丁瑞豐,阿克旦·吾外士,潘洪生,李號賓,李海強,王冬梅,劉 建
(新疆農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所/農(nóng)業(yè)部西北荒漠綠洲作物有害生物綜合治理重點實驗室/農(nóng)業(yè)部庫爾勒作物有害生物綜合治理野外觀測站,烏魯木齊 830091)
【研究意義】研究針對普通草蛉Chrysopercarnea(Stephens)飼喂新疆南部棉區(qū)主要2種害蟲(螨)棉蚜Aphisgossypii(Glover)和土耳其斯坦葉螨Tetranychusturkestani(Ugarow et Nikolskii)以及麥蛾Sitotrogacerealella(Olivier)卵后,通過室內生物測定對其發(fā)育歷期、死亡率、單雌產(chǎn)卵量等生物學特性進行了研究,在加強對普通草蛉生物學特性及其生長發(fā)育繁殖規(guī)律的認識,為普通草蛉田間合理利用和防治農(nóng)林害蟲提供參考和依據(jù)?!厩叭搜芯窟M展】棉蚜屬同翅目(Homoptera)蚜科(Aphididae)蚜屬(Aphis),是世界范圍內重要的農(nóng)業(yè)害蟲,廣泛分布于60°N至40°S的地域,其直接刺吸寄主吸取汁液、分泌蜜露并且傳播花葉病等60多種病毒,寄主多達75科285種以上,屬于多食性害蟲,為害棉花可造成每年棉花減產(chǎn)15%~30%[1-3];土耳其斯坦葉螨廣泛分布于俄羅斯、哈薩克斯坦、美國、中東和中國新疆等地,是新疆棉田的優(yōu)勢種葉螨[4]。近年來,由于轉Bt基因抗蟲棉花的大面積種植,在棉田減少化學農(nóng)藥防治棉鈴蟲的同時,使得原來得到兼防的刺吸式口器害蟲數(shù)量呈上升趨勢[5],棉蚜和葉螨類已成為當今棉田的主要害蟲。普通草蛉隸屬于脈翅目草蛉科,是一種重要的捕食性天敵,可以捕食同翅目、鞘翅目、鱗翅目、蜱螨目等多種昆蟲和螨的卵和幼蟲,在歐美國家較為普遍,國際上已有利用其成功防治棉鈴蟲Helicoverpaarmigera(Hübner)、和馬鈴薯甲蟲Leptinotarsadecemlineata(Say)等害蟲的先例[6]。普通草蛉在我國大部分省區(qū)均有分布[7],是重要的捕食性天敵,在新疆棉田發(fā)生較為普遍。國際上針對普通草蛉取食白粉虱、棉蚜以及鱗翅目卵后的生長發(fā)育等生物學特性進行了諸多研究[8-10],并對其人工擴繁和飼養(yǎng)技術進行了相關評價[11],同時通過釋放普通草蛉卵和幼蟲來防治煙粉虱Bemisiatabaci(Gennadius)[12]等農(nóng)田害蟲,并針對普通草蛉的生物學特性、人工繁殖和利用技術等有較多研究,在普通草蛉成蟲和卵的短期、長期貯存方面重點研究了草蛉成蟲的低溫貯藏方法[13, 14],取得了一定的積累。我國針對普通草蛉的分布,發(fā)生規(guī)律、捕食對象以及其幼蟲的捕食功能反應進行了較多的研究[15-19]?!颈狙芯壳腥朦c】有關本研究文獻較少。利用普通草蛉取食棉蚜和土耳其斯坦葉螨的食性,研究對其飼喂這2種害蟲(螨)后的生長發(fā)育和生物學特性。【擬解決的關鍵問題】利用棉蚜和土耳其斯坦葉螨飼喂普通草蛉幼蟲直至其羽化產(chǎn)卵,研究不同靶標害蟲對其生長發(fā)育和繁殖力的影響。
1.1 材 料
1.1.1 棉花品種
供試棉花品種為中棉所49號,棉花種植于農(nóng)業(yè)部庫爾勒作物有害生物綜合治理野外觀測站試驗田(85°48′N,41°44′S),棉田肥力中等,采用地膜栽培,播種時間為2017年4月19日,種植面積為300 m2,種植密度為19.5×104株/hm2。棉花生長過程中不使用任何化學農(nóng)藥進行防治,其它為常規(guī)管理。
1.1.2 供試昆蟲
普通草蛉自2012年秋季采自新疆庫爾勒市包頭湖農(nóng)場棉田,此后用麥蛾Sitotrogacerealella(Olivier)卵和人工飼料[15]進行擴繁,飼養(yǎng)地點為新疆農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所昆蟲實驗室。
試驗所用棉蚜和土耳其斯坦葉螨于田間發(fā)生量足夠試驗需求時采自供試棉田,試驗時將帶有棉蚜和土耳其斯坦葉螨的棉葉一并摘下,麥蛾卵由新疆農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所實驗室內擴繁產(chǎn)卵供試驗所用。
1.2 方 法
試驗開展于2017年6~8月,在普通草蛉幼蟲孵化后,將單頭幼蟲置于直徑90 mm、高15 mm的一次性塑料培養(yǎng)皿中在人工氣候培養(yǎng)箱中飼養(yǎng),同時將棉蚜、土耳其斯坦葉螨連同葉片一起摘下和麥蛾卵分別置于培養(yǎng)皿中,保證普通草蛉幼蟲有足夠充足的食物,葉柄處用濕潤的脫脂棉包裹以起到保濕作用。人工氣候培養(yǎng)箱溫濕度為:(25±2)℃、RH65%。試驗每處理重復3次,每個重復初始普通草蛉幼蟲頭數(shù)為50頭,每8 h記錄各處理的普通草蛉幼蟲齡期、幼蟲死亡數(shù)量、化蛹日期、羽化日期,成蟲羽化后,統(tǒng)計羽化率、死亡率等指標。
待成蟲完成羽化后,將雌雄配對的普通草蛉成蟲置于250 mL的塑料罐中,溫濕度設置為:(23±2)℃、RH65%、光周期L//D=18 h//6 h[18]。每隔12 h飼喂20%的蜂蜜水為其補充營養(yǎng),每24 h檢查每對草蛉的產(chǎn)卵情況,至其死亡。統(tǒng)計產(chǎn)卵前期、單雌日產(chǎn)卵量、成蟲壽命。各處理重復3次,每重復設置20對普通草蛉成蟲。
1.3 數(shù)據(jù)處理
試驗用EXCEL和SPSS19.0進行統(tǒng)計和方差分析,方差分析有差異的基礎上用Duncan法進行多重比較,數(shù)據(jù)以“平均值±標準誤”表示。
2.1棉蚜、土耳其斯坦葉螨和麥蛾卵對普通草蛉發(fā)育歷期的影響
普通草蛉幼蟲飼喂棉蚜、土耳其斯坦葉螨和麥蛾卵后,對3個處理各齡期幼蟲的發(fā)育歷期、蛹期時間進行了統(tǒng)計分析。研究表明,各處理1~2齡幼蟲發(fā)育歷期差異極顯著(1齡:F=261.680、df=2,6、P<0.001;2齡:F=174.454、df=2,6、P<0.001);飼喂土耳其斯坦葉螨的普通草蛉幼蟲至3齡時已完全死亡,未能完成生活史。飼喂棉蚜和麥蛾卵的普通草蛉幼蟲3齡發(fā)育時間以及蛹期時間差異均未達顯著水平(3齡:F=0.643、df=1,4、P=0.467;蛹期:F=0.691、df=2,6、P=0.452)。表1
表1 飼喂不同靶標害蟲后各齡期普通草蛉幼蟲發(fā)育歷期
Table 1 Development period of Chrysoper carnea fed with different target pests in each instar(h)
幼蟲食物Larvaldiet棉蚜A.gossypii土耳其斯坦葉螨T.turkestani麥蛾卵S.cerealellaeggs1齡The1stinstar73.3±0.25c110.1±1.16a87.5±1.59b2齡The2ndinstar66.7±0.69c103.8±1.57a86.4±1.74b3齡The3rdinstar85.9±1.52a-87.8±1.93a蛹期Pupalduration169.2±0.88a-170.3±1.02a
注:表中數(shù)據(jù)位平均值±標準誤。同一行數(shù)據(jù)后不同小寫字母代表差異顯著(P<0.05),下同
Note:Data are means±SE. The data followed by different lowercase letters in the same line means significant different at 0.05 level, The same as below
2.2棉蚜、土耳其斯坦葉螨和麥蛾卵對普通草蛉死亡率的影響
普通草蛉幼蟲飼喂棉蚜、土耳其斯坦葉螨和麥蛾卵后,對其各齡期幼蟲和蛹期的死亡率進行了統(tǒng)計分析。研究表明,飼喂土耳其斯坦葉螨的普通草蛉1~2齡幼蟲死亡率顯著高于其余兩個處理(1齡:F=41.602、df=2,6、P﹤0.001;2齡:F=152.686、df=2,6、P﹤0.001),但飼喂棉蚜和麥蛾卵的普通草蛉1齡幼蟲死亡率之間差異并不顯著。飼喂土耳其斯坦葉螨的普通草蛉幼蟲至3齡時全部死亡,飼喂棉蚜的3齡普通草蛉幼蟲死亡率低于取食麥蛾卵的處理,但差異未達顯著水平(F=6.742、df=1,4、P=0.060)。羽化后對飼喂棉蚜和麥蛾卵的普通草蛉蛹期死亡率進行了統(tǒng)計,飼喂棉蚜和麥蛾卵的普通草蛉化蛹時死亡率差異并不顯著(F=0.002、df=1,4、P=0.966)。表2
表2 飼喂不同靶標害蟲后各齡期普通草蛉幼蟲死亡率
Table 2 Larva mortalities of Chrysoper carnea fed with different target pests in each instar(%)
幼蟲食物Larvaldiet棉蚜A.gossypii土耳其斯坦葉螨T.turkestani麥蛾卵S.cerealellaeggs1齡The1stinstar6.3±0.88b42.0±5.03a9.3±1.45b2齡The2ndinstar5.0±1.22b57.3±3.64a10.6±1.20b3齡The3rdinstar9.0±0.59b100a10.7±0.29b蛹期Pupalduration6.1±0.98a-6.2±2.26a
2.3棉蚜、土耳其斯坦葉螨和麥蛾卵對普通草蛉繁殖力的影響
對普通草蛉幼蟲飼喂3種不同食物后成蟲羽化率、產(chǎn)卵前期、單雌產(chǎn)卵量及雌蟲壽命等指標進行了分析,由于飼喂土耳其斯坦葉螨的普通草蛉幼蟲未完成羽化,故未進行統(tǒng)計分析。飼喂棉蚜的普通草蛉幼蟲羽化率、產(chǎn)卵前期時間、單雌產(chǎn)卵量和雌蟲壽命均高于取食麥蛾卵的處理,但以上各指標在2個處理之間差異均未達顯著水平(羽化率:F=3.638、df=1,4、P=0.129;產(chǎn)卵前期:F=0.136、df=1,4、P=0.731;單雌產(chǎn)卵量:F=0.596、df=1,4、P=0.483;雌蟲壽命:F=0.139、df=1,4、P=0.729)。表3
表3 飼喂不同靶標害蟲后普通草蛉成蟲羽化率、產(chǎn)卵前期、單雌產(chǎn)卵量及雌蟲壽命
Table 3 The emergence rate, preoviposition period, fecundity and female longevity of Chrysoper carnea fed with different target pests
棉蚜A.gossypii土耳其斯坦葉螨T.turkestani麥蛾卵S.cerealellaeggs羽化率Emergencerate(%)76.0±4.23a-67.6±1.13a產(chǎn)卵前期Preovipositionperiod(d)4.5±0.61a-4.3±0.16a單雌產(chǎn)卵量Fecundity(egg)432.7±19.43a-408.8±24.14a雌蟲壽命Femalelongevity(d)64.4±5.48a-62.3±1.28a
現(xiàn)有的研究均表明,幼蟲食物對于昆蟲的生長發(fā)育、繁殖力和種群動態(tài)的影響非常關鍵[20-22],但對于普通草蛉飼喂不同昆蟲后其生長發(fā)育等生物學影響的研究并不全面。麥麥提·亞生等[19]通過對普通草蛉飼喂6種主要的農(nóng)林害蟲后,對其生長發(fā)育和繁殖力進行了全面的生物測定,結果表明,不同幼蟲食物對于普通草蛉生長發(fā)育和繁殖力的影響結果存在差異,棉蚜可作為其較為適合繁殖的幼蟲食物;劉中芳等[23]也研究了對日本通草蛉飼喂棉鈴蟲、小地老虎Agrotisipsilon(Hufnagel)、甜菜夜蛾Spodopteraexigua(Hübner)、斜紋夜蛾Spodopteralitura(Fabricius)4種鱗翅目害蟲的卵和棉蚜后其生長發(fā)育和繁殖力的影響,結果表明,棉蚜更適合日本通草蛉的生長發(fā)育。以上結論與試驗所得的結果類似。草蛉類雖然食性繁雜,但并不是每種食物均能使其正常完成整個生活史。嚴珍等[24]利用新菠蘿粉蚧Dysmicoccusneobrevipes(Beardsley)3齡若蟲飼喂麗草蛉Chrysopaformosa(Brauer),結果表明,大多數(shù)麗草蛉的幼蟲不能正常結繭[24],而研究中對普通草蛉飼喂土耳其斯坦葉螨也并不能完成其生活史,這與以上試驗得出的結論基本一致,這可能與天敵的脅迫取食作用有關,草蛉幼蟲雖然能夠捕食某種害蟲(螨),但被捕食者體內的營養(yǎng)物質可能并不能滿足其正常的生長發(fā)育所需全部營養(yǎng),其作用機制與機理問題有待更進一步的研究。
4.1 飼喂土耳其斯坦葉螨的普通草蛉幼蟲只能發(fā)育至2齡末,并不能完成其生活史,且其1和2齡幼蟲的發(fā)育時間也顯著長于其余2個處理。草蛉幼蟲飼喂土耳其斯坦葉螨發(fā)育至2齡末,幼蟲已全部死亡。驗證了普通草蛉雖然能夠取食土耳其斯坦葉螨,但僅靠取食這種單一的害螨,可能其體內的某種營養(yǎng)物種并不能滿足草蛉生長發(fā)育所需的全部營養(yǎng),進而導致普通草蛉并不能完成正常的生活史。
4.2 飼喂棉蚜的普通草蛉幼蟲1~2齡發(fā)育歷期與飼喂麥蛾卵的草蛉幼蟲相比較,顯著縮短,3齡幼蟲和蛹期發(fā)育時間雖然也較取食麥蛾卵的幼蟲短,但差異并不顯著。飼喂棉蚜和麥蛾卵后,其幼蟲死亡率之間差異并不顯著。普通草蛉幼蟲飼喂棉蚜后,其成蟲羽化率、產(chǎn)卵前期的天數(shù)、單雌產(chǎn)卵量和雌蟲壽命等均較取食麥蛾卵的處理高,但差異均不顯著。
4.3 棉蚜可以作為普通草蛉繁殖的天然食物,其對普通草蛉幼蟲生物學的各項指標并無負面影響,與土耳其斯坦葉螨和麥蛾卵相比較,能夠滿足普通草蛉生長發(fā)育和繁殖力的需求。
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