林業發展期間面臨著來自病蟲害的諸多挑戰,若不及時進行防治,對林木產生的破壞與帶來的損失難以估量。而長期采用農藥防治手段,不僅會導致病蟲害出現抗藥性增強的情況,也會破壞周邊的生態環境,對林業可持續發展極為不利。若能采用合適的生物技術,則可在保證病蟲害防治效果的同時,消除防治工作對環境帶來的影響。尤其是近年來,生物技術的持續更新與完善使其在林業發展期間的應用頻率日益增加。為此,開展對生物技術在林木病蟲害防治中的應用分析,具有極為重要的現實意義。
1林木病蟲害的主要類型
1.1林木病害分類及其影響
1.1.1侵染性病害
這類病害由真菌、細菌、病毒、寄生性種子植物、線蟲等生物因素引起。其具有傳染性,能在林木間迅速傳播,對林木健康構成重大威脅。其中,真菌病害最為常見,約占林木病害的 80%[1] 例如,桉樹焦枯病、油茶炭疽病等,這些病害由特定的病原菌引起,通過風雨、昆蟲等媒介傳播,導致林木出現葉片枯黃、枝干腐爛等癥狀,嚴重時甚至導致林木死亡。
1.1.2非侵染性病害
這類病害由不適于林木正常生長的水分、溫度、光照、營養物質、空氣污染等非生物因素引起。其不具有傳染性,但同樣會對林木健康造成嚴重影響。例如,黃化病就是一種典型的非侵染性病害,其可能是由土攘鹽堿度過高、土壤瘠薄或缺乏必要的營養元素等因素引起的,導致林木出現葉片黃化、生長受阻等癥狀。衰退病屬于一種自然死亡過程,但其是由一系列生物和非生物因素的綜合作用導致的。衰退病會使林木生長勢和生長潛能顯著下降,最終導致林木死亡。雖然衰退病的發生是一種自然過程,但通過改善林木生長環境和加強管理等措施,可以延緩或減輕其影響。
1.2林木蟲害分類及其危害
1.2.1根部害蟲
這類害蟲主要危害林木的根部,通過蛀蝕或啃噬根部來危害林木。例如,金龜子(躋螬)就是一種常見的根部害蟲,其隨土壤溫度升降作季節性上下移動,并在春季羽化后危害林木根部,導致林木生長不良或死亡。
1.2.2干部害蟲
這類害蟲主要危害林木的樹干部分,通過蛀蝕樹干來危害林木。其可能導致林木空心、折斷或死亡。例如,桉蝙蛾就是一種典型的干部害蟲,其幼蟲在被害樹蛀道內越冬,并在春季羽化后危害樹干,對林木造成極大威脅。
1.2.3枝梢害蟲
這類害蟲主要危害林木的枝梢部分,通過啃噬或吸取枝梢汁液來危害林木。其可能導致林木生長受阻、枝條枯死等癥狀。例如,某些種類的蚜蟲和食心蟲就是常見的枝梢害蟲,其可能危害林木的嫩梢和果實,影響林木的正常生長和發育。
1.2.4葉部害蟲
這類害蟲主要危害林木的葉片部分,通過啃噬或吸取葉片汁液來危害林木。其可能導致林木葉片缺失、光合作用減弱、生長受阻等癥狀。例如,油桐尺蠖就是一種典型的葉部害蟲,其幼蟲咬食葉片或嫩枝皮層和果實,嚴重時可能導致整株枯死。
2林木病蟲害的發生原因
2.1氣候變遷與林木病蟲害
近年來,全球氣候變暖趨勢明顯,導致冬季氣溫偏高,形成了所謂的“暖冬”現象。同時,溫度和濕度的變化也直接影響害蟲的繁殖和擴散速度,以及林木的生長狀況和抗蟲害能力。例如,連續干旱可能導致林木生長不良,從而降低其對害蟲的抵御能力;而冬季偏暖則可能使害蟲順利越冬,為來年病蟲害的暴發埋下隱患。
2.2生態環境與林木病蟲害
不合理的林分結構,如人工林面積過大、混交林比重過小,會加劇病蟲害的發生。這是因為單一的林分結構為害蟲提供了豐富的食物來源,同時缺乏天敵的制約,使得害蟲數量迅速增長。此外,生態環境的脆弱性也是導致病蟲害頻發的重要原因。當森林生態系統功能低下、自我調控能力減弱時,病蟲害的發生概率就會大大增加。例如,過度采伐導致的天然林退化為疏林地,會顯著降低林分的自控能力,從而加劇病蟲害的威脅。
2.3人為活動與林木病蟲害
一方面,防治手段的滯后和防治投入的不足限制了病蟲害防治的效果。這可能是由缺乏先進的防治技術、設備或資金等原因造成的。另一方面,檢疫工作的松懈也可能導致外來有害生物的入侵和傳播。隨著經濟和貿易活動的頻繁發生,其間外來林業有害生物的入境概率增加。如果檢疫工作不嚴格,這些外來有害生物就可能在新林區定居并擴散,對當地林木構成嚴重威脅。此外,農藥的濫用也是導致病蟲害頻發的人為因素之一。傳統的化學防治方法雖然見效快,但長期使用會導致害蟲抗藥性增強,且可能殺害天敵、污染環境。
2.4生物因素與林木病蟲害
病原物,如真菌、細菌、病毒等生物因素,在適宜的條件下會大量繁殖并侵染林木,導致病害的發生。這些病原物可能通過風雨、昆蟲等媒介傳播,對林木健康構成威脅。同時,害蟲也是導致林木蟲害的主要因素。其通過啃食林木的根、干、枝、葉等部位來危害林木的健康和生長。害蟲繁殖速度快,適應能力強,且往往具有群聚性,這使其能夠在短時間內對林木造成大量損害。
3生物技術應用于林木病蟲害防治的重要意義
3.1生態環境保護與修復
通過減少化學農藥的使用,生物技術降低了對環境的污染,保護了土壤、水源和空氣的質量。此外,天敵昆蟲和病原微生物等生物因子的引入,還能促進林間生物多樣性的增加,提高生態系統的自我修復能力。這種以生物防治為核心的病蟲害防治策略,有助于構建更加健康、穩定的森林生態系統,為林業的可持續發展提供有力保障。
3.2助推林業可持續發展
通過減少化學農藥的使用,生物技術降低了林業生產對環境的負面影響,符合綠色、環保的林業發展理念。同時,生物技術的應用還能促進林業產業結構的調整和優化,推動林業向更加高效、環保的方向發展。例如,通過培育和推廣天敵昆蟲、病原微生物等生物防治產品,可以形成新的林業經濟增長點,為林業的可持續發展注入新的活力。
3.3經濟效益與防治效率的提升
與傳統的化學防治方法相比,生物技術具有更低的防治成本。通過減少化學農藥的使用量和次數,生物技術降低了防治成本,提高了防治效率。同時,生物技術的應用還能促進林業相關產業的發展,如天敵昆蟲的繁育、病原微生物的提取等,為林業經濟帶來新的增長點。
4生物技術在林木病蟲害防治中的應用要點分析
4.1基于病原物弱毒侵染開展生物防治
在林木病蟲害防治領域,采用病原物的弱毒株系進行侵染作為一種創新的生物防治策略,展現出了顯著的生態效益與防治效果。這一策略巧妙地利用了生物間的相互作用原理,即通過在適宜條件下引入弱毒株系,巧妙地激發林木自身的抗病防御機制,使其在面對強毒株系時能夠展現出更強的抵抗力。
相較于傳統的化學農藥防治方法,弱毒侵染技術具有諸多優勢。首先,其顯著減少了化學物質的依賴,避免了因大量使用化學農藥而造成環境污染問題。這對于保護生態環境、維護生物多樣性以及促進生態平衡具有重要意義。其次,弱毒侵染技術更符合可持續發展的理念,其倡導的是通過自然生物手段來解決病蟲害問題,而非依賴化學物質的短暫控制。這種方法的長期應用有助于構建一個更加健康、穩定的森林生態系統。該技術的關鍵在于精準篩選弱毒株系,這需要科研人員對病原物的生物學特性有深入的了解,以確保所選弱毒株系既能有效激發林木的抗病性,又不會對林木本身造成過度傷害。同時,明確弱毒株系的侵染條件與方式也至關重要,這涉及侵染時間、侵染部位、侵染濃度等多個方面,都需要經過嚴格的試驗和驗證。在實施弱毒侵染策略的過程中,應持續監測防治效果。通過定期觀察林木的生長狀況、病蟲害發生情況等指標,可以及時發現并調整策略中的不足之處。例如,如果發現弱毒株系的侵染效果不理想,或者對林木造成了不可接受的傷害,就需要考慮更換弱毒株系或調整侵染條件。此外,隨著環境條件的變化和病蟲害種群動態的變化,防治策略也需要適時調整,以確保長期的防治效益。
4.2基于生物技術進行林木抗性育種
生物技術為林木抗性育種領域帶來了革命性的突破,開辟了一條全新的、高效且可持續的發展路徑。借助基因編輯、轉基因等現代生物技術的強大工具,科學家們得以深入林木的遺傳密碼,精準地對其遺傳物質進行定向改造,從而培育出一系列具備卓越抗病蟲害能力的新品種5。這些新品種林木在生長過程中展現出了對病蟲害的強大抵抗力,顯著減少了病蟲害對林木健康生長的威脅,進而大幅度降低了病蟲害防治的成本,提升了林木的生長質量和最終產量。
抗性育種的成功實施要求科研人員對林木的遺傳特性和病蟲害的致病機理有深入而全面的了解,這意味著在進行遺傳改造之前,需要開展詳盡的遺傳學研究,明確林木的遺傳背景、關鍵抗性基因及其調控機制。同時,對病蟲害的致病機理也要有深入探究,了解病蟲害如何侵染林木、破壞其生理機能,以及林木如何響應這些侵染并嘗試抵抗。只有在此基礎上,才能確保通過生物技術手段培育出的新品種,在獲得抗性的同時,不會犧牲其優良的生長特性和遺傳穩定性。此外,需要將經過生物技術改造的新品種林木種植于真實的田間環境中,觀察其在自然條件下的生長表現、抗病蟲害能力以及產量等關鍵指標。這一過程不僅有助于驗證新品種的適應性,還能及時發現并解決可能存在的問題,如生長異常、抗性減弱等。此外,長期評估也是必不可少的,因為病蟲害的種群動態和致病性可能會隨時間發生變化,新品種林木的抗性也需要經過時間的考驗才能得以確認。而田間試驗和長期評估的結果,為新品種林木的推廣應用提供了堅實的科學依據。只有當新品種在田間試驗中表現出色,且經過長期評估確認其抗性和生長穩定性后,才能考慮將其大規模推廣應用于林業生產中。
4.3針對無毒苗木與昆蟲進行病原保藏
通過精心設計的飼養和繁殖計劃,可以大量獲取這些病原物,為生物防治提供源源不斷的資源。這種資源的可持續利用,不僅有助于降低病蟲害防治的成本,還減少了對化學農藥的依賴,促進了生態平衡的保護。該技術要求在保存和繁殖病原物時,需要嚴格控制環境條件。這包括溫度、濕度、光照、營養供應等多個方面,以確保病原物能夠保持其原有的生物活性和遺傳穩定性。同時,為了防止病原物的變異和擴散,還需要采取一系列的安全措施,如設立隔離區、定期檢測病原物的遺傳特性等。而為了進一步提高病原物的利用效率,還需要建立病原物資源庫。這一資源庫不僅用于長期保存各種病原物,還便于根據需要進行高效的篩選和利用。通過建立和完善資源庫的管理體系,可以確保病原物的保存質量,同時提高其在生物防治中的應用效率。當面對不同的病蟲害問題時,能夠迅速從資源庫中獲取合適的病原物,為生物防治提供有力的支持。
4.4對園林中的害蟲天敵進行保護與利用
4.4.1提供適宜的棲息環境
這意味著應在園林中設置生態友好的棲息地,如保留或種植天敵昆蟲喜好的植被,提供隱蔽的棲息場所,以及保持水源的清潔與充足。這些措施有助于吸引天敵昆蟲前來定居,并促進其繁殖與生存。
4.4.2種植天敵昆蟲的蜜源植物
蜜源植物不僅能夠為天敵昆蟲提供豐富的食物來源,還能吸引其前來采食,從而增加園林中天敵昆蟲的數量。同時,蜜源植物的種植還有助于提升園林的生態多樣性,為天敵昆蟲提供更多的生態位和生存空間。
4.4.3減少化學農藥的干擾
例如,可采用生物防治、物理防治等綠色防控手段來替代化學農藥。這不僅有助于保護天敵昆蟲,還能降低環境污染,提升園林的整體生態效益。
4.4.4天敵昆蟲的繁殖和釋放
通過人工繁殖天敵昆蟲,可以大量增加其數量,并通過合理的釋放策略將其分布到園林的各個角落。這樣不僅可以更有效地控制害蟲數量,還能保護林木健康生長,提升園林的觀賞價值和生態價值。
4.4.5加強天敵昆蟲的監測和研究
林業人員需要深入了解天敵昆蟲的生態習性和分布規律,掌握其繁殖周期、遷徙路徑以及與其他生物之間的相互關系。這些研究成果可以為制定更科學的保護和利用策略提供有力依據,幫助更好地利用天敵昆蟲進行生物防治。
綜上所述,借助生物降低病害、蟲害的病原數量,是生物病蟲害防治技術的主要應用目的,同時不會對林木造成破壞,存在著成本低、效果好等諸多技術應用優勢。為此,作為林業人員,應強調生物技術應用的重要性,并需要從育種、弱毒侵染等角度出發,制定并及時落實防治方案,進而為我國林業的可持續發展奠定堅實基礎。
參考文獻:
[1]梁海霞,梁海麗.農業種植中常見病蟲害的發生與防治[J].農業開發與裝備,2024(12):177-179.
[2]呂瑞.生物防治技術在園林植保中的應用[J].山西林業,2024(6):52-53.
[3]董春陽,李慧,張景媛.園林觀賞樹木栽培管理與病蟲害防治技術研究[J].新農民,2024(36):97-99.
[4]劉春霞.新時期生物防治技術在甘肅天水市林木病蟲害防治中的應用分析[J].河北農機,2023(17):139-141.
[5]殷紅燕.生物技術在林木病蟲害防治中的應用研究[J].林業勘查設計,2023,52(1):74-78.