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基于年橘为载体的柑橘木虱优势寄生蜂亮腹釉小蜂规模化生产技术

2022-07-09黄承志陈玲玲修宝林孙笠维王朝红叶凤娴MUBASHERHussain申宝营邱栋梁毛润乾

中国生物防治学报 2022年3期
关键词:若虫新芽柑橘

黄承志,陈玲玲,修宝林,孙笠维,高 晶,王朝红,叶凤娴,MUBASHER Hussain,申宝营,邱栋梁,毛润乾*

(1.福建农林大学园艺学院,福州 350002;2.广东省科学院动物研究所/广东省动物保护与资源利用重点实验室/广东省野生动物保护与利用公共实验室/广东省矿物油农药工程技术研究中心,广州 510260)

亮腹釉小蜂Tamarixiaradiata(Waterston)是柑橘木虱Diaphorinacitri(Kuwayama)优势寄生蜂,寄生4~5龄的柑橘木虱若虫[1,2]。一头亮腹釉小蜂通过取食和寄生的方式杀灭柑橘木虱若虫多达500头[3]。1998年美国佛罗里达州引进亮腹釉小蜂进行释放,到2006年,该蜂已遍及佛罗里达的所有橘园,通过调查发现,亮腹釉小蜂在佛罗里达州春夏季寄生率相对较低,秋季最高,平均寄生率达60%以上,防治效果良好[4]。在巴西,寄生率为43.3%~88.8%[5]。在墨西哥西部的城市地区,寄生率达60.58%[6]。在美国得克萨斯州,释放亮腹釉小蜂使柑橘木虱种群数量降低91.2%[7]。

亮腹釉小蜂已成功地引入法国留尼汪[8]、中国台湾[9]、印度尼西亚[10]、菲律宾[11]、沙特阿拉伯[8]、哥伦比亚瓜达卢普[12]、美国加利福尼亚州[13]和佛罗里达州[14],已经在美国蔓延[4]。在巴西[15]、阿根廷[16]、委内瑞拉[17]、墨西哥[18]也能发现亮腹釉小蜂。

产业化方面,亮腹釉小蜂已在巴西[5]、墨西哥[19]、美国加利福尼亚州[20]、美国得克萨斯州[7]和美国佛罗里达州[21]规模化生产。目前,我国已有多个高校及科研单位对亮腹釉小蜂展开了发育、形态学及寄生行为等相关研究,但都集中于基础研究,对于该寄生蜂生产与应用尚未见报道[22,23],为填补我国在该领域中的空白,加强天敌生物的绿色防控,减少化学农药的使用,广东省科学院动物研究所与广州市农业技术推广中心合作,建立国内首个亮腹釉小蜂规模化生产工厂,借鉴国外生产经验和结合我国华南地区特有的环境情况,开发出一套适合本地寄生蜂规模化生产的新技术[24,25]。2020年开始寄生蜂的规模化生产,于7月完成养虫厂地改造,截止到12月,已生产寄生蜂12万头,并分别在广州从化区、黄埔区、白云区柑橘果园进行释放,在随后调查中发现各地区果园内柑橘木虱数量明显下降。经过1年来的生产并提供用户试用,目前该产品的生产工艺稳定,产品质量符合标准。本文对生产中关键技术研究进行报道。

1 材料与方法

1.1 载体植物与供试虫源

年橘:购自广州,此后种植于广州农业技术推广中心温室内,保证室内阳光充足,定时浇水,定期施肥,根据生产需要对其进行修剪,让其有充足的嫩梢和嫩枝供试验使用。

柑橘木虱:初始种群采自广东省科学院动物研究所实验室,以年橘为植物载体饲养于网室内,繁殖后代种群作为试验用虫。

亮腹釉小蜂:初始采集于广东省科学院动物研究所实验室,然后种群饲养于广州农业技术推广中心寄生蜂室。

1.2 主要设备

恒温恒湿培养箱(天津赛得利斯实验分析仪器制造厂)、吸虫器(湖北广之应科技有限公司)、LED灯、60目养殖笼(110 cm×90 cm×100 cm)、收集瓶、枝剪刀。

1.3 年橘新芽修剪方法试验

用整体修剪、半侧修剪、内部修剪3种修剪方式,各修剪5株年橘,观察新芽生长,记录新芽长至3 cm以上时的时间和数量。培养条件:温度25~30 ℃,RH 50%~70%,光周期14L:10D,相同水肥管理。

1.3.1 整体修剪 顶部,剪去所有离地面85 cm以上枝条;底部,剪去离盆里土面15 cm内枝条;中部,剪去延伸到花盆外的枝条、花枝、果枝、弱树和枯枝,保留筷子粗细枝条15~20个,每个枝条保留1~2个叶片。

1.3.2 半侧修剪 按照整体修剪,只修剪纵向一半树体。

1.3.3 内部修剪 按照整体修剪,只修剪树体内部。

1.4 柑橘木虱接种数量试验

每个养殖笼中放入6株年橘(共有240个新芽),按照柑橘木虱:新芽数为1:1、2:1、3:1、4:1的比例,分别往每个养殖笼中接入待产卵的柑橘木虱240、480、720、960头,待其产卵3 d后通过吸虫器移除。在移除柑橘木虱的第 15 d后通过吸虫器收获新羽化的柑橘木虱,记录每个养殖笼中羽化后的柑橘木虱数量。培养条件:温度25~30 ℃,RH 50%~70%,光周期14L:10D,相同水肥管理。试验4个处理,每个处理6株年橘,重复3次。

1.5 亮腹釉小蜂接种数量试验

每个养殖笼中放入5株年橘(共有1200头4龄末柑橘木虱若虫)。按照亮腹釉小蜂:柑橘木虱若虫为1:5、1:10、1:15和1:20的比例,分别往每个养殖笼接入240头、120头、80头和60头亮腹釉小蜂(雌雄比为4:1)。在接入亮腹釉小蜂第9 d后通过吸虫器收获新羽化的亮腹釉小蜂,可持续收获8~10 d,每天收获1次。记录每笼收获亮腹釉小蜂雌蜂数量和每笼收获亮腹釉小蜂总数量,并根据下列公式分别计算雌蜂比例、每笼净收获亮腹釉小蜂数量、每笼净收获亮腹釉小蜂雌蜂数量。培养条件:温度 25~30 ℃,RH 50%~70%,光周期14L:10D,提供蜂蜜为食物,相同水肥管理。试验4个处理,每个处理5株年橘,重复 3次。雌蜂比例(%)=每笼收获雌蜂数量/每笼收获亮腹釉小蜂总数量×100%;每笼净收获亮腹釉小蜂数量=每笼收获亮腹釉小蜂数量—每笼接种亮腹釉小蜂数量;每笼净收获亮腹釉小蜂雌蜂数量=每笼收获雌蜂数量—每笼接种雌蜂数量。

1.6 数据统计与分析

修剪方法下年橘生产新芽的时间和数量、不同木虱接种比例下收获木虱的数量、不同接入亮腹釉小蜂比例下产出亮腹釉小蜂的数量等数据分析采用IBM SPSS 20.0进行单因素方差分析(One-way ANOVA),应用Duncan氏新复极差法进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同修剪方法对年橘生产新芽的时间和数量的影响

新芽长至3 cm所需时间,整体修剪法从修剪到大部分新芽长至3 cm所需的时间最短,仅为12.6 d,显著低于半侧修剪法和内部修剪法。在生产新芽长至3 cm数量上,用整体修剪生产新芽数量多,为39.6个,显著高于半侧修剪、内部修剪。表明在修剪后会诱导在该枝条上萌发出新芽,未修剪的枝条则不萌发或少萌发新芽。所以,选用整体修剪对年橘进行修剪(表1)。

表1 不同修剪方法下年橘生产新芽所需的时间和数量Table 1 The time and number of sprouts produced under different pruning methods

2.2 不同柑橘木虱接种比例对收获木虱数量的影响

在接种比例柑橘木虱:年橘新芽为2:1和3:1中,每笼收获木虱的数量分别为1513.33头和1583.00头,差异不显著(P>0.05),但均显著高于接种比例为1:1和4:1每笼收获木虱的数量(P<0.05)。考虑到接种木虱会对年橘造成伤害,在每笼收获木虱数量没有显著差异的情况下,选择较小接种比率有利于年橘的生长,所以选择接种比例2:1为最佳(表2)。

表2 不同柑橘木虱接种比例下收获柑橘木虱的数量Table 2 The number of D.citri harvested under different inoculation ratios

2.3 不同亮腹釉小蜂接种比例对收获亮腹釉小蜂数量的影响

接种比例(亮腹釉小蜂:柑橘木虱若虫)为1:5时,每笼收获亮腹釉小蜂数量最多,平均为810.67头,但每笼收获亮腹釉小蜂的雌蜂比、每笼净收获亮腹釉小蜂的雌蜂数量最少,分别为61.55%、310.67头。按接种比例 1:10时,每笼净收获亮腹釉小蜂数量、每笼收获亮腹釉小蜂的雌蜂数量、每笼净收获亮腹釉小蜂的雌蜂数量最多,分别为646.67头、565.00头和469.00头。所以选择接种比例1:10为最佳(表3)。

表3 不同接种比例下每笼收获亮腹釉小蜂的情况Table 3 The number of T.radiata harvested under different inoculation ratios per cage

3 讨论

近年来,柑橘黄龙病给世界范围内的柑橘产业造成了巨大的经济损失[26,27],作为柑橘黄龙病的重要传播媒介,柑橘木虱的有效防治显得极其重要。随着对柑橘木虱天敌昆虫资源调查与利用研究的不断深入,包括寄生性天敌和捕食性天敌在内的多个类群资源都受到了关注,而亮腹釉小蜂因其寄生效率高、寄主专一性等特点[28],成为柑橘木虱寄生性天敌研究利用的重点对象。目前,在巴西[5]、墨西哥[19]、美国加利福尼亚州[20]、美国得克萨斯州[7]和美国佛罗里达州[21]以九里香为植物载体建立了亮腹釉小蜂的规模化生产体系。在我国已有多个高校及科研单位对亮腹釉小蜂展开了基础研究,但未建立亮腹釉小蜂的规模化生产体系[26,27]。

在巴西,按照柑橘木虱:九里香新芽数为(2.5~3.3):1的比例接种待产卵雌性柑橘木虱,待柑橘木虱若虫生长至4~5龄时,按照柑橘木虱若虫:亮腹釉小蜂为10:1的比例接种亮腹釉小蜂[5]。在美国佛罗里达州,按照柑橘木虱:九里香新芽数为(5~20):1的比例接种待产卵雌性柑橘木虱,待柑橘木虱若虫生长至4龄时,每个养殖笼(含10株九里香)接入350~450头亮腹釉小蜂[21]。在美国得克萨斯州,将3株不同龄期的九里香苗(18月、2年、4年)修剪3 d后搬至一个养殖笼中,分别在第1、4、7 d接入200头、100头、50头柑橘木虱成虫。大约第12 d出现4~5龄柑橘木虱若虫,每个养殖笼中接种18头(15头雌蜂,3头雄蜂)亮腹釉小蜂,此后分别在第14、16 d再次加入18头亮腹釉小蜂[7]。在美国加利福尼亚州,每个养殖笼中放入15株九里香苗(苗龄6个月),在养殖笼接入300头柑橘木虱成虫,5 d内将产完卵的成虫移除,在10~11 d大部分若虫为3~4龄。每个笼子含有1800~2000头柑橘木虱若虫,按照亮腹釉小蜂:柑橘木虱若虫为1:30接入亮腹釉小蜂雌蜂(60~65头每笼)和每笼10~15头亮腹釉小蜂雄蜂[20]。本研究按接种比例柑橘木虱:新芽数为2:1接入柑橘木虱时为最佳,每笼收获木虱数量为1513.33头。按接种比例亮腹釉小蜂数:柑橘木虱若虫为1:10接入亮腹釉小蜂时为最佳,每笼净收获646.67头亮腹釉小蜂且每笼净收获亮腹釉小蜂的雌蜂数量为469.00头。

国外通过九里香为植物载体规模化生产亮腹釉小蜂,但是随着九里香重复使用次数的提高,生产柑橘木虱若虫的能力会降低[29]。本生产体系与国外不同的是采用年橘为植物载体生产亮腹釉小蜂,相比之下,年橘嫩芽数量更多,年橘在12.6 d长出3 cm以上的新芽39.6个,因此,采用整体修剪法修剪年橘为最佳,生产能力更大,苗木恢复也较快,循环利用率高。

亮腹釉小蜂生产体系中一些环节仍在优化和提高。转移已产卵的柑橘木虱方面,美国佛罗里达州采用光诱和吸虫器的方式收集柑橘木虱[21],而单独采用吸虫器收集柑橘木虱,相对而言耗费时间较多;另外,生产寄生蜂的运输时间过长会导致存活率较低,在美国佛罗里达州,对已包装的亮腹釉小蜂采用夜间运输、次日送达的方式保证寄生蜂的存活率[21],或许还可考虑剪下带有寄生蜂蛹的枝条,连蛹带枝一起运输,解决运输中寄生蜂存活率低的问题;田间释放寄生蜂方面,目前采用直接释放成虫的方式,沈祖乐[22]采用蜂卡与蜂盒进行释放的方法值得借鉴,能够使寄生蜂在田间释放前积累足够的产品数量,并能定量、定时的对其种群数量做到精准的掌控。本研究通过建立优化规模化生产亮腹釉小蜂的体系,实现亮腹釉小蜂周年生产,从而进一步推动柑橘木虱生物防治的研究与应用。

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