陳增良 宋 策 于庭洪 趙世文 李喜升

(遼寧省蠶業(yè)科學(xué)研究所，遼寧鳳城 118100)

黑廣肩步甲(CalosomamaximovicziMorawitz)是在柞蠶區(qū)分布最廣、發(fā)生最多、為害最重的步甲類群。成蟲對(duì)柞蠶的捕食性強(qiáng)，1頭黑廣肩步甲日均可為害2—3齡柞蠶幼蟲近百頭，蟲害暴發(fā)幾日之內(nèi)即可將發(fā)生區(qū)內(nèi)的柞蠶為害殆盡[1]。發(fā)生區(qū)內(nèi)，柞蠶被害率一般年份為20%～30%，較重年份可達(dá)70%以上。嚴(yán)重影響著柞蠶正常生產(chǎn)與柞蠶繭產(chǎn)量。目前應(yīng)用遼寧省蠶業(yè)科學(xué)研究所研發(fā)的生物信息防控技術(shù)，通過行為調(diào)控的方式可以在柞園內(nèi)大量誘捕黑廣肩步甲[2]，誘捕效果可達(dá)75%左右，基本可以實(shí)現(xiàn)對(duì)該蟲的綠色安全防控。

在自然界中，黑廣肩步甲是重要的捕食性天敵昆蟲資源。利用天敵昆蟲控制農(nóng)業(yè)害蟲是安全有效的害蟲控制策略，也是未來害蟲管理發(fā)展的方向[3]。將柞園內(nèi)誘捕到的黑廣肩步甲人工助遷至非柞蠶區(qū)的菜田、茶園等農(nóng)林系統(tǒng)內(nèi)，可繼續(xù)發(fā)揮其作為天敵昆蟲的自然生態(tài)平衡作用。因此開展該蟲對(duì)菜青蟲、茶尺蠖等鱗翅目食葉害蟲的捕食性與生物防治效果評(píng)估，摸索黑廣肩步甲人工繁育與安全越冬技術(shù)，提出田間淹沒釋放生物防治應(yīng)用策略[4]等相關(guān)應(yīng)用基礎(chǔ)研究具有很強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，可對(duì)開發(fā)黑廣肩步甲作為生物防治天敵昆蟲產(chǎn)品提供重要的理論依據(jù)。

1 黑廣肩步甲作為天敵昆蟲應(yīng)用的潛在優(yōu)勢(shì)

1.1 黑廣肩步甲的分布

黑廣肩步甲屬鞘翅目，步甲科，星步甲屬。主要分布于東北亞的俄羅斯烏蘇里地區(qū)、朝鮮、日本和我國(guó)的遼寧、內(nèi)蒙古、甘肅、河北、山西、陜西、山東、河南、江蘇、安徽、湖北、浙江、臺(tái)灣、江西、四川、云南[5-6]。

1.2 黑廣肩步甲的生活史與活動(dòng)規(guī)律

黑廣肩步甲生命期可達(dá)3～4 a。在遼寧地區(qū)一年1代，以成蟲在土壤中越冬。翌年5月中、下旬及6月間有少數(shù)成蟲出土活動(dòng)，8月上中旬，大量出土活動(dòng)并產(chǎn)卵于土中。幼蟲8月中、下旬孵化，9月中、下旬化蛹，10月上、中旬羽化為成蟲，在原土室內(nèi)越冬，不再出土活動(dòng)。

黑廣肩步甲作為一種步行甲，不善飛翔。主要在棲境內(nèi)爬行，移動(dòng)迅速。在遼寧地區(qū)，立秋至處暑期間是其發(fā)生盛期，成蟲一般在當(dāng)日15時(shí)開始活動(dòng)，以18時(shí)至22時(shí)活動(dòng)最盛，24點(diǎn)后活動(dòng)減弱，至次日凌晨4時(shí)絕大部分潛藏于地表枯枝落葉、疏松土壤或者石縫中[1]。8月下旬，隨著氣溫的下降，活動(dòng)規(guī)律發(fā)生變化，以氣溫較高的當(dāng)日11時(shí)至16時(shí)活動(dòng)最盛，其它時(shí)間很少活動(dòng)。在天氣晴朗、氣溫較高的中午，個(gè)別成蟲可飛行。高溫強(qiáng)對(duì)流天氣，可借助空氣流動(dòng)遠(yuǎn)距離遷飛。近年來，在遼寧地區(qū)已呈現(xiàn)出由南向北擴(kuò)散趨勢(shì)。

1.3 黑廣肩步甲的捕食性

黑廣肩步甲具有非常強(qiáng)的害蟲控制能力。其行動(dòng)迅速，活動(dòng)敏捷，搜尋能力強(qiáng)，捕食害蟲的種類多、數(shù)量大，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，分布廣泛，資源豐富，具有重要的利用價(jià)值[7]。黑廣肩步甲相較其它捕食性天敵昆蟲，特點(diǎn)鮮明，喜好攻擊個(gè)體偏大(3齡以上)的鱗翅目食葉昆蟲幼蟲；棲境內(nèi)溫濕度愈高，獵物蟲口密度愈大，該蟲的攻擊性愈強(qiáng)。雖然黑廣肩步甲的每次取食量有限，卻可以持續(xù)攻擊幾十甚至上百頭幼蟲，生物防治作用突出。通過捕食試驗(yàn)測(cè)定，發(fā)現(xiàn)黑廣肩步甲成蟲可以捕食幾乎所有鱗翅目食葉昆蟲幼蟲，如菜青蟲、棉鈴蟲、煙青蟲、甜菜夜蛾、甘藍(lán)夜蛾、玉米粘蟲、茶尺蠖、美國(guó)白蛾、黃二星舟蛾、肖黃掌舟蛾、蘋梢鷹夜蛾、蘋掌舟蛾、紅腹燈蛾、桑螟、桑尺蠖、舞毒蛾、柞蠶、家蠶以及蚯蚓、黃粉蟲、蝗蟲、金龜子幼蟲等[7-8]。

2 利用黑廣肩步甲進(jìn)行生物防治的實(shí)踐

2.1 黑廣肩步甲生物防治菜青蟲

2013年8月22—25日，對(duì)北京市平谷區(qū)西藍(lán)花種植基地內(nèi)約3 hm2的西蘭花菜田進(jìn)行黑廣肩步甲生物防治。生物防治田(約5萬株西蘭花，84行，每行約600株)內(nèi)，隨機(jī)標(biāo)記西藍(lán)花100株(五點(diǎn)取樣法，每樣點(diǎn)20株)，標(biāo)記樣株上有菜青蟲、甜菜夜蛾、甘藍(lán)夜蛾、朝鮮粉蝶等十字花科蔬菜幼蟲238頭。以同步開展的化學(xué)防治田(20 hm2)為對(duì)照處理區(qū)，其隨機(jī)標(biāo)記的百株西藍(lán)花上蟲口數(shù)量為241頭。投放2 400頭黑廣肩步甲，48 h后調(diào)查生物防治區(qū)內(nèi)蟲口減退情況。同時(shí)調(diào)查該基地比較2種防治措施的害蟲防治效果。48 h后，生物防治區(qū)標(biāo)記植株的蟲口數(shù)量為77頭，以1—2齡低齡幼蟲為主，蟲口減退率為67.6%；化學(xué)防治區(qū)標(biāo)記植株的蟲口數(shù)量為32頭，以5齡幼蟲為主，蟲口減退率為86.7%。72 h后的生物防治區(qū)標(biāo)記植株上的蟲口數(shù)量為63頭，蟲口減退率為73.5%，而化學(xué)防治區(qū)標(biāo)記植株的蟲口數(shù)量沒有變化。試驗(yàn)結(jié)果表明：利用黑廣肩步甲對(duì)菜青蟲等十字花科蔬菜鱗翅目害蟲進(jìn)行生物防治，可以取得較好的防控效果。在實(shí)際應(yīng)用中可考慮將其作為常規(guī)化學(xué)防治的補(bǔ)充措施，迅速降低高齡害蟲對(duì)蔬菜作物的為害。

2.2 黑廣肩步甲生物防治灰茶尺蠖

2016年8月31日至9月3日，在湖北省赤壁市1 333 m2(2畝)茶園內(nèi)投放黑廣肩步甲1 200頭。48 h后，生物防治處理區(qū)的灰茶尺蠖蟲口密度為85頭/m2，并以1—3齡低齡幼蟲為主；化學(xué)防治區(qū)的茶尺蠖蟲口密度為23頭/ m2，以4—5齡幼蟲為主?；也璩唧妒遣鑸@的毀滅性食葉害蟲之一。在茶園內(nèi)需及時(shí)利用化學(xué)藥劑、EgNPV等對(duì)3齡前幼蟲進(jìn)行防治，如未能及時(shí)降低蟲口，待其發(fā)育至4—5齡后，因其具有較強(qiáng)的耐藥性，繼續(xù)采用低毒農(nóng)藥的防治效果甚微。試驗(yàn)表明：利用黑廣肩步甲可對(duì)茶尺蠖4—5齡幼蟲具有很好的捕食性，可以迅速降低4—5齡茶尺蠖對(duì)茶葉的為害，但對(duì)低齡幼蟲(1—3齡)幾乎沒有效果。建議在茶園內(nèi)可采用常規(guī)防治手段控制低齡幼蟲，黑廣肩步甲控制耐藥性強(qiáng)的高齡幼蟲，兩種防治策略相結(jié)合，有效減少化學(xué)農(nóng)藥使用，顯著降低茶葉農(nóng)藥殘留，提高茶葉產(chǎn)量與品質(zhì)。

2.3 黑廣肩步甲生物防治玉米粘蟲

玉米粘蟲是跨區(qū)域遷飛的重大害蟲，一旦達(dá)到3齡，食量會(huì)暴增，為害極大，防治不及時(shí)會(huì)造成嚴(yán)重減產(chǎn)甚至絕收。2019年8月在遼西地區(qū)爆發(fā)成災(zāi)。2019年8月21—24日，在阜新市667 m2(1畝)玉米田內(nèi)投放黑廣肩步甲800頭，48 h后調(diào)查生物防治處理區(qū)蟲口密度為185頭/百株，并以1—2齡低齡幼蟲為主；對(duì)照區(qū)蟲口密度為438頭/百株。田間觀察，1頭黑廣肩步甲平均1 h內(nèi)可捕食7～10頭4—5齡玉米粘蟲；同期室內(nèi)試驗(yàn)觀察，在20 cm×15 cm×10 cm的飼育盒內(nèi)，1頭黑廣肩步甲1 h內(nèi)可以捕殺50頭3—5齡玉米粘蟲。

3 利用黑廣肩步甲進(jìn)行生物防治的可行性分析

3.1 黑廣肩步甲蟲源獲取

2013年以來，黑廣肩步甲綠色安全防控技術(shù)(黑廣肩步甲誘芯及配套誘捕裝置)已累計(jì)在遼寧、山東、河南等地區(qū)推廣應(yīng)用28.67余萬hm2(430余萬畝)。在遼寧地區(qū)，秋蠶期每把柞蠶放養(yǎng)面積約為5.33～6.67 hm2(80～100畝)，1個(gè)誘捕器一般可誘捕到黑廣肩步甲50～70頭，按每戶蠶農(nóng)應(yīng)用100套誘捕器計(jì)，每把柞園內(nèi)可誘捕到5 000～7 000頭黑廣肩步甲。在黑廣肩步甲為害嚴(yán)重的岫巖、莊河、遼陽、鳳城、寬甸等縣(市)區(qū)的秋柞蠶放養(yǎng)近3.5萬把，據(jù)此推算，僅在上述縣區(qū)柞園內(nèi)就可誘捕到黑廣肩步甲2億頭左右。如及時(shí)將誘捕器內(nèi)黑廣肩步甲回收，可為黑廣肩步甲生物防治利用提供可靠充足蟲源。

3.2 黑廣肩步甲的人工飼養(yǎng)與繁殖

目前，國(guó)內(nèi)在實(shí)驗(yàn)室已成功實(shí)現(xiàn)利用柞蠶、人工飼料[9]、黃粉蟲[10]等作為飼料的黑廣肩步甲規(guī)模化人工飼養(yǎng)繁殖。黑廣肩步甲成蟲規(guī)?；曫B(yǎng)，可在水泥池內(nèi)鋪40～50 cm的透氣性較好的花土，上面鋪上落葉、枯枝等模擬其自然生存環(huán)境，飼養(yǎng)環(huán)境溫度25～26 ℃，相對(duì)濕度70%～75%，短日照8L∶16D，土壤濕度15%～18%，為最佳。溫度低于20 ℃時(shí)黑廣肩步甲的活動(dòng)能力明顯減弱；高于30 ℃，黑廣肩步甲活動(dòng)頻繁，過度消耗體能。生存環(huán)境濕度過大，成蟲易生寄生螨。繁殖期的成蟲，可采用盒育(100 cm×50 cm×20 cm)，方便收集卵粒。黑廣肩步甲幼蟲具有同類相殘習(xí)性，適宜單頭飼養(yǎng)，如將其置于黑暗環(huán)境、食物充足，可多頭共育。飼養(yǎng)期間，定時(shí)輪換投放高蛋白的食物如柞蠶，黃粉蟲，蚯蚓，冷凍處理過的蝻、鱗翅目成蟲，植物性食物蘋果、香蕉、西瓜、黃瓜等，有利于保證營(yíng)養(yǎng)均衡，維持步甲個(gè)體活力，提高繁育質(zhì)量。

3.3 黑廣肩步甲的安全越冬

在遼寧地區(qū)黑廣肩步甲發(fā)生高峰期在8月中旬，野外大量誘捕到的黑廣肩步甲需至翌年5月后才能投放到田間應(yīng)用。因此，在9月中旬，可先通過短日照8 L∶16 D，日間23 ℃、暗期15 ℃低溫馴化10 d后，進(jìn)入全暗期，日間17 ℃，夜間12 ℃，加速其入土滯育。滯育處理期的蟲口密度以150～200頭/m2為宜，待80%以上黑廣肩步甲入土后，將未入土黑廣肩步甲移至新飼育池內(nèi)進(jìn)行滯育處理。

3.4 黑廣肩步甲冷鏈運(yùn)輸與無人機(jī)投放

黑廣肩步甲耐饑餓、耐低溫，在溫濕度適宜的條件下，7～10 d內(nèi)不取食亦不會(huì)死亡。采用4～10 ℃低溫冷鏈運(yùn)輸，到達(dá)目的地后，升高溫度至25 ℃，可以迅速恢復(fù)其活力與攻擊性。

黑廣肩步甲在田間投放可采取人工投放或無人機(jī)定點(diǎn)精準(zhǔn)均勻投放。投放方案可采取在田塊四周布置必要的防步甲逃逸措施，采取淹沒釋放“過飽和攻擊”的投放方式，迅速壓低蟲口密度，達(dá)到防控效果后，可采用步甲誘捕器將田塊內(nèi)黑廣肩步甲大部分誘集回收，保留小部分繼續(xù)控制，然后采取“輪牧”的方式將回收的步甲轉(zhuǎn)移至下一田塊內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行生物防治。

4 利用黑廣肩步甲進(jìn)行生物防治的前景與展望

黑廣肩步甲大規(guī)模飼養(yǎng)主要靠人工，工業(yè)化程度低，生產(chǎn)成本高，生防成本比化學(xué)農(nóng)藥要高3～5倍，并且該蟲在自然環(huán)境中嗜食個(gè)體偏大的鱗翅目食葉昆蟲幼蟲，生物防治應(yīng)用時(shí)具有一定的限制性。但傳統(tǒng)的化學(xué)防治手段亦有由于害蟲的高齡幼蟲往往耐藥性強(qiáng)，防控效果欠佳這一不足之處。在生物防治實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以因地制宜考慮將黑廣肩步甲作為化學(xué)防治、物理防治等其它防治措施的有益補(bǔ)充，多種手段相結(jié)合的害蟲綜合治理策略，就能夠相得益彰，取得令人滿意的害蟲治理效果。

利用天敵昆蟲開展以蟲治蟲是害蟲生物防治的核心措施，也是推進(jìn)農(nóng)藥減量控害的關(guān)鍵手段，具有安全、有效、簡(jiǎn)便、可持續(xù)、無殘留等優(yōu)點(diǎn)。利用天敵昆蟲防治害蟲可以有效的降低環(huán)境污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，減少化學(xué)農(nóng)藥的使用量，減少害蟲的抗藥性，對(duì)生產(chǎn)者和消費(fèi)者安全無害，這對(duì)推進(jìn)我國(guó)綠色優(yōu)質(zhì)生態(tài)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，讓綠水青山產(chǎn)生更大的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益大有裨益。當(dāng)前對(duì)黑廣肩步甲的研究和生物防治應(yīng)用實(shí)踐已表明該蟲可以顯著減少害蟲的取食，迅速降低經(jīng)濟(jì)損失，展示出了良好的害蟲控制效果。因此，應(yīng)當(dāng)高度重視對(duì)黑廣肩步甲的研究與利用，為進(jìn)一步深入開展該天敵昆蟲的人工大規(guī)模飼養(yǎng)、繁殖與淹沒釋放提供依據(jù)，使該天敵昆蟲資源在我國(guó)的害蟲生物防治中發(fā)揮持續(xù)的重要作用。