生物技術(shù)在林木病蟲(chóng)害防治中的應(yīng)用

鄧 濤，趙 攀，李 靖

（江西省林業(yè)科學(xué)院，江西南昌 330032）

生物技術(shù)主要是應(yīng)用自然科學(xué)、工程學(xué)原理，以動(dòng)植物和微生物為反應(yīng)器，對(duì)物料進(jìn)行加工，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量提升的一種現(xiàn)代化技術(shù)。目前，專家與學(xué)者對(duì)生物技術(shù)的研究，主要集中在對(duì)森林、果木等病蟲(chóng)害的防治領(lǐng)域。近年來(lái)，我國(guó)的森林覆蓋面積逐年增加，林業(yè)建設(shè)效果立竿見(jiàn)影，但隨之而來(lái)的林業(yè)病蟲(chóng)害卻讓人措手不及。病蟲(chóng)害嚴(yán)重威脅林木健康生長(zhǎng)，需要進(jìn)一步強(qiáng)化生物技術(shù)研究與應(yīng)用，打造成熟的林木病蟲(chóng)害防治體系。

1 林木病蟲(chóng)害產(chǎn)生的原因

林木結(jié)構(gòu)單一是誘發(fā)病蟲(chóng)害的首要因素。隨著植樹(shù)造林綠化戰(zhàn)略的推進(jìn)，我國(guó)森林的面積得以擴(kuò)大，但人工林結(jié)構(gòu)單一，缺乏完善的生態(tài)系統(tǒng)，這導(dǎo)致林木整體抵御病蟲(chóng)害的能力較差，為病蟲(chóng)害發(fā)生埋下隱患［1］。另外，全球氣候變化增加了病蟲(chóng)害暴發(fā)的概率。近年來(lái)，全球氣候惡化趨勢(shì)明顯，這不僅會(huì)影響林木長(zhǎng)勢(shì)，同時(shí)也提高了部分病蟲(chóng)害（如越冬害蟲(chóng)）的成活率。病原菌數(shù)量增加導(dǎo)致林木病蟲(chóng)害大范圍蔓延。真菌、細(xì)菌、病毒等具有較大的侵染性，對(duì)健康林木進(jìn)行大范圍侵染，導(dǎo)致健康林木在短時(shí)間內(nèi)感染病蟲(chóng)害。若病蟲(chóng)害防治方法運(yùn)用不當(dāng)，真菌、病毒等病原菌數(shù)量持續(xù)增多，且抗藥性提升，會(huì)間接導(dǎo)致林木病蟲(chóng)害的發(fā)生。

2 生物技術(shù)在林木病蟲(chóng)害防治中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)的林木病蟲(chóng)害防治方法主要是化學(xué)法，這種方法雖然具有殺蟲(chóng)見(jiàn)效快、效率高等優(yōu)點(diǎn)，但長(zhǎng)期使用會(huì)促使部分病蟲(chóng)害對(duì)同類(lèi)藥劑產(chǎn)生抗藥性，繼而導(dǎo)致藥劑對(duì)該類(lèi)病蟲(chóng)害的防治效果大大降低［2］。此外，長(zhǎng)期使用化學(xué)藥劑會(huì)對(duì)環(huán)境和生態(tài)產(chǎn)生一定的負(fù)面影響，而采用生物技術(shù)進(jìn)行病蟲(chóng)害防治則能有效規(guī)避以上缺陷，在提高防治效果的同時(shí)盡可能減少對(duì)環(huán)境的破壞。生物技術(shù)具有較高的生態(tài)效益價(jià)值。與化學(xué)防治法不同，生物技術(shù)在運(yùn)用的過(guò)程中，不僅不會(huì)對(duì)區(qū)域內(nèi)其他動(dòng)物、植物群落、水域等產(chǎn)生不利影響，更不會(huì)影響整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的平衡，其生態(tài)效益價(jià)值顯著。生物技術(shù)還具有病蟲(chóng)害防治效果好、效果持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)。利用昆蟲(chóng)天敵防治、生物酶防治、生物農(nóng)藥防治等方式進(jìn)行林木病蟲(chóng)害防治，能達(dá)到良好的防治效果，長(zhǎng)期使用還能促進(jìn)林區(qū)生物鏈及防治群體構(gòu)建，形成病蟲(chóng)害長(zhǎng)效防治機(jī)制。

3 生物技術(shù)在林木病蟲(chóng)害防治中的具體應(yīng)用

3.1 微生物防治

微生物防治手段主要是利用微生物制劑（活性益生菌）使細(xì)菌、真菌等進(jìn)入害蟲(chóng)體內(nèi)，以達(dá)到消滅害蟲(chóng)的目的［3］。將微生物制劑噴施至樹(shù)葉，當(dāng)害蟲(chóng)蠶食樹(shù)葉時(shí)，細(xì)菌、真菌等便會(huì)隨著葉片進(jìn)入害蟲(chóng)體內(nèi)，并在害蟲(chóng)體內(nèi)進(jìn)行迅速繁殖，直至將其殺死。在林木病蟲(chóng)害防治中，白僵菌、蘇云金桿菌、病毒殺蟲(chóng)劑等是較為常見(jiàn)的活性益生菌類(lèi)型，這些活性益生菌在防治松毛蟲(chóng)、松天牛、白蛾、柳天蛾等一些害蟲(chóng)時(shí)十分有效，且不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害。

目前白僵菌在防治林木病蟲(chóng)害時(shí)最為常見(jiàn)，但該菌類(lèi)對(duì)林業(yè)環(huán)境的要求較高，如果林區(qū)環(huán)境未達(dá)到相應(yīng)指標(biāo)的要求，白僵菌的防治效果將大受影響。例如，森林濕度超過(guò)90%，且溫度保持在18～25 ℃，白僵菌才能有效殺死害蟲(chóng)，不滿足這一條件，白僵菌的效果將無(wú)法發(fā)揮。因此，在進(jìn)行病蟲(chóng)害防治時(shí)，應(yīng)根據(jù)林區(qū)環(huán)境特征選擇合適的菌類(lèi)進(jìn)行微生物防治，以確保防治效果。蘇云金桿菌能產(chǎn)生大量毒素，這些毒素可麻痹害蟲(chóng)腸道，使其不能有效活動(dòng)或正常進(jìn)食，在這一過(guò)程中，其他微生物會(huì)大量進(jìn)入害蟲(chóng)血腔內(nèi)，加速害蟲(chóng)的死亡。在使用蘇云金桿菌時(shí)，為保證藥劑的質(zhì)量，國(guó)家相關(guān)質(zhì)檢部門(mén)要嚴(yán)格檢查，剔除質(zhì)量不合格藥劑，防止其流入市場(chǎng)，確保藥劑在病蟲(chóng)害防治時(shí)可發(fā)揮效用。

3.2 生物農(nóng)藥防治

為解決化學(xué)農(nóng)藥毒性大、易殘留、環(huán)保指數(shù)低的問(wèn)題，可在生物防治中運(yùn)用生物農(nóng)藥［4］。生物農(nóng)藥的類(lèi)型較多，一般包括植物性農(nóng)藥、微生物活性農(nóng)藥、動(dòng)物性農(nóng)藥等多種類(lèi)型。相較于普通的農(nóng)藥，生物農(nóng)藥的毒性極低，危害性不大，不僅不會(huì)威脅人、動(dòng)物的生命健康，而且不會(huì)威脅一些天敵生物的生存，能很好地維持生態(tài)平衡。另外，從病蟲(chóng)害防治藥效上來(lái)說(shuō)，生物農(nóng)藥的防治效果并不遜色于一般農(nóng)藥，故其在病蟲(chóng)害防治領(lǐng)域備受青睞。

新時(shí)期，生物農(nóng)藥在林木病蟲(chóng)害防治領(lǐng)域得到了廣泛普及。相關(guān)實(shí)踐研究表明，生物農(nóng)藥防治技術(shù)可高效殺滅害蟲(chóng)，并且對(duì)環(huán)境不構(gòu)成威脅與破壞，但在使用生物農(nóng)藥進(jìn)行防治時(shí)，為保證其效果，需要關(guān)注林區(qū)的溫度、濕度、天氣等因素，并結(jié)合這些因素進(jìn)行生物農(nóng)藥的實(shí)施。1）噴施農(nóng)藥的溫度需保持在20 ℃以上。在生物農(nóng)藥的活性成分中，蛋白質(zhì)晶體、芽孢不可或缺，這些成分對(duì)溫度極為敏感。如果溫度達(dá)不到相應(yīng)要求，不僅蛋白質(zhì)晶體的活性作用受限，芽孢的繁殖速度也將受到影響，20 ℃以上是最適宜生物農(nóng)藥噴施的溫度條件。2）生物農(nóng)藥藥效受林區(qū)濕度、天氣影響。一般來(lái)說(shuō)，早上或晚上實(shí)施粉狀菌類(lèi)農(nóng)藥濕度最好，藥效也能達(dá)到最佳發(fā)揮效果。生物農(nóng)藥實(shí)施應(yīng)避開(kāi)降雨天氣，以免生物農(nóng)藥菌液受雨水沖蝕而失去藥效。

3.3 生物酶防治

每一個(gè)生物體內(nèi)都存在酶這一物質(zhì)，能有效維持生物的新陳代謝活動(dòng)，確保生物正常生長(zhǎng)。在林木病蟲(chóng)害防治過(guò)程中，可采用生物酶防治技術(shù)（一般是利用蛋白酶抑制劑）來(lái)破壞害蟲(chóng)體內(nèi)的蛋白酶成分，以此來(lái)抑制林木害蟲(chóng)的正常新陳代謝活動(dòng)，使害蟲(chóng)因生命體征被干擾、生長(zhǎng)發(fā)育受損而死亡。在林業(yè)發(fā)展中，生物酶防治技術(shù)目前已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，其效果也較為顯著。為了充分發(fā)揮生物酶的病蟲(chóng)害防治效果，相關(guān)人員要加強(qiáng)生物酶技術(shù)在林業(yè)發(fā)展實(shí)踐中的應(yīng)用研究，并將其通過(guò)多種方式應(yīng)用于林業(yè)的發(fā)展。例如，多糖生物酶誘抗肽技術(shù)可加強(qiáng)生物酶的生產(chǎn)，對(duì)林木植物的內(nèi)部組織進(jìn)行修復(fù)，盡快殺死林木植物內(nèi)的病原體，提高其對(duì)病蟲(chóng)害的免疫力，是利用生物酶技術(shù)進(jìn)行林木病蟲(chóng)害防治的一種有效手段［5］。

3.4 病蟲(chóng)害天敵防治

病蟲(chóng)害天敵防治法又稱以蟲(chóng)治蟲(chóng)法，能有效防治林木病蟲(chóng)害。自然界中的動(dòng)植物都處于一定的食物鏈中，通過(guò)將捕食害蟲(chóng)的益蟲(chóng)引入食物鏈，不僅可對(duì)害蟲(chóng)進(jìn)行防治，還能促進(jìn)整個(gè)林區(qū)生態(tài)的平衡發(fā)展，繼而形成一種對(duì)害蟲(chóng)進(jìn)行長(zhǎng)期控制消殺的局面。為了確保以蟲(chóng)治蟲(chóng)方法的防治效果，工作人員應(yīng)根據(jù)林區(qū)內(nèi)林木病蟲(chóng)害的類(lèi)型、特點(diǎn)及林業(yè)氣候條件等，合理選擇病蟲(chóng)害的天敵。

1）天敵昆蟲(chóng)繁殖能力要強(qiáng)、產(chǎn)卵量要大、交配率要高。為抑制林區(qū)內(nèi)害蟲(chóng)的發(fā)展，必須盡快形成一種天敵昆蟲(chóng)種群，讓天敵昆蟲(chóng)以絕對(duì)性的數(shù)量、規(guī)模優(yōu)勢(shì)來(lái)對(duì)抗害蟲(chóng)。在選擇昆蟲(chóng)天敵時(shí)，較強(qiáng)的繁殖力、較大的產(chǎn)卵量等是必然要求。2）天敵昆蟲(chóng)的搜索力要強(qiáng)。搜索能力強(qiáng)的天敵昆蟲(chóng)能盡快確定害蟲(chóng)的位置，并在較短的時(shí)間內(nèi)展開(kāi)對(duì)害蟲(chóng)的搜捕與消殺。例如，針對(duì)松毛蟲(chóng)這一頑固型的林木蟲(chóng)害，可引入相當(dāng)數(shù)量的赤眼蜂、寄生蠅等這些天敵昆蟲(chóng)，這些天敵昆蟲(chóng)的捕食能力極強(qiáng)，可迅速對(duì)松毛蟲(chóng)等相關(guān)的害蟲(chóng)展開(kāi)捕殺，以降低林區(qū)害蟲(chóng)的總基數(shù)。3）引入天敵昆蟲(chóng)要先調(diào)查后引入。在實(shí)際工作中，工作人員要先對(duì)林區(qū)的病蟲(chóng)害類(lèi)型、基數(shù)、天敵昆蟲(chóng)等進(jìn)行研究，有針對(duì)性地引入螳螂、寄生蠅、瓢蟲(chóng)等益蟲(chóng)，以增加林區(qū)益蟲(chóng)的數(shù)量，用于病蟲(chóng)害防治。值得注意的是，益蟲(chóng)的引入應(yīng)適度適量，避免因益蟲(chóng)過(guò)多引入導(dǎo)致生態(tài)失衡。

3.5 人工誘殺技術(shù)防治

人工誘殺能有效降低林木病蟲(chóng)害發(fā)生概率。人工誘殺主要有以下2 種手段。1）植物誘殺。植物誘殺即在林區(qū)內(nèi)種植一些能誘殺害蟲(chóng)的植物，以達(dá)到誘殺害蟲(chóng)、保護(hù)林木的目的。例如捕蠅草、誘餌樹(shù)等是常見(jiàn)的害蟲(chóng)誘殺植物，在林木病蟲(chóng)害防治中，工作人員可在林區(qū)病蟲(chóng)害發(fā)生較為嚴(yán)重的地區(qū)種植這些植物，以達(dá)到對(duì)蚜蟲(chóng)、毛毛蟲(chóng)、楊干象及桑天牛等害蟲(chóng)的捕食。2）人工信息素誘殺。人工信息素誘殺就是人為地釋放某類(lèi)動(dòng)物的信號(hào)，或者人為制造某類(lèi)特殊物質(zhì)，使害蟲(chóng)在收到信號(hào)后相互召集同伴，待害蟲(chóng)大量聚集在一起后，工作人員可將其集中殺死。由于這一技術(shù)的應(yīng)用需要采集雌雄害蟲(chóng)的相關(guān)信息，并運(yùn)用技術(shù)手段將這些信息傳輸給害蟲(chóng)群，因而難度較大，技術(shù)尚不成熟，有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié)語(yǔ)

受諸多因素影響，近年來(lái)我國(guó)林木病蟲(chóng)害發(fā)生率逐年增加，病蟲(chóng)害類(lèi)型也日趨多樣化，這已嚴(yán)重威脅到我國(guó)林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。生物技術(shù)是一種區(qū)別于化學(xué)防治的新型病蟲(chóng)害防治方法，其具有效果顯著、效果持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、環(huán)境污染小等顯著優(yōu)勢(shì)。為充分發(fā)揮生物技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，要對(duì)生物技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究，并根據(jù)林業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況選用科學(xué)的生物技術(shù)防治方法，提高林木病蟲(chóng)害防治效果，以切實(shí)推進(jìn)我國(guó)林業(yè)的生態(tài)化發(fā)展。