松材线虫病作为全球生态系统最具破坏力的森林病害，因其传播迅速、防治困难、致死率极高而难以控制，素有"松树癌症"之称。该病害原产北美，每年给美国造成约1.5亿美元、加拿大7亿美元的进出口贸易损失。1905年日本首次记录其危害，现已蔓延至该国大部分地区，每年导致约30%松林受灾。我国是目前松材线虫病流行最严重的国家，自1982年首次报道以来，40年间累计致死松树超6亿株，直接经济损失高达数千亿元，间接经济与生态损失更难以估量。近年来每年约2000万株松树枯死，对我国森林资源、自然景观和生态环境造成严重破坏。

松材线虫是该病害的病原体，主要通过媒介昆虫松褐天牛传播。病害的恶性侵染循环涉及松材线虫、媒介昆虫和松树三者，因此必须通过虫菌兼治切断侵染链条才能实现有效防控。化学防治虽见效快、范围广，无人机喷施和树干注射等施药方式可有效降低线虫与媒介昆虫发生率，但存在环境污染、人体健康等隐患。开发既能有效防治又降低负面影响的化学防治新方法成为重要课题。

刺激响应型纳米农药能实现农药控释、提高利用率并减少污染，可响应温度、光照、pH、酶等环境因子。过去十年间，碳纳米材料、二氧化硅、金属有机框架（MOF）和高分子聚合物等均被用于开发刺激响应型纳米农药，但二氧化硅与MOF成本高且难降解。纤维素、果胶、壳聚糖等天然高分子材料因环境友好、可降解、成本低且无残留，更适合构建刺激响应型纳米农药，但现有研究多集中于农作物，林业害虫防治领域鲜有报道。

值得注意的是，松材线虫与松褐天牛侵染松树时会分泌纤维素酶、果胶酶等多种细胞壁降解酶。本研究创新性地采用天然高分子改性材料乙基纤维素（EC）与果胶为壁材，通过绿色简易方法制备了双酶响应型纳米农药（AVM@EC@Pectin）。该制剂能智能响应松材线虫与媒介昆虫侵染松树时分泌的细胞壁降解酶，精准释放农药以切断传播侵染链条，实现松材线虫病的综合防控。实验表明：AVM@EC@Pectin对松材线虫和松褐天牛的半数致死浓度（LC50）分别为11.19 mg/L和26.31 mg/L，其杀虫活性显著优于商业乳油（AVM-EC），且光稳定性、附着性和靶向渗透性均显著提升—制剂半衰期（t1/2）达133.7分钟，是AVM-EC（68.2分钟）的2倍。喷施与注射试验证实该纳米农药具有优越的双向输导性，顶端喷施时根部AVM含量可达AVM-EC的5倍。安全性实验表明该制剂对施药环境非靶标生物及人体细胞毒性更低、安全性更高。本研究为松材线虫病治理提供了绿色安全高效的综合解决方案。

图1. (a)松材线虫病侵染循环示意图；(b)阿维菌素@乙基纤维素@果胶复合体系制备与松材线虫病综合防控机制示意图。

图2. (a) 阿维菌素@乙基纤维素@果胶处理后的松材线虫荧光显微图像；(b) 日本弓背蚁幼虫荧光显微图像；(c)中肠横截面显微图像；(d) 阿维菌素@乙基纤维素@果胶在日本弓背蚁幼虫体内的渗透机制示意图。

图3. (a) 去离子水、AVM-EC及AVM@EC@Pectin的表面张力数据；(b,c)去离子水、AVM-EC及AVM@EC@Pectin的接触角数据;(d) 抗雨水冲刷及光解作用机制示意图;(e) 降雨后AVM-EC与AVM@EC@Pectin在松针上的持留量;(f) AVM-EC与AVM@EC@Pectin的光稳定性。