性信息素诱芯设置密度对稻田二化螟防效及其天敌群落的影响

张唯伟，叶建人，金磊，刘亚慧*，朱国念，张传清

(1.浙江农林大学 农业与食品科学学院，浙江 杭州 311300； 2.温岭市植物保护检疫站，浙江 温岭 317500；3.浙江大学 农药与环境毒理研究所，浙江 杭州 310029)

水稻是我国重要的粮食作物之一，种植面积约占全国耕地面积的1/4，年产量约占全国粮食总产的1/2。病虫害严重影响了水稻的产量和质量。目前，我国南方稻区的主要害虫是二化螟、稻纵卷叶螟和稻飞虱[1-2]。近年来，利用性信息素进行诱杀和释放天敌的绿色防控措施得到了广泛推广。通过性信息素和天敌控制害虫，可以减少化学农药的使用。其中，性信息素作为一种重要的高度种特异性的信息化合物，在昆虫交配中起着重要作用，一般认为，它对非靶标生物的行为影响有限[3-5]。然而，也有研究表明，一些昆虫对其近相关种的性信息素是有反应的，也有一些昆虫会被作为觅食线索的猎物性信息素所抑制或吸引。如蚜虫的几种寄生蜂可以被寄主的性信息素吸引，捕食性昆虫松干蚧花蝽、褐蛉和甲虫会被松干蚧性信息素的诱饵诱捕，二化螟(ChilosuppressalisWalker)性信息素对稻螟赤眼蜂的雌蜂具有显著的吸引作用[6-9]。目前，关于性信息素对害虫天敌群落组成、结构及多样性的影响还不清楚。本研究在金华和温岭稻田设置不同密度的性信息素诱芯，通过调查研究其诱蛾数量、控害效果及对稻田天敌群落特征的影响，以期为二化螟性信息素的推广应用提供综合依据，为构建科学合理的稻田绿色防控体系提供基础。

1 材料与方法

1.1 材料

诱芯和诱捕器均系浙江宁波纽康生物技术有限公司生产，二化螟性信息素毛细管诱芯主要成分为顺-13-十八碳烯醛、顺-11-十六碳烯醛和顺-9-十六碳烯醛的混合物[10]，诱捕器为PT-FMT新型飞蛾诱捕器。

1.2 处理设计

试验地点分别设在金华市婺城区蒋堂镇黄碧垄村(早稻品种为金早09)和温岭市箬横镇下闸村喜乐家庭农场(早稻品种为中早39)。两地均为直播水稻，全试验区水肥管理一致。依照单位面积(667 m2)设置的二化螟诱捕器数量，试验共设4个处理：T1，每667 m2放置1个二化螟诱捕器；T2，每667 m2放置2个二化螟诱捕器；T3，每667 m2放置3个二化螟诱捕器；CK，空白对照区，不设置二化螟诱捕器。各处理区之间直线距离间隔在500 m左右(以尽量避免互相干扰)。每处理重复3次，总试验面积约6.6 hm2。两地试验田诱捕器和诱芯的放置时间分别为2017年4月20日和4月13日，均为越冬初见蛾时，试验持续至早稻收割。每个处理大区的诱捕器按外密内疏的方式排列设置，诱捕器底边离地0.8 m，每个诱捕器放置1枚二化螟诱芯，诱芯每60 d更换一次。

1.3 调查

诱蛾量调查。分别在设置有诱捕器的每个处理的东、西、南、北、中随机选取5个点，每个点定3个诱捕器做好标记，定时调查，记录各诱捕器的诱蛾量。金华试验点的调查时间分别为2017年5月9日、5月25日、6月15日和6月22日，温岭试验点的调查时间分别为2017年4月29日、5月20日、6月10日和6月24日。

于水稻二化螟为害稳定期进行防治效果调查。在各处理区的东、南、西、北、中随机选取5块稻田作为取样点，采用平行跳跃式取样法，共调查50丛，调查并记录总株数、螟害株率，计算防治效果(%)。

对天敌的影响调查。金华和温岭试验点分别于2017年7月15日和7月17日开展调查。采用五点取样法，每个样点调查20 丛水稻，通过盆拍采集中下部二化螟的天敌，在稻株上部通过网扫捕捉，每点在水稻尖叶连续扫10网，将所有种类分装在离心管中，用75%乙醇溶液浸泡，带回实验室进行鉴定和数量统计。计算Shannon-Wiener多样性指数(H′)、Simpson指数(D)和Pielou均匀性指数(E)。

1.4 数据分析及统计

用Excel 2010和SPSS 22.0软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 诱蛾量动态

如表1所示，在调查初期[2017-05-09(金华)、2017-04-29(温岭)]，T1处理的诱蛾量显著高于T2和T3处理。在金华试验点，其余调查时间T3与T1处理的诱蛾量并无显著差异。但在温岭试验点，除了最后一次调查(2017-06-24)外，T1处理的诱蛾量都显著高于T2和T3处理。

表1 不同处理每个诱捕器的平均诱蛾量

注：同行数据后无相同字母的表示处理间差异显著(P<0.05)。

2.2 二化螟防治效果

从对二化螟的防效来看(图1)，金华试验点的防效随着单位面积诱捕器的数量增加而上升，而温岭试验点T3与T1处理的防效相差不大，均高于T2处理。

图1 不同处理对二化螟的防效

2.3 稻田二化螟天敌群落组成

本研究从金华稻田共调查鉴定二化螟天敌504头，分属于5目22科(表2)，主要组成为锥腹肖蛸(TetragnathamaxillosaThorell)、食虫瘤胸蛛(OedothoraxinsecticepsBoesenberg et Strand)和等腹黑卵蜂(TelenomusdignusGahan)。其中，数量最多的是蜘蛛目，共383头，占总数量的75.99%；其次是膜翅目，共59头，占总数量的11.71%。温岭稻田共调查鉴定出二化螟天敌数量205头，分属于3目10科，主要组成为食虫瘤胸蛛、驼背额角蛛(GnathonariumgibberumOi)和三突花蛛(MisumenopstricuspidatusFabricius)。其中，数量最多的是蜘蛛目，共197头，占总数量的96.10%。

金华和温岭地区稻田天敌物种分布有显著差异，详见表3。

表2 金华和温岭稻田的二化螟天敌群落组成

表3 金华和温岭稻田二化螟主要天敌的种类对比

注：+代表有，一代表没有。

2.4 二化螟天敌群落的数量动态

金华地区二化螟天敌的数量变化(表4)显示：网扫所得的捕食性天敌及寄生性天敌均表现为在T1处理下数量最低；盆拍所采集的只有捕食性天敌，且各处理在数量上无显著差异，说明寄生性天敌多集中于稻株上部。总的来看，T1处理下的寄生性天敌数量与T3相比显著下降。

温岭地区二化螟天敌的数量变化(表5)显示：对于寄生性天敌来说，不同处理的数量并无显著差异；对于捕食性天敌来说，均以T2处理下数量最高，T1处理下数量最低，且两者间差异显著。

2.5 二化螟天敌群落的特征指数

如表6所示，金华地区网扫稻田天敌的丰富度、多样性指数、Simpson指数和总个体数，均表现为T1显著低于CK，而T2和T3处理与CK无显著差异。盆拍采集天敌的各个特征指数在不同处理下都没有显著差异。从网扫和盆拍天敌总和来看，仅T1处理的丰富度指数显著低于CK，其他处理与CK各指标间均无显著差异。

如表7所示，温岭地区网扫稻田天敌的丰富度、多样性指数和均匀性均表现为T1处理的显著低于CK，T2处理的总个体数显著高于CK，T3处理仅多样性指数显著低于CK。盆拍采集天敌，T1处理的多样性指数、Simpson指数均显著低于CK，而T2和T3处理下各特征指数均与CK无显著差异。从网扫和盆拍天敌总和来看，T1～T3处理的各特征指数与CK均无显著差异。

表4 金华地区不同处理下二化螟天敌的数量变化

注：相同采样方式下同列数据后无相同字母的表示处理间差异显著(P<0.05)。表5～7同。

表5 温岭地区不同处理下二化螟天敌的数量变化

表6 金华地区不同处理下二化螟天敌的数量变化

表7 温岭地区不同处理下二化螟天敌的数量变化

3 小结与讨论

不同地区稻田二化螟天敌种群的种类和数量有显著差异。本研究中，金华稻田共调查鉴定到二化螟天敌的种类为22科38种，以锥腹肖蛸、食虫瘤胸蛛和等腹黑卵蜂为田间优势种群，其中，捕食性天敌以肖蛸科为主的结果与朱平阳等[11]于金华市汤溪镇调查的结果较为一致。温岭稻田共调查鉴定到二化螟天敌的种类为10科14种，以食虫瘤胸蛛、驼背额角蛛和三突花蛛为田间优势种群，这与叶建人等[12]调查的温岭地区早稻及连作晚稻稻田二化螟的天敌种类分布结果相符。

性信息素的使用可能对天敌群落的多样性、控害功能，及其重建与发展存在着一定的影响。在金华及温岭两地区的稻田中，当每667 m2设置1枚诱芯时，二化螟天敌群落的部分指数降低。与此同时，比较金华与温岭两地不同密度诱捕器的诱蛾量发现，由于T1处理的二化螟成虫被大量诱集至诱捕器内，导致该稻区内害虫数量急剧下降，因此，天敌数量也相对维持在较低水平。刘军和等[13]也通过对杏李园主要害虫与天敌类群间的相关性分析，证实害虫与天敌主要类群间存在正相关关系。陈良兴[14]进行了性诱剂防治水稻二化螟效果的初步研究，结果表明，诱芯数量对二化螟数量有显著影响，667 m2放置1枚诱芯时二化螟的数量显著降低。在调查初期，T1处理的单诱捕器诱蛾量显著高于T2和T3处理。在金华试验点，在其余调查时间，T3处理与T1处理的诱蛾量无显著差异，且除2017-06-15外均显著高于T2处理。但是在温岭试验点，除了最后一次调查外，T1处理的诱蛾量均显著高于T2和T3处理。这可能是因为不同地区的气候环境条件、水稻品种等因素对诱蛾量有较大的影响。

大量的研究显示，卵寄生蜂赤眼蜂对寄主的信息素有反应，如二化螟信息素对稻螟赤眼蜂雌蜂的选择行为有显著影响[9,15]。除了寄主性信息素的种类外，性信息素的浓度对寄生蜂的定位也有十分显著的影响。性信息素浓度在自然条件下随着释放距离变化具有动态变化的过程，因此，寄生蜂对特定浓度性信息素的反应可能是寄生蜂在利用性信息素进行寄主定位时对寄主距离进行判定从而取舍的结果[16-18]。本研究发现，T2和T3处理的稻田二化螟天敌群落的各特征指数与CK差异不显著，说明上述处理在试验条件下对天敌群落没有明显影响。从防治效果来看，两地均以T3效果最好。综合考虑相关结果，初步认为在实际应用时可以优先选择每667 m2设置3个诱芯。但在实际推广过程中，各地还是需要因地制宜，根据不同的性诱剂产品开展相关试验，综合分析以确定最适宜的应用技术。

二化螟天敌的种群栖境存在差异，如草间小黑蛛、拟水狼蛛、青翅蚁型隐翅虫和四点亮腹蛛主要分布于稻株偏下部，而圆尾蟏蛸和寄生蜂则主要分布于稻株上、中部[19]。为此，本研究采用了不同的取样方法，结果揭示稻田不同生态位天敌群落的特征指数表现有差异：金华地区稻田二化螟天敌资源丰富，诱芯对网扫采集的天敌(以寄生性天敌为主)多样性影响较大，而下部生态位以蜘蛛为主的捕食性天敌群落没有受到显著影响。这与Nakashima等[20]研究的结果相一致：蚜虫性信息素显著提高了苜蓿田中寄生性天敌的寄生率，但相比之下，对捕食性天敌的物种丰富度影响不明显。温岭地区天敌种类和数量较少，诱芯数量对上下部生态位影响表现得更显著。由此可见，性信息素对不同种类天敌的影响程度存在一定差异，不同地区间也可能存在差异。

在今后绿色农业防控技术的发展中，应关注性诱剂应用对环境和天敌群落的影响，通过相关研究把握性信息素对天敌行为的调节规律，发挥天敌群落持续控害作用，以达到农药减量、生态安全的目的[21-22]。