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冷藏溫度、基質和時間對智利小植綏螨存活和生殖的影響

2012-09-28 01:44劉佰明張君明郭曉軍
植物保護 2012年6期
關鍵詞:蛭石智利冷藏

劉佰明, 張君明, 郭曉軍, 張 帆*

(1.天津市植物保護研究所,天津 300112;2.北京市農林科學院植物保護環境保護研究所,北京 100097)

智利小植綏螨(Phytoseiulus persimilis Athias-Henriot)(Acari:Phytoseidae)是專食性捕食螨[1],對葉螨屬害螨具有很好的控制效果。目前,智利小植綏螨大量繁殖與釋放技術已經取得了很大進展[5-8],其被廣泛用于設施蔬菜、園藝觀賞植物上的葉螨防治,取得了很好的效果[2-4]。隨著無公害設施農業的發展,智利小植綏螨的商業化需求越來越大。但商品化捕食螨在被應用前,要經歷長短不一的貨架期,并且在儲運過程中會遭受變溫、移動等對捕食螨存活和繁殖不利的外界因素。所以捕食螨產品的冷藏技術,往往是制約智利小植綏螨商業化的一個重要環節。冷藏基質、冷藏時間和冷藏溫度等是影響冷藏效果的重要因子,特別是對冷藏基質提出很高的要求,不僅要具有保濕、隔離作用,還需避免對捕食螨造成機械傷害。冷藏基質同時作為商品捕食螨的應用載體,應考慮到價廉、便于獲得并利于在田間施用。較常規簡易的做法是將帶有捕食螨及葉螨的新鮮葉片直接冷藏,葉片作為冷藏載體可滿足捕食螨對水分的需求[10],但是葉片容易腐爛,不宜長期儲運。麥麩具有良好的保濕性,一些商業生產的捕食螨用之作為儲運載體,但是麥麩在國際間的運輸有時會受到限制[11]。因此急需選擇一種較為合適的冷藏智利小植綏螨的基質。

蛭石是一種水合頁硅酸鹽顆粒狀礦物質,具有較好的保濕性和輕質性[12],價廉易得,目前已廣泛用作天敵昆蟲大量繁殖、田間釋放的載體[13-15]。Shih[16]在自動化大量繁殖溫氏鈍綏螨(Amblyseius womersleyi)的工藝中,將采收到的捕食螨中加入蛭石等貯存待用,但沒有詳細報道其冷藏方法及效果。Morewood[11]曾經嘗試利用蛭石作為智利小植綏螨的冷藏載體,但是在其冷藏條件下有霉菌生長,結果不甚理想。因此有必要在此基礎上進一步研究應用蛭石作為智利小植綏螨冷藏填充基質的可行性。

本研究以蛭石作為冷藏基質,評價其不同的使用方式、冷藏溫度和冷藏時間對智利小植綏螨存活和生殖的影響,為開發理想的商用智利小植綏螨冷藏技術提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及設備

智利小植綏螨和朱砂葉螨[Tetranychus cinna-barinus(Boisduval)]:自北京市農林科學院天敵昆蟲實驗室,以菜豆(Phaseolus vulgaris Linn.)苗-朱砂葉螨繁殖體系常年飼養種群,發育至成螨供試。

其他材料與設備:蛭石(市售,規格為1~3mm)、5mL離心管、海爾冷藏箱、RXZ-3000智能人工氣候箱、尼康SMZ1500型實體顯微鏡等。

1.2 試驗設計與冷藏方法

冷藏基質:設3個處理:(1)葉片+葉螨:帶有朱砂葉螨的菜豆葉片,剪成1cm×3cm條狀;(2)蛭石+葉螨:滅菌蛭石+蒸餾水+朱砂葉螨;(3)蛭石:滅菌蛭石+蒸餾水。以上處理滅菌蛭石與蒸餾水按體積比2∶1比例混合。

本試驗在(8±1)℃和(4±1)℃兩個冷藏溫度下,用葉片+葉螨、蛭石+葉螨、蛭石3種冷藏基質冷藏智利小植綏螨,每溫度每基質分別冷藏5、10、15、20、25、30、35、40d。本試驗計48個處理,每處理5次重復,每重復用1個裝有約2mL冷藏基質的5mL塑料離心管,裝入10頭由同期卵發育來的智利小植綏螨4日齡雌成螨。

1.3 冷藏后的總效果檢查

將離心管中的捕食螨連同冷藏基質倒在白紙上,用0號毛筆輕柔地從基質中挑出捕食螨,輕輕觸碰,在10min內不活動的捕食螨視為死亡,記錄捕食螨存活數量。將冷藏后存活的智利小植綏螨懷卵雌成螨單頭置于盛有1cm×3cm帶有朱砂葉螨葉條的離心管中,置于溫度26℃,相對濕度80%,光照L∥D=16h∥8h條件的人工氣候箱中培養。每隔24h檢查智利小植綏螨產卵數量,在顯微鏡下用肉眼較易區分兩種螨類的卵:智利小植綏螨的卵橢圓形、長約0.3mm,初產時呈半透明略帶橙色,隨著發育進程橙色加深;朱砂葉螨的卵為正圓形,直徑約0.13mm,初產乳白色,后期呈乳黃色。每次檢查后更換葉條,連續記錄一周。

1.4 數據統計方法

溫度、基質和冷藏時間對智利小植綏螨存活率和產卵量的影響采用多因素方差分析(ANOVA)。數據在分析前進行方差齊性和正態性檢驗,存活率數據在分析前采用平方根反正弦變換。當主效應影響顯著時,采用Tukey測驗進行差異顯著性分析。以上數據均采用SPSS11.5統計軟件進行分析。

2 結果與分析

2.1 溫度、基質和冷藏時間對智利小植綏螨存活率的影響

溫度(F1,192=6.357,p=0.013)、基質(F2,192=40.760,p<0.001)和冷藏時間(F7,192=74.590,p<0.001)對智利小植綏螨存活率均有顯著影響(表1)。同 時,溫度 和冷藏 時間 (F7,192=5.949,p<0.001)及 基 質 和 冷 藏 時 間 (F14,192=3.116,p<0.001)互作都達到顯著差異(表1)。

表1 溫度、基質和冷藏時間對智利小植綏螨存活率影響的差異顯著性比較

由表2可見,在4℃條件下冷藏35~40d和在8℃條件下冷藏25~40d時,智利小植綏螨在“葉片+葉螨”基質中的存活率均顯著低于“蛭石+葉螨”和“蛭石”兩種基質,而后兩種基質間無顯著差異。在4℃和8℃條件下的其他冷藏時間段內,智利小植綏螨存活率在3種基質間均無顯著差異。在每個溫度及每種基質內,智利小植綏螨冷藏存活率均隨冷藏時間的延長呈下降趨勢。冷藏5~15 d時,在8℃條件下每種基質中智利小植綏螨的存活率均大于或等于4℃,而冷藏20~40d時相反。

2.2 溫度、基質和冷藏時間對智利小植綏螨產卵量的影響

由表3可見,溫度(F1,183=4.320,p=0.039)和冷藏時間(F5,183=2.406,p=0.038)對智利小植綏螨1周產卵量均有顯著影響,但基質(F2,183=0.753,p=0.473)對智利小植綏螨1周產卵量沒有顯著影響。同時,溫度和冷藏時間(F5,183=9.331,p<0.001)及溫度、基質和冷藏時間(F10,183=2.08,p=0.028)互作均達顯著差異。

表4結果表明,在4℃條件下,智利小植綏螨冷藏后1周產卵量隨冷藏時間的延長而下降。冷藏5d和10d后的智利小植綏螨1周產卵量高于冷藏15d及以后的產卵量。而其他冷藏時間段內的智利小植綏螨1周產卵量之間沒有差異。在8℃條件下,智利小植綏螨1周產卵量先隨冷藏時間延長而上升,冷藏20d后智利小植綏螨1周產卵量又隨冷藏時間延長而下降。冷藏10d和15d后智利小植綏螨1周產卵量高于其他冷藏時間段產卵量。另外,除了10d和15d處理,在4℃條件下智利小植綏螨冷藏后1周產卵量要高于8℃,特別是在冷藏20d后。

表2 溫度、基質和冷藏時間對智利小植綏螨存活率影響1)

表3 不同處理對智利小植綏螨產卵量影響的差異顯著性

表4 不同處理對智利小植綏螨單雌一周產卵量影響1)

3 討論

Morewood[11]認為冷藏期間供給獵物(食物)能進一步提高捕食螨的存活率。本研究在蛭石中添加獵物(朱砂葉螨)作為冷藏基質,較之單純的蛭石基質智利小植綏螨存活率和產卵量都沒有顯著提高。因此,本著操作簡單、經濟適用的角度,單純的蛭石可以作為一種良好的冷藏智利小植綏螨的基質。本研究表明,用帶有葉螨的葉片冷藏智利小植綏螨時,隨冷藏時間延長,智利小植綏螨存活率逐漸下降,可能因為新鮮植物葉片短期容易腐爛,不宜長期冷藏。而用蛭石和蛭石葉螨基質長期冷藏智利小植綏螨時,雌成螨的存活率都較高,同時對冷藏后雌螨產卵量均無顯著影響。這可能與蛭石具有良好的保濕以及輕質的礦物質特性有關。

冷藏溫度和時間對智利小植綏螨冷藏后的存活率有顯著影響。如果需要長期冷藏(超過30d),宜用4℃冷藏,較低的溫度可能更有利于延緩代謝。本試驗在4℃下用蛭石冷藏智利小植綏螨10d的存活率(78%)與 Morewood[11]用蛭石在6℃下冷藏10d后的存活率(75%~85%)相當。在4℃和8℃下冷藏30d的存活率分別為60%和54%,較Morewood在5℃或8℃下存放4周后的存活率(0~19%)顯著提高??赡芘cMorewood的冷藏媒介中產生了霉菌[11]有關,因此冷藏前對基質進行滅菌至關重要。

冷藏溫度和時間對智利小植綏螨冷藏后1周產卵量均有顯著影響。除冷藏10d和15d處理,在4℃條件下智利小植綏螨冷藏后1周產卵量要高于8℃,特別是在冷藏20d后,這可能與較低的溫度更有利于智利小植綏螨延緩代謝有關。在4℃條件下,智利小植綏螨1周產卵量隨冷藏時間的延長而下降,可能與低溫脅迫有關,低溫脅迫時間越長,智利小植綏螨產卵量越低。但在8℃條件下,智利小植綏螨1周產卵量先隨冷藏時間延長而上升,冷藏20d后智利小植綏螨1周產卵量又隨冷藏時間延長而下降。在8℃條件下,智利小植綏螨在開始面對低溫時,先有一個適應期,導致低溫冷藏5d產卵量不高。當智利小植綏螨適應性增強后,其產卵量又有所增高。因此,從產卵量角度考慮,當需要短期和長期冷藏智利小植綏螨時,建議在4℃條件下冷藏為好。

綜上所述,蛭石可以作為一種較為理想的智利小植綏螨冷藏基質,但是要注意冷藏前基質滅菌和控濕等相關配套措施的應用。值得注意的是,濕度對于智利小植綏螨的冷藏也是一個至關重要的因子[17],還需進一步研究。探討捕食螨冷藏前預處理技術和以蛭石為基礎的復合填充基質等,以提高冷藏后智利小植綏螨的存活、生殖和捕食等指標,也是非常有意義的工作。

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