李 賢,符悅冠,陳俊諭,王建贇,朱俊洪,張方平*
(1.海南大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院,???570228;2.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護(hù)研究所,???571101)
橡副珠蠟蚧ParasaissetianigraNietner是橡膠樹(shù)上的一種重要害蟲(chóng)。自2004年以來(lái),該蟲(chóng)相繼在云南及海南暴發(fā)成災(zāi),并對(duì)生產(chǎn)造成巨大損失[1]。目前,該蟲(chóng)仍是海南苗圃的重要害蟲(chóng)之一。隨著人們對(duì)生態(tài)安全的要求越來(lái)越高,綠色防控技術(shù)在害蟲(chóng)防治中的作用日益突顯。天敵昆蟲(chóng)作為綠色防控的重要組成部分,長(zhǎng)期以來(lái)在介殼蟲(chóng)的防治上發(fā)揮著重要作用[2]。自橡副珠蠟蚧在國(guó)內(nèi)暴發(fā)以來(lái),多位學(xué)者對(duì)其開(kāi)展了天敵資源調(diào)查及防控技術(shù)的研究,并發(fā)現(xiàn)了日本食蚧蚜小蜂CoccophagusjaponicusCompere、副珠蠟蚧闊柄跳小蜂MetaphycusparasaissetiaeZhang and Huang、優(yōu)雅岐脈跳小蜂DiversinervuselegansSilvestri和藍(lán)色長(zhǎng)盾金盾金小蜂ScutellistacaeruleaFonscolombe等優(yōu)勢(shì)天敵[3-6],它們?cè)谠撓x(chóng)的防控上起著重要作用。
日本食蚧蚜小蜂,屬膜翅目Hymenoptera,小蜂總科Chalcidoidea,蚜小蜂科Aphelinidae食蚧蚜小蜂屬Coccophagus[7]。該蜂是橡副珠蠟蚧的一種跨期內(nèi)寄生蜂[8],能寄生2齡若蟲(chóng)至褐色成蟲(chóng)在內(nèi)的所有蟲(chóng)態(tài),并偏好寄生 3齡若蟲(chóng)至褐色期成蟲(chóng)[9]。藍(lán)色長(zhǎng)盾金小蜂ScutellistacaeruleaFonscolombe,屬膜翅目Hymenoptera,小蜂總科 Chalcidoidea,金小蜂科 Pteromalidae[10],該蜂是一種外寄生蜂,將卵產(chǎn)在寄主的腹面,以寄主產(chǎn)在腹下的卵為食[11],且只寄生橡副珠蠟蚧成蟲(chóng)[6]。目前,國(guó)外未見(jiàn)關(guān)于日本食蚧蚜小蜂的研究,國(guó)內(nèi)報(bào)道了日本食蚧蚜小蜂生物學(xué)及擴(kuò)繁技術(shù)方面的相關(guān)研究,明確了該寄生蜂的寄生行為、適應(yīng)的寄主齡期及對(duì)橡副珠蠟蚧控害能力等[3,8,9,12,13]。對(duì)于藍(lán)色長(zhǎng)盾金小蜂的報(bào)道多以其分布范圍和寄主種類(lèi)[14,15]和生物學(xué)習(xí)性為主[6]。
利用寄生蜂對(duì)寄主害蟲(chóng)進(jìn)行田間防控時(shí),其防治效果會(huì)受到許多因素的影響。其中,溫度[16-20]、寄主齡期[21-24]、放蜂比例[25,26]是重要的3個(gè)影響因子。Hackett-Jones等[27]基于離散-時(shí)間模型,得出了利用不同寄生蜂之間的不同生態(tài)位,同時(shí)釋放兩種寄生蜂可以將同一種害蟲(chóng)的種群密度在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)控制在一個(gè)合適的平衡點(diǎn)的結(jié)論。為探明日本食蚧蚜小蜂與藍(lán)色長(zhǎng)盾金小蜂在同一生態(tài)系統(tǒng)中共同釋放后是否會(huì)增強(qiáng)二者對(duì)橡副珠蠟蚧的控制效率,并明確寄主齡期、兩種蜂的釋放比例以及釋放時(shí)的溫度對(duì)控制效果的影響,筆者在室內(nèi)進(jìn)行了3因子5水平,即寄主齡期(若蚧+成蚧)、寄生蜂比例(蚜小蜂+金小蜂)、溫度的正交試驗(yàn),以期找到合理的放蜂溫度、寄主齡期、寄生蜂比例組合并明確這3個(gè)因子的主次關(guān)系,為兩種蜂大田聯(lián)合釋放提供理論依據(jù)。
橡副珠蠟蚧:于云南省熱帶作物研究所試驗(yàn)場(chǎng)6隊(duì)的橡膠樹(shù)上采集,在中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護(hù)研究所內(nèi)的養(yǎng)蟲(chóng)室(溫度25 ℃~27 ℃、相對(duì)濕度70%~90%),用南瓜進(jìn)行飼養(yǎng)繁殖以備用。
日本食蚧蚜小蜂:于海南省儋州市中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護(hù)研究所的試驗(yàn)基地里采集日本食蚧蚜小蜂褐蛹,待其羽化后,用橡膠樹(shù)上的橡副珠蠟蚧進(jìn)行繁殖,形成數(shù)量較大的試驗(yàn)種群后,將蜂轉(zhuǎn)接到南瓜飼養(yǎng)的橡副珠蠟蚧上,形成以南瓜為植物寄主的種群以供試驗(yàn)所需。
藍(lán)色長(zhǎng)盾金小蜂:于海南省瓊中縣新進(jìn)農(nóng)場(chǎng)橡膠增殖苗圃園收集金小蜂蛹,待其羽化后,用南瓜飼養(yǎng)的橡副珠蠟蚧繁殖,形成以南瓜為植物寄主的種群以供試驗(yàn)所需。
在南瓜表面上挑選橡副珠蠟蚧,并將帶蟲(chóng)區(qū)的南瓜用小刀切下,去瓜囊及多余的瓜肉,僅留厚度為3 mm左右的帶介殼蟲(chóng)的南瓜表皮,將帶有蚧蟲(chóng)的南瓜塊表面朝上放入培養(yǎng)皿(D=15 cm,用150目的紗網(wǎng)封皿,以便透氣)中,并用脫脂棉蘸取15%的蔗糖水貼于培養(yǎng)皿底部作為小蜂的補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)。在人工氣候箱內(nèi)(相對(duì)濕度70%,光周期12L∶12D)接蜂(在試管中交配了24 h的雌蜂)24 h后取出,通過(guò)體視鏡(NIKON,SMZ1500)解剖統(tǒng)計(jì)蚜小蜂與金小蜂的產(chǎn)卵數(shù),計(jì)算寄生率。以寄主齡期(3齡若蟲(chóng)+褐色期成蟲(chóng))(A)、寄生蜂(日本食蚧蚜小蜂+藍(lán)色長(zhǎng)盾金小蜂)(B)、溫度(C)為考察因子,每因子 5個(gè)水平,按表 1進(jìn)行正交試驗(yàn)。共計(jì)25個(gè)處理,每個(gè)處理重復(fù)3次。
表1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 1 Orthogonal test design
金小蜂寄生率(%)=被金小蜂寄生的成蟲(chóng)數(shù)/處理成蟲(chóng)頭數(shù)×100%;蚜小蜂寄生率(%)=被蚜小蜂寄生的蚧蟲(chóng)數(shù)/處理蚧蟲(chóng)頭數(shù)×100%;若蟲(chóng)被寄生率(%)=被寄生若蟲(chóng)數(shù)/處理若蟲(chóng)數(shù)×100%;成蟲(chóng)被寄生率(%)=被寄生成蟲(chóng)數(shù)/處理成蟲(chóng)數(shù)×100%;總寄生率(%)=被寄生蚧蟲(chóng)數(shù)/處理蚧蟲(chóng)數(shù)×100%。
采用極差、方差、多重比較(Duncan氏法),分析不同因素對(duì)兩種寄生蜂的產(chǎn)卵量和寄生率的影響。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010、SAS 9.2統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理。
因處理組合不同,日本食蚧蚜小蜂和藍(lán)色長(zhǎng)盾金小蜂對(duì)橡副珠蠟蚧產(chǎn)卵量和寄生率存在明顯差異。藍(lán)色長(zhǎng)盾金小蜂產(chǎn)卵量最高的處理為S3,為46.0粒;日本食蚧蚜小蜂產(chǎn)卵量最高的處理為S21,為99.3粒;藍(lán)色長(zhǎng)盾金小蜂寄生率最高的為處理S7(90.00%);日本食蚧蚜小蜂寄生率最高的為處理S9(68.00%);對(duì)于藍(lán)色長(zhǎng)盾金小蜂與日本食蚧蚜小蜂對(duì)蚧蟲(chóng)總的寄生率,處理S8最高,為71.00%,處理S12時(shí)最低,為5.67%。綜合來(lái)看,在所進(jìn)行的試驗(yàn)中,處理S8,即組合A1B4C3,若蚧+成蚧=10+90、日本食蚧蚜小蜂+藍(lán)色長(zhǎng)盾金小蜂=3+1、溫度為27 ℃時(shí),兩蜂對(duì)橡副珠蠟蚧總的寄生率最高(表2)。
表2 不同處理對(duì)日本食蚧蚜小蜂和藍(lán)色長(zhǎng)盾金小蜂產(chǎn)卵量和寄生率的影響Table 2 Different treatment on the impact of the number of eggs and parasitic rate of C.japonicus and S.caerulea
寄主齡期對(duì)藍(lán)色長(zhǎng)盾金小蜂產(chǎn)卵量、藍(lán)色長(zhǎng)盾金小蜂寄生率、日本食蚧蚜小蜂寄生率、成蟲(chóng)被寄生率、總寄生率均有顯著影響。其中藍(lán)色長(zhǎng)盾金小蜂產(chǎn)卵量、總寄生率在水平3時(shí)最高,分別為22.1粒、46.52%;藍(lán)色長(zhǎng)盾金小蜂寄生率、日本食蚧蚜小蜂寄生率和成蟲(chóng)被寄生率在水平5時(shí)最高,分別為39.61%、34.08%和55.17%;寄主齡期組成對(duì)日本食蚧蚜小蜂產(chǎn)卵量和若蟲(chóng)被寄生率無(wú)顯著影響。
兩種蜂的組成比例對(duì)產(chǎn)卵量、寄生率、若蟲(chóng)被寄生率、總寄生率均有顯著影響。其中,藍(lán)色長(zhǎng)盾金小蜂產(chǎn)卵量和寄生率在水平1時(shí)最高,分別為24.6粒和44.07%;日本食蚧蚜小蜂產(chǎn)卵量和寄生率、若蟲(chóng)被寄生率在水平5時(shí)最高,分別為74.4粒、49.61%和50.00%;兩蜂聯(lián)合控害的總寄生率也在水平5時(shí)最高,為49.61%。
溫度對(duì)所有指標(biāo)均有顯著影響。藍(lán)色長(zhǎng)盾金小蜂產(chǎn)卵量和寄生率在水平 5時(shí)最高,分別為 23.2粒和41.80%;日本食蚧蚜小蜂產(chǎn)卵量、寄生率、若蟲(chóng)被寄生率、成蟲(chóng)被寄生率和總寄生率在水平3時(shí)最高,分別為52.3粒、39.07%、39.94%、59.83%和48.84%。
總體上,寄主齡期組成在水平3、兩種蜂的組合為水平5、溫度在水平3,即若蚧+成蚧=50+50、27 ℃單獨(dú)接蚜小蜂的控害效果最好(表3)。
表3 不同因子對(duì)日本食蚧蚜小蜂和藍(lán)色長(zhǎng)盾金小蜂防控效果影響的多重比較分析Table 3 The multiple comparison analysis of the effects of different factors on C.japonicus and S.caerulea’s prevention and control
對(duì)于金小蜂產(chǎn)卵量、蚜小蜂產(chǎn)卵量、金小蜂寄生率、蚜小蜂寄生率、若蟲(chóng)被寄生率、總寄生率而言,各因子的主次水平均為寄生蜂比例>溫度>寄主齡期;對(duì)于成蟲(chóng)被寄生率而言,各因子主次水平為溫度>寄主齡期>寄生蜂比例。同時(shí)由表4可知,日本食蚧蚜小蜂與藍(lán)色長(zhǎng)盾金小蜂聯(lián)合控制橡副珠蠟蚧時(shí),總寄生率最適組合為A3B5C3,即若蚧+成蚧=50+50、27 ℃單獨(dú)接蚜小蜂時(shí),總寄生率最高。
表4 日本食蚧蚜小蜂和藍(lán)色長(zhǎng)盾金小蜂防控指標(biāo)的極差分析Table 4 The range analysis of C.japonicus and S.caerulea’s prevention and control indicators
寄生蜂是最常見(jiàn)的一種寄生性昆蟲(chóng),屬膜翅目,分為內(nèi)寄生和外寄生兩大類(lèi)[28],前者是把卵產(chǎn)在寄主體內(nèi),后者是把卵產(chǎn)在寄主體表。本試驗(yàn)涉及的日本食蚧蚜小蜂和藍(lán)色長(zhǎng)盾金小蜂分別是橡副珠蠟蚧的內(nèi)寄生蜂和外寄生蜂,其取食對(duì)象分別為蚧蟲(chóng)的體液和腹下的卵粒,理論上這兩種蜂對(duì)橡副珠蠟蚧的防治可以起到互補(bǔ)作用。在自然界中,影響寄生蜂防效的因子有很多,如溫度、濕度、光周期、寄主種類(lèi)及齡期等[29-32]。本研究以寄生率作為指標(biāo)評(píng)價(jià)防治效果,就寄主齡期、接蜂時(shí)兩種寄生蜂與蚧蟲(chóng)的比例及環(huán)境溫度對(duì)控害效果的影響進(jìn)行了3因子5水平正交試驗(yàn),得到最優(yōu)組合為A3B5C3,即若蟲(chóng)∶成蟲(chóng)=1∶1、27 ℃、單獨(dú)接蚜小蜂的寄生效果最好,并通過(guò)極差分析法分析多種因子在寄生過(guò)程中的主次作用,對(duì)于兩蜂對(duì)蚧蟲(chóng)總的寄生率而言,各因子的主次水平為寄生蜂比例>溫度>寄主齡期。
利用兩種不同生態(tài)位的寄生蜂進(jìn)行組合釋放,可以彌補(bǔ)單一寄生蜂控制害蟲(chóng)所帶來(lái)的寄生率低、防治成本增加、生態(tài)系統(tǒng)不穩(wěn)定等缺陷[33,34],Ehler[35]、Heinz和Nelson[36]發(fā)現(xiàn)寄生蜂聯(lián)合應(yīng)用比單獨(dú)使用一種寄生蜂能殺死更多的害蟲(chóng)。Moreno-Ripoll等[37]將麗蚜小蜂Encarsiaformosa和碩恩蚜小蜂E.pergandiella聯(lián)合釋放后,發(fā)現(xiàn)二者對(duì)煙粉虱的控制效果均好于單獨(dú)釋放;利用淺黃恩蚜小蜂E.sophia與麗蚜小蜂聯(lián)合控制粉虱時(shí),在釋放寄生蜂20 d內(nèi),單一釋放淺黃恩蚜小蜂的防治效果最佳,但隨著時(shí)間的增加,兩種蜂聯(lián)合釋放的防治效果好于單一釋放一種蜂的防治效果[38]。本研究中,室內(nèi)接蜂24 h時(shí),日本食蚧蚜小蜂與藍(lán)色長(zhǎng)盾金小蜂同時(shí)接蜂的寄生率顯著高于只接藍(lán)色長(zhǎng)盾金小蜂時(shí)的寄生率,但低于只接日本食蚧蚜小蜂時(shí)的寄生率,表明日本食蚧蚜小蜂的寄生能力顯著高于藍(lán)色長(zhǎng)盾金小蜂[6,9]。實(shí)驗(yàn)室前期研究發(fā)現(xiàn),日本食蚧蚜小蜂在最適溫區(qū)24 ℃~27 ℃時(shí),發(fā)育快、出蜂量較高,有較強(qiáng)的種群增長(zhǎng)能力。當(dāng)溫度高達(dá)33 ℃以上時(shí),日本食蚧蚜小蜂仍然有較高的產(chǎn)卵量和寄生率,但不能完成世代發(fā)育(未發(fā)表)。另外,藍(lán)色長(zhǎng)盾金小蜂在33 ℃時(shí),有較強(qiáng)的種群增長(zhǎng)能力(未發(fā)表)。在高溫情況下,藍(lán)色長(zhǎng)盾金小蜂與日本食蚧蚜小蜂聯(lián)合釋放,可彌補(bǔ)日本食蚧蚜小蜂高溫下不能完成世代發(fā)育的缺陷。研究發(fā)現(xiàn)在海南、云南等地區(qū)橡副珠蠟蚧3個(gè)繁殖高峰期分別是3月初和6至7月及9至10月[39],根據(jù)天氣網(wǎng)可知海南3月白天平均氣溫28 ℃,6至7月白天平均氣溫為34 ℃,9至10月白天平均氣溫為33 ℃。其次由試驗(yàn)結(jié)果可知,日本食蚧蚜小蜂在寄主若蟲(chóng)占比高情況下的寄生率要顯著高于寄主若蟲(chóng)占比較低時(shí)的寄生率,且前期試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)日本食蚧蚜小蜂偏好寄生3齡若蟲(chóng)至褐色期成蟲(chóng),幾乎不寄生黑色期成蟲(chóng),而藍(lán)色長(zhǎng)盾金小蜂偏好寄生褐色期成蟲(chóng)和黑色期成蟲(chóng),在田間聯(lián)合放蜂時(shí),可根據(jù)表3中寄主齡期比例對(duì)聯(lián)合防控寄生率影響做參考。
本文通過(guò)3因子5水平正交試驗(yàn),得到日本食蚧蚜小蜂與藍(lán)色長(zhǎng)盾金小蜂聯(lián)合防控效率受溫度、齡期和蜂比的影響,這對(duì)指導(dǎo)二者的田間釋放有一定的意義,但對(duì)于田間兩種蜂聯(lián)合防控的具體效果,仍需做長(zhǎng)時(shí)間的研究記錄。