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中華甲蟲蒲螨對桃蚜控制潛能的研究

2022-02-13 11:34李立濤賀麗敏許長新焦蕊王英杰郭勇劉師源
河北農業科學 2022年6期
關鍵詞:桃蚜甲蟲蚜蟲

李立濤,賀麗敏,許長新,焦蕊,王英杰,郭勇,劉師源

(河北省農林科學院昌黎果樹研究所,河北 昌黎 066600)

中華甲蟲蒲螨(Pyemotes zhonghuajiaYu,Zhang& He)隸屬于蜱螨亞綱(Acari)蒲螨科(Pyemotidae)蒲螨屬(Pyemotes)球腹蒲螨群(P.ventricosusgroup),2010年正式定名[1],是一種廣泛存在于我國北方地區的重要寄生性天敵資源。蒲螨具有繁殖能力強、生活史短、主動搜尋殺死寄主能力強等優點,是一種應用潛力巨大的寄生性天敵[2]。最初,蒲螨的防治靶標主要針對林果鉆蛀類害蟲,如雙條杉天牛(Semanotus bifasciatusMotschulsky)[3,4],光肩星天牛(Anoplophora glabripennisMotsch.)和楊干象(Cryptorhynchus lap-athiLinnaeus)[5],日本雙棘長蠢(Sinoxylon japonicumLesne)和六星黑點豹蠹蛾(Zeuzera leuconotumButler)[6],松梢螟(Dioryctria splendidellaHerrich-Schaeffer)[7]等;現在,蒲螨的防治靶標已擴展至其他隱蔽性或密集型分布為害的害蟲,如為害果樹、林木的美國白蛾(Hyphantria cuneaDrury)[8],合歡巢蛾(Yponomeutasp.)[9],草地貪夜蛾〔Spodoptera frugiperda(J.E.Smith)〕[10],蚜蟲和葉螨[11,12],梨小食心蟲(Grapholitha molestaBusck)[13]以及土棲害蟲白蟻[14]等。隨著研究的不斷推進,防治靶標不斷增加,中華甲蟲蒲螨表現出了更廣泛的應用潛力。

桃蚜(Myzus persicaeSulzer)又稱桃赤蚜,是桃樹的主要害蟲之一。桃蚜1 a可發生10代以上,主要以成蚜和若蚜聚集刺吸為害桃樹葉片,被害葉片向背面呈不規則卷曲,導致葉片扭曲變形,嚴重時整個新梢葉片卷曲皺縮,甚至落葉,對桃樹影響很大[15]。目前,我國桃蚜仍以化學防治為主,由于頻繁施藥,殘留問題嚴重,致使全國各地桃蚜的抗藥性越來越強,給桃蚜防治和果品安全生產增加了困難[16,17]。因此,多途徑尋找有效的生物控制因子,對實現桃蚜生物防治具有重要意義。

研究表明,蒲螨對不同種類的蚜蟲具有不同的致死效果[11,12,18],但截至目前,國內外有關蒲螨對桃蚜的致死能力和防治效果尚未見報道。此外,針對蚜蟲這類刺吸為害和密集分布的害蟲,如何高效利用蒲螨進行田間防治的技術和方法仍需探索與改進?;谝陨蠁栴},本研究通過室內和田間試驗,探討中華甲蟲蒲螨對桃蚜的寄生殺死能力,以及作為天敵利用專用釋放管釋放進行桃蚜田間防治的可行性,旨為桃蚜田間防治提供一種新的生物防治手段。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

中華甲蟲蒲螨,2020年6月10日采自天津市薊縣被長蠹為害的柿子樹上,室內以Mch1的蛹作為食物進行繼代飼養;桃蚜,2022年5月5日采自河北省昌黎縣田間桃樹上。

主要儀器和設備有萊卡EZ4型體視顯微鏡〔Leica Microsystems(Schweiz)AG〕、蔡司SteREO Discovery.V20體視顯微鏡(Carl Zeiss MicroImaging GmbH)、智能人工氣候箱(寧波賽福實驗儀器有限公司)、專用釋放管(自制)、培養皿等。

1.2 試驗方法

1.2.1 中華甲蟲蒲螨對桃蚜的寄生過程觀察 田間采集帶桃蚜的桃樹葉片(帶葉柄),用細軟的小毛筆將葉片上多余的桃蚜和其他昆蟲剔除,保證每個試驗葉片上有桃蚜60頭,然后用棉球包裹葉柄,加水保濕。將葉片背面向上放入培養皿中,然后挑入1頭新產出的中華甲蟲蒲螨雌成螨,在顯微鏡下觀察并記錄其搜尋、識別、叮刺殺死第一頭桃蚜的行為和時間;之后將培養皿置于溫度(25±1)℃、相對濕度(60±5)%的智能人工氣候箱內,24 h后在顯微鏡下觀察桃蚜的死亡情況。每處理10次重復。

1.2.2 中華甲蟲蒲螨對桃蚜的控制能力 分別在室內離體葉片和田間桃樹上進行。

1.2.2.1 室內試驗。按1.2.1的葉片處理方法,在載有60頭桃蚜的葉片上,分別向葉片接入新產出的中華甲蟲蒲螨雌成螨15頭、30頭和60頭,即試驗螨蚜比(蒲螨與蚜蟲的數量比)設1∶4、1∶2和1∶1計3個處理;然后將培養皿置于溫度(25±1)℃、相對濕度(60±5)%的智能人工氣候箱內,分別在24和48 h后觀察桃蚜的死亡情況,并利用蔡司SteREO Discovery.V20體視顯微鏡持續觀察蒲螨在蚜蟲體上的發育情況并拍照。每處理6次重復。

1.2.2.2 田間試驗。專用釋放管的制作:剪去1.5 mL EP離心管的蓋兒,將100目紗網按照離心管管口的大小剪成圓片,細棉線剪成長150 mm的線段,備用;熱熔槍加上熱熔膠后開始預熱。將1頭接種好蒲螨的Mch1蛹輕輕放入上述離心管中,將融化后的熱熔膠涂在管口,細棉線的一段粘在熱熔膠上,然后再將100目紗網圓片按在管口進行粘附封口,同時也將棉線壓牢。制作好后將離心管平躺放置,待蒲螨在Mch1蛹上發育至即將產后代(25℃下發育到第6天)時即可釋放應用。

2022年5月7日田間選擇桃蚜為害的桃梢,調查并記錄桃蚜數量。將按照上述方法制備的專用釋放管,分別按1管/梢、2管/梢系在被害桃梢上,距離桃蚜為害處10 cm左右;以不釋放蒲螨為對照(CK)。每處理重復10梢。5月17日調查桃梢上存活的桃蚜數量。試驗期間,每釋放管可陸續產出蒲螨雌成螨1萬頭左右。

1.3 數據處理與分析

使用Excel軟件進行數據整理,使用DPS 7.05軟件進行數據分析比較。

2 結果與分析

2.1 中華甲蟲蒲螨對桃蚜的寄生過程

不同的中華甲蟲蒲螨個體,對桃蚜的搜尋時間、叮刺時間和致死時間均存在較大差異(表1)。中華甲蟲蒲螨雌成螨被挑入葉片后,便開始無定向地搜尋,最快可在33 s搜尋到桃蚜并開始叮刺,最長則需要21 min 15 s,平均需時5 min 54 s。蒲螨觸碰到桃蚜時會引起桃蚜掙扎,一般蒲螨會反復觸碰幾次桃蚜,再爬到桃蚜體上尋找合適的位置進行叮刺,叮刺部位一般選擇在桃蚜的腹部,接近足基部,少數選擇在桃蚜的背部,甚至觸角上叮刺。桃蚜被叮刺后,最初會時而左右擺動,時而靜止,有時也爬行移動,最終逐漸麻痹不動,呈死亡狀態。在桃蚜死亡前,蒲螨會停止叮刺并離開桃蚜,去尋找下一個寄主,最短叮刺時間僅為1 min 45 s,最長則需要10 min 15 s,平均需時5 min 26 s。從開始叮刺到殺死桃蚜,最快僅需要6 min 15 s,最慢則需要30 min 40 s,平均需時17 min 14 s。中華甲蟲蒲螨的搜尋時間、叮刺時間和殺死桃蚜的時間與蒲螨的強壯及活躍程度具有一定的正相關,表現為蒲螨越強壯,需時越短;反之,則需時越長。24 h內,1頭蒲螨最多可以殺死5頭桃蚜,平均殺死量為3.6頭。

表1 中華甲蟲蒲螨對桃蚜的寄生反應Table 1 Parasitic reaction of P.zhonghuajia against M.persicae

2.2 中華甲蟲蒲螨對桃蚜的控制能力

2.2.1 室內試驗 隨著螨蚜比的增加,中華甲蟲蒲螨對桃蚜的控制效果顯著增強(表2)。螨蚜比為1∶4時,24 h、48 h的桃蚜校正死亡率僅分別為20.38%和21.22%,控制效果較差;螨蚜比增加到1∶1時,24 h、48 h的桃蚜校正死亡率分別達到73.22%和75.38%,表現出一定的控制效果。在螨蚜比相同的情況下,48 h與24 h的桃蚜校正死亡率差異均不顯著,說明中華甲蟲蒲螨在24 h內基本完成了固定寄生,超過24 h后雖然校正死亡率還有所提升,但效果已不顯著。

表2 中華甲蟲蒲螨對桃蚜的室內防治效果Table 2 The indoor control effect of P.zhonghuajia against M.persicae

繼續觀察發現,中華甲蟲蒲螨可以寄生在桃蚜蟲體上并膨腹發育(圖1),但數量較少,僅占釋放數量的1/5左右,且常常多個蒲螨寄生在同一桃蚜蟲體上。多個蒲螨寄生在同一桃蚜蟲體會導致蒲螨營養不足,膨腹體發育較小,不能正常生產后代,或僅有2~3頭蒲螨產出。

圖1 中華甲蟲蒲螨寄生桃蚜第6天時的狀態Fig.1 The state of P.zhonghuajia parasitized M.persicae for 6 days

2.2.2 田間試驗 釋放中華甲蟲蒲螨對田間桃蚜表現出較好的防治效果,且防效隨著釋放量的增大而明顯提高(表3)。每被害梢釋放2管,釋放10 d后防效可達到82.74%,效果明顯。

表3 中華甲蟲蒲螨對桃蚜的田間防治效果Table 3 The field control effect of P.zhonghuajia against M.persicae

3 結論與討論

段東紅[11]和韓晉杰[12]利用蒲螨進行了蚜蟲防治研究,二者試驗方法和結論相似,均證實大量釋放蒲螨可以有效防治多種蚜蟲,防效可達90%以上,甚至100%。本研究中田間釋放釋放中華甲蟲蒲螨雌成螨10 d后對蚜蟲的防治效果為82.74%,低于前人的研究結果。段東紅[11]的研究中蒲螨對國槐蚜的室內防效較差,平均致死率僅為53.35%??梢钥闯?,蒲螨對不同種類蚜蟲的致死能力不同。另外,釋放方法不同,也可能是造成防效差異的主要原因。

本研究中,在顯微鏡下觀察并記錄了1頭中華甲蟲蒲螨雌成螨在1個60頭桃蚜的群體中尋找、叮刺殺死桃蚜的行為過程,結果顯示,整個過程蒲螨最短僅需要6 min 48 s,24 h最多可殺死5頭桃蚜,平均殺死量為3.6頭,對桃蚜表現出了一定的致死能力,與已報道的對蘋果黃蚜的致死能力[18]相當,但不及蒲螨對小蠹蟲的致死能力(1頭蒲螨可殺死20余頭小蠹蟲)[2]。室內試驗結果顯示,在60頭桃蚜的群體中,按螨蚜比1∶4釋放蒲螨時,24 h桃蚜校正死亡率為20.38%,高于該釋放比例下24 h蘋果黃蚜的校正死亡率(13.66%)[18],但與蒲螨的單頭致死能力不符;隨著釋放比例的增加,桃蚜校正死亡率逐漸升高,當螨蚜比達到1∶1時,24 h桃蚜校正死亡率為73.22%,低于蘋果黃蚜的校正死亡率(89.15%),與螨蚜比1∶4處理的研究結果相反。推測可能原因有3個:(1)中華甲蟲蒲螨的不同個體會對同一桃蚜多次重復叮刺;(2)大量的蒲螨相互干擾,爬行離開;(3)蒲螨在較光滑、無絨毛的桃樹葉片上更容易擴散,也更容易爬出葉片不返回。在顯微鏡下的觀察結果也證實了以上3種情況的存在。

本研究中制作了適用于田間防治的蒲螨釋放管,在釋放量為2管/梢時,釋放10 d后的防治效果達到82.74%,說明蒲螨可以作為一種生防手段用于桃蚜的田間防治。本研究結果也為同類型害蟲防治提供了一種新的生物防治思路和途徑。

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