2021年2—4月,采用集中除治方式对疫木进行择伐清理。此时媒介昆虫处于非羽化期,是防治病害的重要时期。择伐对象限于枯死、濒死的松树,对择伐后的病木枝干进行全面清理,当天完成套袋消杀。择伐时注意伐倒方向,选择林间空隙处倒伐,避免损伤林下幼苗与幼树;并将病树主干和枝条截成小于100 cm木段,清理直径1 cm以上的枝条,做好装袋准备。
1.1.3.2 伐桩处理。择伐后的疫木伐桩仍具有传染性,需要进行消杀处理。要求伐桩高度低于5 cm,在伐桩上方放置2粒56 %磷化铝片剂(3.2 g/粒),再用0.1 mm以上厚度的聚乙烯塑料薄膜覆盖,同时用土将伐桩四周的塑料薄膜压实。
1.1.3.3 套袋消杀。套袋消杀是指对清理的疫木套上一层袋子,将一定剂量的药剂投放到袋子内,通过密封环境下的药物挥发起到消杀作用。将采伐的疫木及直径1 cm以上的枝条放入密封的厚度在0.1 mm以上的聚乙烯塑料袋,放入5粒56%磷化铝片剂(3.2 g/粒)进行除害处理。聚乙烯塑料袋具有不透气、韧性好、不易破等特点,在野外使用寿命须大于6个月。
1.2 试验结果与分析
由表1可知,试验前各标准地林分情况基本一致,密度较大,以马尾松为主。疫木除治技术实施前各标准地林分松树发病数量和发病率较高,发病株数为37~45株/hm2,发病率为1.88%~2.31%。由表2可知,实施疫木除治技术1 a后的标准地相对于对照处理标准地有明显变化,发病株数和发病率均明显降低,发病株数为2~7株/hm2,发病率为0.10%~0.38%。此外,对照处理标准地在1 a后的发病株数为28~35株/hm2,发病率为1.35%~1.81%,相较于1 a前也有所降低。这可能是因为林分内部分抗性较差的马尾松已死亡,经过自然选择后剩余的马尾松抗性较强,因而发病株数和发病率有所下降,但发病株数和发病率仍处于较高水平。由表3可知,试验1 a后,实施疫木除治处理的林分在发病株数和发病率方面与试验前相比存在极显著差异(P<0.001),而对照处理前后差异不显著(P>0.05)。由此可知,此次研究实施的疫木除治技术明显降低了林分松材线虫病的发病率,具有显著的防治效果。
2 粤北地区松材线虫病防治技术应用成本分析
松材线虫病防治成本主要包括开展林分日常监测、定期普查、疫木清理、传播媒介防治等方面的人工费和材料费。结合粤北近年来防治实践,笔者对3种常见防治方式的成本进行了分析总结,如表4所示。
2.1 诱捕器诱杀防治成本分析
通过设置诱捕器诱杀天牛类昆虫是防治松材线虫病的重要措施。松材线虫体型小、数量大、繁殖快,直接防治难度非常大,而诱捕天牛等传播媒介相对容易,能起到较好的间接防治效果。但诱捕器诱杀防治成本较高,约为900元/(套·a),且工作人员需要根据松材线虫病发生情况设置诱捕器和进行后续管理维护。
2.2 松材线虫诱木设置成本分析
诱木不受天气和立地条件等自然因素影响,可以多次重复使用;无须回收,通常在2~3 a内自行降解,对环境污染很小;防治应用成本较低,约为150元/(株·次),有利于在生产实践中推广。诱木具备一定毒性,需要设置在人为活动少的区域,且需要设置警示标志,防止误用。诱木通常对于特定生物有引诱作用,且引诱效果随时间的延长迅速降低,因此其防治效果较为一般。
2.3 疫木除治成本分析
疫木除治的可选措施较多,不同技术方案的防治成本和适宜林分情况不同。因此,工作人员应根据林分实际情况制订防治方案。此次研究根据粤北地区近年来防治松林线虫病实际情况,采用了择伐清理+伐桩处理+疫木套袋消杀的疫木除治技术方案。伐桩处理为20元/株,择伐与套袋处理为322.5元/株,按每667 m2平均(枯)死木数量为0.4株计算,则每667 m2单种疫木除治措施费用为180.6 元,成本相对较低且效果较好。
3 结论与讨论
疫木除治是目前松材线虫病的一种常用防治技术。此次研究对该技术措施进行了优化和集成,经过1 a试验,发现利用该技术防治松材线虫病效果显著。疫木除治技术的主要优势在于能及时和有效地控制松材线虫的传播,同时对环境和人体不会造成实质伤害,但是也存在一些不足之处。一是套袋消杀需要耗费较大的人力和物力,需要将每一棵疫木砍伐后整理打包,林地坡度较大时施工难度较大。二是相关研究表明,套袋消杀能够起到90%以上的防治效果,但难以完全消灭松材线虫,在套袋内放置56%磷化铝片剂的同时需要结合其他防治措施,如喷洒药剂等。三是消杀袋容易老化、破损,可能造成松材线虫的二次传播。松材线虫病的发生、发展是一个动态过程,传播途径多、发病部位隐蔽、发病速度快,其防治工作的时效性有限。若相邻林区有病害发生,则容易使防治区的松树再次受到威胁。因此,为巩固现有除治成果,有关部门应加大资金投入,保护除治成果。
此研究结果表明,择伐清理+伐桩处理+疫木套袋的精准防治技术方案可以有效遏制松材线虫病的进一步传播,其防治效果达到了极显著水平。此次研究较为深入地分析了研究区域松材线虫病的发生情况和危害程度,优化集成的疫木除治技术可为粤北地区松材线虫病防治提供理论依据和实践参考,但松材线虫病防治是一个动态变化的过程,有待相关学者继续深入研究高效且低成本的防治技术方案。
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