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福建烟区不同世代烟蚜茧蜂对烟蚜的寄生效应

2021-12-17王巧妮赖荣泉吴晓婷白晶晶米月娥高改改

中国生物防治学报 2021年5期
关键词:雌蜂烟蚜羽化

王巧妮,赖荣泉*,顾 钢,吴晓婷,白晶晶,米月娥,舒 静,高改改

(1. 闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室/福建农林大学植物保护学院,福州 350002;2. 中国烟草总公司福建省公司,福州 350003)

烟蚜也叫桃蚜,是一种分布广、数量多、危害重的害虫,即使被寄生,也不会马上形成僵蚜,而是会继续为害一段时间[1-3]。作为烟草的主要害虫之一,烟蚜除了会分泌蜜露诱导煤烟病,还会引发许多其他病害,导致烟叶的产量及质量下降[4-6]。烟蚜茧蜂是我国烟区烟蚜天敌中的优势种[7,8],烟蚜茧蜂既能防控烟蚜,又能间接对烟草黄瓜花叶病毒有一定抑制作用[9]。因此,我国生产上多利用烟蚜茧蜂来防治烟蚜。有研究表明,在23 ℃时,以100~200头烟蚜接一对烟蚜茧蜂,可以获得相对较多的子代[10,11]。烟蚜茧蜂对烟蚜有一定的寄主专化性,在寄生烟蚜时更喜好龄期为2~3龄的烟蚜,但事实上烟蚜的龄期对子代烟蚜茧蜂的发育历期、寿命等都没有影响,这与烟蚜对烟蚜茧蜂的被动防御有关[12,13]。

蒋杰贤等[14]对烟蚜茧蜂进行室内继代饲养5代后,发现烟蚜茧蜂不同世代之间,每头雌蜂所产生的僵蚜在数量上并无显著差异。因此,得出室内继代饲养对烟蚜茧蜂的繁殖能力无明显不利影响的结果。而谢应强等[15]在室内对烟蚜茧蜂继代饲养12代后,发现烟蚜茧蜂的繁殖力在第8代开始出现明显下降,同时烟蚜茧蜂的寿命、羽化率等也会随着世代的增加而降低。

在福建烟区,利用烟蚜茧蜂防控烟蚜的试验和大面积推广应用已有多年。但由于长期人工繁殖,烟蚜茧蜂对烟蚜的寄生力严重退化,进而影响烟蚜茧蜂对烟蚜及其传播病害的防效。因此,为提高防效而增加放蜂数量,又造成繁殖成本和防控成本的提高。有些繁殖基地或有阶段性进行复壮,如从田间采集一定数量的烟蚜茧蜂与室内的进行杂交复壮。表面可行,但实际采集杂交的比例等,均没有参考和规律可寻,都是盲目复壮。前人的研究多是关于如何长期储存作为商品的烟蚜茧蜂以及关于烟蚜茧蜂滞育方面[16,17],关于室内继代饲养烟蚜茧蜂这一方面的研究并不多,特别是福建烟区未见报道。

因此,为探究不同世代烟蚜茧蜂对烟蚜的寄生效应,本试验采用室内继代饲养 8代的方式,测定各个代数烟蚜茧蜂对烟蚜的寄生率,并观察分析其相应的羽化率,为阐明烟蚜茧蜂对烟蚜寄生力退化的现象和原因提供参考,进而减少生产中烟蚜茧蜂人工繁殖和释放的成本,达到提高烟蚜茧蜂防控效果的目的。

1 材料与方法

1.1 试验材料

烟草:烤烟云烟 87品种(福建省烟草公司龙岩市公司烟科分所提供)。在玻璃棚内培育长势一致的烟株,期间不施用任何农药化肥,当烟株长到5叶1心时用于试验。

烟蚜:采自龙岩市烟草公司长汀分公司科技园田间烟株上的无翅烟蚜,并在室内(22±1)℃,相对湿度(70±5)%、光周期14L:10D条件下饲养。试验时,选取大小均匀、整齐一致的2~3龄蚜虫。

烟蚜茧蜂:将从福建农林大学金山校区试验田采集的烟蚜茧蜂,在室内饲养约 10代后,将其作为烟蚜茧蜂F0对照Ckf;从龙岩市烟草公司长汀分公司科技园田间烟株上采集僵蚜,并使其在室内羽化作为烟蚜茧蜂F1对照Ckc。

其他材料:人工气候箱(型号MRC-250B-LED,宁波普朗特仪器有限公司生产),呢绒纱防虫网罩(150目),硬塑料(厚0.2 mm),自制筒形呢绒纱网养虫罩(直径8 cm,高15 cm),量筒(10 mL),大养虫笼(长×宽×高=75 cm×45 cm×40 cm),小养虫笼(长×宽×高=30 cm×30 cm×30 cm),离心管(1.5 mL)等。

1.2 烟蚜密度对烟蚜茧蜂寄生率和羽化率的影响

本试验在温度为(22±1)℃,相对湿度(70±5)%、光周期14L:10D条件下的人工气候箱中进行。参考忻亦芬等[11]及蒋杰贤等[14]的方法,于室内条件下挑选大小一致的5对烟蚜茧蜂成虫,装入1.5 mL离心管中,用20%的蜂蜜水饲养,使其交配2 h。在烟株上分别接入5个梯度(25、50、75、100、125头/株)不同数量的2~3龄烟蚜,每盆1株烟草,重复3次,共15盆烟草。用自制的筒形呢绒纱网养虫罩将每盆烟株罩住,将装有已交配2 h的烟蚜茧蜂雌蜂的离心管放入养虫罩中并打开,将各处理置于人工气候箱中培养,24 h后取出烟蚜茧蜂。接蜂后每天检查各处理中烟蚜被烟蚜茧蜂寄生(僵蚜形成)情况,记录僵蚜的数量,将其放入小养虫笼中,每天观察僵蚜羽化即出蜂情况。寄生率(%)=僵蚜数/烟蚜总数×100;羽化率(%)=破壳僵蚜数/(破壳僵蚜数+未破壳僵蚜数)×100。

1.3 烟蚜茧蜂密度对其自身寄生率和羽化率的影响

选取 1.2中得出的寄生率相对较高的烟蚜密度(50头/株)作为各处理中统一使用的烟蚜数量。于室内挑选大小一致的45对烟蚜茧蜂成虫(Ckf),每对分别装入1.5 mL离心管中,用20%的蜂蜜水饲养,使其交配2 h。挑选长势一致5叶1心的单株烟草15盆,每盆分别接入50头2~3龄烟蚜,用自制的筒形呢绒纱网养虫罩将每盆烟株罩住,再分别接入5个梯度(1、2、3、4、5头/株)交配过2 h后的烟蚜茧蜂雌蜂,每个处理重复3次。将各处理置于人工气候箱中培养,24 h后取出烟蚜茧蜂。接蜂后每天检查烟蚜被寄生(僵蚜形成)情况,记录僵蚜数量,将其放入小养虫笼中,每天观察。计算其寄生率和羽化率。

1.4 不同世代烟蚜茧蜂对烟蚜的寄生效应

采集龙岩市烟草公司长汀分公司科技园田间烟株上的僵蚜,置于室内大养虫笼中羽化。挑选羽化12 h内的一对烟蚜茧蜂成虫,装入1.5 mL离心管中,用20%的蜂蜜水饲养,使其交配2 h。挑选长势一致5叶1心的单株烟草,每盆分别接入50头2~3龄烟蚜,用自制的筒形呢绒纱网养虫罩将每盆烟株罩住,并将交配2 h后的1头雌烟蚜茧蜂接入该养虫罩中,各处理(世代)重复5次。将各处理置于人工气候箱中培养,24 h后取出烟蚜茧蜂。接蜂后每天检查烟蚜被寄生(僵蚜形成)情况,记录僵蚜数量,将其放入小养虫笼中观察僵蚜羽化,羽化后的烟蚜茧蜂即为下一世代烟蚜茧蜂,用各世代烟蚜茧蜂重复上述操作。以采回僵蚜羽化的成蜂作为第一代F1进行各代试验,共处理8代即8个处理。计算各代寄生率和羽化率。

1.5 数据统计与分析

文中数据均用Excel 2010和SPSS 23软件进行统计、单因素方差分析比较,数据均用平均值±标准误。

2 结果与分析

2.1 烟蚜密度对烟蚜茧蜂寄生率和羽化率的影响

烟蚜茧蜂的寄生率和寄生烟蚜数量在不同的烟蚜密度处理之间均差异显著(F4,10=5.48,P=0.01;F4,10=4.40,P=0.03)。烟蚜密度为50头/株、25头/株时寄生率较高,分别为19.33%、14.67%。烟蚜密度为75~125头/株时,烟蚜茧蜂的寄生率随烟蚜密度的增加而下降,即从6.66%下降到1.87%(表1)。因此,后续试验均采用50头/株的烟蚜密度。

表1 烟蚜密度对烟蚜茧蜂寄生烟蚜的影响Table 1 The effects of M. persicae density on the parasitism of A. gifuensis

随着烟蚜密度的变化,烟蚜茧蜂羽化率在各处理间差异不显著(F4,10=0.63,P=0.65)(图1)。

图1 烟蚜密度对烟蚜茧蜂羽化率的影响Fig. 1 The effects of M. persicae density on the emergence rates of A. gifuensis

2.2 烟蚜茧蜂密度对其自身寄生率和羽化率的影响

随着雌烟蚜茧蜂的密度变化,烟蚜茧蜂的寄生率间、寄生烟蚜数间均达显著差异(F4,10=13.36,P=0.00;F4,10=14.50,P=0.00)。寄生率随雌蜂密度的增大而增大,且 3头/株雌蜂密度时寄生率最高,即28.67%(表2)。

表2 烟蚜茧蜂雌蜂密度对其寄生率的影响Table 2 The effects of female A. gifuensis density on the parasitic rates of A. gifuensis

雌烟蚜茧蜂密度对烟蚜茧蜂羽化率的影响差异不显著(F4,10=0.49,P=0.75)(图2)。

图2 雌烟蚜茧蜂密度对烟蚜茧蜂羽化率的影响Fig. 2 The effects of female A. gifuensis density on the emergence rates of A. gifuensis

2.3 不同世代烟蚜茧蜂对烟蚜的寄生效应

不同世代烟蚜茧蜂对烟蚜的寄生率存在显著性差异(F7,32=26.39,P=0.00;F7,32=26.39,P=0.00)。随着烟蚜茧蜂世代的增加,其子代对烟蚜的寄生率随之下降。其中,以 F1代烟蚜茧蜂的寄生率最高,为64.00%。F2~F7代,虽然存在寄生率下降的问题,但其各代间的寄生率无显著性差异,寄生率在54.80%~58.80%。而F2~F7代与F8代之间的寄生率差异性显著,F8代寄生率降至46.40%(表3)。

表3 不同世代烟蚜茧蜂的寄生率变化Table 3 Effects of generation change on parasitism rates of A. gifuensis

不同世代烟蚜茧蜂的羽化率间达显著性差异(F7,32=17.92,P=0.00)。F1~F7代的羽化率均在87.50%以上。在F1~F6代,羽化率有一定程度的下降,但差异不显著,其羽化率在89.20%~97.46%。F7与F8代的羽化率间差异显著,其羽化率分别为 87.50%和 69.64%(图3)。因此,在续代饲养的条件下,烟蚜茧蜂的羽化率会随着世代的增加而下降。

图3 世代变化对烟蚜茧蜂羽化率的影响Fig. 3 Effects of generation change on emergence rates of A. gifuensis

3 讨论

试验结果表明,烟蚜茧蜂的寄生率会受烟蚜密度和雌性烟蚜茧蜂密度的变化而变化,而僵蚜的羽化率不受这两个因素的影响。烟蚜密度对烟蚜茧蜂的寄生率有显著影响,这与忻亦芬等[11]报道的烟蚜密度在100~200头/株的范围内寄生率最高不一致。这可能是烟蚜茧蜂对烟蚜的寄生时长设置不同导致的。烟蚜茧蜂成虫喜在中下部叶片活动,而烟蚜更喜为害幼叶和顶叶,则相同条件下,寄生时间越长,越有利于烟蚜茧蜂充分寄生烟蚜[18,19]。本试验中,无论密度大小,均仅使烟蚜茧蜂寄生烟蚜24 h,而忻亦芬等[11]的试验中,其设置时长超过24 h,这是两个试验中寄生率存在差异的原因。

不同密度的烟蚜茧蜂雌蜂对烟蚜的寄生率存在显著差异。寄生率随雌蜂密度的增大而增大,且 3头/株雌蜂密度时寄生率最高。这与刘翔等[20]报道的随着放蜂密度的增加,寄生率随之增长相似。

不同代数的烟蚜茧蜂对烟蚜的寄生率存在显著差异,随着世代的增加,其子代的寄生率随之下降。其中F1代的寄生率最高,F2~F7代之间寄生率虽有下降但无显著性差异,而F2~F7代与F8代之间烟蚜茧蜂对烟蚜的寄生率差异显著。这与忻亦芬等[11]和谢应强等[15]的报道有相似也有不一致。在他们的报道中烟蚜茧蜂对烟蚜的寄生率会随着烟蚜茧蜂世代的增加而下降;但在忻亦芬等[11]的报道中,烟蚜茧蜂繁殖力的明显下降出现在第6代后,繁殖力在第1代与第2代间有显著差异。谢应强等[15]报道繁殖力的明显下降出现在第7代,在第7代前繁殖力并无显著性差异。这些不一致的原因,可能是由于地区、环境、寄主植物等不同造成的,且试验方法与接蜂方式的不同也对结果存在一定的影响。

羽化率在不同代数的烟蚜茧蜂间差异显著。F1~F6代的羽化率均在87.50%以上,但差异不显著。F7与F8代之间的羽化率差异显著,其羽化率分别为87.50%、69.64%。这与谢应强等[15]的报道不太一致。在谢应强等[15]的报道中,F1~F5代的羽化率较平稳,F1~F7代的羽化率高于 80%,F7代之后羽化率显著下降,羽化率约为70%。李亚纯等[21]在试验中发现,烟蚜茧蜂的寄生率会受寄主植物的影响,但其羽化率不受影响。但本试验F1~F7代僵蚜的羽化率略高于谢应强等[15]报道的结果,原因可能是由于谢应强等[15]的试验是在25 ℃、16 h光照条件下进行,而本试验是在22 ℃和14 h光照下进行的。这种温度和光照组合及不同地理或区域等因素均可能是导致本试验中 F1~F7代僵蚜的羽化率略高的原因。这与张红梅等[22]的报告的结果相一致,他们报道了温度对烟蚜茧蜂羽化率、寿命及性比有显著影响。此外,本试验的F1代烟蚜茧蜂其实是谢应强等[15]试验中的F0代,即两个试验中,其羽化率开始显著下降的代数不同。

烟蚜茧蜂对烟蚜的寄生率及其羽化率受多种因素影响[22-25]。相比较而言,烟蚜茧蜂对烟蚜的寄生率更易受到影响。因此,在生产上,应将烟蚜茧蜂人工繁育的重点放在如何保证烟蚜茧蜂对烟蚜具有较高、较稳定的寄生率上。只要保证了烟蚜茧蜂寄生率的稳定性,那么在相同环境条件下,其羽化率并不会受到太大影响。同时,当室内人工繁殖烟蚜茧蜂的代数接近7代时,应采取适当的措施进行复壮。但关于如何有效保证烟蚜茧蜂对烟蚜的寄生率,如何采取有效的恰当措施使烟蚜茧蜂复壮,将有待进一步开展深入的研究。

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