曲春娟 曾庆朝 鞠倩 李晓 李春香 姜晓静 杜龙 曲明静
摘要:花生是我国重要的油料和经济作物。青岛是我国传统大花生种植区,也是我国最具代表性的花生种植区域。本研究于2015年5—10月在山东省青岛市莱西姜山镇花生大面积种植区,采用马来氏网法对花生田昆虫進行收集鉴定及主要害虫天敌益害比分析。结果表明:捕获昆虫35 171头,共7目276种。其中优势种有膜翅目的粘虫绒茧蜂、长腹黑卵蜂、玉米螟赤眼蜂、喜马拉雅聚瘤姬蜂等;鞘翅目的隆胸露尾甲、龟纹瓢虫等;半翅目的麦二叉蚜、花生蚜、小绿叶蝉等;鳞翅目的小菜蛾、花生须峭麦蛾等;双翅目的大灰优食蚜蝇、粘虫缺须寄蝇、灰地种蝇、斜斑鼓额食蚜蝇与黑带食蚜蝇。斜纹夜蛾、花生须峭麦蛾的天敌种类分别为16种和4种,益害比分别为74.3889、10.2817,显示出较好的天敌控制作用;花生蚜天敌种类共27种,益害比为 3.6881, 天敌控制力一般;西花蓟马天敌种类为4种,益害比为0.6106,天敌控制力较差。
关键词:青岛;花生田;昆虫群落;天敌种类;益害比
中图分类号:S435.652文献标识号:A文章编号:1001-4942(2019)01-0128-06
Analysis of Insect Community Composition and Ratio of Beneficial
Insects to Pests in Peanut Fields of Qingdao Area
Qu Chunjuan Zeng Qingchao Ju Qian Li Xiao
Li Chunxiang 3, Jiang Xiaojing Du Long Qu Mingjing 1
(1. Shandong Peanut Research Institute/Key Laboratory of Peanut Biology and
Genetic Improvement, Ministry of Agriculture, Qingdao 266100, China;
2. Nanjing Agricultural University/Key Open Laboratory of Monitoring and Management of
Plant Diseases and Insects, Ministry of Agriculture, Nanjing 210095, China;
3. Institute of Agro-Food Sciences and Technology, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan 250100, China)
Abstract Peanut is one of the most important oil and cash crops in China. Qingdao is the traditional big peanut planting area and also the most representative peanut planting area in China. In this study, we identified the insects collected from peanut fields of Jiangshan Town, Laixi City, Qingdao City from May to October in 2015 by malay mesh method,and analyzed the ratio of dominant natural enemy to pest. The results indicated that 35 171 insects were captured and identified as 276 species in 7 orders. Among them, the dominant species were Apanreles kariyai, Charybdis longissima, Trichogramma ostriniae and Iseropus himalayensis from hymenoptera, and Carpophilus obsoletus and Propylaea japonica from coleoptera, and Schizaphis graminum, Aphis medicaginis and Jacobiasca formosana from hemiptera; and Plutella xylostella and Stomopteryx subsecivella from lepidoptera; and Metasyrphus corollae, Cuphocera varia Fabricius, Delia platura, Scaeva pyrastri and Episyrphus balteatus from diptera. The species number of natural enemy for Prodenia litura and Stomopteryx subsecivella were 16 and 4 respectively, and the corresponding ratios of beneficial insects to pests were 74.3889 and 10.2817, which showed better control effect. The species number of natural enemy for Aphis medicaginis were 27 and the corresponding ratio of beneficial insects to pests was 3.688 1, suggesting normal control effect. There were four natural enemies for Frankliniella occidentalis with ratio ofthe beneficial insects to pests as0.6106, which had poor control effect.
Keywords Qingdao; Peanut field; Insect community; Natural enemy species; Ratio of beneficial insects to pests
青岛位于山东半岛南部,属温带季风型气候,常年花生种植面积达9×10 4 hm 2,莱西市达1.8×10 4 hm 2,以春播大花生为主。近年来,随着农业产业结构调整和农田生态系统的变化,花生田昆虫类群和群落结构也在不断发生变化[1]。昆虫群落是农田生态系统一个重要组成部分,是农田害虫治理中的主要层面[2],直接影响作物的产量和品质。著名生态学家Odum-E.P指出:对某种特定生物控制的最好方法是改变群落,而不是攻击该生物体本身。阐明花生田昆虫的多样性及其群落结构,可以为保持良好的生态环境和生态平衡进而科学防治花生害虫提供有力依据[3]。本课题组已将莱西地理种群昆虫鉴定到科,并进行了群落结构分析[4]。本研究在此基础上,进一步将山东省青岛地区花生田昆虫鉴定到种,以明确该地花生田昆虫的群落结构、为绿色防控提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 调查地点和时间
调查地点位于山东省青岛市莱西姜山镇花生试验田。于2015年5—10月,每周调查一次,试验区域为自然状态,未喷洒杀虫剂。
1.2 昆虫收集方式
马来氏网由中国科学院动物研究所朱朝东研究员提供,具体收集方法见参考文献[4]。
1.3 昆虫鉴定方法
以传统形态分类鉴定为主,结合解剖鉴定法。采集的昆虫样本中个别雄性难以鉴定或者采集过程中造成损伤无法根据形态特征进行准确鉴定的采取DNA条形码鉴定方法。
DNA条形码鉴定方法步骤:①选取昆虫样本头部或腿部肌肉组织2~3 mg,充分磨碎后,加入20 μL蛋白酶K与200 μL裂解缓冲液,于56℃水浴3~8 h直至组织溶解,采用全式金EasyPureTMGenomic DNA Kit快速提取试剂盒提取DNA。
②以上述DNA为模板,采用COⅠ基因通用引物LCO1490(5′-GGTCAACAAATCATAAAGATATTGG-3′)和HCO2198 (5′-TAAACTTCAGGGTGACCAAAAAATCA-3′) 進行PCR扩增。反应体系(25 μL):2 ×TaqPCR Master Mix 12.5 μL(天根生化科技有限公司),上下游引物各2.0 μL(10 μmol/L),模板DNA 1.5 μL,ddH2O 7 μL。PCR反应程序:94℃ 3 min;94℃ 30 s,53℃ 30 s,72℃ 30 s,共34个循环;72℃ 5 min。所用仪器为BIO-RAD T100TMThermal Cycler PCR仪。
③PCR扩增产物经1%琼脂糖凝胶电泳检测后,由上海派森诺生物科技股份有限公司完成测序。将测序结果在 GenBank 数据库中进行 BLAST比对,根据种内COⅠ序列差异度<2% 的原则,确定样品的物种名称[5]。
1.4 益害比分析
查阅资料,确定害虫及对应天敌,将花生害虫与天敌的总数目进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 青岛地区花生田目级昆虫类群结构
调查共获得昆虫标本35 171头,隶属于7目共276种(表1)。其中鞘翅目昆虫58种,占收集昆虫总种数的21.0149%;半翅目昆虫51种,占18.4783%;双翅目昆虫19种,占6.8841%;膜翅目昆虫98种,占35.5072%;鳞翅目昆虫40种,占14.4928%;缨翅目昆虫5种,占1.8116%;脉翅目昆虫5种,占1.8116%。青岛花生产区昆虫群落结构组成丰富,主要优势类群为鞘翅目、半翅目、鳞翅目、膜翅目以及双翅目。
2.2 青岛地区花生田各目昆虫种类组成
2.2.1 鞘翅目昆虫种类组成
由表2可以看出,捕获鞘翅目昆虫5 829头,共58种。隆胸露尾甲、龟纹瓢虫、异色瓢虫和干果露尾甲共4 259头,占鞘翅目昆虫总数的73.0657%,表明在青岛地区花生田中鞘翅目昆虫以隆胸露尾甲、龟纹瓢虫、异色瓢虫和干果露尾甲为主。
2.2.2 半翅目昆虫种类组成
由表3可以看出,共捕获半翅目昆虫16 095头,51个种。其中麦二叉蚜、花生蚜和小绿叶蝉共占半翅目昆虫总数的80.2424%,说明在青岛地区花生田中半翅目昆虫以麦二叉蚜、花生蚜和小绿叶蝉为主。
2.2.3 双翅目昆虫种类组成
共捕获双翅目昆虫2 076头,共19种。其中大灰优食蚜蝇、粘虫缺须寄蝇、灰地种蝇、斜斑鼓额食蚜蝇和黑带食蚜蝇共1 659头,占双翅目昆虫总数的79.9133%,说明在青岛地区花生田中双翅目昆虫以大灰优食蚜蝇、粘虫缺须寄蝇、灰地种蝇、斜斑鼓额食蚜蝇与黑带食蚜蝇为主(表4)。
2.2.4 膜翅目昆虫种类组成
共捕获膜翅目昆虫9 319头,98个种。其中粘虫绒茧蜂、长腹黑卵蜂、玉米螟赤眼蜂、喜马拉雅聚瘤姬蜂、褐腰赤眼蜂、食蚜蝇跳小蜂、日本黑瘤姬蜂、卷叶虫绒茧蜂、等腹黑卵蜂和东方拟瘦姬蜂共4 213头,占膜翅目昆虫总数的45.2087%,说明在青岛地区膜翅目昆虫以上述10种昆虫为主(表5)。
2.2.5 鳞翅目昆虫种类组成
捕获鳞翅目昆虫910头,共40个种。其中小菜蛾、花生须峭麦蛾、草小卷蛾、玉米螟、粘虫和扁豆羽蛾共556头,占鳞翅目昆虫总数的61.0989%,说明在青岛地区鳞翅目昆虫以小菜蛾、花生须峭麦蛾、草小卷蛾、玉米螟、粘虫和扁豆羽蛾为主(表6)。
2.2.6 缨翅目和脉翅目昆虫种类组成
捕获缨翅目昆虫5种共848头,以西花蓟马和烟蓟马为主,共占缨翅目昆虫总数的84.1981%。脉翅目昆虫共计5种94头,以大草蛉为主,占脉翅目昆虫总数的60.6383%(表7)。
2.3 主要害虫天敌种类及益害比分析
2.3.1 斜纹夜蛾天敌昆虫种类及其益害比 据谢建军等对斜纹夜蛾天敌的研究[6-12],本次调查共收集斜纹夜蛾18头,天敌昆虫16种1 339头(表8),发生数目最多的为松毛虫黑卵蜂、拟澳洲赤眼蜂、粘虫白星姬蜂、绒茧金小蜂、东方拟瘦姬蜂。与斜纹夜蛾的益害比为74.3889。
2.3.2 花生蚜天敌种类及益害比[HT]据何富刚等对蚜虫天敌的研究[13-17],本次捕获花生蚜 1 130 头,天敌昆虫27种共4 145头,益害比为3.6881(表9)。
2.3.3 花生须峭麦蛾、西花蓟马天敌种类及益害比 本次捕获花生须峭麦蛾71头,天敌[18]4种共730头,主要为卷叶虫绒茧蜂、小卷叶虫柔茧蜂,益害比为10.2817;捕获西花蓟马511头,天敌[19-25]共4种312头,主要为东亚小花蝽和横纹蓟马,益害比为0.6106(表10)。
3 讨论与结论
昆虫作为生物圈的重要组成部分,其传粉、生物控制、物质分解等在维持生态系统功能、保持自然界生态平衡中发挥重要作用[26]。本研究所用的马来氏网收集法具有操作简单、连续收集、标本干净的特点,收集的昆虫既包括花生田害虫,也包括益虫及中性昆虫,反映出整个花生田所处区域的昆虫生态系统情况。本研究首次从种级水平阐明青岛地区花生田昆虫群落组成,对开展后续害虫防控提供了参考。
尹绍忠等[2]对我国花生主产区河南新乡花生田的昆虫群落调查结果表明,该地由8个目34个种组成;尹新明等[3]报道全国花生害虫达80余种。前期在山东省莱西市花生田昆虫群落获得117科[4],多样性分析结果表明莱西花生田昆虫种群具有较高的稳定性。本研究在此基础上,进一步将昆虫鉴定到种,共鉴定出276种昆虫。
天敌昆虫对控制害虫的发生、减少农药使用、维持生态平衡起到重要作用。已有报道斜纹夜蛾的天敌分为捕食性和寄生性,共119种,中国发现39种[6]。本研究共收集到16种,共计1 339头,益害比为74.3889,天敌种类较多,益害比较高,天敌控制力较强。共收集花生须峭麦蛾天敌4种,益害比为10.2817。西花蓟马天敌昆虫有39种[19],本研究只收集到4种,益害比为0.6106,可能与花生不是西花蓟马最喜食的作物,或由于西花蓟马危害莱西时间不长、天敌没有定植稳定有关。花生蚜天敌共收集到27种,益害比为 3.6881, 天敌控制力一般。要达到利用天敌昆虫及时防治害虫的目的,还需进一步加强昆虫发生种类研究分析。
参 考 文 献:
[1]黄志农, 刘勇, 刘年喜, 等. 农田种植结构调整生物多样性及对病虫和天敌种群的影响[C]//湖南省昆虫学会第八届代表大会暨2004年学术研讨会论文集.2004, 12: 40-43.
[2]尹绍忠, 王刘豪, 王运兵. 花生田昆虫群落结构分析[J]. 北京农业, 2011(15): 52-54.
[3]尹新明, 高玉红, 郑晓军. 花生田昆虫群落结构研究[M]. 北京: 中国农业科学技术出版社, 2002: 112-116.
[4]秦胜楠, 管晓志, 鞠倩, 等. 山东莱西花生产区昆虫群落基本结构及多样性研究[J]. 应用昆虫学报, 2018, 55(2): 302-303.
[5]刘勇, 宋毓, 李晓宇. 基于线粒体COⅠ基因的DNA条形码技术在昆虫分子鉴定中的应用[J]. 植物检疫, 2010, 24(2): 46-50.
[6]谢建军, 胡美英, 许再福. 斜纹夜蛾的天敌及其生物防治[J]. 昆虫天敌, 1999, 21(2): 82-92.
[7]罗凯, 李泽生, 高燕, 等. 斜纹夜蛾生物防治研究进展[J]. 安徽农业科学, 2015, 43(10): 126-129.
[8]王广鹏, 张帆, 孙庆田, 等. 小花蝽人工大量饲养研究进展[J]. 昆虫天敌, 2005, 27((2): 83-90.
[9]许庆辉, 孟玲, 李保平. 烟盲蝽对不同密度斜纹夜蛾初龄幼虫的捕食和搜寻行为[J]. 中国生物防治学报, 2014, 30(2): 178-182.
[10]何俊华, 刘银泉, 施祖华. 中国斜纹夜蛾寄生蜂名录[J]. 昆虫天敌, 2002, 24(3): 128-137.
[11]陈元洪, 陈玉妹. 捕食性天敌双斑青步甲的研究[J]. 福建农业科技, 1982(4): 25-27.
[12]邱瑞珍, 周梁锰. 寄生与斜纹夜蛾的膜翅目天敌昆虫[J]. 中华农业研究, 1976, 25(3): 227-241.
[13]何富刚, 刘丽娟, 张广学. 中国东北地区农林蚜虫天敌名录[J]. 辽宁农业科学, 1987(2): 26-29.
[14]桂承明. 蚜虫天敌昆虫的研究[J]. 吉林农业科学, 1982(3): 76-84.
[15]陈志杰, 仵光俊, 张美荣, 等. 主要天敌对花生蚜虫捕食作用的研究[J]. 中国油料, 1993(2): 25-29.
[16]丁永青, 程松莲. 花生田蚜虫天敌初步调查与利用[J]. 花生学报, 2010, 39 (4): 45-47.
[17]韓岚岚, 董天宇, 赵奎军, 等. 东亚小花蝽若虫对大豆蚜捕食功能的研究[J]. 中国生物防治学报, 2015, 31(3): 322-326.
[18]徐秀娟. 中国花生病虫鼠害[M]. 北京: 中国农业出版社, 2009: 151-194.
[19]韩云, 唐良德, 吴建辉. 蓟马类害虫综合治理研究进展[J]. 中国农学通报, 2015, 31(22): 163-174.
[20]潘志萍, 吴伟南, 刘惠, 等. 入侵害虫西方花蓟马综合防治进展的概述[J]. 昆虫天敌, 2007, 29(2): 76-83, 68.
[21]张安盛, 李丽莉, 于毅, 等. 中华草蛉幼虫对西花蓟马若虫的捕食功能反应与搜寻效应[J]. 植物保护学报, 2007, 34(3): 247-251.
[22]李向永, 陈福寿, 赵雪晴, 等. 微小花蝽的发生及其对西花蓟马的捕食作用[J]. 环境昆虫学报, 2011, 33(3): 346- 350.
[23]张安盛, 于毅, 门兴元, 等. 东亚小花蝽若虫对西花蓟马成虫的捕食作用[J]. 昆虫天敌, 2007(3): 108-112.
[24]方小端, 吴伟南, 刘慧, 等. 西方花蓟马的生物防治研究进展[J]. 中国生物防治, 2008, 24(4): 363-368.
[25]张安盛, 于毅, 周仙红, 等. 中华草蛉3龄幼虫对西花蓟马的捕食作用[J]. 山东农业科学, 2012, 44(7): 88-89, 94.
[26]欧阳芳, 赵紫华, 戈峰. 昆虫的生态服务功能[J]. 应用昆虫学报, 2013, 50(2): 305-310.