管氏肿腿蜂对咖啡灭字脊虎天牛寄生作用的研究

杨文波，吴国星，徐志强，吴道慧，何霞红，秦小萍*

(1. 云南农业大学植物保护学院,农业生物多样性与病虫害控制教育部重点实验室，昆明 650201；2. 中国农业大学昆虫学系，北京 100193)

管氏肿腿蜂对咖啡灭字脊虎天牛寄生作用的研究

杨文波1，吴国星1，徐志强2，吴道慧1，何霞红1，秦小萍1*

(1. 云南农业大学植物保护学院,农业生物多样性与病虫害控制教育部重点实验室，昆明 650201；2. 中国农业大学昆虫学系，北京 100193)

咖啡灭字脊虎天牛是咖啡的重要蛀干害虫，主要为害小粒咖啡，对我国咖啡产业生产造成严重危害。利用天敌开展生物防治是控制天牛的重要措施，本试验利用天敌昆虫管氏肿腿蜂开展咖啡灭字脊虎天牛防治。结果表明：在室内寄生试验和实验室模拟防治试验中，管氏肿腿蜂寄生率最高可达到93.33%和61.18%；林间放蜂试验中，以单株罩笼放蜂法和隔株放蜂法防治效果最好，寄生率最高为38.38%和23.36%，明显高于中心放蜂法的12.69%；放蜂60 d后防治效果最佳，放蜂时间间隔应以60-90 d为宜。

咖啡灭字脊虎天牛；管氏肿腿蜂；生物防治；寄生率

咖啡灭字脊虎天牛XylotrechusquadripesChevrolat，属于鞘翅目Coleoptera天牛科Cerambycida，是云南省咖啡最主要钻蛀性害虫之一，在西双版纳、思茅(普洱)、临沧、德宏、保山、文山等地州均有分布(黄雅志，2000)。云南是我国重要的咖啡种植基地，但是一直深受咖啡灭字脊虎天牛危害之苦。天牛幼虫长期隐蔽生活于树干木质部，成虫羽化时间不一致，化学防治较为困难。目前由于缺乏行之有效的防治方法，只能以不断砍伐受害植株为对策，损失很大(Subramaniam, 1934)。据研究人员在1990-1992年间的调查发现，1-2龄的咖啡树累计平均受害率为1.5%，3-5龄的咖啡树受害率为15.8%，6龄以上的咖啡树受害最为严重，达到87.5%(黄雅志，2000)。近年，咖啡树受害程度还呈加重趋势。

管氏肿腿蜂SclerodermaguaniXiaoetWu，属膜翅目Hymenoptera肿腿蜂总科Bethyloidea肿腿蜂科Bethylidae，是钻蛀性害虫特别是天牛科幼虫和蛹的体外寄生天敌，在防治蛀干害虫中发挥重要作用(程惠珍等，2003；张彦龙等，2012)。目前，管氏肿腿蜂在防治松墨天牛MonochamusalternatusHope、光肩星天牛AnoplophoraglabripennisMotschulsky、青杨天牛SaperdapopulneaLinnaeus、双条杉天牛SemanotusbifasciatusMotschulsky(冯建森等，2005；王小军和郭桂凤，2007；康文通等，2008；姚万军和杨忠岐，2008；潘永胜等，2009)等钻蛀性害虫上均已取得成功，但应用在咖啡灭字脊虎天牛上尚无报道。为了探索管氏肿腿蜂对咖啡灭字脊虎天牛的防治效果，本试验分别采用实验室模拟防治试验和林间放蜂试验，验证管氏肿腿蜂对咖啡灭字脊虎天牛的寄生效果。

1 材料与方法

1.1 试验概况

室内实验在云南农业大学昆虫系养虫室内进行；田间试验地设在云南省普洱市南岛河东区和西区的咖啡种植基地：海拔1000 m，年均温度23.3℃，种植密度4950株/ha，树龄14 a左右。

管氏肿腿蜂成虫由中国农业大学进化与系统昆虫学实验室徐志强老师提供，于云南农业大学昆虫系人工气候养虫室内利用黄粉虫初化蛹进行扩繁。

1.2 试验方法

1.2.1 室内试验

1.2.1.1 室内寄生试验

将健康的咖啡灭字脊虎天牛幼虫放入灭菌后的指形管(直径10 mm×高50 mm)内，每管1头，分别按1 ∶1、2 ∶1、3 ∶1的蜂虫比接蜂，然后置于25℃、RH 65%人工气候室内观察寄生情况，15 d后检查寄生率，每组蜂虫比随机10头天牛为1次重复，统计结果。

1.2.1.2 实验室模拟防治试验

将带有天牛幼虫的咖啡枝干修剪后(每根枝干内约有1头天牛幼虫)，选取180根平均放入3个长宽高均为1 m的带有纱窗的无色塑料箱内，然后按照4 ∶1、6 ∶1、8 ∶1的蜂虫比放蜂。然后置于25℃，RH 65%人工气候室内观察寄生情况，25 d后用刀剖开枝干，每箱随机20根枝干为1次重复，统计结果。

1.2.2 林间放蜂试验

1.2.2.1 试验区的设置

在立地条件、树龄、密度以及咖啡灭字脊虎天牛危害程度基本相同的咖啡林中设试验区。放蜂前，沿对角线抽取20株植株统计株虫口密度；放蜂后尽量保持咖啡林的原有状态不受破坏，避免造成试验误差。

1.2.2.2 管氏肿腿蜂释放技术

(1)不同放蜂方法：单株罩笼放蜂法即在试验区的每株咖啡树上放蜂1管，然后用纱网罩住植株，减少外界干扰；隔株放蜂法即每隔2-3株咖啡树设置一个放蜂点，直接放蜂不用纱网笼罩；中心点放蜂法即在试验区的中心选择一株咖啡树放蜂，直接放蜂不用纱网笼罩，然后在中心点的东西南北四个方向各选一个中心点，如此反复向外辐射中心点；

(2)不同检查间隔时间：30 d、60 d、90 d；

(3)不同放蜂量：50000头/hm2、100000头/hm2、20000头/hm2。

1.2.2.3 效果检查的方法

在试验区内随机设置标准株，放蜂后每月检查1次(劈开咖啡树，检查其受害情况及天牛被寄生情况，分别统计天牛的虫口密度和肿腿蜂寄生率)，每次每组随机检查15株，每5株为1次重复。

1.3 数据分析

采用Excel 2007和SPSS 21.0软件进行数据处理，不同试验间寄生率差异分析采用Duncan’s新复极差法检验。

2 结果与分析

2.1 室内寄生效果

目前，国内尚无应用管氏肿腿蜂防治咖啡灭字脊虎天牛的报道，且在田间调查咖啡灭字脊虎天牛危害时亦未发现管氏肿腿蜂的存在。因此，本研究在室内分别采用室内寄生试验和实验室模拟防治试验观察管氏肿腿蜂对咖啡灭字脊虎天牛的防治效果。

2.1.1 室内寄生试验

由表1可看出，当蜂虫比从1 ∶1增至3 ∶1时，寄生率从83.33%提高到93.33%，寄生率随着蜂虫比的增大而提高，但差异不显著。

表1 室内不同蜂虫比寄生效果的比较

注：同列数据后不同小写字母表示经Duncan’s新复极差法检验在0.05水平上差异显著。下表同。Note: Date in the same column followed by different letters are significantly different at the 0.05 level by DMRT.The same below.

2.1.2 实验室模拟防治试验结果

由表2可知，当蜂虫比从4 ∶1增至6 ∶1时，寄生率从49.54%提高到61.18%，蜂虫比与寄生率正相关；但当蜂虫比从6 ∶1增至8 ∶1时，寄生率却从61.18%降至51.21%，蜂虫比与寄生率负相关。随着蜂虫比的增大，寄生率呈先升高后降低的趋势，但差异不显著。

表2 实验室模拟防治试验效果比较

2.2 林间防治效果

2.2.1 单株罩笼放蜂法

由表3可知，放蜂量50000头/hm2时，放蜂后30-60 d内，寄生率从29.61%提高至33.82%，寄生率与放蜂时间正相关，而放蜂后60-90 d内，寄生率却从33.82%降至32.95%，寄生率与放蜂时间负相关，寄生率总体先升后降，但差异不显著。放蜂量100000头/hm2时，放蜂后30-90 d内，寄生率与放蜂时间的关系与放蜂量50000头/hm2时相同，也是随着放蜂时间的推移，寄生率先从33.86%提高至38.38%，然后又从38.38%降至34.53%，但结果差异不显著。

另外，放蜂30 d、60 d、90 d后100000头/hm2和50000头/hm2放蜂量的寄生率均无显著差异。但相同放蜂时间，放蜂量100000头/hm2的寄生率均稍高于50000头/hm2。

2.2.2 隔株放蜂法

放蜂后30-60 d内，寄生率从20.67%提高至23.36%，寄生率与放蜂时间正相关；而放蜂后60-90 d内，寄生率从23.36%降至21.87%，寄生率与放蜂时间负相关。放蜂后30-90 d内寄生率总体呈先升高后降低的趋势，但差异不显著(见表4)。

2.2.3 中心点放蜂法

放蜂后30-60 d内，寄生率从11.05%提高至12.69%，寄生率与放蜂时间正相关；而放蜂后60-90 d内，寄生率从12.69%降至11.67%，寄生率与放蜂时间负相关。放蜂后30-90 d内寄生率总体呈先升高后降低的趋势，但差异不显著(见表5)。

表3 单株罩笼放蜂法防治效果比较

表4 隔株放蜂法防治效果比较

表5 中心点放蜂法防治效果比较

2.2.4 不同放蜂方法防治效果对比

分别选取单株罩笼放蜂法、隔株放蜂法以及中心点放蜂法中寄生率最高的一组进行比较(见表6)，可看出单株罩笼放蜂法对咖啡灭字脊虎天牛幼虫寄生率最高，达38.38%，其次为隔株放蜂法，为23.36%，中心点放蜂蜂法寄生率最低，只有12.69%，结果差异非常显著，但是单株罩笼放蜂法所需放蜂量更大。

3 结论与讨论

室内试验结果表明，咖啡灭字脊虎天牛幼虫是管氏肿腿蜂适宜的中间寄主，但随着放蜂量增加，防治效果反而降低，这是因为随着管氏肿腿蜂密度的增大，其相互间干扰作用增强，从而导致寄生率下降，与王晶晶等(2010)得出的结论相同。林间放蜂试验结果表明单株罩笼放蜂法和隔株放蜂法寄生效果较好，寄生率均在20%以上，能有效地控制林间的咖啡灭字脊虎天牛虫口密度(康文通等，2008)，中心点放蜂法的寄生效果较差，其原因可能是所释放的管氏肿腿蜂雌蜂均为无翅型，在野外依靠爬行或风力扩散来定位寄主，远距离扩散能力较差。在立地条件、树龄、密度以及咖啡灭字脊虎天牛危害程度基本相同的咖啡林中，单株罩笼放蜂法和隔株放蜂法能够直接针对受害植株上的咖啡灭字脊虎天牛幼虫，所释放的寄生蜂比中心点放蜂法更易接触寄主幼虫。此外，一头天牛幼虫只需一头寄生蜂即可达到防治效果，所以单株罩笼放蜂法和隔株放蜂法避免了管氏肿腿蜂扩散能力差和易受环境影响的缺点，寄生效果更好。尽管单株罩笼放蜂法的防治效果优于隔株放蜂法，但由于单株罩笼放蜂法需对每株咖啡树单独放蜂并罩上纱网，所需放蜂量大，在林间应用上比隔株放蜂法费时费力，防治成本高，因此隔株放蜂法更适用于林间防治咖啡灭字脊虎天牛。另外，通过林间放蜂试验还发现，放蜂后30-90 d内寄生率无显著差异，且放蜂60 d后的防治效果最佳，所以林间放蜂时可以考虑每隔60-90 d进行一次。

表6 不同放蜂方法防治效果对比

管氏肿腿蜂具有优秀的搜寻和钻蛀能力，很适合作为钻蛀性害虫尤其是天牛的寄生天敌。尽管咖啡灭字脊虎天牛幼虫为害隐蔽，防治困难，但从以上试验结果可以看出，利用管氏肿腿蜂防治咖啡灭字脊虎天牛幼虫还是具有很好的效果。利用管氏肿腿蜂防治咖啡灭字脊虎天牛具有简单、易行、持效期长，且不污染环境，具有很好地生态效益和发展前景。而且放蜂后管氏肿腿蜂的子代蜂可以继续寄生咖啡灭字脊虎天牛幼虫，在林间形成自然种群，从而提高对天牛幼虫的防治效果。另外，管氏肿腿蜂还对咖啡林中的咖啡旋皮锦天牛Acatoleptacervinue幼虫(黄雅志，2000)具有一定的防治效果。因此，合理有效的释放管氏肿腿蜂，使其在野外形成自然种群，可以大大节约人力物力，实现一劳永逸的目的。但是由于研究时间所限，放蜂的具体时间、密度以及管氏肿腿蜂释放后在林间的自然定殖和扩繁还需要在今后的试验中进一步的深入研究。

References)

Cheng HZ, Meng XH, Chen J,etal. Evaluation on control efficacy ofSclerodermaguaniagainst borer [J].JournalofChineseMedicinalMaterials, 2003, 26 (1): 1-3. [程惠珍, 孟现华, 陈君, 等. 肿腿蜂对蛀干害虫控制效能的评估[J]. 中药材, 2003, 26 (1): 1-3]

Feng JS, Niu B, Han XF,etal. Study on effectiveness about introducingSclerodermaguanito controlSaperdapopulneain Gansu [J].JournalofGansuForestryScienceandTechnology, 2005, 30 (1): 24-26, 30. [冯建森, 牛犇, 韩晓峰, 等. 甘肃引进管氏肿腿蜂防治青杨天牛有效性分析研究[J]. 甘肃林业科技, 2005, 30 (1): 24-26, 30]

Huang YZ.Acatoleptacervinue,XylotrechusquadripesandZeazeracoffeaeof coffee and their integrated control measures [J].JournalofYunnanTropicalCropsScienceandTechnology, 2000, 23 (1): 5-9. [黄雅志. 咖啡旋皮锦天牛、灭字脊虎天牛和咖啡豹蠹蛾及其防治[J]. 云南热作科技, 2000., 23 (1): 5-9]

Kang WT, Tang CS, Liang N,etal. ReleasingSclerodermaguanito controlMonochamusalternatus[J].JournalofFujianAgricultureandForestryUniversity(Natural Science Edition), 2008, 37 (6): 575-579. [康文通, 汤陈生, 梁农, 等. 应用管氏肿腿蜂林间防治松墨天牛[J]. 福建农林大学学报(自然科学版), 2008, 37 (6): 575-579]

Pan YS, Xu FY, Han ZM. Controlling onMonochamusalternatusLarva withSclerodermaguaniandCarriedFungus[J].JournalofJiangsuForestryScienceandTechnology, 2009, 36 (2): 11-14. [潘永胜, 徐福元, 韩正敏. 管氏肿腿蜂及其带菌室内防治松褐天牛幼虫研究[J]. 江苏林业科技, 2009, 36 (2): 11-14]

Subramaniam TV.The coffee stem borer [J].EntomologicalSeries-Bulletin,DepartmentofAgriculture, 1934, 11: 1-18.

Wang JJ, Zhang Q, Luo J,etal. Combined interruption effect of temperature and parasitoid density on parasitoids ofSclerodermaguani[J].SouthwestChinaJournalofAgriculturalSciences, 2010, 23 (1): 243-246. [王晶晶, 张婍, 罗辑, 等. 温度与接蜂密度对管氏肿腿蜂寄生的联合干扰反应研究[J]. 西南农业学报, 2010, 23 (1): 243-246]

Wang XJ, Guo GF. Control techniques againstSemanotusbifasciatuswithSclerodermaguani[J].ForestPestandDisease, 2007, 26 (4): 28-29, 34. [王小军, 郭桂凤. 应用管氏肿腿蜂防治双条杉天牛技术研究[J]. 中国森林病虫, 2007, 26 (4): 28-29, 34]

Yao WJ, Yang ZQ. Studies on biological control ofAnoplophoraglabripennis(Coleoptera: Ceram bycidae) with a parasitoid,Sclerodermusguani(Hymenoptera: Bethylidae) [J].JournalofEnvironmentalEntomology, 2008, 30 (2): 127-134. [姚万军,杨忠岐. 利用管氏肿腿蜂防治光肩星天牛技术研究[J]. 环境昆虫学报, 2008, 30 (2): 127-134]

Zhang YL, Yang ZQ, Wang XY,etal. Fuctional response of the parasitoidSclerodermussp. (Hymenoptera: Bethylidae) to the third instar larvae of hostMonochamusalternatus(Coleoptera: Cerambycidae) [J].ActaEntomologicaSinica, 2012, 55 (4): 426-434. [张彦龙, 杨忠岐, 王小艺, 等. 松褐天牛肿腿蜂对寄主松褐天牛三龄幼虫的功能反应[J]. 昆虫学报, 2012, 55 (4): 426-434]

Research on parasitizing effect ofSclerodermaguanitoXylotrechusquadripes

YANG Wen-Bo1, WU Guo-Xing1, XU Zhi-Qiang2, WU Dao-Hui1, HE Xia-Hong1, QIN Xiao-Ping1*

(1.Key Laboratory of Agricultural Biological Diversity & Insect Pests Control of Ministry of Education, College of Plant Protection, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201, China; 2.Department of Entomology, China Agricultural University, Beijing 100193, China)

XylotrechusquadripesChevrolat, major insect pest to coffee tree likeCoffeaarabicaL., is an important trunk borer, and causes serious harm to the production of coffee industry in China. In this paper, simulated tests of parasitizing and control effect of an external parasitic waspSclerodermaguaniXiaoetWu to control the wood borerX.quadripesin laboratory is studied. The conclusions indicated that parasitism rates ofS.guanicould reach 93.33% and 61.18%, respectively. The parasitism rates of releasingS.guanion singer tree in cage or on tree one after can reach 38.38% and 23.36% respectively, which were higher than 12.69% by releasingS.guaniat the center of coffee forest. The control efficiency was the best with releasingS.guanifor 60 days, and the appropriate durations of releasing was between 60 days and 90 days.

Xylotrechusquadripes;Sclerodermaguani; biological control; parasitism

云南省科技计划(2016RA006)；国家重点基础研究计划项目(2011CB100400)

杨文波，男，1989年生，河南省正阳人，硕士研究生，研究方向为生物农药开发与利用，E-mail: ywb666@hotmail.com

*通讯作者Author for correspondence，E-mail: qxp99@163.com

Received: 2015-10-30; 接受日期Accepted: 2017-01-26

Q968;S476

A

1674-0858(2017)02-0405-06

杨文波，吴国星，徐志强,等.管氏肿腿蜂对咖啡灭字脊虎天牛寄生作用的研究[J].环境昆虫学报，2017,39(2):405-410.