一种对松材线虫病疫木伐桩进行处置的复合材料

摘要

本发明公开了一种对松材线虫病疫木伐桩进行处置的复合材料。本发明由A组分(不饱和聚酯树脂、滑石粉、木粉、秸秆粉、活性剂等)和B组分(固化剂)配制成复合材料，复合材料耐腐蚀、性能稳定，持效期长。将复合材料均匀的涂抹在树桩四周及裸露地面的树根，厚度达到1cm以上即可。该复合材料30‑60分钟内固化，将树桩紧密封住，即能有效阻断天牛成虫从伐桩中飞出，又能防止天牛成虫来此产卵，达到控制松材线虫传播的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及一种对松材线虫病疫木伐桩进行处置的复合材料，属于有害生物综合治理领域。

背景技术

松材线虫病，又称“松树萎蔫病”，是由松材线虫(Bursaphelenchus xylophius)寄生在松树体内引起的一种传染性病害，属国际重要检疫对象。松材线虫病具有传播途径多、发病速度快、灾害损失重、治理难度大等特点，又被称为“松树的癌症”。松材线虫病是世界上重要的危险性森林病害，也是我国林业最严重、最危险的重大植物疫情。松材线虫病主要分布在北美的美国、加拿大和墨西哥，亚洲东北部的中国、日本、韩国以及欧洲的葡萄牙。历年来因松材线虫病疫情导致松树死亡的数量达数十亿株，造成直接经济损失和生态环境损失上千亿元。

松材线虫在自然界中的传播主要依赖媒介昆虫。国内外报道的与松材线虫有关的昆虫种类有很多，这些昆虫均为松树蛀干类昆虫(天牛类、吉丁类、象甲类和小蠹类)。在我国，松材线虫的主要媒介是松墨天牛、云杉花墨天牛等昆虫。目前在松材线虫病致病机理尚未明确之前，控制松材线虫病疫情扩散主要依靠以砍伐枯死树和诱捕媒介昆虫为主的综合治理方案。为了控制松材线虫病，有的地方以牺牲生态为代价，砍掉大片松林。目前控制媒介昆虫的种群数量，减少扩散传播途径的方法主要有性诱剂、化学防治以及伐桩处理等措施。其中通过悬挂诱捕器在监测松墨天牛成虫种群数量、发生规律方面，比较经济、环保、有效。但多地多年的应用效果表面，该措施更适合于林间监测，并不能从根本上控制松墨天牛种群数量，阻止松材线虫传播。林间化学防治方面，目前应用比较多的是噻虫啉、高效氯氟氰菊酯等化学药剂，在松墨天牛成虫期，通过飞机林间喷药，可以杀灭松墨天牛成虫，但同时也会减少林间有益昆虫等天敌种群，影响林间生物多样性，破坏生态平衡，这种生态代价是巨大的。目前还可以利用长效固体打孔颗粒，通过渗透传导将有效成分随着树液流动传导至树体全身，控制松材线虫、天牛幼虫。但这种方法无法对松材线虫疫木伐桩进行处理。

松树感染松材线虫病后，疫木必须运输下山，就地粉碎，但疫木树桩下山困难，如果强行挖出伐桩，会对山体及水土保持会产生重大影响。因此，疫木伐桩的处置，是松材线虫病疫情闭环管理中非常重要的一环。目前针对疫木伐桩的处置，主要是通过物理隔离和药剂防治等方法。物理隔离主要采用钢丝网罩、防疫罩等措施，钢丝网罩和防疫罩使用工序比较繁琐，用时多，成本较高。药剂防治主要采取药剂涂抹和药剂封桩等措施，药剂涂抹，用药量少，且在土壤中药剂易降解，达不到控制天牛的效果；药剂封桩，药剂在太阳下暴晒，存在易降解，持效期短，不能长期控制等缺陷。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种对松材线虫病疫木伐桩进行处置的复合材料。本发明由A组分(不饱和聚酯树脂、滑石粉、木粉、秸秆粉、活性剂等)和B组分(固化剂)配制成复合材料，倒在伐桩表面将树桩紧密封住，即能有效阻断天牛成虫从伐桩中飞出，又能防止天牛成虫来此产卵，达到控制松材线虫传播的目的。

本发明的技术方案是：一种对松材线虫病疫木伐桩进行处置的复合材料，其特征是，由A组分和B组分配制而成，

A组分：不饱和聚酯树脂、滑石粉、木粉、秸秆粉和活性剂按质量比1:(0.5-5):(0.5-5):(0.5-2):(0.01-0.05)复配而成；

B组分：固化剂；

在使用前A组分中加入0.5-3％(体积比)的B组分，充分搅拌均匀，固化时间60分钟巴氏硬度可达到30以上。

进一步的，不饱和聚酯树脂优选为不饱和聚酯树脂DC191，活性剂优选为2-乙基己酸钴。固化剂优选为过氧化甲乙酮(MEKPO)。秸秆粉优选为玉米秸秆粉，木粉优选为松木粉。所述滑石粉、木粉、秸秆粉的粒度均能过80目筛。

进一步的，A组分还使用色浆。A组分的最优比例为：不饱和聚酯树脂、滑石粉、木粉：秸秆粉：活性剂：色浆＝1:2:3:0.5:0.02:0.02。

本发明还提供了上述的复合材料，在对松材线虫病疫木伐桩进行密封，控制松材线虫传播中的应用。

本发明还提供了利用上述复合材料对松材线虫病疫木伐桩进行密封的方法，其特征是，

①松材线虫病疫木伐除时，将伐桩高度控制在3cm以下；

②伐桩处置前，先将A组分倒入容器中，然后加入0.5-3％(体积比)的B组分，迅速搅拌均匀；

③将混合好的复合材料，倒在伐桩表面，将复合材料均匀的涂抹在树桩四周及裸露地面的树根，厚度达到1cm以上即可。30-60分钟内固化，将树桩紧密封住，即能有效阻断天牛成虫从伐桩中飞出，又能防止天牛成虫来此产卵，达到控制松材线虫传播的目的。

优选的，A组分中加入1％(体积比)的B组分。

本发明主要通过三种途径从源头上防止松材线虫病传播：(1)本发明新型复合材料硬度大，机械强度高，隔离效果好。由于硬度大，伐桩内的羽化的天牛成虫啃咬不动，成虫无法飞出，减少传播；(2)松树伐桩隔离后，树桩表面硬度大，天牛成虫无法将卵产在伐桩里，减少天牛产卵数量。(3)本发明新型复合材料耐腐蚀、性能稳定，持效期长，伐桩与外界完全隔绝，将天牛幼虫、成虫长期困在伐桩内，达到“憋死”天牛的目的。

本发明选用了不饱和聚酸树脂，滑石粉，木粉、秸秆粉等植物纤维，活性剂、固化剂为主的固化反应体系。

不饱和聚酯树脂是由二元酸和二元醇经过聚缩反应生成的一种含有不饱和双键的高分子化合物。不饱和聚酯树脂DC191(邻苯型通用不饱和聚酯树脂)是以不饱和二元酸富马酸和二元醇等作为原料，与苯乙烯混合，合成不饱和聚酯。富马酸对称性好，固化交联时，双键充分反应，固化密度高，分子规整性好，并且不饱和聚酯树脂DC191酯键两侧有体积较大的苯环，在一定程度上可以阻碍亲核试剂对酯键的攻击，保护酯键，所以不饱和聚酯树脂DC191具有较强的防渗透性、耐腐蚀性以及稳定性。

但不饱和聚酯树脂是一种有机高分子材料，存在模量低、刚性差，在一定的应力作用下发生弹性变形的程度相对较大以及自身降解能力和降解速度相对较低的缺点。因此，在不影响本身性能的情况下，为提高复合材料的韧性及环保特性，本发明复合材料中添加了木粉、秸秆粉等植物纤维材料。木粉、秸秆粉等植物纤维来源广泛，价格低廉，可自然降解。将木粉、秸秆粉等植物纤维与不饱和聚酯树脂复配采用过氧甲乙酮-2-乙基己酸钴固化体系固化后，不仅可以降低材料成本，而且还提高复合材料的拉伸和冲击性能以及降解性能。滑石粉作为填料可起到骨架作用，提高复合材料的漆膜硬度。

本发明的复合材料固化最优采用的是过氧甲乙酮-2-乙基己酸钴固化体系。在常温下固化，由固化体系进行链引发，不饱和聚酯树脂(DC191)中的双键与苯乙烯发生共聚反应，等到双基耦合终止，共聚到一定程度，形成三维网络，出现凝胶现象，发生自动加速，聚合速度增加，放热，进一步共聚，三维网络更加紧密，形成不溶不熔物质。

本发明的有益效果是：本发明的复合材料的组方及制备方法简单，复合材料耐腐蚀、性能稳定，持效期长，将复合材料倒在伐桩表面将树桩紧密封住，伐桩与外界完全隔绝，即能将天牛幼虫、成虫长期困在伐桩内，达到“憋死”天牛的目的，又能防止天牛成虫来此产卵，达到控制松材线虫传播的目的。相比现有的物理隔离和药剂防治方法，更加简单有效。

附图说明

图1为实施例1的处理1对疫木伐桩处理1小时、40天、110天和200天的图片，其中，A图为处理1小时的图片；B图为处理40天的图片；C图为处理110天的图片；D图为处理200天的图片。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是示例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。本实施例中秸秆粉为玉米秸秆粉，木粉为松木粉。所述滑石粉、木粉、秸秆粉的粒度均能过80目筛。

实施例1

1.实验地点

实验选择于2021年3月初在济南市、泰安市、威海市、青岛市、烟台市有松材线虫病发生的松树林，选取有天牛幼虫的伐桩进行试验，每个地区取24棵疫木伐桩，5个地区共取120棵疫木伐桩。分4个处理，每个地区每个处理取6颗疫木伐桩，每个处理共取30棵疫木伐桩。

2.实验方法

本实施例中设置了4种处理方式：

处理1：A组分：不饱和聚酯树脂(DC191)：滑石粉：木粉：秸秆粉：活性剂(2-乙基己酸钴)：色浆(棕色)＝1:2:3:0.5:0.02:0.02的质量比混合；B组分：固化剂过氧化甲乙酮；先将A组分倒入容器中，然后加入1％的B组分，迅速搅拌均匀，均匀的涂抹在疫木伐桩截面和立面上(未有裸露地面的树根)，封桩厚度1cm～2cm；

处理2：A组分：不饱和聚酯树脂(DC191)：滑石粉：木粉：秸秆粉：活性剂(2-乙基己酸钴)：色浆(棕色)＝1:4:6:0.5:0.02:0.02的质量比混合；B组分：固化剂过氧化甲乙酮；先将A组分倒入容器中，然后加入1％的B组分，迅速搅拌均匀，均匀的涂抹在疫木伐桩截面和立面上(未有裸露地面的树根)，封桩厚度1cm～2cm；

处理3：A组分：不饱和聚酯树脂(DC191)：滑石粉：木粉：秸秆粉：活性剂(2-乙基己酸钴)：色浆(棕色)＝1:2:3:0.5:0.02:0.02的质量比混合，B组分：固化剂过氧化甲乙酮；先将A组分倒入容器中，然后加入1％的B组分，迅速搅拌均匀，均匀的涂抹在疫木伐桩截面和立面上(未有裸露地面的树根)，封桩厚度0.2-0.4cm；

处理4：选取0.8毫米以上厚度塑料薄膜，覆盖伐桩(未有裸露地面的树根)，埋土压实薄膜四周。

3.结果

实验当年9月底(封桩后200天)，调查实验区处置的伐桩，试验结果如表1所示。处理1处理疫木伐桩1小时、40天、110天、200天的图片如图1所示，由图1可以看出：处理200天后，复合材料对于疫木伐桩的封闭性较好，可以充分“憋死”天牛，并且未见天牛产卵刻槽。从长远来看，由于复合材料中含有木粉、秸秆粉等可降解材料，是可以降解的，避免了复合材料对环境的破坏。

表1新型复合材料防治试验效果

由表1可以看出，处理1，30个伐桩表面及立面未有天牛羽化孔，防治率达到100％。处理2由于滑石粉和木粉用量偏多，有10个伐桩的表面或立面有天牛羽化孔，防治率达到66.7％。处理3由于封桩厚度偏薄，有16个伐桩的表面或立面有天牛羽化孔，防治率达到46.7％。处理4中所有伐桩均有天牛成虫咬破塑料薄膜羽化的情况。

从天牛羽化情况及防治效果来看，本发明创制出的新型复合材料可以用于疫木伐桩处置。防治效果与新型复合材料配比及成壳厚度有关。按照本发明新型复合材料最优配比，成壳厚度达到1cm以上，防治效果达到100％。同时，处理1中既未发现天牛成虫羽化孔，同时也未发现其他根部害虫羽化孔或虫道。由此可见，本发明创制出的新型复合材料完全可以用于松材线虫病疫木伐桩处置，同时也可以阻止其它根部害虫。

实施例2

A组分：不饱和聚酯树脂(DC191)：滑石粉：木粉：秸秆粉：活性剂(2-乙基己酸钴)：色浆＝1:2:2.5:0.4:0.02:0.02的质量比混合；

B组分：固化剂过氧化甲乙酮；

封闭松材线虫病疫木的方法如下：

①松材线虫病疫木伐除时，将伐桩高度控制在3cm以下；

②伐桩处置前，先将A组分倒入容器中，然后加入1％(体积比)的B组分，迅速搅拌均匀；

③将混合好的复合材料，倒在伐桩表面，将复合材料均匀的涂抹在树桩四周及裸露地面的树根，厚度达到1cm以上即可。30-60分钟内固化，将树桩紧密封住，即能有效阻断天牛成虫从伐桩中飞出，又能防止天牛成虫来此产卵，达到控制松材线虫传播的目的。

实施例3

A组分：不饱和聚酯树脂(DC191)：滑石粉：木粉：秸秆粉：活性剂(2-乙基己酸钴)：色浆＝1:2:2:0.5:0.02:0.02的质量比混合；

B组分：固化剂过氧化甲乙酮；

封闭松材线虫病疫木的方法如下：

①松材线虫病疫木伐除时，将伐桩高度控制在3cm以下；

②伐桩处置前，先将A组分倒入容器中，然后加入1％(体积比)的B组分，迅速搅拌均匀；

③将混合好的复合材料，倒在伐桩表面，将复合材料均匀的涂抹在树桩四周及裸露地面的树根，厚度达到1cm以上即可。30-60分钟内固化，将树桩紧密封住，即能有效阻断天牛成虫从伐桩中飞出，又能防止天牛成虫来此产卵，达到控制松材线虫传播的目的。