乙烯利防治云杉矮槲寄生效果及安全性評估

李學武李積閏汪占彪魏志成田呈明

(1．國家林業(yè)和草原局調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院，北京 100714；2．三江源國家公園管理局，青海 海北 810001；3．青海省海北州門源縣仙米林場，青海 門源 810300；4．北京林業(yè)大學，北京 100083)

青海云杉Picea crassifolia是我國特有樹種，主要分布在青海東部、甘肅北部和祁連山脈，為優(yōu)質(zhì)的造林樹種。在三江源地區(qū)，青海云杉天然林是水源涵養(yǎng)林的重要組成部分，發(fā)揮著不可替代的作用。近年來云杉矮槲寄生Arceuthobium sichuanense嚴重發(fā)生，引起寄主大量死亡，造成云杉林嚴重衰退，對區(qū)域生態(tài)安全環(huán)境構(gòu)成隱患。云杉枝條被寄生后通常表現(xiàn)出明顯生理性變化，初時被寄生部位腫脹膨大，后多抽發(fā)叢枝呈“鳥窩”狀，隨著寄生植物增多，寄主樹勢不斷下降，造成枯死易風折[1－8]。

因云杉矮槲寄生對我國重要的水源涵養(yǎng)林造成嚴重危害，已有多位學者開展防治試驗研究。周在豹等發(fā)現(xiàn)40%乙烯利水劑(AS)促進云杉矮槲寄生果實提前脫落的效果明顯優(yōu)于20%國光萘乙酸粉劑(DP)和50%國光丁酰肼可溶性粉劑(SPX)[9]。胡岳等發(fā)現(xiàn)，1∶200的40%乙烯利水劑和油劑在云杉矮槲寄生花期和果期防效較佳[10]。夏博等比較4種植物生長調(diào)節(jié)劑后，明確了乙烯利AS對云杉矮槲寄生的防治效果最佳[11]。周在豹等通過篩選除草劑發(fā)現(xiàn)，1∶100的90%乙草胺乳油(EC)對防治云杉矮槲寄生具一定的應(yīng)用性[12]。李濤等的防治試驗表明，40%乙烯利AS和75%百闊凈EC具有林間防治云杉矮槲寄生的實用性[13]。姜寧等評估了云杉矮槲寄生的危害性并發(fā)現(xiàn)修枝對控制云杉矮槲寄生有效[14]。盡管這些防治措施取得了較好的效果，但考慮到生態(tài)安全和防治成本等因素，乙烯利AS是應(yīng)用性最好的一種，具有促進果實成熟、脫落、衰老以及促進開花的生理效應(yīng)[15－20]。筆者2014年開始在青海云杉林中開展1∶200的乙烯利AS防治云杉矮槲寄生試驗，同時評估其對林下主要灌木和草本植物的影響，以期為安全、高效利用乙烯利AS防治云杉矮槲寄生提供參考。

1 材料與方法

1．1 試驗地概況

青海省海北州門源縣仙米林場(37°02′～37°50′N， 101°46′～102°39′ E)， 總 面 積14．62 萬 hm2，森林總面積6．73 萬 hm2，森林覆蓋率46．03%。海拔2 388～4 949 m，地勢陡峭，平均海拔2 700 m，屬高原寒溫濕潤性氣候。年均氣溫2．3℃，年均降水量520 mm，年均蒸發(fā)量100 mm，無絕對無霜期。喬木樹種以青海云杉為主，兼有白樺Betula platyphylla、祁連圓柏Juniperus przewalskii及山楊Populus davidiana等；灌木樹種主要有短錐花小檗Berberis prattii、金露梅Potentilla fruticosa、銀露梅Potentilla glabra、長果茶藨子Ribes stenocarpum及鮮卑花Sibiraea laevigata等；草本植物主要有乳白香青Anaphalis lactea、青藏苔草Carex moorcroftii、東方草莓Fragaria orientalis、草地早熟禾Poa pratensis、狼毒Stellera chamaejasme、蒲公英Taraxacum mongolicum及圓葉小堇菜Viola bifloravar．rockiana等。云杉矮槲寄生危害嚴重，生長在云杉枝條上，掠奪寄主營養(yǎng)和水分，造成大量寄主枝條生長不正常，嚴重影響光合作用，最后枯死。

1．2 藥劑藥械

1∶200乙烯利AS，有效成分含量40%，四川國光農(nóng)化股份有限公司。背負式高壓噴霧器，四沖動3WZ－7，山東華盛中天機械集團股份有限公司。

1．3 試驗方法

受天然云杉林地勢、寄主情況及云杉矮槲寄生發(fā)病等級等因素限制，按照立地條件均一、樹高6～13 m、胸徑10～25 cm、云杉矮槲寄生危害等級為4～5級的標準選擇樣地。設(shè)置10 m×10 m樣方4個，其中1個為對照組、3個為處理組。使用背負式高壓噴霧器對每個樣方均勻定向噴灑乙烯利AS至樣地內(nèi)的云杉、灌木和草本植物。受高壓噴霧器射程限制，僅對云杉樹冠中部和下部的云杉矮槲寄生噴施藥劑(對照組為清水)。重復(fù)30次。

1．4 防治效果調(diào)查

噴藥前每樣方內(nèi)隨機選取10株云杉，觀察云杉樹冠中部和下部云杉矮槲寄生數(shù)量較多的病枝各2枝，在枝條基部用紅色油漆標記并懸掛標簽編號，記錄每枝上云杉矮槲寄生株數(shù)作為調(diào)查統(tǒng)計基數(shù)。噴藥后3，6，9，12 d各調(diào)查1次，記錄云杉矮槲寄生生長狀況和存活株數(shù)量。

1．5 對林下植物的安全性評估

選取4個樣方中均有的林下灌木短錐花小檗、金露梅、銀露梅、長果茶藨子和鮮卑花作為觀察藥害的灌木物種，每個樣方中每種灌木選取6枝健康的枝條，懸掛標簽標記，記錄每枝上葉片數(shù)量及葉面有無斑點。噴藥12 d后，對照灌木植物藥害等級[21](表1)，記錄標記枝條的葉片數(shù)量及葉面生長情況。

表1 灌木植物藥害等級Tab.1 Phytotoxicity grade of shrub plants

選取4個樣方中均有的林下草本乳白香青、青藏苔草、東方草莓、草地早熟禾、狼毒、蒲公英和圓葉小堇菜作為觀察藥害的草本植物，每樣方內(nèi)設(shè)置1個1 m×1 m試驗小區(qū)，記錄小區(qū)內(nèi)草本植物的生長情況及數(shù)量。噴藥12 d后，觀察小區(qū)內(nèi)的草本植物是否出現(xiàn)畸形、萎蔫和死亡等癥狀，對照草本植物藥害等級[21－22](表2)，記錄草本生長情況及植株數(shù)量。

表2 草本植物藥害等級Tab.2 Phytotoxicity grade of herbaceous plant

1．6 數(shù)據(jù)處理

采用校正株防效計算云杉矮槲寄生的防治效果[23]。用SPSS 18．0統(tǒng)計分析軟件對試驗數(shù)據(jù)進行方差分析，采取Duncan′s新復(fù)極差法比較不同處理間差異顯著性，評價防治效果。

CK1為對照組云杉矮槲寄生數(shù)量，CK0為對照組云杉矮槲寄生基數(shù)，A1為處理組施藥后云杉矮槲寄生數(shù)量，A0為處理組施藥前云杉矮槲寄生基數(shù)。

藥害指數(shù)＝∑(各級藥害株數(shù)×該病級值)/(調(diào)查總株數(shù)×最高病級值)[21]

2 結(jié)果與分析

2．1 乙烯利AS噴霧防治云杉矮槲寄生效果

噴施1∶200乙烯利AS 3 d后，藥劑處理組樣方枝條上云杉矮槲寄生有部分脫落，而清水對照組樣方中的云杉矮槲寄生沒有脫落現(xiàn)象；12 d后，藥劑處理組樣方枝條上的云杉矮槲寄生植株大量脫落，且樹冠下部的云杉矮槲寄生脫落數(shù)量明顯高于樹冠中部，而清水對照組樣方中的云杉矮槲寄生沒有異常。云杉的針葉無異常，沒有藥害發(fā)生。

施藥后3 d和6 d，樹冠中部和下部防治效果均無顯著性差異(P>0．05)；但施藥后9 d和12 d，樹冠下部防治效果顯著好于中部(P<0．05)。表明初期乙烯利AS對樹冠的中部和下部防治效果與上下位置沒有關(guān)系；施藥后期樹冠下部的防效顯著好于中部，說明樹冠的位置對防治效果有影響。噴藥時藥液由于自身重力作用，藥液沉落在樹冠下部，造成下部的藥液多，樹冠下部防效高于樹冠中部(表3)。

表3 乙烯利AS防治云杉矮槲寄生效果Tab.3 Control effect of A.sichuanense by ethephon aqueous solution

2．2 乙烯利AS防治云杉矮槲寄生的安全性

1∶200乙 烯利AS噴霧防治云杉矮槲寄生12 d后，藥劑處理組樣方林下灌木發(fā)生輕微藥害(表4)；大部分草本植物無藥害發(fā)生，僅草地早熟禾和青藏苔草發(fā)生低水平的藥害(表5)。清水對照組樣方林下灌木和草本無異常。

表4 乙烯利對林下灌木的影響Tab.4 Effect of ethephon on shrub

表5 乙烯利對林下草本植物的影響Tab.5 Effect of ethephon on herbaceous plant

鮮卑花和短錐花小檗與其它灌木相比，藥害率和藥害指數(shù)相對較高，主要表現(xiàn)為葉面發(fā)黃，部分褐變壞死，葉片發(fā)黃面積最低達到整個葉面積的1/4，最高達到整個葉面積的3/4。金露梅和銀露梅的藥害癥狀相似，葉片邊緣萎蔫枯黃，葉面上表現(xiàn)為不同程度的黃變，但金露梅藥害較銀露梅更明顯。長果茶鑣子的藥害率是灌木中最低的，其藥害表現(xiàn)為葉面上產(chǎn)生黑色斑點，葉面部分變黃。

圓葉小堇菜、東方草莓、狼毒、乳白香青和蒲公英等植物，葉片顏色和性狀正常，沒有出現(xiàn)斑點或枯黃等藥害現(xiàn)象。而草地早熟禾則葉面發(fā)黃，生長不正常；青藏苔草植株畸形，葉片顏色發(fā)黃?？赡苁遣莸卦缡旌毯颓嗖靥Σ菥哂邪l(fā)達的根狀莖，在施用乙烯利AS時受藥面積較大，從而易出現(xiàn)藥害癥狀。

3 結(jié)論與討論

目前，藥劑的安全性評估對象主要包括目標植物、常見鳥類、昆蟲、伴生植物等，其中在植物方面主要是依據(jù)藥害等級進行評估[24－26]。乙烯利作為高效植物生長調(diào)節(jié)劑，對植物的影響較大。此前，胡岳等研究表明1∶200的乙烯利AS在云杉矮槲寄生果期防治效果最好，對寄主云杉沒有藥害[10]，但是前期試驗只針對單株云杉下部枝條進行試驗，沒有對整株云杉全面施藥和對林下草本及灌木植物影響的研究。本研究主要針對目標植物云杉的伴生灌木和草本植物開展安全性評估。結(jié)果表明，1∶200的乙烯利AS噴霧防治云杉矮槲寄生的同時對林下灌木和少數(shù)草本植物有低水平的負面影響，造成部分葉片葉面發(fā)黃，邊緣枯萎。

乙烯利AS對多數(shù)林下草本沒有藥害，但會對草地早熟禾和青藏苔草產(chǎn)生輕度藥害。在孫洪仁[27]的研究中發(fā)現(xiàn)不同濃度的乙烯利AS可以改變草地早熟禾生長格局，低濃度可以提高草地早熟禾高度，但高濃度的乙烯利會導致草地早熟禾的葉片枯死脫落，以致整株早衰。韓露 等[28]進一步研究乙烯利AS與草地早熟禾的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)乙烯利對植物抗寒性影響是通過植物生長素的合成來實現(xiàn)，低濃度乙烯利可提高植物的抗旱性[24－25]。而1∶200的乙烯利AS不利于草地早熟禾和青藏苔草的正常生長，不但沒有讓早熟禾提高抗旱性，反而造成一定程度的藥害。因此，為了保證天然云杉林內(nèi)的用藥安全性，需要進一步篩選更適合的濃度，以期在確保防治效果的前提下，盡可能降低或減少對非目標植物的影響。