豫中地区烟蚜茧蜂田间越冬及滞育调查分析

2020-02-08 08:45李成军李小杰薛东东盖倩倩李建华宋信昌陈玉国白静科宋瑞芳李中义李淑君
烟草科技 2020年1期
关键词:虫态烟蚜越冬

李成军,李小杰,薛东东,盖倩倩,徐 敏,李建华,宋信昌,陈玉国,白静科,邱 睿,宋瑞芳,李中义,李淑君*

1.河南省农业科学院烟草研究所 烟草行业黄淮烟区烟草病虫害绿色防控重点实验室,河南省许昌市魏都区永昌路6号 461000

2.中国烟草总公司河南省公司,郑州市郑东新区商务外环15号 450046

3.河南省烟草公司许昌市公司,河南省许昌市湖滨路43号 461000

烟蚜茧蜂(Aphidius gifuensis Ashmead)是蚜虫的专性内寄生蜂,可寄生烟蚜(Myzus persicae)、萝卜蚜(Lipaphis erysimi)、麦长管蚜(Sitobion avenae)、麦二叉蚜(Schizaphis graminum Rondani)、棉蚜(Aphis gossypii)、大豆蚜(Aphis glycines)等多种蚜虫[1-4],能够控制烟草、蔬菜和小麦等多种作物上的蚜虫为害[5-7]。有研究表明,自然条件下,烟蚜茧蜂寄生烟蚜的概率通常在20%~60%之间,甚至高达89%以上,对烟蚜的自然控制力较强[1,8-9]。近年来烟蚜茧蜂在烟草绿色防控上作为重要的天敌昆虫之一愈加受到重视,已在全国大范围内用于田间蚜虫的防治。利用烟蚜茧蜂“以虫治虫”,不仅防蚜效果好、成本低,而且能减少化学农药的使用和解决农药残留问题[10],同时还能丰富蚜虫天敌种类,提高生物多样性,对保护农田环境、维护生态平衡具有重要意义。烟蚜茧蜂的自然寄主广泛,寄生率高,世代周期短,且易于人工繁殖,是蚜茧蜂科中应用价值较高的天敌昆虫之一[11-13]。目前已在多个国家和地区大规模扩繁和商品化生产,其控蚜效果显著[13]。但是在生产应用中,僵蚜储存期短是影响蚜茧蜂适时使用和防效的主要因素。因此,研究天敌昆虫(蚜茧蜂)的滞育,对蚜茧蜂发育进度进行人工调控,是延长产品货架期和提高产品抗逆性等的重要手段。有研究表明,昆虫的滞育与温度、光周期以及两者之间的交互作用密切相关[14-16],且不同地域烟蚜茧蜂的滞育情况也有所不同。吴兴富等[17]发现,在云南玉溪烟蚜茧蜂无越冬现象且不滞育;毕章宝等[18]提出烟蚜茧蜂在保定温室和大棚内,可终年繁殖,无越冬和滞育现象,田间在植株或其残体上以僵蚜越冬;沈阳地区烟蚜茧蜂的老熟幼虫在窖藏的萝卜、白菜上越冬[19];河北地区烟蚜茧蜂的老熟幼虫在田间滞育越冬,滞育期约为120 d[20];陕西地区烟蚜茧蜂大多以老熟幼虫越冬,田间滞育率在82%以上,田间滞育期持续4~5个月[21]。因此,明确区域范围内环境因子对烟蚜茧蜂滞育的影响,可为烟蚜茧蜂的大规模繁育和长期存储提供技术支持,对蚜虫的绿色防控具有重要意义。国内外学者对烟蚜茧蜂生物学、生态学及扩繁应用等领域也进行了一些研究[22-24],但对其野外越冬滞育方面的相关研究尚不全面,且不同地域环境因子对烟蚜茧蜂的越冬滞育影响也存在差异,目前有关河南地区烟蚜茧蜂田间越冬滞育的研究还鲜见报道。为此,通过野外采集调查研究的方法,了解豫中地区烟蚜茧蜂越冬滞育情况,明确其越冬场所及滞育虫态,初步分析烟蚜茧蜂的越冬滞育规律,旨在为室内蚜茧蜂滞育诱导、延长产品货架期及田间释放等提供依据。

1 材料与方法

1.1 调查采集时间

从2016年11月1日开始进行田间调查和僵蚜采集,每隔10 d调查采集1次,至2017年3月15日结束。调查期间遇雨雪天气将调查时间顺延,待天气转晴后再继续调查。

1.2 调查采集地点及作物

采集地点设置在许昌襄县、漯河舞阳、平顶山郏县等地,调查蔬菜、小麦等作物田以及田边杂草。

1.3 调查采集方法

调查1 m2内作物及杂草上僵蚜的发生情况,记录僵蚜数并采集样本,每次采集僵蚜50头。采集僵蚜时用自制解剖针和毛刷轻轻挑下或扫入培养皿中,然后将采集的僵蚜放置于25℃,L14∶D10,RH80%,光强8 800 Lx的光照培养箱中,每日定时观察并记录僵蚜羽化时间、数量,并计算羽化率。同时利用体视显微镜(SZX16,日本奥林巴斯公司)对羽化后的蚜茧蜂进行种类鉴定,以明确采集的僵蚜是否为烟蚜茧蜂。培养10 d后将未羽化的僵蚜取出解剖,在体视显微镜下观察僵蚜内蚜茧蜂的存活状况及虫态,存活者视为滞育,并统计滞育虫态及数量,计算滞育率。

1.4 数据分析

采用DPS数据处理系统进行方差分析,用Duncan’s新复极差法进行数据间差异的显著性检验。

2 结果与分析

2.1 豫中地区烟蚜茧蜂的越冬场所

调查结果(图1)表明,豫中地区烟蚜茧蜂主要在田间的萝卜、白菜上以僵蚜状态越冬,少数在油菜、小麦、杂草等作物上越冬,且僵蚜大多存在于植物体下部叶片背面或被叶片包裹。

2.2 豫中地区蚜茧蜂的种类鉴定

鉴定结果(图2)表明,田间采集的蚜茧蜂僵蚜主要以烟蚜茧蜂为主,平均占比在90%以上,少数为菜蚜茧蜂和麦蚜茧蜂,分别占5.51%和2.51%。这说明烟蚜茧蜂为豫中地区蚜茧蜂的优势种。

图1 不同作物上僵蚜的数量调查Fig.1 Survey on amounts of parasitized aphids on different crops

图2 不同地区蚜茧蜂种类分析Fig.2 Species analysis of Aphidiidae in different areas

2.3 烟蚜茧蜂僵蚜的越冬滞育虫态调查

图3、图4表明,豫中地区烟蚜茧蜂以僵蚜形式越冬,不以成蜂越冬。其中以蛹在僵蚜体内越冬的比例较高,达66.67%,平均占比为47.95%,其次是以老熟幼虫在僵蚜体内越冬,平均占比为41.48%。少数以预蛹状态在僵蚜体内越冬,平均为10.57%。这表明豫中烟区烟蚜茧蜂主要以蛹和老熟幼虫在僵蚜体内越冬滞育。

图3 烟蚜茧蜂僵蚜的越冬滞育虫态调查Fig.3 Survey of overwintering and diapause status of A.gifuensis

图4 烟蚜茧蜂僵蚜越冬滞育虫态的显微照片比较Fig.4 Photomicrographs of overwintering and diapause status of A.gifuensis

2.4 烟蚜茧蜂田间越冬滞育情况调查

图5表明,自然条件下,11月份后,烟蚜茧蜂开始逐渐以僵蚜状态进入越冬滞育期,从秋末开始,随着日均温度的降低,滞育率逐渐增高,至冬初达到滞育高峰期,滞育率为64.00%。在转入次年春季后,随着光照时间的增加和温度回升,一部分烟蚜茧蜂滞育个体开始进入滞育解除期,逐渐恢复生长发育。3月1日的调查发现,在过冬的白菜、萝卜田块和周边杂草上已发现有烟蚜茧蜂僵蚜羽化的成蜂,说明此时僵蚜已进入滞育解除期。3月15日调查数据显示,滞育率为0。由此推测,烟蚜茧蜂在田间的自然滞育期可持续3~5个月。

图5 河南烟蚜茧蜂僵蚜的越冬滞育规律调查Fig.5 Investigation on overwintering and diapause traits of A.gifuensis in Henan

3 讨论

本研究中通过对河南豫中地区烟蚜茧蜂自然越冬滞育情况调查分析,明确了河南区域内烟蚜茧蜂越冬场所、越冬形式和滞育规律,与目前已报道的北京地区(39°54′15.17″,116°24′26.69″)[14]、陕西、河北保定地区(38°52′26.30″,115°27′52.67″)[18]、沈阳地区(41°48′20.59″,123°25′53.29″)[19]自然界中烟蚜茧蜂越冬滞育情况基本一致,但也存在一定的差异。其中越冬场所因不同区域作物布局不同而存在差异。北京、河北、沈阳、陕西等地烟蚜茧蜂的滞育虫态主要以老熟幼虫为主,而本研究中主要以蛹和老熟幼虫两种形式为主,且两种虫态比例相当。这可能是由于河南和其他地区在生态气候、地理位置等方面存在一定差异而导致调查结果不完全一致。因此,烟蚜茧蜂自然越冬滞育情况可能与区域地理位置、生态气候条件有一定的相关性,造成差异的关键影响因子还有待于进一步研究。

滞育是昆虫生长发育过程中的一种发育停滞现象。有研究表明,滞育可发生在昆虫的任何一种虫态,感应环境刺激的敏感阶段为滞育虫态的前一虫态或滞育发生的虫态[25]。 短光照与低温是诱导烟蚜茧蜂进入滞育的主要环境因子,而诱导虫态的选择是提高人工调控滞育率的关键。本研究中僵蚜能以蛹和老熟幼虫两种形式进行滞育,该结果可为人工诱导烟蚜茧蜂滞育和提高烟蚜茧蜂人工滞育效率奠定基础。而在明确河南豫中烟区烟蚜茧蜂越冬滞育的基础上,根据相关气象数据分析烟蚜茧蜂田间滞育关键环境影响因子,以及人工诱导调控烟蚜茧蜂滞育和烟蚜茧蜂专业化生产、商品化应用方面有待于进一步深入研究。

4 结论

通过河南豫中地区烟蚜茧蜂自然越冬滞育情况的系统调查,明确了越冬场所和越冬虫态与越冬滞育规律。11月至次年3月,烟蚜茧蜂主要以僵蚜形式在田间的萝卜、白菜上越冬,少数在油菜、小麦、杂草等作物上越冬。烟蚜茧蜂田间越冬滞育率总体呈现先上升后下降的变化趋势,滞育维持期可达3~5个月,12月下旬是烟蚜茧蜂滞育的高峰期,3月初是烟蚜茧蜂的滞育解除始期,11月中旬至12月下旬的低温和短光照条件是诱导烟蚜茧蜂进入滞育状态的主要影响因子。

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