用白僵菌治松林大小蠢的研究

一、立項背景及課題來源

外來害蟲紅脂大小蠹的入侵蔓延，已構成對我國天然森林生態系統中毀滅性的威脅。我們學校附近的山西省管涔山森林經營局水門林場，大片油松林也受到該蟲的侵害致死。

由于該蟲在松木樹皮內隱蔽為害，殺蟲藥劑和病菌很難穿透樹皮殺死害蟲。采取傳統防治方法可以暫時控制，但其造成的“3R”(殘留Residue，抗性Resistance，再猖獗Resurgence)問題，弊病很多。

于是我們確立課題，對紅脂大小蠹感染白僵菌和應用攜菌誘捕器防治進行研究，達到對該類害蟲的可持續控制，以期獲得顯著的社會、經濟、生態效益。

二、國內外研究現狀

紅脂大小蠹在北美屬于次期性蟲害，基本沒有特別嚴重的危害和種群暴發。而在我國紅脂大小蠹入侵以來，是一種攻擊性強的害蟲。主要危害健康的油松樹，由于侵害的隱蔽性，化學殺蟲劑很難穿透樹皮殺死害蟲，生物防治也很難接觸到蟲體，防治十分困難。

天敵對紅脂大小蠹均有較明顯的控制作用。但是，由于該蟲繁殖陜，密度大，尤其具有特別嚴重的危害性和種群暴發性，防治仍需要及時利用人工手段才能降低蟲口密度，達到有蟲不成災的程度。

通過對紅脂大小蠹貯菌器結構和攜帶病原菌機制的研究，尋求其生物防治的新方法和新途徑，并結合利用化學生態物質聚集信息索進行誘捕攜菌，讓其充分帶菌飛出，并感染同類或其他寄，主，以達到對該類害蟲的病原菌快速擴散。

解決樹木蛀干內部為害的害蟲，難以使病原菌接觸蟲體，防治效果弱，屬世界性難題。我們創新了紅脂大小蠹防治應用技術，這些研究和成果都未見有關報道，屬于原創。

三、研究目的和基本思路

1 目的:通過對紅脂大小蠹感染白僵菌和應用攜菌誘捕器進行防治的研究，充分了解紅脂大小蠹的生物學特性。從自然死亡的害蟲中采集、分離、鑒定病原菌，對低齡幼蟲的致病和侵染過程，以及自身的貯菌，帶菌感染方式進行研究，并針對該蟲信息素聚集效應，研制攜菌誘捕器，推廣到附近幾縣的油松受災區進行防治。

2 基本思路:要解決紅脂大小蠹生活隱蔽防治困難的難題，就要利用其生物學特性來創新防治應用技術。即利用信息素誘捕技術，結合新開發的適合北方低溫干旱地區白僵菌劑型為初次侵染源，讓其帶菌飛出感染其他紅脂大小蠹幼蟲和成蟲，提出了生物防治新方法和新思路。經林間實驗致死率達到87.25%。

五、主要成果和創新點

1 首次發現在晉西北水門林場入侵蛀干油松的最大害蟲紅脂大小蠢幼蟲存在致病性病原真菌，經鑒定為球孢自僵菌。

2 對紅脂大小蠹成蟲貯菌器、幼蟲感染白僵菌及侵染過程，進行了細致的掃描電鏡觀察。首次發現，該蟲體外貯菌器是攜帶和傳播菌種的主要媒介。還首次發現本菌株分生孢子以芽管的方式侵人幼蟲表皮，而且芽管在(0.42～6.1mm，平均長度為3.06mm)時即可發生穿透幼蟲表皮的行為，顯示該菌株具有高效毒性。

這為紅脂大小蠹成蟲攜菌感染以及白僵菌菌株與幼蟲之間的相互作用，提供了有力的證據。

3 攜菌誘捕器的研制和應用，充分利用信息素誘捕技術，結合新開發的適合北方低溫干旱地區白僵菌制劑為初次感染源，經林問實驗致死率達到87.25%，達到有蟲不成災的防治效果。

解決了常規施菌方法難以使病原菌接觸蛀干害蟲蟲體，防治效果弱的世界性難題。為該類害蟲生物防治提供了新方法和新思路。

六、研究內容與結果

1 球孢白僵茵鑒定及其生物學特性測定

2 球孢白僵菌對紅脂大小蠹低齡幼蟲的致病性測定以及木段接菌防治實驗

3 紅脂大小蠹成蟲貯菌器、帶菌后幼蟲侵染過程

4 攜菌誘捕器的研制及攜茵量、林間感染防治實驗

研制成功的攜菌誘捕器，目的就是使球孢白僵菌在紅脂大小蠹種群中快速擴散。把紅脂大小蠹誘集到集蟲器內，在其飛出過程中，身體上沾附大量病原菌后，再飛到林間通過其入侵、取食、繁殖等活動，將病原菌傳播給紅脂大小蠹幼蟲和成蟲等蛀干害蟲和其他害蟲。

七、應用情況及效益分析

1 經濟效益

據統計，2008年-2010年，對紅脂大小蠢嚴重入侵危害的山西5個縣(市、區)和1個省直國有林管理局油松林進行了有效防治，共挽回經濟損失360萬元，節約補植造林和管理等費用268萬元。項目總投入6萬元，投入與所挽回的損失比為1:105。其應用前景非常廣闊。

2 生態效益

油松不僅是重要的水源涵養、水土保持林，而且對于維護和調節氣候具有重要的生態功能。紅脂大小蠹入侵危害和蔓延趨勢的根本遏制，所產生的生態效益遠遠超過經濟效益。

尤其是應用攜菌誘捕器感染擴散病原菌防治技術，避免了過去化學防治帶來的殺傷天敵、污染環境等諸多弊病，生態效益非常顯著。

3 社會效益

紅脂大小蠹在山西5個縣(市、區)和1個省直國有林管理局的危害趨勢得到基本控制，其最大的社會效益就在于維護了全省多年來的林業建設成果，起到了保護森林資源、維護華北平原生態環境穩定的功能。

這對于保持當地和我國農、林業的可持續發展，維護我國社會經濟的穩定性有重要意義。

此外，通過該項研究，培養了我們熱愛科學、奉獻科技的精神，對于促進基礎課程與研究性學習相結合產生積極的影響。