沈阳地区春季豌豆彩潜蝇及其寄生蜂复合种群消长动态

韩 瑜郑婷婷程梦爽曹芷夕刘航兵Ali Abid郑 国

(1.沈阳师范大学生命科学学院,辽宁 沈阳 110034; 2.Department of Entomology,University of Agriculture,Faisalabad Pakistan 38040)

豌豆彩潜蝇Chromatomyiahorticola(Goureau),隶属双翅目Diptera、潜蝇科Agromyzidae、彩潜蝇属Chromatomyia。又名豌豆潜叶蝇、豌豆植潜蝇和油菜潜叶蝇,主要寄主有豌豆、菜豆、豇豆、甘蓝、花椰菜、白菜、油菜、莴苣等作物,在全国大部分省份均有发生[1-6],可对蔬菜生产造成严重影响[7]。在自然界中,它有潜蝇姬小蜂Diglyphusisaea(Walker)、芙新姬小蜂Neochrysocharisformosa(Westwood) 和攀金姬小蜂Chrysocharispentheus(Walker) 等寄生性天敌[8],这些寄生蜂世代周期短,跟随害虫紧密,寄生蜂复合种群自然控制作用明显[9～11]。

本研究对沈阳地区豌豆彩潜蝇幼虫及其自然寄生蜂复合种群的消长动态进行了初步研究,目的是了解寄生蜂复合种群发生的时间动态、种群数量和自然控制作用,以期更好地保护利用自然环境中的寄生蜂类天敌,为蔬菜潜叶蝇类害虫的防控提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 调查地基本情况

沈阳市属于温带半湿润大陆性气候,受季风影响,降水主要集中在夏季,温差较大,四季分明[12]。海拔高度在70～150 m,年均气温为7.9 ℃,全年平均降水量727.4 mm,无霜期平均150 d[13]。试验地点位于沈阳师范大学设施有机蔬菜创新技术研发基地的露地豌豆田,试验区均不施用任何农药和化肥。

1.2 调查方法

于2019年、2020年和2021年4月中旬播种豌豆,5月中旬开始调查至豌豆采收结束。在豌豆田内按棋盘式取样10点,每点5株,共调查50株。每3 d调查1次。观察记录豌豆彩潜蝇幼虫虫道及其被寄生虫道数量。豌豆彩潜蝇幼虫取食叶肉形成潜道,潜道形状一般不规则,多由叶片边缘向中部延伸,但不穿过主脉[14],幼虫初期为淡黄色,化蛹后外观白色,而被寄生后颜色则变黑色(图1)。

图1 豌豆彩潜蝇为害状及被寄生状

为了解春季豌豆田间各种寄生蜂的数量比例,从试验田随机选取一定数量的具有被寄生的潜蝇幼虫虫道的植株,从茎的基部剪下于实验室内阴凉处保存,定期收集羽化的成虫浸泡于95%分析纯酒精中保存,在Olympus体式显微镜下观察,鉴定寄生蜂的种类和数量。

2 结果与分析

2.1 豌豆彩潜蝇幼虫及其寄生虫道的消长动态

3年的调查表明,豌豆彩潜蝇寄生蜂复合种群始见于5月中下旬,高峰期在6月中旬前后,其中潜蝇姬小蜂的优势变最高。

寄生蜂虫道数与豌豆彩潜蝇幼虫数量呈现出极显著的相关关系(P＜ 0.01),说明寄生蜂复合种群跟随豌豆彩潜蝇紧密,并对其有很好的控制作用。

在经历短暂下降后于5月下旬开始较为快速的上升期,5月28日株均虫道达12.2个,并在6月24日前一直维持在较高水平,株均虫道保持在11个以上。豌豆彩潜蝇幼虫虫道最高峰出现在6月18日,株均13.0个。寄生虫道初见于5月22日,直至6月12日数量增长缓慢,株均寄生虫道均在2个以下。此后寄生虫道快速上升至6月21日达到高峰,株均达7.0个,寄生率则高达60.0%。

随着寄生虫道的快速上升,寄生蜂复合种群对豌豆彩潜蝇的控制作用增强,彩潜蝇幼虫种群数量从6月下旬起呈现下降趋势。7月上旬,在寄生蜂和植株老化的双重影响下,彩潜蝇种群数量持续下降,而寄生率一直维持在较高水平,7月9日豌豆彩潜蝇的株均虫道仅为3.3个,寄生率则高达67.7%(图2a)。

2020年5月13日首次调查,豌豆彩潜蝇幼虫株均虫道9.8个,5月16日升至株均18.8个,此后持续下降至5月末,5月31日株均仅7.8个。6月上旬彩潜蝇幼虫快速上升并于6月9日达到峰值,株均虫道高达26.6个。寄生虫道初见于5月19日,在6月以前数量增长缓慢,株均最高仅为2.3个。此后寄生虫道快速上升至6月9日达到峰值,株均达10.4个,寄生率为39.3%。

随着寄生虫道的快速上升,寄生蜂复合种群对豌豆彩潜蝇的控制作用增强,彩潜蝇幼虫种群数量在6月中旬快速下降。6月21日豌豆彩潜蝇株均虫道降为3.9个/株,寄生率则高达94.9%(图2b)。

在6月持续高温干旱的气候条件下,豌豆叶片从6月中旬起自植株底部向上逐渐变黄枯萎,豌豆于6月21日完成采收。

2021年5月13日首次调查,豌豆彩潜蝇幼虫株均虫道3.2个,此后数量逐渐上升,期间仅有小幅波动。彩潜蝇幼虫于6月12日达到峰值,株均虫道高达20.8个。寄生虫道初见于5月22日,此后数量持续上升,6月6日后寄生虫道快速上升至6月12日达到峰值,株均达11.2个,寄生率为53.6%。随着寄生虫道的快速上升,寄生蜂复合种群对豌豆彩潜蝇的控制作用增强,彩潜蝇幼虫种群数量在6月中旬快速下降。6月24日豌豆彩潜蝇株均虫道降为2.6个/株,寄生率则高达84.9%(图2c)。豌豆叶片从6月中旬起自植株底部向上逐渐变黄枯萎,豌豆于6月24日完成采收。

图2 沈阳地区露地豌豆田豌豆彩潜蝇及其寄生蜂数量消长

2.2 不同年份春季豌豆田间各种寄生蜂的数量比例

豌豆田豌豆彩潜蝇可以吸引大量寄生蜂,调查发现,2020年6月中旬豌豆株均出蜂数量最高可达103.3头。对寄生蜂复合种群的鉴定结果表明,沈阳地区豌豆彩潜蝇寄生蜂种类较为丰富。3年累计鉴定寄生蜂1 542头,发现豌豆彩潜蝇寄生蜂共14种,其中小蜂11种,茧蜂3种。以潜蝇姬小蜂最多(占寄生蜂总数的78.2%)、芙新姬小蜂(7.0%)、攀金姬小蜂(4.5%)和茧蜂(3.7%)的占比也较高,其它种类占比较少,合计达6.6%。寄生蜂复合种群中各物种占比因年份不同有所区别(图3)。

图3 春季豌豆田间各种寄生蜂发生比例

潜蝇姬小蜂占比较高,2020年为81.9%,2019年和 2021年占比分别为68.1%和76.3%。芙新姬小蜂2019年占比高达20.4%,而2020年和2021年仅分别为4.9%和5.8%。攀金姬小蜂在2019年并未出现,而在2020年和2021年分别占比4.2%和5.7%。茧蜂在不同年份间变化不大,占比在2.3%～4.9%之间。

3 结论与讨论

本试验结果表明,沈阳地区5月上旬始见豌豆彩潜蝇幼虫虫道,5月中下旬豌豆彩潜蝇的种群数量可以到达较高水平,6月中旬前后种群数量达到峰值。寄生蜂复合种群与豌豆彩潜蝇种群高峰期重叠,对豌豆彩潜蝇表现出了较好的控制作用,在豌豆生长后期控制效果最好。本研究发现,沈阳地区豌豆彩潜蝇的寄生蜂有潜蝇姬小蜂、芙新姬小蜂、攀金姬小蜂等14种寄生蜂,寄生蜂复合种群消长与豌豆彩潜蝇种群数量变化相吻合,其中优势度最高的为潜蝇姬小蜂,3年平均占比78.2%。

豌豆彩潜蝇是蔬菜生产上重要害虫,因其发育周期短,卵和幼虫在叶片内,世代重叠等生物学特性,给化学防治带来很大困难[1],而寄生蜂对豌豆彩潜蝇有较强的跟随作用和控制效果[8]。本研究与苏晓丹在2008年对沈阳地区豌豆田寄生蜂复合种群的自然控制研究结果相似[15],随着6月中旬前后寄生蜂复合种群数量的快速上升,对豌豆彩潜蝇起到了很好控制作用。

本研究发现,沈阳地区豌豆田豌豆彩潜蝇寄生蜂14种,数量低于日本静冈县豌豆田报道的21种[16],高于Chen等在杭州郊区蔬菜田发现的11种和朱永成等在云南地区豌豆田发现的6种[7,8]。比较其它地区的研究结果发现,潜蝇姬小蜂是我国大部分地区豌豆彩潜蝇寄生蜂的优势类群,但优势度的差别较大,如,本研究结果显示沈阳地区豌豆田潜蝇姬小蜂占比78.2%,明显高于杭州郊区豌豆田的20.0%[1],而低于云南地区豌豆田的89.08%[8]。另外,潜蝇姬小蜂在日本静冈县 、土耳其锡瓦斯省和俄罗斯伏尔加盆地中部等地区也是豌豆彩潜蝇寄生蜂的优势种群,优势度分别为53.2%、52.5%和25.5%[16～18]。

由于豌豆易于种植且可以大量繁殖寄生蜂,豌豆彩潜蝇的寄生蜂复合种群6月中旬豌豆株均出蜂数量最高可达103.3头。而潜蝇姬小蜂和芙新姬小蜂等寄生蜂也是美洲斑潜蝇的优势天敌。因此,建立“豌豆—豌豆彩潜蝇-寄生蜂复合种群载体植物系统”,防控保护地蔬菜美洲斑潜蝇将有广阔的开发利用前景。