應用新型高效打孔注藥技術防治松材線蟲病初報

謝春春，吳學民，于海英，張 倩*，商洪溢，劉 遙，張歆鵬，徐 勇

（1.山東瑞達生態技術有限公司，山東 濟南250000；2.中國農業大學，北京100083；3.國家林業和草原局森林和草原病蟲害防治總站，遼寧 沈陽110034）

松材線蟲病是危害松樹的一種毀滅性病害。我國自1982年首次在南京中山陵發現此病害后，疫情不斷擴散蔓延，直接威脅我國近6000 萬hm2松林資源安全，對我國國土生態安全、生物安全構成嚴重威脅，影響國計民生。早在20世紀80年代初，日本就率先采用打孔注藥技術保護景觀松樹免受松材線蟲病的侵染危害，我國從21世紀初開始引進吸收日本該項技術，并逐步改良予以本土化。近年安徽、湖北等省份在較大范圍內使用該項技術用于未發病松樹的預防保護，取得了一定預防保護效果。但目前打孔藥劑劑型較單一，均為微乳劑或乳油，并且載藥體系選擇多為DMF、NMP 等極性溶劑，易產生藥害，且滲透、傳導能力較弱，與松脂親和能力差，經常導致瓶口堵塞。市售打孔藥劑持效期短，在1～2年左右，難以達到對松樹的長期保護。為探索適用于松材線蟲病嚴重發生區針對不同感病時期的寄主松樹的預防保護和控制技術，最大限度地保護廣大疫區內的松林資源及松樹景觀安全，松材線蟲病綠色化學防治（山東威海）試驗組，在威海市林業局、公路局和環翠區國有雙島林場的支持配合下，應用兩種新型松樹打孔藥劑與打孔注干施藥技術，對威海市環翠區國有雙島林場林區、威海市機場路（環翠、經區段）兩側松樹綠化帶的部分不同感病類型的松樹進行預防保護和發病進程控制。

1 材料與方法

1.1 注藥樹所在區域概況

區域1：威海市環翠區溫泉鎮機場路（環翠、經區段）兩側松樹綠化帶，松樹種類為黑松、赤松，樹齡20～30年，樹高8～12 m，胸徑12～25 cm。據了解，該區域2019年前出現少量可疑枯死松樹，2020年8月下旬取樣檢測到松材線蟲，9月下旬實地調查和綜合診斷病株率達26%，松材線蟲病已在該區域嚴重發生危害。

區域2:威海市環翠區國有雙島林場17 號小班，臨海平原低地，地勢平緩，松樹純林。松樹種類為黑松、赤松（少量），平均密度130 株/hm2，樹齡40～60年，樹高8～12 m，胸徑15～27 cm。2009年前后出現可疑枯死松樹，2016年初正式公布為松材線蟲病疫點，2019年病株率6%，為松材線蟲病重度發生區。

1.2 寄主感病情況綜合診斷

采用松材線蟲病外部癥狀觀察、打孔流膠法輔助診斷、抽樣和取樣檢測的方法對松樹感染松材線蟲病情況進行綜合診斷，分為以下4 種類型：（1）“J類”，代表當時樹冠針葉外觀、樹體流膠正常、取樣暫未檢測到松材線蟲的外觀健康樹；（2）“K 類”，代表當時樹冠針葉呈紅褐色、樹體不流膠的近枯死樹；（3）“B 類”，代表當時樹冠針葉不同程度變為黃綠色、流膠減少的變色樹；（4）“W 類”，代表當時樹冠針葉未變色但不同程度萎蔫、樹體基本不流膠的樹。在“K 類”、“B 類”、“W 類”中抽樣檢測到松材線蟲的樣樹占抽樣樹比率分別為100%、74%、60%。

區域1：威海市機場路（環翠區、經區路段）兩側綠化帶胸徑10 cm 以上松樹3539 株，9月23日綜合診斷結果：“J 類”2529 株、“K 類”289 株、“B 類”538 株、“W 類”共183 株。

區域2：威海市環翠區國有雙島林場17 號小班，6月15日對樣株綜合診斷結果：“J 類”288 株、“B 類”10 株。

1.3 打孔注藥樣株選擇

區域1：威海市機場路（環翠、經區段）兩側松樹綠化帶“J 類”620 株、“B 類”234 株、“W 類”128 株，共注藥982 株。各種類型注藥數量見表1。另選同類樣樹各10 株作為空白對照。

表1 威海市機場路（環翠、經區段）兩側松樹打孔注藥樣株統計表

區域2:國有雙島林場17 號小班內“J 類”健康樣樹135 株，個別枝條表現針葉變為黃綠色、在枝條上取樣檢測到松材線蟲、樹體主干流膠正常、變色枝條流膠減少的“B 類”樣樹10 株，另選143 株“J”類健康樣樹作為空白對照。

1.4 注射藥劑

本試驗所選藥劑為新型長效固體顆粒劑（下稱固體顆粒劑）和新型速效打孔納米乳劑（下稱液體藥劑），兩種新型制劑專門針對松樹打孔注藥研發。新型長效固體顆粒劑使用親脂性載體與緩釋包覆材料，與松樹樹脂兼容性高，載藥體系中添加親脂改性滲透劑，對松樹具有優良的滲透和傳導效果，并兼具長效釋放特點。新型速效打孔納米乳劑采用納米技術，增強藥液迅速滲透樹體能力，親脂改性滲透劑與親脂性植物油對樹脂具有較高親和力，提高對松樹的滲透性和傳導性。兩種藥劑有效成分均包含新型殺線劑與新煙堿類殺蟲劑。藥劑由中國農業大學吳學民教授團隊研發、惠州市銀農科技股份有限公司提供。

1.5 注藥器具

固體顆粒劑打孔注藥：電鉆、鉆頭（支羅鉆或麻花鉆，鉆頭直徑10～12 mm，長度大于5 cm）、加藥鏟（容量2.5 g）、橡皮塞。

液體打孔注藥：博世GSR180-Li 電鉆（鉆頭較細，需使用鋰電池電鉆，以確保鉆頭順利鉆入樹體。不可使用改裝電池蓄電池電鉆）、鉆頭（支羅鉆，鉆頭直徑6 mm，長度大于10 cm）、尖嘴藥瓶（容積50 mL）。

1.6 施藥方法

1.6.1 打孔方法

固體顆粒劑：在樹干距離地面1～1.5 m 進行打孔（每棵樹需鉆孔2 個以上的需要上下錯開），鉆頭角度與水平面呈45°，鉆頭深度3～5 cm。打孔位置避開樹結和樹皮較厚區域。鉆出時帶出木屑以確保鉆孔通暢，同時收集鉆落下的木屑，可用作松材線蟲分離、檢測樣本。

液體藥劑：在樹干距離地面1 m 左右進行打孔，鉆頭角度與水平面呈45°，鉆頭深度5 cm，打孔位置避開樹結和樹皮較厚區域。鉆出時帶出木屑以確保鉆孔通暢。

1.6.2 注藥方法

固體藥劑：使用加藥鏟在注藥孔中每孔注藥2.5 g，總注藥量為250 mg/cm 胸徑。注藥完成用橡皮塞子堵住孔口。

液體藥劑：藥液使用50 mL 尖嘴瓶進行分裝。注藥時將瓶口頂端0.5 cm 左右斜切開口，開口朝上插入鉆孔內。藥瓶底部上端需鉆兩個孔保持氣壓平衡，孔直徑0.5 cm 左右，孔位置位于瓶底上部。施藥量為0.4～0.6 mL/cm 胸徑。

1.7 注藥時間

區域1：2020年9月27-29日

區域2：2020年6月15日

1.8 藥效及防效調查方法

區域1：對整個路段進行巡查，分別抽選注射液體藥劑、固體顆粒劑的“J 類”、“B 類”、“W 類”松樹各15 株，觀察樣株外觀癥狀變化、存活情況，觀察、記錄藥劑注入及吸收情況，分別與注藥時、對照樣株癥狀比較，重點樣株取樣檢測。

區域2：逐株調查注藥樣株與對照樣株外觀癥狀變化，記錄存活情況，觀察、記錄藥劑溶解吸收情況，并對變色株取樣檢測。

1.9 效果分析

從藥劑流入和吸收情況、打孔注藥與對照松樹死亡率比較、注藥前后樣株外部癥狀變化等，綜合分析打孔注藥保護、發病進程控制效果。

2 結果與分析

2.1 區域1

2.1.1 發病進程發展

對未打孔注藥各類松樹的抽樣觀察及重點樣株取樣檢測結果顯示，9月下旬通過綜合診斷后標注的不同感病類型的松樹，后期整體發病程度加重，如表2所示：

表2 威海市機場路（環翠、經區段）兩側松樹松材線蟲病發病進程調查表

（1）11月30日調查，“W 類”中有80%已表現出明顯的針葉變色外部癥狀（“W 類”變為“B 類”），其中75%樣株在枝條上取樣檢測到松材線蟲；

（2）“B 類”中有28%針葉變色、流膠減少癥狀加重，68%近枯死（“B 類”變為“K 類”）；

（3）“J 類”中有68.75%表現出針葉輕度變色或個別枝條變色或樹冠針葉整體萎蔫的外部癥狀，大部分樣株還伴有其它病蟲危害的癥狀，其中10%樣株在枝條取樣檢測到松材線蟲（“J 類”變為“W 類”或“B 類”），表明此區域松材線蟲病發病迅速、潛伏侵染嚴重。

2.1.2 藥劑吸收情況

威海市機場路（環翠、經區段）兩側松樹打孔注藥吸收情況見表3。

表3 威海市機場路（環翠、經區段）兩側松樹打孔注藥吸收情況

（1）固體顆粒劑注藥32 d 后，“J 類”藥劑明顯溶解吸收的占93.33%，“B 類”藥劑明顯溶解吸收的占26.67%，“W 類” 藥劑明顯溶解吸收的占46.67%；

（2）液體藥劑注藥34 d，“J 類”、“W 類”、“B 類”均明顯滲入吸收，且“W 類”和“B 類”由于流膠減少，藥劑滲入速度明顯高于“J 類”；

（3）液體藥劑從注藥后第2 天開始，藥劑不同程度開始滲入吸收，固體藥劑在“J 類”中注藥后2天開始溶解吸收，但在“W 類”中未見溶解吸收，在“B 類中也未見明顯溶解吸收。

2.1.3 注射固體顆粒劑藥劑效果

從表4調查結果可以看出：

（1）“J 類”樣株：目前外觀健康未出現感病外部癥狀的占86.67%、出現輕度感病外部癥狀的占13.33%，與對照樣株比較成活率高100%；

（2）“W 類”樣株：目前均出現針葉不同程度變色癥狀，其中針葉輕度變色狀的占73.33%，在枝條上取樣檢測到松材線蟲的占36.36%，與對照相比枯死樹率降低66.67%；

（3）“B 類”樣株：目前有66.67%針葉變色，流膠減少癥狀加重，20.00%近枯死，與對照樣株比較枯死率降低50.00%。

2.1.4 注射液體藥劑效果

表4打孔注藥效果調查顯示：

表4 威海市機場路（環翠、經區段）兩側松樹打孔注藥效果調查

（1）“J 類”樣株：目前外觀健康未出現感病外部癥狀的占66.67%，出現輕度感病外部癥狀的占33.33%，未出現整株死亡的松樹。而對照組“J 類”樣株66.67%外部癥狀明顯加重，且有6.67%的樣株已經完全死亡（變成“K 類”）；

（2）W 類樣株：目前未出現針葉變色輕度感病外部癥狀的占20%，出現針葉變色輕度感病外部癥狀的占66.67%，13.33%近枯死。而對照組“W 類”樣株中，發展為完全死亡的占40%，40%出現輕度感病癥狀；

（3）“B 類”樣株：“B 類”中有40%針葉變色、流膠減少癥狀加重，6.67%近枯死、53.33%沒有明顯變化。然而“B 類” 對照組中60.00%已經完全死亡，33.33%明顯加重，僅有6.67%沒有明顯變化。

綜上所述，未注藥的“B 類”和“W 類”病情發展迅速，大部分已經完全枯死（枯死率分別為60%、40%）；經過注藥，枯死比例明顯減少（枯死率分別為6.67%、13.33%）。“J 類” 中未施藥組66.67%出現了病情加重，而這一數據在施藥組中只占33.33%。

2.2 區域2

2.2.1 藥劑吸收情況

固體藥劑在此區域的“J 類”、“B 類”（主干流膠正常）樣樹中注藥后2 d 便開始吸收，有效成分持續釋放，30 d 后90%有效成分可被釋放進入樹體。

2.2.2 預防保護效果

截止11月30日（歷時5 個半月），所有注藥時尚未感病的樣樹均未表現松材線蟲病感病外部癥狀，打孔流膠診斷流膠正常，抽樣檢測未發現松材線蟲，預防保護效果良好。

2.2.3 發病進程控制效果

截止11月30日（歷時5 個半月），僅個別枝條表現感病癥狀的樣樹，注藥后2 個月感病外部癥狀沒有發展或有所減輕，樹體流膠正常，之后癥狀有所發展，但在主干胸高部位取樣檢測均未發現松材線蟲，罹病樹發病進程得到控制，未出現整株枯死。

表5 威海市環翠區國有雙島林場打孔注藥效果調查

3 結論與討論

3.1 新型長效固體顆粒劑使用緩釋技術，需要松脂協同進行吸收和傳導，流膠正常的松樹對固體顆粒劑吸收效果較好。藥劑注入樹體后與松脂相容性很好，能夠隨著樹液緩慢流入樹體并傳到至樹體全身，適宜在樹體流膠旺盛時期注入，每年4-8月為宜，適用于松材線蟲病發生區健康松樹的預防保護，在松材線蟲病傳播期和媒介昆蟲羽化期有效地防止松材線蟲病的發生。

3.2 流膠減少的松材線蟲病罹病樹對新型速效打孔液體藥劑吸收效果較好，適宜于松褐天牛羽化前注入，每年4-5月對松材線蟲病嚴重區域進行樹體保護。對于感病早期罹病松樹的發病進程的控制，使用時期在每年6-9月。

3.3 在松材線蟲病嚴重發生危害區域，在秋季發病期采用打孔注藥的方式對尚未表現松材線蟲病典型外部感病癥狀外觀健康的松樹的預防保護效果顯著，持續保護效果在進一步觀察中。對已表現松材線蟲病早期外部感病癥狀的罹病樹的發病進程有明顯控制效果，但最終治療效果還不夠理想。

3.4 威海市機場路兩側松樹綠化帶松材線蟲病及媒介昆蟲發生危害十分嚴重，松材線蟲病潛伏侵染現象尤為明顯。從注藥時間開始至本次調查期間，當地平均氣溫在27～20℃之間，適合寄主體內松材線蟲繁殖[5、6]；液體藥劑需要一定的蒸騰作用帶動向上傳導，秋冬季節樹體蒸騰作用降低，此時速效液體藥劑向上傳導能力較弱，樹體流膠明顯減少，也影響固體藥劑的吸收，此時不建議進行注藥。以上諸多因素，對在松材線蟲病發病高峰期注藥的藥效對有一定影響。

3.5 在注藥器具、注藥方式等方面還有改進的空間，如液體藥劑微孔注射，固體顆粒劑塞狀注藥技術的開發，以及不同發病類型、不同感病時期罹病樹的最佳注藥量等，以進一步提高注藥效率、降低防治成本、提高注藥效果和防治效果。

3.6 打孔注藥時期對藥劑的吸收、防效有影響，注藥樣株所在區域的疫情輕重對防治效果也有影響，需要綜合診斷和判斷注藥區域的疫情和靶標的感病程度，科學選擇注藥藥劑的劑型，并選擇在最佳時期注藥。