迟元铭,刘庆岩,孟瑞霞
在不同农业生态系统中释放捕食螨防止不同种类的植食性螨虫暴发是很常见的生物防治措施[1-2]。捕食螨可以对叶螨、粉虱及瘿螨产生良好的防治效果[3-4]。有研究表明,捕食螨的大量释放能够对叶螨起到有效的防治作用[5]。植绥螨是一类重要的捕食螨类群,具有生长周期短、生存能力较好、分布广泛等特性,是生物防治的决定性因素[6]。在我国,已有大量研究证明了植绥螨在生态系统中的重要性,并对其对叶螨的控制进行了大量研究。
安德森钝绥螨(Amblyseius andersoni)属植绥螨科(Phytoseiidae)钝绥螨属(Amblyseius),为多食性的捕食性螨,主要作用是防治叶螨,可与花粉及小型猎物构成复杂的捕食关系控制其猎物种群数量,如在葡萄园中释放安德森钝绥螨可有效地减少截形叶螨(Tetranychus truncatus)的种群密度[7-8]。1989—1993年,研究人员曾对植绥螨种群的动态进行了长达5年的观察,同时研究了安德森钝绥螨与梨盲走螨种群稳定扩繁、集团内捕食和对苹果全爪螨(Panonychus ulmi)的控制[7]。另外,在温室草莓上释放安德森钝绥螨可以同时减少二斑叶螨(Tetranychus urticae)和路易氏叶螨(Eotetranychus lewisi)的数量[9]。
植绥螨在多种害虫的生物防治中发挥着重要作用,安德森钝绥螨作为新纪录种,对叶螨具有良好的觅食效果[2]。因此,对植绥螨品种安德森钝绥螨的开发和利用具有重要意义。烟粉虱和截形叶螨对蔬菜、花卉、果园、农作物等危害较为严重[10-11],而钝绥螨属的捕食螨能有效地防止上述两种害虫的危害[12]。本试验采用烟粉虱、截形叶螨的不同虫态作为猎物,研究了新纪录种安德森钝绥螨的捕食偏好,旨在为今后安德森钝绥螨的释放以及有效防治天敌提供理论依据。
饲养方法:在温度(25.0±1)℃、光周期16L∶8D、相对湿度(65±5)%的智能人工气候箱中,采用海绵水盘法饲养,即在透明的塑料盒(30 cm×20 cm×13 cm)内均匀地依次放上一层海绵块(26 cm×16 cm×8 cm),在所有海绵块上均匀地依次铺上一层黑色塑料膜和滤纸(26 cm×26 cm),然后加入水,水的高度要没过海绵的1/2,以防止捕食螨的逃逸。以甜味果螨(Carpoglyphus lactis)为主要食物,对安德森钝绥螨进行繁殖,建立试验种群。甜味果螨和安德森钝绥螨均在智能人工气候箱中扩繁。在试验前一天分离出安德森钝绥螨,选择活性强的雌成螨进行试验。
烟粉虱(Bemisia tabaci)采自内蒙古农业大学职业技术学院温室,采集后,在光照培养箱中用清洁的一品红进行大量繁殖。截形叶螨采自内蒙古自治区鄂尔多斯市达拉特旗树林召镇东城村玉米田,在光照培养箱中用芸豆幼苗进行多代饲养。培养箱的温度为27 ℃、光周期16L∶8D、相对湿度(25±1)%。
参考GHASEMLOO 等的研究方法并加以改造。试验使用的装置由3 块透明的亚克力板(3.0 cm×1.5 cm×0.3 cm)共同拼合组成,顶层完整,中层、底部亚克力板中央各自开设一个最大直径1 cm 的圆孔。在最底层亚克力板上放置一张3.0 cm×1.5 cm 滤纸,并在滤纸上面放置3.0 cm×1.5 cm 的新鲜芸豆叶片,固定装置。把制作好的试验装置放在托盘上,注入蒸馏水,将托盘放入与饲养条件一致的人工智能光照培养箱。[13]
1.3.1 安德森钝绥螨雌成螨对不同猎物的捕食量 在小室中加入烟粉虱卵5 粒、1 龄若虫10 头或2 龄若虫10 头,截形叶螨卵15 粒、幼螨15 头、若螨10 头或成螨5 头,之后加入安德森钝绥螨雌成螨1 头。烟粉虱的卵应选择产出不超过2 h 的卵,1 龄若虫选择孵化不超过2 h 的虫态,2 龄若虫选择蜕皮2 h 内的若虫;截形叶螨均选择孵化或蜕皮不超过2 h 的卵及各虫态;安德森钝绥螨选择孵化并交配9~14 d 的雌成螨。试验重复16 次,24 h 后观察捕食量并重新添加猎物。试验共计7 d,从第2 天的数据开始计算。
1.3.2 安德森钝绥螨雌成螨对不同猎物的捕食偏好 挑取烟粉虱卵20 粒和1 龄若虫20 头,或截形叶螨卵20 粒和幼螨20 头,放入小室,然后加入安德森钝绥螨雌成螨1 头。烟粉虱的卵选择产出不超过2 h 的卵,1 龄若虫选择孵化不超过2 h 的虫态;截形叶螨卵选择产出不超过2 h 的卵,幼螨选择孵化或蜕皮不超过2 h 的螨;安德森钝绥螨选择孵化并交配9~14 d 的雌成螨。试验重复16 次,24 h 后观察捕食量。捕食偏好性试验采用Cain 指数(D)进行评价[14]。
D=(Np1×N2)/(Np2×N1)
式中,D 为食物选择性指数;Np1、Np2 分别代表2 种猎物的被捕食量;N1、N2 为2 种供试猎物的初始密度。
运用SPSS 19.0 统计学软件进行单因素方差分析,采用GraphPad Prism 8.0 软件作图。
2.1.1 安德森钝绥螨雌成螨对烟粉虱的日均捕食量 由图1 可知,安德森钝绥螨雌成螨对烟粉虱3 种不同虫态的日均捕食量存在显著差异(P<0.05)。安德森钝绥螨雌成螨对于烟粉虱1 龄若虫的日均捕食量最高,为(7.19±0.59)头;对卵的日均捕食量最少,为(1.90±0.53)粒。
图1 安德森钝绥螨雌成螨对烟粉虱的日均捕食量
2.1.2 安德森钝绥螨雌成螨对截形叶螨的日均捕食量 由图2 可知,安德森钝绥螨雌成螨对截形叶螨4 种不同虫态的日均捕食量存在显著差异(F3,60=90.075,P<0.001)。安德森钝绥螨雌成螨对截形叶螨幼螨捕食量最高,为(12.00±2.18)头;对成螨捕食量最少,为(2.41±0.82)头。
图2 安德森钝绥螨雌成螨对截形叶螨的日均捕食量
2.2.1 安德森钝绥螨雌成螨对烟粉虱的总捕食量 由图3 可知,安德森钝绥螨雌成螨对烟粉虱3 种不同虫态的总捕食量存在显著差异(P<0.05)。安德森钝绥螨雌成螨对烟粉虱1 龄若虫的捕食量最多,为(113.29±7.95)头;对卵的捕食量最少,为(34.14±6.87)粒。
图3 安德森钝绥螨雌成螨对烟粉虱的总捕食量
2.2.2 安德森钝绥螨雌成螨对截形叶螨的总捕食量 由图4 可知,安德森钝绥螨雌成螨对截形叶螨4 种不同虫态总捕食量存在显著差异(F3,24=152.508,P<0.001)。安德森钝绥螨雌成螨对截形叶螨幼螨总捕食量最高,为(186.71±7.18)头;对成螨的总捕食量最少,为(38.71±2.93)头。
图4 安德森钝绥螨雌成螨对截形叶螨的总捕食量
2.3.1 安德森钝绥螨雌成螨对烟粉虱的捕食偏好 由表1 可知,安德森钝绥螨雌成螨对烟粉虱1 龄若虫的捕食数量为(7.90±1.22)头,大于其对卵的捕食数量[(2.50±0.59)粒],二者的Cain 指数D=3.16>1,表明烟粉虱1 龄若虫更易被安德森钝绥螨雌成螨捕食。
表1 安德森钝绥螨雌成螨对烟粉虱不同虫态的捕食偏好
2.3.2 安德森钝绥螨雌成螨对截形叶螨的捕食偏好 由表2 可知,安德森钝绥螨雌成螨对截形叶螨幼螨的捕食数量为(17.35±1.80)头,大于对卵的捕食数量[(15.60±2.99)粒],二者的Cain 指数D=1.11>1,表明安德森钝绥螨更偏好于捕食截形叶螨幼螨。
表2 安德森钝绥螨雌成螨对截形叶螨不同螨态的捕食偏好
2.3.3 安德森钝绥螨雌成螨对截形叶螨幼螨及烟粉虱1 龄若虫的捕食偏好 由表3 可知,安德森钝绥螨雌成螨对烟粉虱1 龄若虫的捕食数量为(7.90±1.22)头,小于对截形叶螨幼螨的捕食数量[(15.60±2.99)头],同时,二者Cain 指数D=0.51<1,表明当安德森钝绥螨雌成螨面对截形叶螨幼螨和烟粉虱1 龄若虫时,更倾向于捕食截形叶螨幼螨。
表3 安德森钝绥螨雌成螨对烟粉虱1 龄若虫、截形叶螨幼螨的捕食偏好
在有害生物综合治理中生物防治起着重要的作用,捕食者捕食反应不同的原因有多种,捕食者所处的虫态、生命周期、猎物大小、虫态密度以及试验所处环境的湿度、温度等会产生不同程度的影响[15]。在本试验中,试验人员严格控制各种试验场所周围环境的温度及相对湿度,保证每种试验均能在同样的条件下顺利进行,消除了试验环境带来的误差。
在本试验中,安德森钝绥螨雌成螨对于截形叶螨卵与幼螨的捕食量高于对若螨和成螨,同时对于截形叶螨幼螨的捕食偏好高于对卵,因此,在田间释放安德森钝绥螨雌成螨防治截形叶螨时,应当选择截形叶螨暴发前期,因为在这一时期,安德森钝绥螨雌成螨对于截形叶螨的卵以及幼螨均具有良好的捕食效果。
根据试验结果,安德森钝绥螨对于烟粉虱1 龄若虫的捕食量相比其他虫态是非常高的。笔者认为,由于烟粉虱具有翅膀,可飞翔,而捕食螨主要靠嗅觉寻找猎物,这就导致安德森钝绥螨雌成螨对烟粉虱的捕捉相对困难,使其无法控制烟粉虱的数量。斯氏钝绥螨对烟粉虱具有相对较高的捕捉能力[16]。对截形叶螨幼螨和烟粉虱1 龄若虫捕食偏好的试验进一步表明,安德森钝绥螨雌成螨更适合防治截形叶螨而不是烟粉虱。
孙月华等[17]对捕食螨的取食行为研究表明,捕食螨更喜好一定的猎物。天敌与猎物遵循自然选择定律具有一定的选择性[18]。GHASEMLOO 等[13]研究智利特有的小植绥螨和Typhlodromus bagdasarjani之间的捕食以及同类相残,发现这两种捕食螨对于捕食的偏好并不一样,并认为其捕食选择与天性有一定的关系。由此可以认为,截形叶螨幼螨对于捕食螨来说是相对获得能量最多的食物。SOURASSOU等[18]研究认为,自然环境条件的复杂程度是实验室内部设置的试验条件无法模拟的,因此,应该投入大量的田间试验验证室内研究的结论,并用田间结果进一步确定相互关系。关于安德森钝绥螨能否在田间释放中对烟粉虱和截形叶螨取得良好的防治效果仍需探究。