尚素琴,　劉　平,　張新虎

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院昆蟲學(xué)系,草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 蘭州　730070)

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不同溫度下巴氏新小綏螨對(duì)西花薊馬初孵若蟲的捕食功能

尚素琴,劉平,張新虎*

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院昆蟲學(xué)系,草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 蘭州730070)

為明確巴氏新小綏螨[Neoseiulus barkeri (Hughes)]對(duì)西花薊馬[Frankliniella occidentalis (Pergande)]初孵若蟲的捕食效應(yīng),在相對(duì)濕度RH85%±5%,5個(gè)溫度梯度16、20、24、28、32℃,光照L∥D=16h∥8h條件下選取西花薊馬的初孵若蟲進(jìn)行捕食功能反應(yīng)。結(jié)果表明:巴氏新小綏螨對(duì)西花薊馬初孵若蟲的捕食功能反應(yīng)屬于HollingⅡ型方程。在16～28℃溫度范圍內(nèi),巴氏新小綏螨對(duì)西花薊馬初孵若蟲的攻擊系數(shù)、捕食能力、最大日捕食量均隨溫度升高而增加,處理時(shí)間則縮短,28℃時(shí)日捕食量最高達(dá)14.471 8頭,處理時(shí)間最短為0.069 1d。溫度達(dá)到32℃時(shí),捕食量下降。當(dāng)西花薊馬初孵若蟲的種群密度一定時(shí),巴氏新小綏螨的平均捕食量隨其自身密度的增加而降低。說(shuō)明獵物密度固定時(shí)巴氏新小綏螨存在明顯的相互干擾作用。

巴氏新小綏螨;西花薊馬;捕食功能;干擾作用

西花薊馬[Frankliniella occidentalis (Pergande)]是一種世界性害蟲,寄主范圍廣泛,可為害植物的莖、葉、花、果等,最終使植株枯萎,同時(shí)還傳播包括番茄斑萎病毒在內(nèi)的多種植物病毒,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失[12]。該蟲原產(chǎn)于北美,現(xiàn)已擴(kuò)散到世界近70個(gè)國(guó)家并取代其本地優(yōu)勢(shì)種群[3]。我國(guó)于2003年在北京昌平首次發(fā)現(xiàn)[4]。近幾年,西花薊馬在北方設(shè)施栽培作物上嚴(yán)重發(fā)生,呈上升趨勢(shì)。由于其世代短,繁殖速度快,適應(yīng)性強(qiáng),寄主范圍廣,對(duì)農(nóng)藥易產(chǎn)生抗藥性等特點(diǎn)[57],已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最難防治的害蟲之一,同時(shí)單一化防造成的副作用也日益凸顯而難以克服。

巴氏新小綏螨[Neoseiulus barkeri (Hughes)],隸屬于蛛形綱(Arachnida)蜱螨亞綱(Acari)寄螨目(Parasitiformes)植綏螨科(Phytoseiidae),是捕食性天敵之一[8]。因其發(fā)育歷期短,自然死亡率低,產(chǎn)卵率高,擴(kuò)散力強(qiáng),多食性等優(yōu)點(diǎn),成為理想的生物防治天敵捕食螨[9]。

目前,西花薊馬的為害在甘肅設(shè)施農(nóng)業(yè)中處于上升趨勢(shì)。為了有效控制西花薊馬的為害,本文研究了巴氏新小綏螨對(duì)西花薊馬的捕食作用,旨在明確其對(duì)西花薊馬的控制作用,對(duì)避免單一使用化學(xué)農(nóng)藥防治,緩解由此產(chǎn)生的副作用,并為以后西花薊馬防控提供參考。

1　材料與方法

1.1供試蟲源

巴氏新小綏螨由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所捕食螨研究組提供,置于(24±1)℃、(75±5)%RH智能型人工氣候箱內(nèi)用橢圓食粉螨飼養(yǎng)。西花薊馬成蟲采自蘭州市紅古區(qū)農(nóng)業(yè)科技示范園溫室大棚內(nèi)茄子上,采回后除直接用于試驗(yàn)外其余用離體茄子葉片繼續(xù)培養(yǎng),挑取大量卵置于(24±1)℃、(75±5)%RH智能型人工氣候箱內(nèi)飼養(yǎng),獲得2d內(nèi)的初孵若蟲。

供試巴氏新小綏螨選用氣候箱內(nèi)培養(yǎng)的個(gè)體大小一致、日齡一致、健康活潑的雌成螨, 試驗(yàn)前饑餓24h。西花薊馬為孵化2d內(nèi)的初孵若蟲。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1捕食功能反應(yīng)

將直徑7cm的小培養(yǎng)皿倒扣在直徑9cm的培養(yǎng)皿里,在小培養(yǎng)皿上鋪直徑7cm的濾紙,濾紙上放置大小適當(dāng)?shù)聂谷~片。用脫脂棉捻成棉棒浸濕,將葉片圍住并裹住葉柄,以防葉片脫水干枯,同時(shí)可防巴氏新小綏螨與西花薊馬逃逸,最后在大培養(yǎng)皿中加滿水。

溫度設(shè)置16、20、24、28和32℃ 5個(gè)處理,相對(duì)濕度RH85%±5%,光照L∥D=16h∥8h。西花薊馬的初孵若蟲分別設(shè)3、6、9、12、15、18 頭共6個(gè)密度梯度處理,3次重復(fù)。每個(gè)處理接入1頭巴氏新小綏螨雌成螨(經(jīng)24h饑餓處理),24h后觀察并記錄巴氏新小綏螨的捕食情況。試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Holling圓盤方程N(yùn)a=aTN/(1+aThN)擬合,式中N為獵物的初始密度,Na為獵物被捕食數(shù)量,a為瞬間攻擊系數(shù),T為捕食者發(fā)現(xiàn)獵物的時(shí)間,本試驗(yàn)中T為1d,Th為處理時(shí)間。研究表明用a/Th來(lái)評(píng)價(jià)天敵的作用,比用a或Th值更為準(zhǔn)確,本文中用a/Th值來(lái)評(píng)價(jià)巴氏新小綏螨的捕食能力。

1.2.2干擾反應(yīng)

每培養(yǎng)皿中放入40頭西花薊馬初孵若蟲,再按1、3、5、7、9 頭的密度接入巴氏新小綏螨雌成螨,并設(shè)置16、20、24、28和32℃共5個(gè)溫度處理,在相對(duì)濕度RH85%±5%,光照L∥D=16h∥8h條件下,24h后記錄西花薊馬初孵若蟲的數(shù)量,比較其結(jié)果。每處理設(shè)3次重復(fù)。

1.3數(shù)據(jù)分析方法

1.3.1捕食功能反應(yīng)

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Holling圓盤方程N(yùn)a=aTN/(1+aThN)擬合[10],用Excel2007處理,采用Duncan氏新復(fù)極差法分析差異顯著性。

1.3.2捕食者個(gè)體間的干擾反應(yīng)

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Watt的干擾與競(jìng)爭(zhēng)模型模擬,即:A=aX-b。式中X為巴氏新小綏螨密度,A為被捕食的西花薊馬數(shù)量,a為在無(wú)競(jìng)爭(zhēng)情況下的攻擊率,b為種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)參數(shù)。

數(shù)據(jù)分析同上。

2　結(jié)果與分析

2.1巴氏新小綏螨對(duì)西花薊馬初孵若蟲的捕食功能反應(yīng)

不同溫度下,巴氏新小綏螨雌成螨對(duì)不同密度西花薊馬初孵若蟲的日均捕食量見(jiàn)表1。結(jié)果表明,在16～32℃溫度范圍內(nèi),當(dāng)薊馬密度為3頭/皿時(shí),各溫度下捕食量差異不顯著,當(dāng)薊馬密度分別為6、9、15、18頭/皿時(shí),捕食量隨溫度上升而明顯增加。而在相同溫度下,捕食量隨獵物密度的增加而明顯增加。說(shuō)明在一定的溫度和獵物密度范圍內(nèi),提高溫度和薊馬數(shù)量能夠增加巴氏新小綏螨對(duì)西花薊馬的捕食能力。

表1 不同溫度下巴氏新小綏螨雌成螨對(duì)不同密度西花薊馬初孵若蟲的日均捕食量1)

1) 表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤;同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示在0.05水平上差異顯著;同行數(shù)據(jù)后不同大寫字母表示在0.05水平上差異顯著(Duncan氏新復(fù)極差法)。

Dataaremean±SE;datainthesamecolumnfollowedbydifferentlowercaselettersaresignificantlydifferentat0.05level;datawithdifferentcapitallettersinthesamerowaresignificantlydifferentat0.05level.

巴氏新小綏螨雌成螨在不同溫度條件下對(duì)西花薊馬初孵若蟲的捕食功能反應(yīng)均屬于HollingⅡ型。20～28℃溫度范圍內(nèi)捕食效率隨溫度升高而增高,28℃時(shí)的捕食效率最高,32℃時(shí)又開(kāi)始下降。用Holling圓盤方程N(yùn)a=aTN/(1+aThN)擬合功能反應(yīng)如表2所示。

表2　巴氏新小綏螨捕食西花薊馬初孵若蟲的捕食功能反應(yīng)模型及其參數(shù)1)

1) * P ≤0.05,**P≤0.01(Duncan氏新復(fù)極差法)。下同。

*P ≤0.05,**P≤0.01(Duncan’smultiplerangetest).Thesamebelow.

2.2巴氏新小綏螨雌成螨自身密度的干擾反應(yīng)

在16、20、24、28和32℃條件下,巴氏新小綏螨雌成螨對(duì)自身密度的干擾反應(yīng)結(jié)果見(jiàn)表3。從表中可知:在16～28℃范圍內(nèi),當(dāng)溫度逐漸升高,巴氏新小綏螨對(duì)西花薊馬初孵若蟲的攻擊概率逐漸變大,種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)參數(shù)也隨之逐漸變大;當(dāng)溫度達(dá)到32℃時(shí)攻擊概率和種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)參數(shù)開(kāi)始變小。在各試驗(yàn)溫度下,當(dāng)西花薊馬初孵若蟲密度相同時(shí)巴氏新小綏螨的平均捕食量隨其自身密度的增加而逐漸減少,說(shuō)明巴氏新小綏螨之間存在種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)和相互干擾的作用。

3　討論

本試驗(yàn)選用西花薊馬初孵若蟲進(jìn)行捕食功能反應(yīng)。這是因?yàn)椴妒瞅龑?duì)西花薊馬的低齡若蟲有較高的捕食效率,而對(duì)高齡若蟲和成蟲效率較低[1112]。選擇性試驗(yàn)也表明捕食螨對(duì)西花薊馬低齡若蟲嗜食,對(duì)高齡若蟲和成蟲非嗜食[1314]。在試驗(yàn)中可以觀察到西花薊馬高齡若蟲個(gè)體大,抵抗力強(qiáng),可用腹部甩開(kāi)捕食螨,而且還會(huì)分泌黏絲粘住捕食螨,造成捕食螨需花費(fèi)時(shí)間清理黏絲,從而影響了對(duì)西花薊馬的捕食效率[15]。

本試驗(yàn)研究表明巴氏新小綏螨對(duì)西花薊馬初孵若蟲具有較高的捕食效能,但溫度對(duì)巴氏新小綏螨的捕食作用影響同樣明顯,捕食功能反應(yīng)符合HollingⅡ型方程。在16～28℃范圍內(nèi),隨著溫度逐漸升高,用于評(píng)價(jià)捕食者捕食能力的a/Th值逐漸增大,在28℃時(shí)達(dá)到最大值,當(dāng)溫度達(dá)到32℃時(shí)捕食能力開(kāi)始下降,表明巴氏新小綏螨在28℃時(shí)具有較高的捕食效能。本研究結(jié)果與Shipp&Whitfield[11]、郅軍銳等[12]利用黃瓜新小綏螨(舊稱胡瓜鈍綏螨)進(jìn)行捕食功能反應(yīng),吳圣勇等[15]研究黃瓜新小綏螨和栗真綏螨對(duì)西方花薊馬初孵若蟲的功能反應(yīng)及黃建華等[16]報(bào)道的巴氏新小綏螨(舊稱巴氏鈍綏螨)對(duì)蘆筍上煙薊馬的捕食效能結(jié)論基本一致。

干擾反應(yīng)表明:在16～32℃時(shí)巴氏新小綏螨雌成螨對(duì)西花薊馬初孵若蟲的捕食量與其自身密度的增加呈負(fù)相關(guān),表明巴氏新小綏螨存在種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng),自身存在干擾反應(yīng)。因此在室內(nèi)用獵物飼養(yǎng)或田間釋放時(shí),還應(yīng)注意選擇合適的益害比,以發(fā)揮其正常的捕食能力。

可以看出,巴氏新小綏螨對(duì)西花薊馬的初孵若蟲有明顯的捕食作用,但在試驗(yàn)過(guò)程中也觀察到當(dāng)西花薊馬種群密度大時(shí)或者其種群中高齡若蟲和成蟲較多時(shí),巴氏新小綏螨對(duì)西花薊馬的控制力將會(huì)降低。因此,用捕食螨防治西花薊馬最好的時(shí)機(jī)應(yīng)在卵孵化后不久的低齡若蟲期。建議在西花薊馬成蟲剛發(fā)生時(shí)釋放,可以取得理想的防治效果。

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(責(zé)任編輯：田喆)

PredatoryfunctionalresponseofNeoseiulus barkerionnewlyhatchednymphsofFrankliniella occidentalis

ShangSuqin,LiuPing,ZhangXinhu

(DepartmentofEntomology,CollegeofGrasslandScience,GansuAgriculturalUniversity,KeyLaboratoryofGrasslandEcosystem,EducationMinistry,Lanzhou730070,China)

InordertodeterminethefunctionalresponseofNeoseiulus barkeri (Hughes)onthe1stinstarnymphsofFrankliniella occidentalisPergande,thepredationwasexaminedatfiveconstanttemperatures(16,20,24,28and32℃)underthelaboratoryconditions(RH85%±5%andphotoperiodL∥D=16h∥8h).TheresultsshowedthatthepredatoryfunctionalresponsefittedHollingtypeⅡmodel.Attherangeof1628℃,theattackindex(a),thea/Thvalueandthemaximumpredatorycapacity(1/Th)ofN.barkeriincreasedwiththetemperature,andtheaveragetreatmenttimedecreased.Themaximumpredatorycapacitywas14.471 8individualsperday,whiletheminimumhandlingtimewas0.069 1dayat28℃.Themaximumdailypredatorycapacityreducedwhenthetemperaturewasabove32℃.Theaveragedailypredatorycapacitydecreasedwiththeincreaseofpredatordensitywhenpreydensitywasfixed,whichindicatedthatpredatorcompetitionandinterferencewereobviousaspreydensitywasfixed.

Neoseiulus barkeri;Frankliniella occidentalis;predatoryfunctionalresponse;interference

20150312

20150707

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(200903032)；甘肅省農(nóng)牧廳生物技術(shù)專項(xiàng)(201103020)

E-mail:hdzxh@gsau.edu.cn

S433.89

ADOI：10.3969/j.issn.05291542.2016.03.024