一、试验设计背景
松材线虫病自1982年侵入我国39年来，从当年的1省1县区扩散到目前的17省721个县区，2016 年更是首次跃迁到我国东北地区，2017年时，松材线虫病疫情大爆发，新增加疫区78个，年增长率高达32.77%，给国家造成了上千亿元的损失，防控形势十分严峻。
松材线虫体型微小，终生存在于松树或传播媒介昆虫体内，而传播媒介昆虫羽化期长，携带线虫的能力强，卵和幼虫阶段均在松树体内，药剂难到达。再加上疫木流通屡禁不止，市场防治用药单一、混乱、不安全，没有综合性的防控用药体系更增加了防控的难度。
为了防控松材线虫病，十四五期间，政府组织开展了松材线虫病防控5年攻坚行动，以遏制松材线虫病快速扩散蔓延势头，也鼓励相关部门、企业进行松材线虫病防治药剂的研发，共同维护国家生态安全、生物安全。
二、试验设计的目的和意义
本试验方案设计的目的是实现媒介天牛的杀灭、松材线虫的防治、多种病虫害的治疗和衰弱树木生理刺激修复“四位一体”的综合防治目的。并结合高效靶标黏附助剂和新型耐雨水冲刷助剂，实现高效、精准、绿色的松材线虫病防治目标。另外，针对一些重点区域和重点树木，实行飞防精准施药+打孔注药+伐桩用药相结合方案。从而有助于松材线虫病绿色、安全、高效、低毒、低残留防治药剂及助剂精准施药技术的应用，应急防治技术试验和相关标准的制定等。
三、试验设计的原则
1、客观性
客观性又叫真实性，是指实验设计、实施、数据收集的真实性，一切试验相关工作都要建立在真实、公正的基础上，尤其是试验数据的收集要真实有效，真实记录，真实反映，不能参杂个人倾向。
2、精准性
（1）试验材料和用量精准。试验材料和用具的采购要统一，试验药剂生产和采购精确，产品参数符合试验方案要求。
（2）施药精准。严格按照配方和顺序进行配药，飞防施药前要认真培训，无人机的亩喷量、飞行高度等都要精准。打孔注药要严格按照松树胸径施药。施药面积也要精准。
（3）试验前后的遥感录像拍摄要准确清晰，活立木的判别要精确，尽量避免大的误差。
（4）试验结果记录精准，分类记录，同类采取一致的计算方式。
3、全面性
主要是在试验设计上各因素要考虑全面，关键指标尤其重要：
①试验点的选择，具有代表性，病害发生严重，交通便利等；
②试验区域的划分、阳性药剂的选择、样地和标准地的调查都要全面；
③试验方案的合理性、全面性、可操作性、可实施性；
④挑选飞防公司，飞防公司的资质，作业经验，服务能力，业内口碑等，飞手培训全面；
⑤药剂筛选，绿色、安全、高效、低毒、低残留，环境友好等；
⑥适宜的施药时段，避开大风、炎热时段；
⑦施药器械，根据试验地条件选择施药器械，设置施药参数，雾化程度，飞防高度，亩喷量，飞行速度，飞行方式等规范操作；
⑧配药规范，防护用具，配药容器，用水选择，用药顺序，二次稀释等；
⑨试验数据调查完整性。
四、试验设计要考虑的因素
1、试验点的选择
试验点要选择具有代表性的区域，松材线虫病发生较严重，地理位置较好，松树种类为黑松、赤松、马尾松这些最易感染松材线虫病的树种，且交通便利、树种较简单，工作容易开展等。
2、不同试验区域的划分
（1）试验区域整体上要连续，不同试验区域相对孤立避免周边区域干扰（根据实际情况主要以道路、水库、农田和山脊线为分界）。
（2）易于飞防施药，尽量避免翻越山顶导致信号丢失（选取山的一侧为试验区域）。
（3）最好避开水域、养蜂区等对药剂敏感的地方。
（4）各区域初始环境差别不大，面积划分上具有说服力，避免两极分化。
（5）尽量剔除地形较复杂、交通不便，采用植保无人机施药会因信号丢失造成图传中断，无法实现精准施药的区域。
3、阳性对照药剂的设计
阳性药剂通常选择市场现有松材线虫病防治药剂，不同成分的均可选择。使用频率较高、政府采购比较多的、普遍使用的药剂。
4、试验浓度的设计
绿色药剂区根据生测试验、施药对象、有效成分、研发推荐浓度设计3个浓度梯度，阳性对照区可选择厂家推荐的最适浓度。
5、试验时间和施药次数的设计
松材线虫的防治时间选择在松树体内水分养分传导旺盛的4-8月；媒介昆虫（松褐天牛/云杉花墨天牛）的防治时间要覆盖其羽化期。因此，“四位一体”绿色飞防药剂的试验时间选择在4-10月，打孔注药时间选择4-8月。施药次数的设计要考虑天牛羽化期和药剂持效期。
6、试验设计思路
7、试验设计中的相关工作要求
（1）试验区清理
枯死树的清理尽量干净。各个试验区清理程度基本在同一水平上，从而保证各个试验区起点一致。
（2）遥感监测
①无人机遥感监测要求：每次遥感判读人员应为同一人，保证判读结果的可对比性；无人机判读结合地面核查，每次判读后对各个样地内枯死木坐标进行核查，并且记录样地内枯死木数量；
②无人机航拍影像要求：每次影像记录区域应保持一致，不能偏离过多；无人机录像距冠层高度应保持一致，每个区域录像时飞行角度和方向应保持一致，减少光线的干扰。
（3）样地、标准地划定和调查
①样地划定和调查要求：1. 样地需要设立在方便出入、有代表性且上年发病情况较重的位置；2.样地收集信息包括林班小班号，树种，树龄，林分组成，3. 松林不能过于密集，需要有能够挂设诱捕器的条件；4.有上一年松材线虫病发生情况，疫木除治作业情况，林间伐桩处理情况等；5. 样地内需要保证有病情的发生；6.调查样地内天牛幼虫虫口基数，统计上一年枯死木数量，与当年疫木数量进行对比；7. 样地内需要记录调查前枯死木伐除数量；8.样地主要作用为无人机影像记录区域、林间调查主体区域、诱捕器挂设及调查区域。
②标准地划定和调查：1. 在样地内选择出入方便1.5亩区域；2. 标准地内要有枯死树，具有代表性，在独立林业小班内，远离林缘，避免人为因素或外界因素的干扰；3. 标准地内至少挂设一个诱捕器；4.在标准地内选取3-5株有天牛蛀孔的松树，剥掉树皮查侵入孔数量。
（4）诱捕器挂设
诱捕器挂设要求：
①时间：载体天牛羽化期前；
②数量：每个试验区（1000亩）挂设10个诱捕器，对照区（200亩）挂设3个诱捕器，根据地形与难易程度可适当调整诱捕器挂设数目；
③挂设位置方法：诱捕器挂设区域以样地为中心，方便进入调查的地点，间距超过100米，挂设高度为诱捕器底部距离地面1.5m以上。挂设在林间宽阔的地方，避免信息素难以扩散。记录诱芯持效时间，及时同时更换诱芯。
（5）试验材料准备
试验材料：飞防无人机团队和质量、诱捕器、遥感监测团队、药剂、相机、铁锨、60目防虫网、PVC管、塑料布、高枝剪、大力剪、手剪、贝尔曼漏斗法材料、打孔注药工具等。
（6）人员准备
①技术支持团队，主要提供技术支持，负责整体施药方案的设计，筛选药剂和助剂，解决过程中出现的技术问题。
②政府部门相关人员，协调开展试验工作，负责选取试验地点、参与方案制定、效果调查，试验成果推广等。
③药剂提供单位，负责药剂质量，协调收发货物流，确保药剂按时到达试验点。
④施药服务单位，负责飞防施药工作，飞防作业时，根据面积大小，协调飞手数量，分组进行，每组2-3人，飞手、副手现场工作人员负责配药等辅助工作；飞防作业，开展试验时，现场工作人员灵活调配。
⑤试验固定实施人员2-3人，主要做飞防前期的准备工作，飞防作业实施，各项试验的开展，各项试验结果调查等。
⑥打孔注药，3人，1人记录，1个打孔，1人注药，3人灵活轮换。
⑦遥感监测：5人，飞手飞无人机，副手辅助，两人林间踏查，1人记录踏查结果。
（7）资金：
根据试验方案人员消耗，提前做资金预算表，资金使用规划，保障资金按时到位。
试验物资资金：主要有试验药剂费、购买诱捕器等，提前预算，协调供货单位，及时收发货，保证试验物资及时到位。
人员消耗：主要为工作人员日常消耗，购买零散材料，雇佣临时工人的工费等。
应急资金：设置应急资金，一是应对试验现场突发情况，医疗，赔付等；二是应对自然突发情况，突发病虫害应急防控资金等。
8.试验过程
（1）无人机飞防
①．无风或微风状态下施药，夏季天气炎热，蒸发损耗较大，施药错开高温时段。
②．20L/架次，装型号为扇形SX11001VS1.0的喷头8个，8个喷头流量为2.8L/min，飞行速度5米/s，宽幅8米，高度离树冠10-15m。
③．林间罩笼试验，在林间开阔位置用60目防虫网搭建长*宽*高(1m*1m*1.5m)的罩笼，模拟林间环境，开展药剂速效性试验。
④．水敏纸测试，在松树松枝的上部、中部、下部，各悬挂两张水敏纸，无人机飞过检测无人机雾滴情况。
⑤．持效性试验，施药后定期取松枝，室内饲喂天牛，通过天牛取食松枝后的死亡情况，来反应药效持效性。
（2）打孔注药
①.固体注干：
用药量：胸径30 cm打孔2个，胸径30cm以上打孔4个，注药量为2.5g/孔。
注药方式：在松树树干距离地面约1m高处，利用电钻打一深度为3-5厘米的孔，利用注药器具在孔洞中注药，注药完成用橡皮塞塞住洞口。
②.液体注干
用药量：胸径10-20 cm注药量50 g；胸径20-30 cm注药量100g。
注药方式：在主干距离地面约1m处进行打孔，钻头角度与水平面呈45°，深度为5cm，药液使用50ml尖嘴瓶进行分装，药瓶底部上端钻两个孔保持气压平衡，孔直径0.5cm左右。
③.阳性药剂
用药量：胸径11-20 cm注药量40 g；胸径21-30 cm注药量80 g；胸径31-40 cm 注药量120 g
注药方式：施药方式以市面上常用的、经验式的传统方式为准
④.微孔注药
用药量：0.06~0.1ml/cm胸径
注药方式：用撞击锤把针头垂直打入距离地面约1m处的主干中，注射枪枪头位置连接针头，进行注射，胸径30cm以下一针，胸径30cm以上两针。
空白组：不采取任何防治方式，悬挂标识牌，记录编号、日期。
