生物技術在林木病蟲害防治中的應用

鄧 濤，趙 攀，李 靖

（江西省林業科學院，江西南昌 330032）

生物技術主要是應用自然科學、工程學原理，以動植物和微生物為反應器，對物料進行加工，以實現產品質量提升的一種現代化技術。目前，專家與學者對生物技術的研究，主要集中在對森林、果木等病蟲害的防治領域。近年來，我國的森林覆蓋面積逐年增加，林業建設效果立竿見影，但隨之而來的林業病蟲害卻讓人措手不及。病蟲害嚴重威脅林木健康生長，需要進一步強化生物技術研究與應用，打造成熟的林木病蟲害防治體系。

1 林木病蟲害產生的原因

林木結構單一是誘發病蟲害的首要因素。隨著植樹造林綠化戰略的推進，我國森林的面積得以擴大，但人工林結構單一，缺乏完善的生態系統，這導致林木整體抵御病蟲害的能力較差，為病蟲害發生埋下隱患［1］。另外，全球氣候變化增加了病蟲害暴發的概率。近年來，全球氣候惡化趨勢明顯，這不僅會影響林木長勢，同時也提高了部分病蟲害（如越冬害蟲）的成活率。病原菌數量增加導致林木病蟲害大范圍蔓延。真菌、細菌、病毒等具有較大的侵染性，對健康林木進行大范圍侵染，導致健康林木在短時間內感染病蟲害。若病蟲害防治方法運用不當，真菌、病毒等病原菌數量持續增多，且抗藥性提升，會間接導致林木病蟲害的發生。

2 生物技術在林木病蟲害防治中的應用優勢

傳統的林木病蟲害防治方法主要是化學法，這種方法雖然具有殺蟲見效快、效率高等優點，但長期使用會促使部分病蟲害對同類藥劑產生抗藥性，繼而導致藥劑對該類病蟲害的防治效果大大降低［2］。此外，長期使用化學藥劑會對環境和生態產生一定的負面影響，而采用生物技術進行病蟲害防治則能有效規避以上缺陷，在提高防治效果的同時盡可能減少對環境的破壞。生物技術具有較高的生態效益價值。與化學防治法不同，生物技術在運用的過程中，不僅不會對區域內其他動物、植物群落、水域等產生不利影響，更不會影響整個生態系統的平衡，其生態效益價值顯著。生物技術還具有病蟲害防治效果好、效果持續時間長等優勢。利用昆蟲天敵防治、生物酶防治、生物農藥防治等方式進行林木病蟲害防治，能達到良好的防治效果，長期使用還能促進林區生物鏈及防治群體構建，形成病蟲害長效防治機制。

3 生物技術在林木病蟲害防治中的具體應用

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）使細菌、真菌等進入害蟲體內，以達到消滅害蟲的目的［3］。將微生物制劑噴施至樹葉，當害蟲蠶食樹葉時，細菌、真菌等便會隨著葉片進入害蟲體內，并在害蟲體內進行迅速繁殖，直至將其殺死。在林木病蟲害防治中，白僵菌、蘇云金桿菌、病毒殺蟲劑等是較為常見的活性益生菌類型，這些活性益生菌在防治松毛蟲、松天牛、白蛾、柳天蛾等一些害蟲時十分有效，且不會對人體產生危害。

目前白僵菌在防治林木病蟲害時最為常見，但該菌類對林業環境的要求較高，如果林區環境未達到相應指標的要求，白僵菌的防治效果將大受影響。例如，森林濕度超過90%，且溫度保持在18～25 ℃，白僵菌才能有效殺死害蟲，不滿足這一條件，白僵菌的效果將無法發揮。因此，在進行病蟲害防治時，應根據林區環境特征選擇合適的菌類進行微生物防治，以確保防治效果。蘇云金桿菌能產生大量毒素，這些毒素可麻痹害蟲腸道，使其不能有效活動或正常進食，在這一過程中，其他微生物會大量進入害蟲血腔內，加速害蟲的死亡。在使用蘇云金桿菌時，為保證藥劑的質量，國家相關質檢部門要嚴格檢查，剔除質量不合格藥劑，防止其流入市場，確保藥劑在病蟲害防治時可發揮效用。

3.2 生物農藥防治

為解決化學農藥毒性大、易殘留、環保指數低的問題，可在生物防治中運用生物農藥［4］。生物農藥的類型較多，一般包括植物性農藥、微生物活性農藥、動物性農藥等多種類型。相較于普通的農藥，生物農藥的毒性極低，危害性不大，不僅不會威脅人、動物的生命健康，而且不會威脅一些天敵生物的生存，能很好地維持生態平衡。另外，從病蟲害防治藥效上來說，生物農藥的防治效果并不遜色于一般農藥，故其在病蟲害防治領域備受青睞。

新時期，生物農藥在林木病蟲害防治領域得到了廣泛普及。相關實踐研究表明，生物農藥防治技術可高效殺滅害蟲，并且對環境不構成威脅與破壞，但在使用生物農藥進行防治時，為保證其效果，需要關注林區的溫度、濕度、天氣等因素，并結合這些因素進行生物農藥的實施。1）噴施農藥的溫度需保持在20 ℃以上。在生物農藥的活性成分中，蛋白質晶體、芽孢不可或缺，這些成分對溫度極為敏感。如果溫度達不到相應要求，不僅蛋白質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藥噴施的溫度條件。2）生物農藥藥效受林區濕度、天氣影響。一般來說，早上或晚上實施粉狀菌類農藥濕度最好，藥效也能達到最佳發揮效果。生物農藥實施應避開降雨天氣，以免生物農藥菌液受雨水沖蝕而失去藥效。

3.3 生物酶防治

每一個生物體內都存在酶這一物質，能有效維持生物的新陳代謝活動，確保生物正常生長。在林木病蟲害防治過程中，可采用生物酶防治技術（一般是利用蛋白酶抑制劑）來破壞害蟲體內的蛋白酶成分，以此來抑制林木害蟲的正常新陳代謝活動，使害蟲因生命體征被干擾、生長發育受損而死亡。在林業發展中，生物酶防治技術目前已經得到廣泛應用，其效果也較為顯著。為了充分發揮生物酶的病蟲害防治效果，相關人員要加強生物酶技術在林業發展實踐中的應用研究，并將其通過多種方式應用于林業的發展。例如，多糖生物酶誘抗肽技術可加強生物酶的生產，對林木植物的內部組織進行修復，盡快殺死林木植物內的病原體，提高其對病蟲害的免疫力，是利用生物酶技術進行林木病蟲害防治的一種有效手段［5］。

3.4 病蟲害天敵防治

病蟲害天敵防治法又稱以蟲治蟲法，能有效防治林木病蟲害。自然界中的動植物都處于一定的食物鏈中，通過將捕食害蟲的益蟲引入食物鏈，不僅可對害蟲進行防治，還能促進整個林區生態的平衡發展，繼而形成一種對害蟲進行長期控制消殺的局面。為了確保以蟲治蟲方法的防治效果，工作人員應根據林區內林木病蟲害的類型、特點及林業氣候條件等，合理選擇病蟲害的天敵。

1）天敵昆蟲繁殖能力要強、產卵量要大、交配率要高。為抑制林區內害蟲的發展，必須盡快形成一種天敵昆蟲種群，讓天敵昆蟲以絕對性的數量、規模優勢來對抗害蟲。在選擇昆蟲天敵時，較強的繁殖力、較大的產卵量等是必然要求。2）天敵昆蟲的搜索力要強。搜索能力強的天敵昆蟲能盡快確定害蟲的位置，并在較短的時間內展開對害蟲的搜捕與消殺。例如，針對松毛蟲這一頑固型的林木蟲害，可引入相當數量的赤眼蜂、寄生蠅等這些天敵昆蟲，這些天敵昆蟲的捕食能力極強，可迅速對松毛蟲等相關的害蟲展開捕殺，以降低林區害蟲的總基數。3）引入天敵昆蟲要先調查后引入。在實際工作中，工作人員要先對林區的病蟲害類型、基數、天敵昆蟲等進行研究，有針對性地引入螳螂、寄生蠅、瓢蟲等益蟲，以增加林區益蟲的數量，用于病蟲害防治。值得注意的是，益蟲的引入應適度適量，避免因益蟲過多引入導致生態失衡。

3.5 人工誘殺技術防治

人工誘殺能有效降低林木病蟲害發生概率。人工誘殺主要有以下2 種手段。1）植物誘殺。植物誘殺即在林區內種植一些能誘殺害蟲的植物，以達到誘殺害蟲、保護林木的目的。例如捕蠅草、誘餌樹等是常見的害蟲誘殺植物，在林木病蟲害防治中，工作人員可在林區病蟲害發生較為嚴重的地區種植這些植物，以達到對蚜蟲、毛毛蟲、楊干象及桑天牛等害蟲的捕食。2）人工信息素誘殺。人工信息素誘殺就是人為地釋放某類動物的信號，或者人為制造某類特殊物質，使害蟲在收到信號后相互召集同伴，待害蟲大量聚集在一起后，工作人員可將其集中殺死。由于這一技術的應用需要采集雌雄害蟲的相關信息，并運用技術手段將這些信息傳輸給害蟲群，因而難度較大，技術尚不成熟，有待進一步研究。

4 結語

受諸多因素影響，近年來我國林木病蟲害發生率逐年增加，病蟲害類型也日趨多樣化，這已嚴重威脅到我國林業的可持續發展。生物技術是一種區別于化學防治的新型病蟲害防治方法，其具有效果顯著、效果持續時間長、環境污染小等顯著優勢。為充分發揮生物技術的獨特優勢，要對生物技術進行系統研究，并根據林業發展的實際情況選用科學的生物技術防治方法，提高林木病蟲害防治效果，以切實推進我國林業的生態化發展。