甲胺基阿維菌素苯甲酸鹽在馬尾松側(cè)枝中的殘留動(dòng)態(tài)分析

摘 要 松材線蟲病對我國松林生態(tài)系統(tǒng)造成了極大危害，常用的防控手段為注干施藥，其中最常用的藥物為甲胺基阿維菌素苯甲酸鹽（以下簡稱甲維鹽）或阿維菌素。對廣西壯族自治區(qū)柳州市城中區(qū)不同胸徑（DBH）的馬尾松（Pinus massoniana Lamb.）（DBH＜30 cm為Ⅰ組，DBH＞30 cm為Ⅱ組），進(jìn)行2%甲維鹽水乳劑（按樹干地徑大小用量，5 mL·cm^-1）注干，采用三重四級桿液質(zhì)聯(lián)用儀連續(xù)測定180 d內(nèi)馬尾松6 m高處側(cè)枝中甲維鹽殘留量，分析殘留動(dòng)態(tài)。結(jié)果表明，注干后0～30 d，馬尾松各側(cè)枝中甲維鹽殘留量均處于上升趨勢，第30天達(dá)到最高值2.35 mg·kg^-1；在30～180 d呈下降趨勢，表明廣西馬尾松各側(cè)枝中甲維鹽吸收的高峰期在第30天，殘留量隨著時(shí)間延長而降低，第180天仍然有甲維鹽殘留。其中，Ⅰ組的甲維鹽殘留量從2.047±0.643 mg·kg^-1上升至2.598±0.554 mg·kg^-1，最后下降至0.457±0.060 mg·kg^-1，且均處于LC50（0.23 mg·L^-1）含量之上，表明其防控效果較好；而Ⅱ組的甲維鹽殘留量從0.020±0.005 mg·kg^-1上升至0.049±0.012 mg·kg^-1，最后下降至0.011±0.003 mg·kg^-1，均低于LC50含量。因此，還需增大用量以保障防控效果。馬尾松側(cè)枝胸徑大小與甲維鹽的吸收存在負(fù)相關(guān)，因?yàn)樾貜酱笮?huì)影響產(chǎn)脂量，間接影響了甲維鹽的輸導(dǎo)效率。

關(guān)鍵詞 馬尾松；胸徑；甲維鹽；殘留；松材線蟲

中圖分類號：S481+.8；S763.38 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.11.003

松材線蟲病又稱松樹萎蔫病，是由松材線蟲（Bursaphelenchus xylophilus）引起的具有毀滅性的森林病害，1982年在南京中山陵首次發(fā)現(xiàn)[1]。受感染的松樹顏色失去光澤，由綠色變?yōu)榛揖G色，隨后變黃綠色，最后變成赤紅色，呈火燒狀[2]。受感染的松樹如不及時(shí)處理，1～2年內(nèi)將會(huì)擴(kuò)散至整片松林，對生態(tài)和林業(yè)經(jīng)濟(jì)具有不可估量的損失[3]。

甲維鹽全名甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽，新型高效半合成殺蟲劑，是國際上唯一能代替五大高毒農(nóng)藥的藥劑，擁有高效、殺蟲廣、活性高的優(yōu)勢和低毒、安全、無公害、無殘留的新型藥劑安全環(huán)保優(yōu)勢[4-5]。市面上的甲維鹽有水乳劑和乳油，水乳劑作為一種水基化環(huán)保劑，以水代替大量的有機(jī)溶劑，擁有低成本、低污染、穩(wěn)定、安全又高效的優(yōu)點(diǎn)，選擇水乳劑在樹干中的運(yùn)輸和殘留效果最好[6]。目前，國內(nèi)已登記的甲維鹽制劑主要有0.2%～1.0%的偏低含量制劑、1.5%～2.2%的中等含量制劑，以及3.0%～5.7%的高含量制劑等[7]。

甲維鹽注干防治松材線蟲在國內(nèi)外取得了一定的成效[8-10]，對甲維鹽在松樹體內(nèi)的殘留動(dòng)態(tài)也有較多的研究[11-12]，但僅針對注藥在松樹主干內(nèi)的殘留量及隨時(shí)間的變化，而側(cè)枝中甲維鹽的殘留動(dòng)態(tài)鮮為人知。本文以廣西壯族自治區(qū)柳州市柳北區(qū)的馬尾松林為試驗(yàn)樣地，著重分析了以2%甲維鹽水乳劑為防治藥劑注射到不同胸徑的馬尾松側(cè)枝后的殘留情況，以期為今后高效綠色防治松材線蟲病提供科學(xué)合理的理論依據(jù)和參考。

1" 材料與方法

1.1" 藥劑注干

注干地點(diǎn)位于柳州市柳北區(qū)鷓鴣江園藝場回龍山的馬尾松異齡林，地處東經(jīng)109.44°，北緯24.40°，海拔92 m。在該林分中選取受到松材線蟲病影響且未出現(xiàn)枯死的不同胸徑的馬尾松（共6株），使用2%甲維鹽水乳劑，于每株馬尾松距離地面1 m處，根據(jù)地徑大小按5 mL·cm^-1的量進(jìn)行注干施藥，注藥時(shí)間為2022年2月7日。按A～F將6株馬尾松進(jìn)行編號，其中A號DBH=22 cm，B號DBH=25 cm，C號DBH=27 cm，D號DBH=33 cm，E號DBH=35 cm，F(xiàn)號DBH=39 cm。

1.2" 樣品采集

在完成注藥后10、30、60、90、180 d，用枝剪取高度6 m的側(cè)枝東部、西部、南部和北部4個(gè)方向的枝條，迅速將取下的枝條放入密封袋內(nèi)冷藏，后置于-20 ℃冰箱中保存。

1.3" 樣品處理

將東部、西部、南部和北部4個(gè)方向的枝條等量稱取，混勻后用研磨機(jī)研磨成粉末后置于冷凍干燥機(jī)中干燥至恒重，粗粉末經(jīng)過40目篩過濾獲得較精細(xì)的粉末。過濾后的木粉置于密封袋中，做好樣品編號，儲(chǔ)藏至-20 ℃冰箱中，作為試驗(yàn)樣品。用萬分之一天平稱取1 g樣品至50 mL離心管中，向離心管中加入10 mL超純水，靜置20 min；加入15 mL乙腈，加入后立即用手轉(zhuǎn)置搖勻，并馬上通過漩渦混合儀振蕩1 min；振蕩后，將離心管置于超聲波儀器中超聲30 min，每過4 min上下?lián)u晃離心管；結(jié)束后向離心管中加入1～2 g NaCl，通過漩渦混合儀混勻1 min，4 000 r·min^-1離心3 min。取離心后的上清液1 mL加入0.1 g PSA粉末于2 mL離心管中，立即充分混合；用注射器吸取2 mL離心管中的上清液，通過0.22 μm針式過濾器過濾至送樣瓶中，每份樣品重復(fù)測定3次。

1.4" 甲維鹽含量測定

甲維鹽含量采用三重四級桿液質(zhì)聯(lián)用儀測定。色譜條件：色譜柱Waters ACQUITY UPLC BEH C18（100.0 mm×2.1 mm，1.7 μm）；柱溫35 ℃，柱流量0.3 mL·min^-1，進(jìn)樣量2 μL；流動(dòng)相A為0.1%甲酸水，B為乙腈；流速0.3 mL·min^-1，運(yùn)行時(shí)間10 min。質(zhì)譜條件：正離子模式采集，ESI離子電源，MRM正離子掃描模式，霧化器和碰撞器均采用氮?dú)?，毛?xì)管電壓5.0 kV，擋板電壓700 V，離子源溫度105 ℃，脫溶劑氣體溫度為495 ℃，錐孔氣體流速72 L·h^-1，脫溶劑氣體流速300 L·h^-1；定量離子對和碰撞能量見表1。

2" 結(jié)果與分析

2.1" 甲維鹽在馬尾松側(cè)枝中的殘留動(dòng)態(tài)

對所選取的馬尾松采用三重四級桿液質(zhì)聯(lián)用法分別測定2%甲維鹽水乳劑注干后10、30、60、90、180 d的松樹枝條中甲維鹽的殘留量。結(jié)果如圖1所示，可以看出使用2%甲維鹽水乳劑注干后0～30 d，各側(cè)枝中甲維鹽含量處于上升趨勢，第30 d的殘留量最高；而在30 d后，隨著時(shí)間的推移，甲維鹽含量呈逐步遞減的趨勢。

2.2" 甲維鹽在不同胸徑的馬尾松側(cè)枝中殘留量比較

根據(jù)所檢測到的甲維鹽殘留量差異性，我們將所有樣本分為Ⅰ、Ⅱ兩組，其中Ⅰ組包含A、B、C號3株馬尾松，DBH均小于30 cm；Ⅱ組包含D、E、F號3株馬尾松，DBH均大于30 cm。Ⅰ組馬尾松側(cè)枝中檢測到的甲維鹽含量在10～30 d內(nèi)快速上升，由2.047±0.643 mg·kg^-1上升至2.598±0.554 mg·kg^-1，即在第30 d時(shí)檢測到最大殘留量2.598±0.554 mg·kg^-1；之后，甲維鹽殘留量逐漸減小，在180 d時(shí)最少，為 0.457±0.060 mg·kg^-1。Ⅱ組馬尾松側(cè)枝中檢測到的甲維鹽含量也在10～30 d內(nèi)快速上升，在第30 d時(shí)檢測到的殘留量最大，為0.049±0.012 mg·kg^-1；之后，甲維鹽殘留量逐漸減小，在180 d時(shí)最少，為0.011±0.003 mg·kg^-1。

樣本間進(jìn)行F檢驗(yàn)，樣本具有方差齊性。將Ⅰ組樣本中最高殘留量（第30 d）與最低殘留量（第180 d）進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，結(jié)果為t=6.657，p=0.003＜0.01，說明Ⅰ組樣本中最高殘留量與最低殘留量之間存在極顯著差異，且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。將Ⅱ組樣本中最高殘留量（第30 d）與最低殘留量（第180 d）進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，結(jié)果為t=5.339，p=0.006＜0.01，說明Ⅱ組樣本中最高殘留量與最低殘留量之間存在極顯著差異，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3" 討論與結(jié)論

3.1" 討論

3.1.1 甲維鹽殘留分析

甲維鹽注干施藥是一種較為成熟的技術(shù)，在國內(nèi)外有著大量的使用先例。Sousa等對感染了松材線蟲病的40年生海岸松樹Pinus pinaster樹體內(nèi)注射甲維鹽，從注射起后的26個(gè)月均能檢測到殘留[13]。在廣西柳州使用2%甲維鹽注干后顯示，在180 d內(nèi)馬尾松枝條均檢測到一定量的甲維鹽殘留，這與潘偉華等人的研究結(jié)果一致[14]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，0～30 d內(nèi)馬尾松將甲維鹽從主干不斷地向上部輸送，因此在側(cè)枝上檢測到的甲維鹽含量呈逐步上升趨勢，在第30 d時(shí)檢測到的甲維鹽殘留量最高；而在30 d后，檢測到的甲維鹽殘留量呈下降趨勢。

國內(nèi)試驗(yàn)均采用小徑材松樹進(jìn)行注干施藥后的甲維鹽含量分析，但是對于大徑材松樹的研究鮮有報(bào)道[15-16]。本研究基于水乳劑注干施藥后甲維鹽在不同胸徑馬尾松側(cè)枝中的殘留量，評估了其對不同胸徑馬尾松松材線蟲病的防治效果。具體來說，在胸徑較小的一組（Ⅰ組，平均DBH=24.7 cm）中，6 m高的側(cè)枝甲維鹽殘留量在180 d內(nèi)的變化范圍是從2.047±0.643 mg·kg^-1上升到2.598±0.554 mg·kg^-1，之后下降至0.457±0.060 mg·kg^-1。根據(jù)賈進(jìn)偉的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，甲維鹽對于松材線蟲具有明顯的毒殺效果，其24 h內(nèi)的LC50為0.23 mg·L^-1，LC90為0.75 mg·L^-1?；诖耍梢酝茢喑鍪褂?%甲維鹽水乳劑處理類似Ⅰ組（DBH＜30 cm）的馬尾松，在180 d內(nèi)能夠有效控制松材線蟲，其中對線蟲的毒殺作用超過50%的時(shí)間長達(dá)180 d，而達(dá)到90%毒殺效果的時(shí)間至少持續(xù)90 d。這一濃度下的甲維鹽顯示出明顯的防控效果，并且其有效性超過了180 d[11]。相比之下，在胸徑較大的一組（Ⅱ組，DBH=35.7 cm）中，6 m高的側(cè)枝甲維鹽殘留量的變化范圍是從0.020±0.005 mg·kg^-1上升至0.049±0.012 mg·kg^-1，30 d后開始下降，直至180 d時(shí)降至0.011±0.003 mg·kg^-1。根據(jù)賈進(jìn)偉的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，在0.05 mg·L^-1濃度下，24 h內(nèi)松材線蟲的死亡率僅為9.67%。這意味著，在180 d內(nèi)，使用相同濃度的甲維鹽水乳劑處理Ⅱ組的馬尾松，在大約30 d時(shí)對松材線蟲的毒殺效果僅能達(dá)到10%左右，而在其他時(shí)間段內(nèi)幾乎無法達(dá)到顯著的毒殺效果[11]。因此，對于胸徑較大的馬尾松（DBH＞30 cm），需要考慮提高施藥劑量，以確保更高效且持久的防控效果。

由于葉片、側(cè)枝對周圍的小氣候有一定的適應(yīng)性，單方位取樣對試驗(yàn)結(jié)果會(huì)有較大的影響[17]。本試驗(yàn)過程中采用的是不同方位的枝條等量混樣進(jìn)行測定，因此不同方位的馬尾松枝條可能會(huì)存在由于小氣候條件的不同而甲維鹽殘留量不同的現(xiàn)象。對此現(xiàn)象，在后續(xù)試驗(yàn)中我們可以將4個(gè)方位枝條中的甲維鹽殘留量分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，更精確地了解到甲維鹽在馬尾松樹體中的殘留情況。

3.1.2" 影響甲維鹽運(yùn)輸及殘留的因素

甲維鹽的運(yùn)輸受到松樹體內(nèi)松脂分泌的影響，而氣溫、降雨、土壤、地形因子等生態(tài)因素，以及樹高、胸徑等生長性狀都會(huì)影響松樹的產(chǎn)脂量。大量研究表明，馬尾松產(chǎn)脂與氣溫、胸徑有顯著的相關(guān)性；氣溫和胸徑越大，產(chǎn)脂量越多[18-21]。李長強(qiáng)等在首次注藥2年后的黑松不同部位中均檢測出甲維鹽殘留[6]；張欣偉等分別于1月、3月對東湖村和先山村注干施藥，發(fā)現(xiàn)10%甲維鹽顆粒劑防治效果顯著[9]。由于松樹樹脂會(huì)使甲維鹽產(chǎn)生滯后效應(yīng)，因此施藥時(shí)間應(yīng)選擇松脂分泌較低的時(shí)間段，故而選擇冬季施藥。當(dāng)馬尾松胸徑較大時(shí)，其松脂分泌旺盛，有可能影響了甲維鹽的運(yùn)輸。與本研究結(jié)果一致，甲維鹽在Ⅰ組（DBH＜30 cm）馬尾松體內(nèi)的傳導(dǎo)效率要遠(yuǎn)大于Ⅱ組（DBH＞30 cm）的馬尾松。多數(shù)研究表明，打孔注藥會(huì)對松材線蟲主要寄主松墨天牛（Monochamus alternatus）的種群數(shù)量產(chǎn)生影響[22-23]。松墨天牛若取食了含有甲維鹽的松樹枝條，會(huì)中毒死亡。有研究報(bào)道，柳州市松墨天牛從3月開始進(jìn)入羽化期，因此需在2月時(shí)進(jìn)行打孔注藥，能夠在松墨天牛發(fā)生初期影響其成蟲的種群動(dòng)態(tài)[24]。

3.2" 結(jié)論

樹干注藥是現(xiàn)代化防治病蟲害的一種新型、精準(zhǔn)、高效的施藥方式，同時(shí)也是目前防治松材線蟲病的一種不可或缺的方法[25]。本研究通過對廣西柳州市不同胸徑的馬尾松進(jìn)行甲維鹽注藥后殘留情況的檢測分析，發(fā)現(xiàn)在一定范圍內(nèi)，胸徑越大的馬尾松對甲維鹽的吸收量越小。馬尾松生長性狀與環(huán)境因子都會(huì)影響產(chǎn)脂量，間接影響了甲維鹽在馬尾松體內(nèi)的輸導(dǎo)效率。因此，在采用樹干注藥法防治松材線蟲病害時(shí)要充分考慮馬尾松的胸徑大小特征。

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（責(zé)任編輯：易" 婧）