生物技術(shù)在森林病蟲(chóng)害防治中應(yīng)用的優(yōu)化建議

摘要：森林生態(tài)系統(tǒng)與人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)、文化發(fā)展息息相關(guān)，卻由于以往管理較為粗獷，難以有效保護(hù)林木資源，破壞生態(tài)多樣性，無(wú)法抵御病蟲(chóng)害肆虐，結(jié)果是每年都需進(jìn)行防治工作，而病蟲(chóng)害卻頻繁復(fù)發(fā)，陷入惡性循環(huán)。為此，文章立足于生物技術(shù)開(kāi)展病蟲(chóng)害防治，簡(jiǎn)要分析生物天敵防治、生物農(nóng)藥防治、微生物防治、新型生物防治方法，以此為基礎(chǔ)，提出優(yōu)化建議，從而為相關(guān)工作者提供參考。關(guān)鍵詞：森林病蟲(chóng)害防治；生物技術(shù)；應(yīng)用引言“十四五”規(guī)劃中，堅(jiān)持山林水田湖草系統(tǒng)治理，提高生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)及穩(wěn)定能力，控制自然生態(tài)安全邊界，改善整體生態(tài)質(zhì)量，為美麗中國(guó)建設(shè)奠定生態(tài)基礎(chǔ)。森林作為維護(hù)陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要一環(huán)，為科學(xué)發(fā)展林業(yè)，不能忽視森林病蟲(chóng)害。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年由于森林病蟲(chóng)害造成林業(yè)損失超過(guò)1100億元，發(fā)生面積達(dá)1.78億畝。因此，森林發(fā)展中，必須加強(qiáng)病蟲(chóng)害防治，遵循“預(yù)防為主、綜合治理”原則，合理應(yīng)用生物技術(shù)，改善生態(tài)環(huán)境，減少植被損害。1生物防治技術(shù)概述生物防治技術(shù)是利用一種生物控制另一種生物的方法，利用生物種間關(guān)系，以一類或一種生物抑制另一類或另一種生物，包括以鳥(niǎo)治蟲(chóng)、以蟲(chóng)治蟲(chóng)、以菌治蟲(chóng)等，降低害蟲(chóng)、雜草等有害生物密度[1]。該技術(shù)作用如下：1.1持續(xù)治理病蟲(chóng)害。林業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量作為林業(yè)發(fā)展重要環(huán)節(jié)，以往多采取化學(xué)防治病蟲(chóng)害方法，不可避免出現(xiàn)農(nóng)藥殘留的情況，不僅會(huì)增加病蟲(chóng)害抗藥性，也會(huì)對(duì)周圍環(huán)境、林產(chǎn)品安全造成負(fù)面影響。通過(guò)減少化學(xué)藥劑用量，利用生物防治技術(shù)，如綠色防控、植保無(wú)人機(jī)等，有效減輕農(nóng)藥污染，有助于林業(yè)健康發(fā)展。1.2促進(jìn)林業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。生物技術(shù)作為一門(mén)新興的科學(xué)技術(shù)，需要完善設(shè)備、先進(jìn)技術(shù)予以支撐，將其引入林業(yè)工程中，能夠落實(shí)“科技興林”戰(zhàn)略，推動(dòng)林業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)林業(yè)“轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)”。1.3保護(hù)生態(tài)環(huán)境。現(xiàn)階段，森林農(nóng)藥用量居高不下，農(nóng)藥利用率卻僅約35%，主要是小型施藥機(jī)器會(huì)造成農(nóng)藥漏、滴、冒、跑等情況，滲漏至水體與土壤之中，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成影響。而森林病蟲(chóng)害防治采取生物技術(shù)，可減少農(nóng)藥用量，做好源頭控制工作，對(duì)保護(hù)林業(yè)生態(tài)安全意義重大。2生物技術(shù)在森林病蟲(chóng)害防治中的應(yīng)用2.1應(yīng)用原則2.1.1經(jīng)濟(jì)性森林病蟲(chóng)害防治中，要求人員了解病蟲(chóng)害情況，全面分析危害程度，制定科學(xué)防治方案，選擇恰當(dāng)防治方法。由于防治工作離不開(kāi)材料、設(shè)備等支持，需要把控防治成本，控制經(jīng)濟(jì)支出的同時(shí)，提高防治效果[2]。2.1.2環(huán)保性我國(guó)森林病蟲(chóng)害防治方法較多，部分防治方法卻會(huì)污染森林環(huán)境，應(yīng)遵循環(huán)保性原則，合理選用生物技術(shù)，減少環(huán)境影響基礎(chǔ)上，維持生態(tài)平衡，促進(jìn)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展。2.1.3針對(duì)性病蟲(chóng)害與樹(shù)木之間存在聯(lián)系，要求工作人員結(jié)合實(shí)際，深入了解病蟲(chóng)害，作出科學(xué)判斷，采取針對(duì)性生物技術(shù)，防治病蟲(chóng)害，保護(hù)林業(yè)環(huán)境，進(jìn)而恢復(fù)和治理生態(tài)環(huán)境。2.2生物天敵防治生物天敵是利用生物鏈制約關(guān)系，將害蟲(chóng)天敵引入森林之中，構(gòu)建益蟲(chóng)吃害蟲(chóng)的生物鏈，轉(zhuǎn)變?cè)杏泻ι?、有益生物?shù)量失衡情況，促進(jìn)森林健康發(fā)展。生物天敵防治技術(shù)應(yīng)用，可維護(hù)林業(yè)生態(tài)多樣性，對(duì)有害生物族群數(shù)量加以控制[3]。常見(jiàn)生物天敵技術(shù)有以鳥(niǎo)治蟲(chóng)、以蟲(chóng)治蟲(chóng)，需控制引進(jìn)害蟲(chóng)天敵的數(shù)量，注意選擇多種天敵種類，維系林區(qū)平衡。在以鳥(niǎo)治蟲(chóng)中，鳥(niǎo)類多食用昆蟲(chóng)，引進(jìn)啄木鳥(niǎo)等有益鳥(niǎo)類，可控制害蟲(chóng)數(shù)量，主要采取人工放飛、人工筑巢方式，選擇適應(yīng)力、繁殖力、捕捉力強(qiáng)的鳥(niǎo)類，確保林區(qū)益鳥(niǎo)有效生存。例如，防治松材線蟲(chóng)病害時(shí)，考慮松褐天牛作為病害主要傳播媒介，為減少中間寄主，采取以鳥(niǎo)治蟲(chóng)的方式，遏制病害蔓延。以胸徑約20cm的帶皮雜闊原木火杉木為鳥(niǎo)巢，將其鋸成長(zhǎng)60cm木段，縱向剖開(kāi)，內(nèi)部空腔，孔深45cm，孔徑12cm，空腔內(nèi)放入木屑密封，頂端訂薄木片與掛繩，將其懸掛在4m位置?！傍B(niǎo)巢”懸掛于松樹(shù)主樹(shù)干上，緊貼樹(shù)干捆綁，朝向以北、東南為主，背對(duì)風(fēng)向，確保巢內(nèi)溫度。懸掛密度3.3hm2/個(gè)，控制間距>160m，鐵絲固定鳥(niǎo)巢，紅油漆編號(hào)，記錄林班，GPS定位，吸引啄木鳥(niǎo)入住，防治害蟲(chóng)[4]。在以蟲(chóng)治蟲(chóng)中，每種害蟲(chóng)均有1種或多種昆蟲(chóng)天敵，利用該“益蟲(chóng)吃害蟲(chóng)”的生態(tài)現(xiàn)象，能夠構(gòu)建生物種群平衡關(guān)系，達(dá)到最佳控制害蟲(chóng)效果。例如，天牛蛹期或天牛低齡期釋放花絨寄甲、管氏腫腿蜂等天敵，釋放密度分別是667m2/400-600頭；舟蛾類害蟲(chóng)卵期釋放赤眼蜂約667m2/20000頭；美國(guó)白蛾、舟蛾的老熟幼蟲(chóng)期釋放周氏嚙小蜂667m2/25000頭，黑基嚙小蜂13000頭。害蟲(chóng)由于世代重疊，發(fā)育不整齊，采取錯(cuò)時(shí)釋放，分批次分時(shí)段釋放，達(dá)到最佳防治效果。生物天敵防治技術(shù)環(huán)保性與經(jīng)濟(jì)性較強(qiáng)，防治效果良好，廣泛用于森林病蟲(chóng)害防治。2.3生物農(nóng)藥防治生物農(nóng)藥相比化學(xué)農(nóng)藥，成分以生物活體及其代謝產(chǎn)物為主，安全性高，能夠長(zhǎng)期使用，避免害蟲(chóng)產(chǎn)生抗藥性。在生物農(nóng)藥使用中，同樣會(huì)污染土壤、大氣等，危害卻較輕，具有安全性強(qiáng)、污染低的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)提取物可將其分為真菌殺蟲(chóng)劑、細(xì)菌殺蟲(chóng)劑、病毒殺蟲(chóng)劑這幾種，取材廣泛，應(yīng)用前景良好。真菌殺蟲(chóng)劑內(nèi)分生孢子能夠附著在昆蟲(chóng)皮膚上，孢子吸水后可萌發(fā)芽管，形成附生孢，入侵昆蟲(chóng)體內(nèi)，蟲(chóng)體內(nèi)菌絲不斷繁殖，對(duì)其造成物理?yè)p害與病理變化，昆蟲(chóng)死亡[5]。此類殺蟲(chóng)劑較多，包括被毛孢屬、綠僵菌屬、邦孢霉屬、輪枝擬青霉屬、白僵菌屬等。例如，綠僵菌能夠防治白粉虱、木虱、薊馬、天牛、黃條跳甲、蠐螬、螻蛄等，接觸蟲(chóng)體后10個(gè)孢子害蟲(chóng)即可致病，停止取食危害，殺蟲(chóng)效果良好，不易被環(huán)境影響，對(duì)卵、成蟲(chóng)、幼蟲(chóng)均有效果。白僵菌包括布氏白僵菌、小球孢白僵菌、球孢白僵菌等，可防治蠐螬、蝗蟲(chóng)、蚜蟲(chóng)、葉蟬、飛虱等，接觸昆蟲(chóng)皮膚感染，或是經(jīng)呼吸道、消化道感染。細(xì)菌殺蟲(chóng)劑被昆蟲(chóng)攝入后，利用胃毒作用，將其吸收至腸壁，進(jìn)而融入血液與體腔，感染敗血癥，全身中毒死亡。常用細(xì)菌殺蟲(chóng)劑有蘇云金芽孢桿菌殺蟲(chóng)劑、洋蔥球莖病假單胞菌、鱗翅目枯草桿菌、放射性土壤桿菌、灰綠鏈霉菌、丁香假單孢菌、熒光假單孢菌等。例如，蘇云金芽孢桿菌殺蟲(chóng)劑能夠防治茶尺蠖、松毛蟲(chóng)、天幕毛蟲(chóng)、毒蛾、刺蛾等，生成外毒素與內(nèi)毒素，迫使害蟲(chóng)停止取食，由于饑餓死亡，抑制RNA聚合酶，約2天可達(dá)到效果，持效期1天，適用于害蟲(chóng)低齡期。病毒殺蟲(chóng)劑是以昆蟲(chóng)為宿主，且在宿主種群內(nèi)傳播流行的病毒，成分多是蛋白質(zhì)和核酸，無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，侵入昆蟲(chóng)后，宿主細(xì)胞內(nèi)核酸將復(fù)制病毒顆粒，產(chǎn)生諸多病毒粒子，導(dǎo)致昆蟲(chóng)細(xì)胞破裂死亡?，F(xiàn)階段，常用病毒殺蟲(chóng)劑有CPV、NPV、GV等。例如，NPV可防治落葉松尺蠖，病毒感染后復(fù)制增殖，充滿害蟲(chóng)各個(gè)身體部分，吞噬營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞，使得害蟲(chóng)化水死亡，且死后糞便、體液均包含病毒，通過(guò)害蟲(chóng)林間活動(dòng)擴(kuò)散傳播，致使害蟲(chóng)交叉感染，反復(fù)死亡、傳播擴(kuò)散，長(zhǎng)期遏制害蟲(chóng)。2.3微生物防治微生物防治病蟲(chóng)害是利用微生物及其代謝采取間接、直接等作用機(jī)理防治病蟲(chóng)害的方法。以植物病害而言，微生物防治原理是增強(qiáng)植物免疫力，提高植物抗病性；以害蟲(chóng)而言，微生物防治是以間接、直接等方式讓害蟲(chóng)死亡或喪失繁殖能力。該方法無(wú)殘留，不會(huì)危害人體健康與環(huán)境，能夠打造穩(wěn)定生態(tài)平衡，且病菌與害蟲(chóng)不會(huì)產(chǎn)生適應(yīng)性與抗藥性，成本較低，推廣及應(yīng)用價(jià)值較高[6]。例如，蒼蠅桿菌防治害蟲(chóng)時(shí)，可感染害蟲(chóng)幼蟲(chóng)，釋放毒素將其殺死進(jìn)行防治；三效菌為多功能微生物菌劑，可直接造成病原菌死亡，誘導(dǎo)植物增強(qiáng)抗病性，生成抗病物質(zhì)，防治植物病害；枯草芽孢桿菌防治土壤病害，可形成土壤抑菌環(huán)境?，F(xiàn)代林業(yè)愈發(fā)重視高效、安全、綠色技術(shù)，微生物防治環(huán)保性強(qiáng)，需加強(qiáng)微生物菌劑研發(fā)、物種控制、工藝優(yōu)化等。2.4新型生物防治2.4.1生物酶防治該技術(shù)可避免大規(guī)模病蟲(chóng)害在森林內(nèi)蔓延，有效預(yù)防病蟲(chóng)害，是利用科技手段將病蟲(chóng)害生命體征功能破壞，降低其繁殖能力，控制害蟲(chóng)數(shù)量。生物酶防治中，根據(jù)每個(gè)生物體內(nèi)酶物質(zhì)，利用蛋白質(zhì)酶抑制劑破壞害蟲(chóng)蛋白酶成分，抑制害蟲(chóng)新陳代謝，使其生長(zhǎng)發(fā)育受損、體征被干擾死亡。例如，多糖生物酶誘抗肽技術(shù)即可殺死林木病原體，修復(fù)林木內(nèi)部組織，增強(qiáng)林木免疫病蟲(chóng)害能力。2.4.2激素防治該技術(shù)是根據(jù)害蟲(chóng)外激素的性外激素對(duì)害蟲(chóng)生殖能力進(jìn)行干擾，人為將性外激素大量釋放，對(duì)雌雄蟲(chóng)定向能力加以破壞，阻礙交配活動(dòng)。或配合抓捕器，引誘害蟲(chóng)后集中捕殺。通過(guò)該技術(shù)能夠減緩害蟲(chóng)繁殖速度，降低發(fā)生病蟲(chóng)害幾率。例如，人工信息素誘殺，人為釋放動(dòng)物信號(hào)，或制造特殊物質(zhì)，害蟲(chóng)接收信號(hào)后召集同伴聚集殺死，需要采集雌雄害蟲(chóng)信息，利用技術(shù)手段傳輸信息至害蟲(chóng)群。植物誘殺是在林區(qū)內(nèi)種植可誘殺害蟲(chóng)植物，達(dá)到保護(hù)林木、誘殺害蟲(chóng)效果，如誘餌樹(shù)、捕蠅草等能夠捕食楊干象、毛毛蟲(chóng)、蚜蟲(chóng)、桑天牛等害蟲(chóng)。3生物技術(shù)在森林病蟲(chóng)害防治中的優(yōu)化建議3.1轉(zhuǎn)變防治觀念在社會(huì)發(fā)展下，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到人與自然和諧共處的重要性，需要推動(dòng)森林可持續(xù)發(fā)展，以了解整體森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能為前提，不對(duì)其造成破壞為基礎(chǔ)，利用多樣生態(tài)技術(shù)，調(diào)節(jié)森林系統(tǒng)，提高防治效果。該環(huán)節(jié)中，強(qiáng)調(diào)“森林植物-病蟲(chóng)害-天敵關(guān)系”的條件關(guān)系，發(fā)揮森林生物資源，推動(dòng)森林發(fā)展，要求保護(hù)整體森林系統(tǒng)，不僅局限于森林植物。為此，保護(hù)區(qū)人員一方面需履行崗位職責(zé)，樹(shù)立責(zé)任意識(shí)，轉(zhuǎn)變防治病蟲(chóng)害觀念，根據(jù)國(guó)家及地方政府防治要求，保證工作態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真，如果防治手段作用不明顯，需立即上報(bào)、及時(shí)調(diào)整，采取針對(duì)性方法防控。同時(shí)，日常工作中，工作人員應(yīng)樹(shù)立終身學(xué)習(xí)理念，適應(yīng)病蟲(chóng)害防治趨勢(shì)。另一方面，林業(yè)主體與保護(hù)區(qū)主體需明確生物技術(shù)價(jià)值，逐漸減少藥劑使用，引進(jìn)生物防治方法，減輕林業(yè)破壞，以免害蟲(chóng)病菌形成抗藥性，增強(qiáng)防治效果。3.2注重林區(qū)規(guī)劃國(guó)家提倡植樹(shù)造林，但造林不當(dāng)卻會(huì)引發(fā)病蟲(chóng)害，必須優(yōu)化林區(qū)設(shè)計(jì)，造林環(huán)節(jié)融入防治病蟲(chóng)害技術(shù)，強(qiáng)化林區(qū)建設(shè)。在造林過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，遵循適地適樹(shù)原則，保證多樣化林木品種，避免過(guò)于單一的林業(yè)生態(tài)，提高林區(qū)自我修復(fù)能力，確保林木品種互不干擾，做到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，豐富林區(qū)生物環(huán)境。林區(qū)通過(guò)合理規(guī)劃，精細(xì)化整地，配合有機(jī)肥料，可保障林木種植后吸收養(yǎng)分，提高林木成活率。還可采取恰當(dāng)選種、灌溉、耕種方法，保證林木健康成長(zhǎng)基礎(chǔ)上，減少發(fā)生病蟲(chóng)害幾率。此過(guò)程中，苗木種源不僅由當(dāng)?shù)孛缙怨?yīng)，也會(huì)從其他地區(qū)、國(guó)家調(diào)入，為保證苗木不攜帶有害生物，嚴(yán)格執(zhí)行林木種苗檢疫工作，職能部門(mén)對(duì)于外來(lái)苗木嚴(yán)格抽樣檢驗(yàn)，為苗木供應(yīng)方發(fā)放申請(qǐng)檢疫文件，檢疫合格后進(jìn)行苗木調(diào)運(yùn)。為降低病蟲(chóng)害的不利影響，對(duì)苗木檢疫嚴(yán)格管控，遏制有害生物傳播，提高栽種成活率。3.3推動(dòng)生物技術(shù)發(fā)展3.3.1微生物藥劑生物防治技術(shù)中，生物體與微生物工序應(yīng)用廣泛，防治病蟲(chóng)害，利用微生物制劑，使得真菌、細(xì)菌進(jìn)入害蟲(chóng)體內(nèi)，以病原微生物人工培養(yǎng)為例，制作成微生物農(nóng)藥，將其噴灑至林間。微生物藥劑防治病蟲(chóng)害的同時(shí)，也能利用微生物分解，促進(jìn)苗木生長(zhǎng)，通過(guò)以菌治菌、以菌治蟲(chóng)方法，克服農(nóng)藥危害。但是，微生物制劑盡管研發(fā)多年，卻仍有不足，存在見(jiàn)效慢的情況，導(dǎo)致部分林農(nóng)產(chǎn)生誤解，認(rèn)為藥劑缺乏作用，應(yīng)用不足，需加強(qiáng)推廣。3.3.2高濃度菌劑林業(yè)病蟲(chóng)害防治中，考慮生物制劑改善林業(yè)化學(xué)元素與微量元素，以高濃度菌劑為例，產(chǎn)品成分有效活菌數(shù)、有機(jī)質(zhì)、微量元素、微生物代謝物等，能夠解決林業(yè)微生物活菌與化肥共生，及病蟲(chóng)害造成樹(shù)木死亡問(wèn)題。3.4建立監(jiān)測(cè)體系在林業(yè)病蟲(chóng)害防治中，應(yīng)當(dāng)構(gòu)建監(jiān)測(cè)預(yù)警體系，確定病蟲(chóng)害分布、發(fā)生規(guī)律，選擇恰當(dāng)?shù)姆乐畏椒ā?.4.1構(gòu)建預(yù)警體系。林業(yè)發(fā)生重大病蟲(chóng)害通常是預(yù)警體系不足造成，為防治病蟲(chóng)害，林業(yè)部門(mén)應(yīng)發(fā)揮自身作用，組織國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理中心及相關(guān)部門(mén)，構(gòu)建預(yù)警體系，對(duì)引進(jìn)項(xiàng)目、林木苗木及防治病蟲(chóng)害防治等做好審批工作，強(qiáng)化日常決策。還可研發(fā)病蟲(chóng)情智能測(cè)報(bào)系統(tǒng)，為防治病蟲(chóng)害提供數(shù)據(jù)支持。3.4.2加強(qiáng)監(jiān)測(cè)職能，開(kāi)展日?；芸嘏c常態(tài)化監(jiān)測(cè)，以監(jiān)測(cè)為日常，基于監(jiān)測(cè)結(jié)果，確定病蟲(chóng)害成因，及其可能的危害等，為病蟲(chóng)害大規(guī)模防控夯實(shí)基礎(chǔ)。特別是實(shí)際工作中，應(yīng)遵循多層次原則，構(gòu)建監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，