不同防治措施柑橘园植绥螨的类群结构与多样性研究

2014-11-25 02:59方小端欧阳革成卢慧林郭明昉吴伟南
环境昆虫学报 2014年2期
关键词:柑橘园矿物油苦参碱

方小端,欧阳革成,卢慧林,郭明昉,吴伟南

(1.中国科学院华南植物园,广州 510650;2.广东省昆虫研究所,广州 510260;3.中国科学院大学,北京 100049)

植绥螨(Acari:Phytoseiidae)是目前已知的最有效的捕食性天敌之一,在害虫害螨生态控制中起着不可估量的作用。它们不仅能捕食叶螨、细须螨、跗线螨、瘿螨等害螨,也能捕食小蛾类的卵、蓟马、粉虱、蚜虫、蚧虫、啮虫、柑橘木虱等其它小型昆虫 (Hoy,1982;Kostiainen and Hoy,1996;吴伟南等,2009;张贝等,2013)。这一类群对农林、园艺等植食性螨类的自然控制作用,以及人工大量繁殖释放于作物上所取得的显著控制效果已引起了有关重视,目前为止已有多种植绥螨可作为农业生态系统的生物防治因子或作为害虫综合管理系统中的重要捕食性因子(张乃鑫等,1983;Kostiainen and Hoy,1996;张艳璇等,2000;余德亿等,2008;Hoy,2011)。

我国地域辽阔,植绥螨资源丰富,自1974年后,在大陆发现了多种有利用价值的种类(吴伟南等,2009)。其中,柑橘园中存在多种植绥螨,这些植绥螨作为重要的自然天敌,可对柑橘害虫害螨起着持续控制作用,据报道我国柑橘上有4 属34 种植绥螨(吴伟南等,1988)。目前,在利用尼氏真绥螨(杨子琦等,1993;李继祥等,1995)、纽氏钝绥螨(广东省昆虫研究所等,1978)、江原钝绥螨(陈守坚等,1982)、胡瓜新小绥螨(张艳璇等,2000;余德亿等,2008)、巴氏新小绥螨(欧阳才辉等,2007;魏洁贤等,2013)等防治柑桔害螨方面均积累了较多经验。

柑橘园中植绥螨作为重要的自然天敌,可对柑橘害虫害螨起着持续控制作用。不过,除了害螨危害,柑橘园内其它虫害种类繁多(黄明度等,2009),仍然依赖化学农药进行防治,这难免对植绥螨造成伤害。如何筛选与植绥螨较为相容的防治措施,充分发挥植绥螨等自然天敌的控害作用,仍是当前柑橘害虫害螨防治中存在的重要问题,而相关的研究报道尚不多见。本文在广东对不同防治措施柑橘园植绥螨的类群结构与多样性进行了调查研究,以为植绥螨应用的配套措施选择提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验地点及材料

实验地点选择在广东肇庆市封开县河儿口镇(北纬23°13'-23°59',东经111°21'-112°02'),选择3个树龄、林相和地理条件相近的砂糖橘果园(面积均1 hm2左右,树龄5-6年),各作为1个试验区。各试验区邻近,但试验区之间间隔至少30 m。附近一柑橘园设为对照,不采取任何防治措施。

实验所用的主要农药为:0.3%稼龙剑TM苦参碱(中国陕西国丰化工有限公司),99%Sunspray®Ultra Fine 矿物油乳剂 (美国太阳石油公司(Sunoco Inc,USA),蓝锐®1.8% 阿维菌素乳油(河北威远生物化工股份有限公司)等。

1.2 试验处理

各实验区的处理分别是:试验区1,以阿维菌素为主;试验区2,以苦参碱为主;试验区3,以矿物油乳剂为主。防治时间与频次由果农根据果园虫害发生情况自行决定与实施。自然防治橘园不采取任何防治措施。各处理样地施药情况如表1。

表1 试验期间各处理区的虫(螨)害防治措施Table 1 Pests control measures of different treatment during experiment period

(续上表)

1.3 植绥螨的调查时间与方法

各样地在试验之前均采取相同的管理措施,自2010年10月开始采用相应的试验处理,于2011年11月进行全面的植绥螨调查,采用两种调查方式,先进行传统震落法收集,再进行粘板震落法收集。传统震落法:以直径为40 cm的白底塑料托盘作为承接,使用长1 m 直径3 cm的木棍以均匀适中的力度连续敲打树枝2 次,每样地选30 株树,分东,南,西,北四个方位,每方位连敲两下,一株敲完马上收集托盘上的植绥螨,使用75%的酒精保存带回室内。粘板震落法:以自制的粘板盒(23.5 cm×20 cm 粘板粘附在30 cm×21.5 cm的盒底)收集。每试验区随机抽取15 株前面未敲过的柑橘树,每树分别在四个方位,使用木棍连续敲打2 次,让树上的柑橘全爪螨和捕食螨震落粘附于粘板盒内,每5 株收集于一个粘板盒内,带回室内在解剖镜下回收粘板盒上粘附的植绥螨,用酒精保存。

利用贝氏封固剂制作标本,采用Krantz &Walter (2009)植绥螨分类系统对所采标本进行鉴定(Krantz and Walter,2009)。

1.4 数理处理与分析

植绥螨类群的相对丰富度(Pi):

式中:Ni为第i 物种的个体数;N为群落总个体数。

运用Margalef (1958)丰富度指数 (R),Shannon-Wienner (1963)多样性指数 (H'),Pielou (1966)的均匀度指数 (E'),Berger-Parker 优势度指数(D)进行植绥螨群落分析:

式中:S为每一试验区的物种总数;Nmax为群落中个体最多的一种植绥螨的个体数量;N为所有物种的个体数之和。

聚类分析采用spss13.0 软件,按步骤Analyze→C1assify→Hierachical Cluster 进行不同处理样地植绥螨类群结构的归类。

2 结果与分析

2.1 采取不同防治措施果园的植绥螨情况调查

在不采取防治措施的橘园内,经调查得到植绥螨种类总10 种,分属于4个不同的属,涉及钝绥螨属Amblyseius 6 种,新小绥螨属Neoseiulus 2 种,真绥螨 属 Euseius 1 种,盲走螨 属Typhlodromus 1 种。江原钝绥螨和海南钝绥螨在数量上占有绝对的优势(表2)。

苦参碱、矿物油乳剂、阿维菌素和不防治样地处理橘园调查到的植绥螨分别有2 种6 头,4 种13 头,1 种8 头和10 种93 头,形成了不同的植绥螨类群结构,其优势种分别是海南钝绥螨、钝毛钝绥螨、江原钝绥螨、江原钝绥螨。表明每一种农药对植绥螨均有一定的影响作用,但不同处理措施对不同种植绥螨的影响不同。调查得到的植绥螨数量远少于不防治柑橘园。矿物油处理防治园内的植绥螨4 种13 头,在种类和数量上均多于苦参碱和阿维菌素农药防治橘园。化学防治样地种数单一,仅一种江原钝绥螨。结果表明:矿物油乳剂对多数种类植绥螨的影响相对较小,但对江原钝绥螨等有较大影响;苦参碱对海南钝绥螨的影响较小;阿维菌素等农药对诸多植绥螨种类均有较大影响,不过,由于阿维菌素等农药已在广泛和频繁使用,江原钝绥螨对它可能已产生一定的抗药性。

表2 不同防治措施处理样地的植绥螨种类Table 2 Diversities of phytoseiid in citrus orchards with different control treatments

2.2 不同防治园中植绥螨类群多样性指数分析

不防治柑橘园中植绥螨类群的丰富度指数(R)、多样性指数(H')、均匀度指数(E')均为最大,以矿物油乳剂防治为主的次之,阿维菌素防治柑橘园调查所得植绥螨仅1 属1 种,因此,R和H'均为0,优势度指数(D)则最高为1。结果表明:矿物油乳剂对多数种类植绥螨的影响相对较少(表2)。

表3 不同防治园中植绥螨类群多样性指数Table 3 Diversity indices of phytoseiid groups in citrus orchard with different control treatments

多样性指数聚类分析揭示表明苦参碱防治和矿物油乳剂防治样地聚为一支,区别于化学防治样地,不防治样地单独成支(图1)。表明苦参碱和矿物油乳剂防治样地的植绥螨群落特征类似,而不同于化学防治样地。

图1 不同防治措施样地的植绥螨类群结构聚类分析(spss13.0)Fig.1 Hierarchical cluster analysis of phytoseiid groups structure under different control treatments

3 结论与讨论

由于植绥螨具有个体小、世代历期短、繁殖快、易饲养、地理分布广等特点,在害螨控制上具有重要的经济意义(Hoy,1982,2011)。但柑橘病虫害种类较多,目前仍主要以化学农药防治为主。农药对植绥螨具有直接杀伤作用,如化学防治不利于释放的巴氏新小绥螨防治柑橘全爪螨(方小端等,2009);常用的60 余种农药中,只有BT (苏云金杆菌)对智利小植绥螨成螨无毒性(董慧芳等,1991)。农药对植绥螨还有间接杀伤作用,如取食农药处理的叶螨卵,可引起植绥螨产卵量减少。同时,还可通过食物链的生物浓缩而引起植绥螨死亡,如用有机磷杀虫剂、甲基磷等处理黄瓜,叶螨取食黄瓜叶片的汁液,然后植绥螨取食叶螨亦引起死亡。施于土壤中的内吸性杀虫剂通过食物链也引起智利小植绥螨死亡。因此植绥螨的利用往往因使用化学农药防治而受影响(吴伟南等,2007)。

植绥螨对化学农药极为敏感,易产生变异,这对筛选和培育抗性品系较其它天敌有利。目前全世界已报道至少有8 种以上的植绥螨,培育出20 多个抗药种群及品系。田间选育是选育抗药性品系植绥螨的主要途径,即从常施用农药的果园中筛选出耐药个体(如西方静走螨抗有机磷品系,伪钝绥螨抗西维因品系),然后再在实验室强化培育(吴伟南等,2009)。从田间选育的品系,抗性较稳定,适应性强,但出现的机率低(黄明度等,1987;熊锦君等,1988;杜桐源,1991,1993;吴伟南等,2009)。Hoy (1985)提出捕食螨抗性品系田间试验成功的标准是:建立群落,越冬成功,自然扩散,控制害螨危害及适应于田间应用有关化学农药而生存下来。在不同农药处理的柑橘园中调查比较植绥螨的多样性及类群结构,可分析何种植绥螨对常用的农药敏感或产生了较高的抗药性,便于进一步选育。

植绥螨种类和数量在不采取任何防治措施的柑橘园最多,在阿维菌素等农药防治园则明显较少,且在各防治园的所有植绥螨种类在不防治橘园都有发现。本研究结果显示苦参碱和矿物油乳剂处理样地的相关参数经聚类分析聚为一支,体现出两样地类似的植绥螨群落特征。这表明各种农药处理都可能对橘园植绥螨造成不同程度的伤害,导致植绥螨多样性的降低,不过苦参碱、矿物油乳剂对植绥螨多样性的影响相对较少。我们在其它研究中发现,苦参碱和矿物油对其它自然天敌如蜘蛛、草蛉等的影响也相对较小(方小端等,2013)。不过,这些伤害作用是由于农药对植绥螨的直接毒效,还是其它原因如由于农药大量杀死猎物而导致植绥螨缺少食物,尚需深入研究。这样才能更科学地施用农药以防治柑橘其它病虫。

植绥螨是调查得到的最主要的捕食螨类群。筛选植绥螨本地种进行商品化生产用于作物害虫害螨的防治,有重要的经济意义。本研究发现广东省橘园的优势植绥螨本地种有江原钝绥螨、海南钝绥螨和钝毛钝绥螨等,有必要对这些种进行相关的捕食效能测试,评价其在橘园应用的潜力,研究其大量繁殖技术及抗药品系的筛选,探索将其实现商品化生产进行橘园害虫害螨生物防治的可能。若这些植绥螨对柑橘害虫害螨有良好的控制作用,而暂时没有商品化生产的条件,应筛选对它们伤害较小的农药,以保护其自然种群,充分发挥其控害作用。

References)

Chen SJ,Zhuang SK.Bionomics and utilization of Amblyseius deleoni Muma et Demark (Acarina,Phytoseiidae)[J].Acta Entomologica Sinica,1982,25:49-55.[陈守坚,庄胜概.德氏钝绥螨生物学和利用[J].昆虫学报,1982,25:49-55]

Division of Biological Control,Guangdong Entomological Institute and Experimental Station,Satian orchard,Guangzhou.Studies on the integrated control of the citrus red mite with the predaceous mite as a principal controlling agent[J].Acta Entomologica Sinica,1978,21:260-270.[广东省昆虫研究所生物防治研究室,广州市沙田果园场农业科学研究所.利用钝绥螨为主综防治柑桔红蜘蛛的研究[J].昆虫学报,1978,21:260-270]

Dong HF,Niu LP.Effect of commercial preparations of Bacillus thuringiensis of predacious mites[J].Chinese Journal of Biological Control,1991,7:10-12.[董慧芳,牛离平.复方苏云金杆菌商品制剂对捕食螨的影响[J].生物防治通报,1991,7:10-12]

Du TY,Xiong JJ,Huang MD.Study on native organophosphorus-resistant population of Amblyseius nicholsi[J].Natural Enemies of Insects,1991,13:61-65.[杜桐源,熊锦君,黄明度.尼氏钝绥螨抗有机磷自然种群的研究[J].昆虫天敌,1991,13:61-65]

Du TY,Xiong JJ,Huang MD.Genetic analysis of native organophosphorus-resistant Gangzhou (sic) population in Amblyseius nicholsi[J].Natural Enemies of Insects,1993,15:6-9.[杜桐源,熊锦君,黄明度.尼氏钝绥螨抗有机磷赣州种群的遗传分析[J].昆虫天敌,1993,15:6-9]

Fang XD,Ouyang GC,Lu HL,et al.Study on the cooperative control effect of mineral oil and Neoseiulus barkeri on Panonychus citri[J].Journal of Environmental Entomology,2009,34:322-327.[方小端,欧阳革成,卢慧林,等.矿物油乳剂与巴氏新小绥螨对柑橘全爪螨的协同控制研究[J].环境昆虫学报,2009,34:322-327]

Fang XD,Ouyang GC,Lu HL,et al.The effects of different control measures on Panonychus citri and arthropod enemies in citrus orchards[J].Chinese Journal of Applied Entomology,2013,50:413-420.[方小端,欧阳革成,卢慧林,等.不同防治措施对柑橘全爪螨及橘园天敌类群的影响[J].应用昆虫学报,2013,50:413-420]

Huang MD,Xiong JJ,Du TY.The selection for and genetical analysis of phosmet resistance in Amblyseius nicholsi[J].Acta Entomologica Sinica,1987,30:133-139.[黄明度,熊锦君,杜桐源.尼氏钝绥螨抗亚胺硫磷品系的筛选及遗传分析[J].昆虫学报,1987,3:133-139]

Huang MD.Studies on Citrus Insect Pests[M].Guangzhou:Sun Yatsen University Press,2009,1-458.[黄明度.柑橘害虫研究[M].广州:中山大学出版社,2009:1-457]

Hoy MA.Recent Advances in Knowledge of the Phytoseiidae [M].California:Division Agric Sci.,Univ,1982:l-91.

Hoy MA.Recent advances in genetics improvement of the Phytoseiidae[J].Annu.Rev.Entomol.,1985,30:345-370.

Hoy MA.Agricultural Acarology:Introduction to Integrated Mite Management[M].Florida:CRC Press.2011:1-410.

Kostiainen TS,Hoy MA.The Phytoseiidae as Biological Control Agents of Pest Mites and Insects,A Bibliography (1960-1994),Monography 17 [M].Gainesville,Florida:Florida Agricultural Experimental Station,University of Florida,1996:1-355.

Krantz GW,Walter DE.A Manual of Acarology Third Edition[M].Lubbock:Texas Tech University Press.2009:1-807.

Li JX,Zhang GC.Study on the application of Amblyseius nicholsi to control Eotetranychus kankitus[J].Zhejiang Citrus,1995,2:37-39.[李继祥,张格成.利用尼氏钝绥螨控制柑橘始叶螨的研究[J].浙江柑橘,1995,2:37-39]

Ouyang CH,Tang YZ,Zhong L,et al.Report on the effects of releasing Amblyseius barkeri (Hughes)to control Panonychus citri McGregor in Anyuan County[J].Jiangxi Plant Protection,2007,30:101-104.[欧阳才辉,唐玉珍,钟玲,等.安远县大面积应用巴氏钝绥螨防治柑橘全爪螨效果初报[J].江西植保,2007,30:101-104]

Wu WN,Lan WM.Phytoseiid mites of citrus orchards and its utilization[J].Chinese Bulletin of Entomology,1988,25:341-344.[吴伟南,蓝文明.中国柑桔园植绥螨及其利用问题[J].昆虫知识,1988,25:341-343]

Wu WN,Ou JF,Huang JL.Fauna Sinica,Invertebrata vol.47,Arachnida,Acari,Phytoseiidae [M].Beijing:Science Press,2009:1-511.[吴伟南,欧剑锋,黄静玲.中国动物志·无脊椎动物·第四十七卷·蛛形纲·蜱螨亚纲·植绥螨科[M].北京:科学出版社,2009:1-511]

Wei JX,Luo B,Shao Y,et al.Studies on Amblyseius barkeri (Hughes)for controlling Panonychus citri (McGregor) in Sichuan and Chongqing area[J].South China Fruits,2013,42:49-50.[魏洁贤,罗斌,邵永,等.川渝地区柑桔园释放巴氏钝绥螨控制柑桔全爪螨的试验[J].中国南方果树,2013,42:49-50]

Xiong JJ,Du TY,Huang MD.Field studies in citrus orchards of phosmet-resistant strain of Amblyseius nicholsi Ehara et Lee[J].Natural Enemies of Insects,1988,10:9-14.[熊锦君,杜桐源,黄明度.尼氏钝绥螨抗亚胺硫磷品系在柑园应用试验初报[J].昆虫天敌,1988,10:9-14]

Yu DY,Zhang YX,Tang JY,et al.The application of predatory mites in biological control of agri-forest spider mites in China [J].Chinese Bulletin of Entomology,2008,45:537-541.[余德亿,张艳璇,唐建阳,等.捕食螨在我国农林害螨生物防治中的应用[J].昆虫知识,2008,45:537-541]

Yang ZQ.A special publication:The utilization of predacious mites and integrated control for the pests in citrus orchards from Jiangxi[J].Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis,1993:1-239.[杨子琦.江西桔园捕食螨利用及害虫综合治理研究专辑[J].江西农业大学学报,1993:1-239]

Zhang B,Zhen WW,Zhang HY.Influences of field plants on predatory mites Ⅰ:Influences of prey host plants [J].Journal of Environmental Entomology,2013,35 (4):507-513.[张贝,郑薇薇,张宏宇.田间植物对捕食螨的影响Ⅰ:猎物寄主植物的影响[J].环境昆虫学报,2013,35 (4):507-513]

Zhang NX,Kong J,Chen JF,et al.Responses of Amblyseius fallacis Garman to various relative humidity regimes[J].Chinese Journal Biological Control,1983,10:103-108.[张乃鑫,董慧芳,陈建峰,等.猎物和湿度对三种植绥螨生育的影响[J].植物保护学报,1983,10:103-108]

Zhang YX,Lin JZ,Ji J,et al.Function of predatory mite and approach of its industrialization[J].Fujian Journal of Agricultural Sciences,2000,15 (Suppl.):185-187.[张艳璇,林坚贞,季洁,等.捕食螨在生物防治中的作用及其产业化探索[J].福建农业学报,2000,15 (增刊):185-187]

猜你喜欢
柑橘园矿物油苦参碱
竹豆间种对柑橘园土壤化学性质及微生物碳源代谢特征的影响
奶粉含矿物油不必过于担心
奶粉含矿物油不必过于担心
儿童奶粉存在矿物油不能食用?
苦参碱对乳腺癌Bcap-37细胞增殖和凋亡的影响
氧化苦参碱对SGC7901与ECV304的体外活性比较研究
德国DREWSEN SPEZIALPAPIERE开发出新型天然矿物油防护包装纸
氧化苦参碱对人肝癌HepG2细胞增殖及能量代谢的影响
维药苦豆子中苦参碱的提取
新植柑橘园内间种萝卜“以短养长”现状分析