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突破松褐天牛防治壁垒:中国针对Hylurgus ligniperda的创新防控策略研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月30日 来源:Ecotoxicology and Environmental Safety 6.2
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为应对检疫性害虫Hylurgus ligniperda在中国森林中的爆发性扩散,研究人员通过室内毒力筛选和半田间试验,发现高效氯氰菊酯(β-cypermethrin)、溴氰菊酯(deltamethrin)等药剂对成虫具有显著致死效果,其中溴氰菊酯EC制剂在1000 mg L?1浓度下7天致死率达100%,颗粒剂(GR)在雨季/非雨季交替使用可延缓抗药性。该研究为制定差异化应急防控方案提供理论依据。
松褐天牛(Hylurgus ligniperda)作为近年来入侵中国山东烟台等地的检疫性害虫,其独特的生物学特性给防治带来巨大挑战。这种隐蔽性极强的害虫能穿透土壤直接危害树木根系,在寄主形成层内完成整个生活史,常规防治手段难以奏效。更严峻的是,该虫已导致沿海防护林大量黑松(Pinus thunbergii)死亡,且扩散态势持续加剧。面对这一生态威胁,烟台市的研究团队开展了一项创新性研究,系统评估了18种杀虫剂对不同虫态的毒力差异,并首次建立了针对该虫的田间应急防控技术体系,相关成果发表在环境健康领域权威期刊《Ecotoxicology and Environmental Safety》。
研究团队采用室内毒力测定结合半田间模拟实验的技术路线,重点运用了:(1)多浓度梯度(125-4000 mg L?1)的浸渍法毒力筛选;(2)定制圆柱瓶装置的土壤渗透模拟系统;(3)解毒酶(GST/CYP450/CarE)与保护酶(SOD/CAT/POD)活性动态监测;(4)降雨模拟条件下的颗粒剂持效期评估。所有实验均以采自烟台牟平区的野外种群为研究对象。
【室内毒力测定】通过7天持续观察发现,吡虫啉(imidacloprid)、溴氰菊酯和马拉硫磷(malathion)对成虫的168小时校正死亡率分别达100%、93.3%和93.3%。值得注意的是,幼虫对药剂的耐受性显著高于成虫,溴氰菊酯对两者的LC50值相差3倍(97.58 vs 310.48 mg L?1),这一发现为精准施药提供了关键依据。
【半田间药效】在模拟自然条件的实验中,1000 mg L?1溴氰菊酯EC处理7天即实现100%成虫死亡率,且持效期长达30天(第30天死亡率仍达23.33%)。颗粒剂试验揭示出季节性应用策略:雨季添加水分时,辛硫磷(phoxim)GR制剂11天达全效并维持30天;而非雨季使用呋虫胺(dinotefuran)GR在无水条件下13天见效,持效18天。
【酶活性机制】深入机制研究表明,溴氰菊酯能显著抑制谷胱甘肽-S-转移酶(GST)活性(2-18小时持续低于对照),同时诱发过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性升高。这种对解毒-抗氧化系统的双重干扰,解释了吡啶类与拟除虫菊酯类药剂的速效性差异。
该研究的创新性在于首次构建了针对H. ligniperda的"峰值期-非峰值期"差异化防控方案:虫害爆发期每30天施用溴氰菊酯EC控制成虫扩散;平稳期则根据降水情况交替使用辛硫磷GR(雨季30天间隔)和呋虫胺GR(非雨季18天间隔)。这种轮换用药策略不仅考虑了环境因素对药剂降解的影响,更有效规避了单一用药导致的抗药性风险。
讨论部分特别指出,溴氰菊酯在土壤中的持久性与Nocardioides等降解菌群的动态变化相关,这为后续研究农药环境行为提供了新方向。而呋虫胺在无水条件下的稳定表现,则与其手性异构体降解特性(半衰期16.5-21.7天)密切相关。这些发现不仅为森林检疫害虫防控提供了技术模板,也为杀虫剂的生态风险评估积累了重要数据。
研究团队在文末强调,未来需进一步监测田间种群对药剂的敏感性变化,并开发生物防治等绿色技术作为化学防控的补充。该成果的推广应用,将对维护中国沿海防护林生态安全产生深远影响。
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