松毛虫赤眼蜂对灰茶尺蠖的寄生效果评价

钱肖娜，马延旭，徐 伟，孙晓玲*

（1.中国农业科学院茶叶研究所，杭州 310008；2.农业农村部茶树生物学与资源利用重点实验室，杭州 310008；3.吉林农业大学，长春 130118；4.吉林省蚕业科学研究院，吉林 132012）

利用有益生物（捕食性或寄生性天敌）或其他生物（鸟、鸡、鸭、微生物等）抑制或消灭有害生物种群的方法，统称为生物防治[1,2]。由于生物防治具有不污染环境、无农药残留、不杀伤天敌和不会引起害虫产生抗药性等优点而被广泛应用于农林害虫的防治。赤眼蜂为卵寄生蜂，是世界上公认的高效天敌昆虫，寄主范围广，对害虫的控制能力强[3-5]。赤眼蜂的种类繁多，我国已有记载的种类就高达193种。已有大量研究结果证明，暗黑赤眼蜂 Trichogramma pintoi Voegele对棉铃虫 Helicoverpa armigera(Hübner)、草地螟Loxostege stieticatis Linnaeus和梨小食心虫Grapholita molesta (Busck) 等重要农业害虫均具有较好的防治效果[6-8]；田间释放螟黄赤眼蜂 T.chilonis Ishii显著降低甘蔗螟虫 Diatraea saccharalis (Fabricius)造成的枯心苗率和死尾率的同时，也大幅降低玉米中斑禾草螟 Chilo partellus(Swinhoe)的为害率[9,10]；夜蛾黑卵蜂 Telenomus remus Nixon、螟黄赤眼蜂和短管赤眼蜂 Trichogramma pretiosum Riley可用于草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda (Smith) 的防治[11,12]。此外，阿根廷和巴勒斯坦等国家研究发现，卷蛾赤眼蜂T.cacoeciae Marchal和金黄赤眼蜂T.aurosum Sugonjaev & Sorokina对苹果蠹蛾 Cydia pomonella (Linnaeus) 具有很好的防治效果[13,14]。截至目前，松毛虫赤眼蜂 T.dendrolimi Matsumura、螟黄赤眼蜂、玉米螟赤眼蜂T.ostriniae Pang and Chen、广赤眼蜂T.evanescens Westwood和稻螟赤眼蜂T.japonicum Ashmead等10余种已在世界范围内被广泛应用于玉米Zea mays Linnaeus、水稻Oryza sativa Linnaeus、甘蔗Saccharum officinarum Linnaeus和棉花Gossypium spp.等农作物的害虫防治中[15-17]。其中，松毛虫赤眼蜂是在生产上应用面积最大、防治效果最好的一种赤眼蜂，主要用于亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis (Guenée)和水稻二化螟Chilo suppressalis (Walker)的生物防治；其寄主还有米蛾 Orcyra cephalonica (Stainton)、桃蛀螟 Conogethes punctiferalis (Guenée)和柞蚕 Antheraea pernyi Guérin‐Méneville的卵等[18-21]。

茶树Camellia sinensis (L.) O.Ktze是多年生的木本经济作物，常年害虫发生严重。灰茶尺蠖Ectropis grisescens Warren是茶树上重要的食叶性害虫，以幼虫取食茶树叶片为害，暴发成灾时对茶叶产量和品质的影响极大[22]。除浙江杭州和安徽十字镇外，灰茶尺蠖在我国其他产茶区均有分布[23,24]。茶尺蠖核型多角体病毒EoNPV是控制茶尺蠖为害的重要生物防治手段，但是EoNPV对灰茶尺蠖幼虫的致病力不强，且至今尚未有灰茶尺蠖核型多角体病毒被分离的相关报道[25]。目前，生产上对灰茶尺蠖的有效防治尚主要依赖于化学农药和灯光诱杀。化学农药的频繁使用不仅带来严重的环境与生态系统污染，而且还会影响饮茶者的健康。因此，灰茶尺蠖的生物防治技术亟待开发[26]。尽管已有研究发现松毛虫赤眼蜂单独或与周氏啮小蜂Chouioia cunea Yang联合释放对茶尺蠖具有较好的田间防效[27]。然而，松毛虫赤眼蜂是否能够用于灰茶尺蠖的生物防治目前尚不可知。鉴于此，本文以松毛虫赤眼蜂和灰茶尺蠖为研究对象，主要研究松毛虫赤眼蜂对不同密度灰茶尺蠖卵的功能反应、松毛虫赤眼蜂自身密度的干扰效应，以及松毛虫赤眼蜂在网笼和田间条件下对灰茶尺蠖卵的寄生效率，以期为灰茶尺蠖生物防治技术的开发提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

松毛虫赤眼蜂由吉林农业大学生物防治研究所提供。灰茶尺蠖幼虫采自御茶村茶业有限公司所属茶园（浙江，绍兴）。室内饲养1 代后（25 ℃±2 ℃，相对湿度60%～80%，光周期14L︰10D），第2代灰茶尺蠖雌成虫（交配后）所产的1日龄的卵用于试验。

1.2 松毛虫赤眼蜂对不同密度灰茶尺蠖卵的功能反应

在玻璃试管（ID 1.1 cm×10.5 cm）中分别接入粘有15、30、60、90、120、150粒不同密度的新鲜灰茶尺蠖卵卡，每管引入1头当日羽化并充分交配12 h的雌性松毛虫赤眼蜂，并在试管内壁点涂20%的蜂蜜水供雌蜂补充营养，用脱脂棉球封口。试验在人工气候箱内进行，条件同上。24 h后移出赤眼蜂，3 d后调查灰茶尺蠖卵的被寄生情况。未孵化铅黑色的卵记为寄生卵。每个处理5次生物学重复。

1.3 松毛虫赤眼蜂自身密度的干扰效应

在载有30粒新鲜灰茶尺蠖卵卡的试管中，分别引入当日羽化并充分交配12 h的松毛虫赤眼蜂雌蜂1、2、3、4和5头，在试管内壁点涂20%的蜂蜜水供雌蜂补充营养，用脱脂棉球封口。24 h后移出赤眼蜂，3 d后调查灰茶尺蠖卵的被寄生情况。每个处理5次生物学重复。

1.4 网笼条件下松毛虫赤眼蜂对灰茶尺蠖卵的寄生能力

试验在通风透光良好的室内进行。室内温度（25±2）℃，相对湿度 60%～80%，光周期 14L:10D。在网笼（75 cm×75 cm×75 cm）中央放置一个插有15个新鲜茶枝（15 cm长，6叶/枝）的花泥块，4个卵卡（30粒卵/卡）用双面胶粘于叶片背面。将20头当日羽化并充分交配12 h的松毛虫赤眼蜂雌蜂接入网笼内，并配以20%的蜂蜜水供雌蜂补充营养。24 h后取出前一日放入的卵卡，并更换新的卵卡，连续3次。取出的卵卡放入培养皿中，室内放置3 d后检查卵的被寄生情况。5次生物学重复。

1.5 松毛虫赤眼蜂在田间对灰茶尺蠖卵的寄生情况

试验在中国农业科学院茶叶研究所实验茶场进行，茶树品种为龙井43，常规管理茶园。在直径7 cm的纸杯中分别用双面胶粘入2张新鲜灰茶尺蠖卵卡（200粒/卡）或3张松毛虫赤眼蜂蜂卡（100粒/卡）。将不锈钢管插入茶行中用于固定纸杯，钢管之间水平距离为2 m，垂直间距为1.5 m，将纸杯倒置固定在钢管上；钢管下端用双面胶缠绕一圈，防止蚂蚁或蜘蛛沿钢管爬至卵卡上食卵。载有卵卡和蜂卡的纸杯在田间间隔放置，具体布局详见图1。共设A、B、C、D、E五个调查样点，每个样点放置3～5个纸杯。于下午16：00～17：00放蜂，7 d后观察灰茶尺蠖卵卡的被寄生情况。

图1 田间布置示意图（A：田间小区设计图；B：现场布置图）Fig.1 Schematic diagram of field arrangement (A:Field plot; B:Site layout)

1.6 数据统计与分析

采用SPSS 13.0软件进行数据分析。功能反应得到的数据用Holling功能反应II型进行拟合[28]，数学模型为：Na＝aTN/(1＋aThN)。式中：Na为被寄生数；a 为瞬时攻击率；T 为总寄生时间；N 为寄主密度；Th为寄生蜂寄生1头寄主所需的时间。将公式线性化，用最小二乘法估算a和Th。当 N→∞时，Na为 1/Th，即寄生蜂最大寄生量。天敌寻找效应（E）用Hassell方程[29]进行描述：E＝QPt-m。式中：Pt为天敌自身密度；Q、m分别为在无竞争条件下天敌寻找效应的搜索参数和天敌种内竞争的相互干扰参数。将公式线性化，用最小二乘法估算参数Q、m的值，天敌寻找效应用下式估计：E＝1/Ptln[Nt/(Nt―Na)]，得出数学模型。分摊竞争强度（I）用下式估计：I＝（EI—EP）/EI，式中 EI为 1 头天敌的捕食作用率，EP为密度为 P的天敌捕食作用率。以上方程的拟合度用卡方检验方法检验。不同处理之间的差异显著性分析采用单因素方差分析（ANOVA），如果方差分析差异显著（P＜0.05），则采用Turkey HSD检验进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 松毛虫赤眼蜂对不同密度灰茶尺蠖卵的功能反应

松毛虫赤眼蜂对灰茶尺蠖卵的功能反应符合Holling功能反应Ⅱ型，功能反应圆盘方程Na＝1.3179N/（1＋0.0464N），相关系数为0.9988，χ2＝11.070＜χ24,0.05，表明经过实测值估算出的寄生功能反应拟合方程与圆盘方程模型拟合较好。从模型得到松毛虫赤眼蜂的瞬时攻击率为1.3179，寄生1粒灰茶尺蠖卵所需时间为0.0352 h，最大寄生量为28.43粒/雌。

松毛虫赤眼蜂的寄生效率随着灰茶尺蠖卵密度的提高而增加。但是，当灰茶尺蠖卵密度增加到一定程度后，松毛虫赤眼蜂寄生效率的增幅随之变小（图2）。

图2 松毛虫赤眼蜂对不同密度灰茶尺蠖卵的功能反应Fig.2 Functional responses of T.dendrolimi to the eggs of E.grisescens in different densities

2.2 松毛虫赤眼蜂自身密度的干扰效应

试验结果表明，在灰茶尺蠖卵量相同的情况下，随着引入松毛虫赤眼蜂数量的增加，被寄生的灰茶尺蠖卵量也随之增加，但是单雌赤眼蜂寄生的平均卵量却逐渐减少。例如，当赤眼蜂释放数量为1头时，单雌赤眼蜂寄生的卵量显著高于其他4个赤眼蜂释放数量；当赤眼蜂释放数量为2头时，单雌赤眼蜂寄生的卵量显著高于释放数量为5头时的卵量；当赤眼蜂释放数量为2头、3头和4头时，三者的单雌赤眼蜂寄生的卵量之间无显著差异；当赤眼蜂释放数量为3头、4头和5头时，三者的单雌赤眼蜂寄生的卵量之间亦无显著差异。详细结果详见表 1。不同密度松毛虫赤眼蜂对灰茶尺蠖卵的寄生情况采用Hasse II模型拟合，结果见表1。松毛虫赤眼蜂寄生灰茶尺蠖卵所产生的竞争是分摊竞争，松毛虫赤眼蜂I与lgP之间的关系式为I＝1.0376 lgP＋0.0816，分摊竞争强度随自身密度的增加而上升。χ2检验得χ2小于χ2(4,0.05)＝9.488，表明该模型可科学描述松毛虫赤眼蜂寄生灰茶尺蠖卵过程中的分摊竞争情况。同时，随着赤眼蜂引入数量的增大，赤眼蜂的发现域相应缩小，即搜索寄主卵的效率降低（图3）。

表1 松毛虫赤眼蜂对灰茶尺蠖卵寄生作用率和分摊竞争强度Table 1 Parasitizing ratio and intensity of scrambling competition of T.dendrolimi on E.grisescens eggs

图3 松毛虫赤眼蜂自身密度对寻找效应的影响Fig.3 Effect of T.dendrolimi own density on the searching effect

2.3 网笼条件下松毛虫赤眼蜂对灰茶尺蠖卵的寄生能力

在网笼条件下，松毛虫赤眼蜂对灰茶尺蠖卵的寄生率为25.94%±7.74%。这与功能反应的试验结果基本一致，即松毛虫赤眼蜂对灰茶尺蠖卵具有一定的控制作用。

2.4 松毛虫赤眼蜂在田间对灰茶尺蠖卵的寄生情况

田间调查结果表明：松毛虫赤眼蜂在A、B、C、D和E五个样点上对灰茶尺蠖卵的寄生率之间无显著差异，寄生率分别是37.50%、25.00%、42.83%、38.67%和41.00%，平均寄生率为37.00%（表2）。

表2 松毛虫赤眼蜂在田间对灰茶尺蠖卵的寄生情况Table 2 Parasitic ratio of T.dendrolimi on the eggs of E.grisescens in the field

3 讨论

寄生性天敌昆虫对害虫的寄生功能反应是评价其对害虫控制效能的基础性研究[30,31]。冯宏祖等[30]研究发现松毛虫赤眼蜂吉林种群、新疆抗旱种群以及螟黄赤眼蜂对苹果蠹蛾卵的功能反应模型为Holling II型；其中，松毛虫赤眼蜂寄生1粒苹果蠹蛾卵所需的时间为 0.0472 h，最大寄生量为21.2粒/雌。本文研究结果表明，松毛虫赤眼蜂对灰茶尺蠖卵的寄生功能反应为Holling II型，寄生1粒灰茶尺蠖卵所需的时间为0.0352 h，最大寄生量为28.43粒/雌。这一结果说明松毛虫赤眼蜂对灰茶尺蠖卵具有一定的控制能力，其对灰茶尺蠖卵的寄生能力略强于苹果蠹蛾卵。松毛虫赤眼蜂在网笼中对灰茶尺蠖卵的寄生率为25.94%，在田间的平均寄生率为37.00%，说明松毛虫赤眼蜂可在一定程度上杀灭灰茶尺蠖的卵，可用于灰茶尺蠖的生物防治。

在一定空间范围内，寄生性或捕食性天敌自身种群数量的增加会干扰天敌对害虫的控制能力[29]。因此，研究赤眼蜂的自身密度干扰效应，对于田间实际放蜂量的确定具有一定的参考价值。例如，黄寿山等[32]的研究结果表明随着玉米螟赤眼蜂自身密度的增加，个体间的干扰效应逐渐增强，从而导致寄生率的下降；宋丽威等[33]的研究结果表明，粘虫赤眼蜂T.leucaniae Pang et Chen、玉米螟赤眼蜂和螟黄赤眼蜂的自身密度对寄生作用也存在明显的干扰效应。本文的研究结果表明，在相同的空间范围内，释放1头松毛虫赤眼蜂对灰茶尺蠖卵的寄生数量为20粒，释放5头时卵的寄生数量为23.2粒，单雌平均寄生率仅为1头时的22.39%，这主要是由于分摊竞争强度增强所致。这一结果说明赤眼蜂个体之间确实存在着干扰效应，与前人的研究结果基本一致。因此，在制订应用松毛虫赤眼蜂防治灰茶尺蠖的方案时，应将赤眼蜂自身密度的干扰效应考虑进去。需要强调的是，由于功能反应试验是在玻璃试管内的非自然条件下进行的，与赤眼蜂田间搜寻寄主时的空间大小无对应关系，因此在制订防治方案之前应当在田间进行多次试验才能确认最适的放蜂数量。

有研究结果表明，一些非生物因素如温度、光照和湿度等也会影响赤眼蜂的寄生率和发育历期[34,35]。本文未将温度、光照与湿度等非生物因素纳入测试范畴，今后需进一步展开深入研究。前人对赤眼蜂寄生功能的研究多局限于室内功能反应方面[13,31]，本试验通过功能反应测定、室内网笼测定，以及田间验证等一系列试验证明了松毛虫赤眼蜂对灰茶尺蠖具有较好的控制能力，可用于灰茶尺蠖的田间防治。但是，在正式利用松毛虫赤眼蜂防治灰茶尺蠖之前，仍有以下问题需要进一步明确：1）放蜂的适宜时间；2）单次放蜂的数量；3）每年放蜂的次数；4）人工食源的供给和补充方式。