释放不同益害比多异瓢虫对设施豇豆豆蚜的防效及定殖影响

郭佩佩，帕提玛·乌木尔汗，任豪辉，图尔荪阿依·艾散，马德英

（新疆农业大学农学院/农林有害生物监测与安全防控重点实验室，乌鲁木齐 830052）

豆蚜Aphis craccivora(Koch)别称苜蓿蚜，属半翅目、蚜科，为豆科作物主要害虫之一[1]。豆蚜在中国分布广泛，可为害19科200余种植物，可传播40余种植物病毒病。豆蚜常可造成豇豆减产达74%～85%，严重时可造成绝收[2-5]。化学药剂对豆蚜具有较好的防控效果，但农药的大量使用常引发环境污染和人畜健康等问题[6]。捕食性瓢虫为自然界天敌昆虫的一个重要类群，对蚜虫控制效果显著[7-10]。因此可合理利用捕食性瓢虫，对豆蚜开展防控工作。

多异瓢虫Hippodamiavariegata (Goeze)属鞘翅目Coleoptera、瓢甲科Coccinellidae，为新疆地区重要优势捕食性天敌，对蚜虫具有较强控制作用[11-14]。目前，关于多异瓢虫相关研究多集中于室内捕食功能反应试验[15-19]。陈川等[17]、庞保平等[15]分别研究了多异瓢虫对苹果绣线菊蚜Aphids citricolaVan der Goot和麦长管蚜Sitobion avenae(Fabricius)的捕食功能反应情况，确定其对两种蚜虫的捕食作用符合Holling-Ⅱ圆盘方程，同时其自身密度对捕食率的影响符合Hassen数学模型。同时，Farhadi等[20]国外学者研究了对该瓢虫的生物防治潜力及其对不同猎物的捕食功能反应[21,22]。目前，关于应用多异瓢虫进行蚜虫防治的研究较少，张淑梅等[23]通过在枸杞田释放多异瓢虫防治枸杞蚜虫，建立了蛹和卵的释放密度关系式，确定释放多异瓢虫蛹对枸杞蚜虫有较好的控制作用。陈宏灏等[24]研究确定西瓜田释放多异瓢虫最佳虫态为蛹，建议在为害前期释放。目前国内对大田释放瓢虫防治害虫的研究较少，关于多异瓢虫对设施蔬菜田蚜虫防控应用报道较少，防治所需明确天敌释放比例也少有报道。因此，本文研究了按不同益害比条件释放多异瓢虫后，该天敌对温室豇豆上豆蚜的防治效果。通过调查天敌和蚜虫种群动态，综合评价益害比动态、天敌定殖率、天敌种群增长速度、防治效果和成本等因子，探索最佳释放益害比，为利用多异瓢虫防治设施蔬菜豆蚜提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验地点：吐鲁番市高昌区现代科技农业园区豇豆温室内。

供试作物：春季栽培豇豆，品种为基地先锋（新疆吉丰种业有限公司）。试验中处于营养生长期，正常水肥管理。

供试天敌：多异瓢虫由新疆农业大学农学院吐鲁番基地提供。试虫为羽化后48 h成虫，按雌雄比1:1进行释放。

1.2 试验方法

试验时间为2020年5—6月。选择豇豆长势一致，栽培条件、水肥、土壤类型等均一致的设施温室内进行。设施温室长70 m，宽12 m，棚顶部用塑料薄膜覆盖，设置顶风保证通风降温，侧面加60目防虫网防止外界昆虫进入。所用网罩为2 m×1 m×1 m，均为60目防虫网防止昆虫进出，释放前在豇豆上人工接同等数量的蚜虫，蚜虫定殖后按益害比释放多异瓢虫。共设置6个处理组，益害比分别为1:10、1:20、1:40、1:60、1:80及未释放天敌对照区（CK）。

在豇豆温室内设置五个益害比1:10、1:20、1:40、1:60、1:80与不释放天敌区（CK）进行对照，每个处理设置3个重复，每个重复调查9株，利用2 m×1 m×1 m的网罩进行试验。统计处理后1 d、3 d、5 d、7 d、14 d、21 d、28 d、35 d全株蚜虫种群数量，统计各益害比情况下的天敌的种群数量、各虫态数量。

在豇豆始收期进行调查，调查不同益害比防治蚜虫为害情况下豇豆株高、豆荚数、豆荚长度、豆荚重量，计算豇豆产量，产值及释放成本，确定不同益害比情况下收益。天敌为本课题人工扩繁，释放成本为0.5元/头；豇豆价格按照2020年吐鲁番地区平均售价10元/kg进行经济效益计算。

1.3 数据统计与分析

应用Excel 2019和IBM SPSS Statistics 23统计软件分析试验数据，对不同处理进行单因素方差分析（One-Way ANOVA），采用邓肯氏新复极差法（Duncan’s multiple-range test）进行差异显著性分析（P＜0.05）。按照以下公式计算虫口减退率和防治效果。

益害比＝多异瓢虫数量/豆蚜数量；虫口减退率（%）＝（处理前虫口数—处理后虫口数）/处理前虫口数×100；防治效果（%）＝（处理虫口减退率—对照虫口减退率）/（100—对照虫口减退率）×100；多异瓢虫定殖率（%）＝（当次调查数量—释放数量）/释放数量×100[23]；多异瓢虫种群增长率（%）＝（当前调查数量—上一次调查数量）/上一次调查数量×100；释放天敌成本＝单头天敌成本×释放量；收益＝（产量×单价）—释放天敌成本。

2 结果与分析

2.1 按不同益害比释放多异瓢虫后的豆蚜种群数量

按不同益害比释放多异瓢虫后均可有效控制温室内豇豆上豆蚜种群数量。对照处理中，豆蚜种群数量显著高于释放天敌进行防治的处理；处理第5 d豆蚜种群数量显著增加，第28 d达到种群峰值（6637头/株）。按1:10和1:20益害比释放多异瓢虫后，豆蚜种群数量始终处于200头/株以下；释放后28 d，豆蚜虫口数量低于5头/株，防治效果明显。按益害比1:40释放多异瓢虫14 d后，豆蚜种群数量显著降低至56头/株，但与1:10和1:20处理相比差异不显著。按益害比1:60释放该天敌7 d后，豆蚜种群数量达434头/株；释放35 d后，豆蚜种群数量达峰值（3394头/株），与其他处理间差异显著。按益害比1:80释放多异瓢虫后，豆蚜种群数量增长较快；释放后14 d，豆蚜种群数量增加至1922头/株；第28 d后，出现种群数量峰值，为4922头/株（图1）。

图1 按不同益害比释放多异瓢虫后的豆蚜种群数量Fig. 1 Population number ofA. craccivoraafter releasingH. variegataunder different natural enemy/pest ratios

2.2 按不同益害比释放多异瓢虫对豆蚜的防控效果

不同益害比下释放多异瓢虫均对豆蚜有一定的控制作用，但豆蚜虫口减退率和防效存在差异。益害比为1:10、1:20时豆蚜虫口减退率及防效均表现极好的速效性及持效性，释放后7 d豆蚜虫口减退率分别达到77.55%、51.09%，防效分别为98.30%、96.30%，与各益害比差异显著；释放后14～35 d，益害比1:10、1:20时防效显著高于益害比1:60、1:80。益害比1:40时表现出较好的速效性及持效性，在释放后7 d防效达到92.40%，达到较好防治效果；释放后28 d豆蚜虫口减退率高达97.90%，防效达99.95%，与益害比1:10、1:20的防效没有显著性差异，与益害比1:60、1:80呈显著性差异。益害比1:60时，释放后3～7 d防效均高于75%，速效性较好；释放后14～35 d防效达到60%以上，有很好的持效性。益害比1:80在释放后3～7 d防效均达到50%以上，速效性较好；释放后14～35 d防效降低明显，低于50%，与益害比为1:10、1:20、1:40、1:80时防效均有显著性差异，虫口减退率相较于CK有一定的控制作用，但防效较低，无法达到长期防治的目的（表1）。

表1 按不同益害比释放多异瓢虫对豆蚜的防治效果Table 1 The control effect ofA.craccivoraafter releasingH. variegataunder different natural enemy/pest ratios

2.3 按不同益害比释放多异瓢虫后天敌种群定殖情况

在益害比1:10与1:20条件下释放多异瓢虫，益害比情况均增加明显，与其他处理之间存在差异；多异瓢虫种群定殖率随着豆蚜数量的降低而降低，显著低于益害比 1:40、1:60、1:80处理；多异瓢虫种群增长率低于其他益害比处理。按益害比1:40释放多异瓢虫，多异瓢虫种群增长率在释放后3 d显著高于其他益害比处理，为204.55%，释放多异瓢虫后3～7 d，多异瓢虫种群定殖率显著高于其他处理；种群定殖率在释放后28～35 d显著低于益害比1:60、1:80处理；释放后28～35 d，益害比情况显著低于益害比1:10、1:20处理。按益害比1:60及1:80释放多异瓢虫，多异瓢虫种群增长率较其他处理组高，定殖率在释放后28～35 d均显著高于益害比1:10、1:20、1:40的处理（表2）。

表2 按不同益害比释放多异瓢虫后天敌种群定殖情况Table 2 Colonization of natural enemy populations after releasingH. variegataat different natural enemy/pest ratios

2.4 按不同益害比释放后多异瓢虫的种群结构动态

按益害比1:10和1:20释放多异瓢虫防治豆蚜，在释放后3 d均出现卵块，多异瓢虫各虫态数量持续增长；释放后3～21 d，种群中成虫、卵为主要虫态，随着豆蚜数量的降低，释放后21 d后多异瓢虫各虫态数量减少，释放后28 d多异瓢虫各虫态数量与豆蚜种群数量均降低明显。益害比1:40时，多异瓢虫种群数量在释放后3 d开始增加，释放后21 d多异瓢虫卵的数量达到最高，随着卵数量的增加，幼虫在释放后3～28 d数量较大。益害比1:60、1:80时，多异瓢虫卵块出现较晚，多异瓢虫种群数量增长较慢，在释放后14 d多异瓢虫种群数量显著增加，释放后35 d多异瓢虫种群数量分别达到48头/株和49头/株，多异瓢虫各虫态呈现增长趋势（图2）。

图2 不同益害比下多异瓢虫的种群结构动态Fig. 2 Population structure dynamics ofH. variegataat different natural enemy/pest ratios

2.5 释放不同益害比的多异瓢虫防治豆蚜对豇豆产量的影响

释放不同益害比的多异瓢虫后，豇豆长势不同，豆荚数量在益害比1:10、1:20和1:40的处理组间没有显著性差异，但与益害比1:60、1:80处理组及未释放天敌的对照（CK）呈显著性差异。各处理下豆荚长度在50～60 cm/个，益害比1:10、1:20、1:40和1:60处理组间差异不差异，与益害比1:80及CK处理组呈显著性差异。各处理组豆荚重量为22.72～31.97 g/个，对照组豆荚重量明显低于其他处理组。益害比1:20处理组与未释放天敌处理之间株高差异显著，与其他处理之间差异不显著。益害比1:10、1:20、1:40处理组的豇豆产量明显高于益害比 1:60、1:80及未释放天敌处理，且差异显著。从释放成本及效益方面进行分析，益害比1:10和1:40处理组的产值显著高于其他益害比；益害比1:60和1:80处理组的产值较低，与未释放天敌处理差异不显著。益害比1:60和1:80处理组的成本显著低于其他处理，益害比1:40处理组的收益显著高于其他处理。未释放天敌处理组由于长期遭受豆蚜为害，生产豇豆无法进行售卖，因此未计算其收益（表3）。

表3 不同益害比情况下豇豆长势及产量的影响Table 3 Effects of growth vigor and yield of cowpea under different natural enemy/pest ratios

3 讨论

近年来，有关天敌被应用于田间防治蚜虫的研究报道日益增多[24,25]。目前，寄生蜂、异色瓢虫及蚜茧蜂等天敌多被应用于温室内蚜虫防控[26-28]，但关于其在温室中的应用研究仍少见报道。本研究表明，在蚜虫发生初期或者虫口基数较低时，利用多异瓢虫对设施豇豆田豆蚜进行防治，各益害比处理均能够在短期内降低豆蚜数量达到较好的防治效果。益害比1:10、1:20、1:40和1:60处理均能够在短期内达到防治效果，在试验后期，益害比1:80处理组及未释放天敌处理植株出现萎蔫死亡状态，因此豆蚜虫口数量降低，同时益害比1:60和1:80处理组的豇豆上豆蚜较多，豆蚜产生的蜜露严重影响产品质量，因此不推荐参考。蚜虫数量较高的情况下推荐按益害比1:10、1:20、1:40进行释放多异瓢虫，可持续控制蚜虫数量。

本文通过研究多异瓢虫定殖率及种群增长情况，发现在防治过程中，随着蚜虫数量的变化多异瓢虫的定殖情况存在差异。天敌的定殖情况受多种因素影响，根据室内捕食功能反应研究表明，捕食过程中捕食者自身密度的干扰反应以及食料密度都会影响其捕食效率及定殖率[31]。本研究结果表明：天敌自身种群密度较高时，防治前期天敌定殖情况较好，随着食料数量的减少，天敌定殖率降低，种群增长率降低明显，这与室内天敌干扰反应试验结果相契合。通过多异瓢虫种群结构动态可以看出，在豆蚜种群数量较高时，多异瓢虫卵、幼虫数量较高，随着蚜虫数量的降低，多异瓢虫产卵量降低显著，同时蛹的数量也降低明显。益害比1:60和1:80处理在释放后期，依旧调查到大量多异瓢虫卵及幼虫。天敌种群繁殖情况受到猎物数量的影响较大。同时也与李姝[31]等通过在辣椒及圆茄温室内释放异色瓢虫控制桃蚜，确定在温室环境中蚜虫与瓢虫种群发展相互影响相契合。

孔晓霞等[28]研究表明，多异瓢虫对猎物取食量随温度升高而显著提升。吴青兰等[29]研究表明，高温影响豆蚜发育和繁殖，室内研究表明高温会降低豆蚜寿命，降低产卵量，但未进行田间验证。本试验地点为新疆吐鲁番市，在调查过程中益害比1:80时及未释放天敌区均在释放后期植株出现叶片萎蔫蜷缩的情况，导致豆蚜虫口数量降低。本试验在处理期间平均温度为 38 ℃，未出现显著波动，未释放天敌区域蚜虫种群数量增长明显。当地特殊环境温度条件对试验结果可能存在一定影响，但由于温度波动较小，推测不影响各益害比之间数据差异性。

综合生态效益和经济效益分析，生物防治保证蔬菜安全性的同时，能够有效控制蚜虫数量发生。同时，调查多异瓢虫可持续防治豆蚜，在释放后35 d，益害比1:40可持续防治豆蚜，与传统化学防治相比，能够降低防治成本。但从收益比较分析，推荐1:40作为多异瓢虫防治豇豆上豆蚜的参考益害比。

本研究采用罩笼进行试验，所得数据未考虑天敌在大田情况下的扩散以及空间尺度对防治效果产生的影响，因此本文的结果与实际释放比例可能有一定差异。因此在大田进行释放时，可参考本试验推荐益害比并做适当减小，以提高在大面积空间中应用瓢虫的防控效率。天敌种群扩散能力较强，种群增长受空间影响较大，目前对天敌载体植物研究较多，未来可在天敌释放比例及载体植物共同作用方面进行研究，为温室生物防治提供更多参考。同时本试验在吐鲁番地区进行，当地温度普遍较高，温室内温度更是高于其他地区水平，天敌及蚜虫种群适应性可能较其他地区种群强，未来可对天敌释放最佳温湿度情况进行相关研究。