張 燁,朱文雅,李 唐
(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所,農(nóng)業(yè)有害生物綜合治理山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山西太原030031)
赤眼蜂(Trichogramma spp.)是一類(lèi)體型微小的卵寄生蜂,與其他寄生或捕食性天敵相比,它能通過(guò)自身的產(chǎn)卵行為破壞寄主卵,將害蟲(chóng)殺死于孵化階段,故常被作為一種重要的天敵昆蟲(chóng)資源,廣泛應(yīng)用于農(nóng)林類(lèi)害蟲(chóng)的生物防治[1]。
赤眼蜂主要是通過(guò)在田間的淹沒(méi)式釋放來(lái)達(dá)到防治靶標(biāo)害蟲(chóng)的目的[2-4],根據(jù)其釋放方式的不同,可分為人工釋放和機(jī)械釋放。人工釋放即依靠人力將蜂卡懸掛于作物的特定部位,而機(jī)械釋放則需要借助飛行裝置對(duì)蜂卡進(jìn)行高空投放。由于卡紙上通常為發(fā)育至蛹態(tài)后期的蜂,為了保證其在田間較高的羽化率,對(duì)釋放過(guò)程中及釋放后蜂卡的合理保護(hù)是非常有必要的?;诖耍恍┚哂斜Wo(hù)性功能的釋放裝置被逐一研發(fā),包括紙袋放蜂器[5]、盒式放蜂器[6]、杯型放蜂器[7-8]、球狀放蜂器[9-11]等。根據(jù)不同作物的生長(zhǎng)環(huán)境特點(diǎn),選擇合適的保護(hù)裝置作為釋放載體單獨(dú)或配套使用以防治靶標(biāo)害蟲(chóng),例如,將盒式放蜂器和球狀放蜂器應(yīng)用于玉米田防治玉米螟,將球狀放蜂器應(yīng)用于水稻田防治二化螟[12],將紙袋放蜂器應(yīng)用于棉田防治棉鈴蟲(chóng)[13],將杯型放蜂器應(yīng)用于梨園防治梨小食心蟲(chóng)等。此外,也有學(xué)者將懸浮溶液作為赤眼蜂無(wú)人機(jī)釋放時(shí)的保護(hù)介質(zhì)[14]。這些保護(hù)性措施均在一定程度上提升了赤眼蜂的田間釋放效率。
螟黃赤眼蜂(Trichogramma chilonis Ishii)寄主種類(lèi)較為廣泛,可寄生的農(nóng)林類(lèi)害蟲(chóng)高達(dá)80 多種,是目前規(guī)?;a(chǎn)及應(yīng)用的赤眼蜂之一[15-17]。梨小食心蟲(chóng)(Grapholita molesta Busck)是一種世界性分布的果樹(shù)害蟲(chóng),其寄主包括梨、桃、蘋(píng)果、李等薔薇科的多種果樹(shù)[18],嚴(yán)重影響果實(shí)的品質(zhì)和產(chǎn)量[19]。除了松毛蟲(chóng)赤眼蜂(Trichogramma dendrolimi Matsumura)和暗黑赤眼蜂(Trichogramma pintoi Voegele)[20-22],螟黃赤眼蜂也是一種對(duì)梨小食心蟲(chóng)具有潛在寄生能力的卵寄生蜂。已有學(xué)者探討了螟黃赤眼蜂對(duì)梨小食心蟲(chóng)的防治效果,但相關(guān)研究集中在適宜蜂種的篩選,以及赤眼蜂釋放同生物農(nóng)藥噴施相結(jié)合的生物防治配套技術(shù)的應(yīng)用[23],并未涉及到梨園不同栽培狀態(tài)及赤眼蜂不同釋放模式對(duì)蜂卡的出蜂情況及田間防效的影響。
本研究分別對(duì)套袋和無(wú)袋梨園,螟黃赤眼蜂經(jīng)常規(guī)釋放和保護(hù)釋放后蜂卡的出蜂、釋放后蜂種的存活及其對(duì)梨小食心蟲(chóng)的田間防效情況進(jìn)行了比較分析,旨在找到一種簡(jiǎn)便高效的赤眼蜂釋放方法,以期為赤眼蜂的科學(xué)合理化利用提供技術(shù)支持和理論支撐。
螟黃赤眼蜂:采自山西省運(yùn)城市鹽湖區(qū)泓芝驛鎮(zhèn)梨園梨小食心蟲(chóng)寄生卵,經(jīng)鑒定純化,以米蛾(Corcyra cephalonica Stainton)卵為寄主繁育多代建立穩(wěn)定的室內(nèi)飼養(yǎng)種群。飼養(yǎng)條件為溫度25 ℃、相對(duì)濕度75%、光周期15L∶9D。
米蛾卵:以麥麩混配大豆面、玉米面和小麥面作為人工飼料飼養(yǎng)米蛾,獲取新鮮干凈的米蛾卵并于紫外燈下照射30 min 以殺死卵內(nèi)胚胎,后用于螟黃赤眼蜂的繁育。
1.2.1 簡(jiǎn)易杯形放蜂器的制備 一次性紙杯1 個(gè),細(xì)鐵絲1 根。將細(xì)鐵絲沿紙杯內(nèi)壁穿過(guò)杯底,待鐵絲到達(dá)杯口處稍長(zhǎng)些,將其向外彎折以勾住杯口外壁。使用時(shí),將細(xì)鐵絲一端纏繞在果樹(shù)枝干,使杯口朝下懸掛于合適的放蜂位置。
1.2.2 蜂卡的批量繁育 將滅活后的新鮮米蛾卵均勻撒在涂有白乳膠的卡紙(長(zhǎng)4.00 cm、寬2.50 cm)上,卵粒間無(wú)堆砌和重疊,待晾干后形成未寄生卵卡,保證1 000 粒卵/卡。選擇出蜂率較好的寄生卵卡作為蜂種,按照寄生卵卡∶未寄生卵卡=1∶7 的數(shù)量比例進(jìn)行接蜂,培養(yǎng)條件為溫度25 ℃、相對(duì)濕度75%、光周期15L∶9D。待米蛾卵寄生變黑后,選擇寄生率在90%以上的卵卡作為果園釋放蜂卡備用。
1.2.3 果園釋放赤眼蜂及釋放后存活情況和防效調(diào)查 于放蜂區(qū)選擇套袋梨園和無(wú)袋梨園,分別進(jìn)行赤眼蜂的保護(hù)釋放和常規(guī)釋放。保護(hù)釋放:將蜂卡用膠棒黏于杯形放蜂器內(nèi)壁,用尾端鐵絲將其懸掛于果樹(shù)枝干,使放蜂點(diǎn)位于梨樹(shù)樹(shù)冠中部;常規(guī)釋放:將蜂卡直接用大頭針固定于梨樹(shù)樹(shù)冠中部葉片的背部。放蜂點(diǎn)在果園分布均勻,且保證每公頃450 張蜂卡。放蜂同時(shí),選擇果園邊角及中心未設(shè)置放蜂點(diǎn)的梨樹(shù),用大頭針將已滅活且未寄生的米蛾卵卡固定于梨樹(shù)樹(shù)冠中部葉片的背部,保證每公頃75 張卵卡。
放蜂時(shí)間分別為7 月中旬至下旬、8 月上旬至中旬,每批放蜂3 次,每次放蜂時(shí)間間隔3~5 d,具體時(shí)間根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蜃兓M(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。自每月第2 次放蜂結(jié)束起,開(kāi)始回收前一次的蜂卡及卵卡,其中,蜂卡取回后直接于室內(nèi)鏡檢觀察,統(tǒng)計(jì)寄生卵數(shù)和出蜂卵數(shù),計(jì)算出蜂率。卵卡取回后,先于溫度25 ℃、相對(duì)濕度75%、光周期15L∶9D 環(huán)境下培養(yǎng)至其出蜂,后鏡檢觀察,統(tǒng)計(jì)寄生卵數(shù)和出蜂卵數(shù),計(jì)算出蜂率,方法同上。3 次放蜂結(jié)束后進(jìn)行1 次防效調(diào)查,分別統(tǒng)計(jì)保護(hù)放蜂區(qū)、常規(guī)放蜂和未放蜂區(qū)梨果上寄生(黑卵)及未寄生(白卵)的梨小食心蟲(chóng)卵數(shù),計(jì)算防效。
試驗(yàn)中所獲得的出蜂率數(shù)據(jù)先進(jìn)行反正弦轉(zhuǎn)換。采用單因素方差分析及多重比較檢驗(yàn)出蜂率在各處理間的差異顯著性,采用秩和檢驗(yàn)分析寄生卵數(shù)在各處理間的差異顯著性,采用卡方檢驗(yàn)分析防效在各處理間的差異顯著性。所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用SPSS 20.0 軟件對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(P<0.05)。
表1 不同栽培狀態(tài)及釋放模式下蜂卡的出蜂情況
對(duì)不同栽培狀態(tài)及釋放模式下蜂卡的出蜂率情況進(jìn)行方差分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在無(wú)袋和套袋梨園,蜂卡經(jīng)常規(guī)釋放和保護(hù)釋放后的出蜂率無(wú)顯著性差異(P>0.05),均處于85%以上(表1)。分別將2 種釋放模式下的出蜂率值繪制成箱線(xiàn)圖,結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)采用常規(guī)釋放時(shí),蜂卡出蜂率分位值間的差距較大,數(shù)據(jù)分散程度較高,而保護(hù)釋放時(shí),分位值間的差距較小且數(shù)據(jù)相對(duì)集中(圖1)。
對(duì)不同釋放模式下梨園赤眼蜂對(duì)米蛾卵卡的寄生卵數(shù)進(jìn)行秩和檢驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn),常規(guī)釋放和保護(hù)釋放后米蛾卵卡上的寄生卵數(shù)在套袋及無(wú)袋梨園所表現(xiàn)出的差異性一致。其中,7 月第1 次放蜂后,保護(hù)釋放區(qū)已寄生米蛾卵卡上的黑卵數(shù)顯著高于常規(guī)釋放區(qū)(P<0.05),但7 月第2,3 次放蜂后,不同釋放區(qū)之間的黑卵數(shù)差異并不明顯(P>0.05);8 月3 次放蜂后,保護(hù)釋放區(qū)已寄生米蛾卵卡上的黑卵數(shù)均顯著高于常規(guī)釋放區(qū)(P<0.05)(圖2 和圖3)。此外,結(jié)果還發(fā)現(xiàn),常規(guī)釋放及保護(hù)釋放區(qū)回收的米蛾寄生卵卡,其出蜂率與所釋放蜂卡之間無(wú)顯著性差異(P>0.05),均保持在80%以上(表2)。
表2 不同類(lèi)型寄生卵卡間的出蜂情況
從圖4 可以看出,對(duì)不同釋放模式下梨園梨小食心蟲(chóng)的寄生率進(jìn)行卡方檢驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn),未放蜂區(qū)、常規(guī)釋放區(qū)和保護(hù)釋放區(qū)的梨小食心蟲(chóng)寄生率之間差異顯著(P<0.05)。具體表現(xiàn)為,梨園放蜂區(qū)梨小食心蟲(chóng)的寄生率均顯著高于未放蜂區(qū)梨小食心蟲(chóng)的寄生率,且保護(hù)釋放區(qū)要優(yōu)于常規(guī)釋放區(qū)。
釋放蜂卡是赤眼蜂在田間應(yīng)用的常見(jiàn)方式,出蜂數(shù)量的多寡[24]和質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到后期的防治效果。因此,采取適當(dāng)方法,適時(shí)適量地將蜂散放田間,是赤眼蜂應(yīng)用研究的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[25]。
本研究在探討不同栽培狀態(tài)及釋放模式下蜂卡的出蜂情況時(shí)發(fā)現(xiàn),在無(wú)袋和套袋梨園中,常規(guī)釋放和保護(hù)釋放下蜂卡的出蜂率基本保持一致。但相較于常規(guī)釋放,保護(hù)釋放下蜂卡的出蜂率波動(dòng)較小,相對(duì)更穩(wěn)定。故筆者認(rèn)為,保護(hù)釋放雖不能顯著提升蜂卡的出蜂率,但對(duì)于維持各放蜂點(diǎn)出蜂的穩(wěn)定性方面具有積極作用。這主要是因?yàn)樗尫懦嘌鄯浯蠖嗵幱诖鸹赱25],其從卵發(fā)育至蛹態(tài)后期的階段基本在室內(nèi)適宜條件下完成,成蜂羽化階段受外界環(huán)境因子影響時(shí)間較短,故紙杯放蜂器對(duì)蜂卡的保護(hù)作用并未能完全體現(xiàn)。此外,對(duì)不同釋放模式下梨園梨小食心蟲(chóng)的寄生情況進(jìn)行調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn),釋放螟黃赤眼蜂能夠有效提升梨小食心蟲(chóng)的田間寄生率,相較于常規(guī)釋放,保護(hù)釋放下梨小食心蟲(chóng)的田間寄生率相對(duì)更高。研究表明,螟黃赤眼蜂可作為防治梨小食心蟲(chóng)的天敵資源之一,且保護(hù)釋放能夠提升其對(duì)梨小食心蟲(chóng)的寄生效果。鑒于每次所釋放赤眼蜂為同一批次同一條件下繁育,其成蜂質(zhì)量應(yīng)大致相同,因此,推測(cè)造成寄生率差異的主要原因是不同釋放模式下成蜂存活情況的不同,這一結(jié)論在釋放后梨園赤眼蜂對(duì)米蛾卵卡的寄生試驗(yàn)中得到證實(shí)。
赤眼蜂釋放到田間后,易受到外界惡劣氣候條件、田間噴施化學(xué)農(nóng)藥及它種天敵攻擊等生存逆境的影響,因此,赤眼蜂羽化后在田間的存活情況是影響防治效果的一個(gè)重要因素[26]。
本研究通過(guò)在梨園放蜂區(qū)懸掛米蛾卵卡,借助卡紙上被寄生的黑卵數(shù)以反映釋放后園內(nèi)赤眼蜂的存活情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn),7 月第1 次放蜂及8 月的3 次放蜂操作中,保護(hù)釋放區(qū)已寄生米蛾卵卡上的黑卵數(shù)均顯著高于常規(guī)釋放區(qū),但7 月第2,3 次放蜂后,不同釋放區(qū)之間的黑卵數(shù)差異并不明顯。這主要是因?yàn)椋? 月第2 次放蜂后不久便出現(xiàn)短時(shí)大量的降雨,且第2,3 次放蜂間隔時(shí)間較短,卵卡在梨園投放時(shí)間也很短,故回收后統(tǒng)計(jì)的黑卵數(shù)結(jié)果偏低,數(shù)值異常;7 月第3 次放蜂由于受不連續(xù)降雨的影響,時(shí)間相對(duì)靠后,處于7 月下旬,而同時(shí)段的梨小食心蟲(chóng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn),該時(shí)間正是梨小的發(fā)生高峰期,推測(cè)此時(shí)梨園內(nèi)的野生赤眼蜂也正處于種群增長(zhǎng)的時(shí)期。投放的米蛾卵卡位于梨園這樣一個(gè)開(kāi)放的生態(tài)系統(tǒng)中,因此,統(tǒng)計(jì)的黑卵數(shù)除了人工釋放的螟黃赤眼蜂寄生量外,還應(yīng)包括梨園赤眼蜂自然種群的寄生量,這也解釋了為何回收后統(tǒng)計(jì)的黑卵數(shù)偏高,結(jié)果異于其他批次?;诖?,筆者認(rèn)為,保護(hù)釋放能夠提升羽化后成蜂在田間的存活概率。此外,研究還發(fā)現(xiàn),滅活米蛾卵在田間也可作為赤眼蜂天敵的優(yōu)良中間寄主,能夠被很好的寄生且維持一個(gè)相對(duì)較高的出蜂率。因此,在進(jìn)行放蜂操作時(shí),可同時(shí)投放一定數(shù)量的未寄生米蛾卵,為梨園卵寄生性天敵提供臨時(shí)的食源和寄生場(chǎng)所,以應(yīng)對(duì)短期突發(fā)性的惡劣天氣及由于害蟲(chóng)種群密度過(guò)低造成的搜尋困難等不良因素的干擾。
現(xiàn)代生物防治主張充分利用生物手段對(duì)有害生物進(jìn)行適度治理,尤其是希望通過(guò)天敵的引進(jìn)、釋放對(duì)主要害蟲(chóng)進(jìn)行持續(xù)控制,最終目的是建立一個(gè)可以自我維持的系統(tǒng)以降低有害生物的種群水平[27]。因此,赤眼蜂在田間應(yīng)用時(shí),無(wú)論以何種方式進(jìn)行釋放,最終都希望能在釋放區(qū)建立一定的種群數(shù)量。但田間受自然環(huán)境及人為因素的干擾頻繁,影響赤眼蜂成蟲(chóng)存活的因素有很多。董杰等[2]在探討溫度、濕度、食物和葉片等因子對(duì)松毛蟲(chóng)赤眼蜂存活的時(shí)間影響時(shí)發(fā)現(xiàn),在田間環(huán)境下,溫度和食物是影響赤眼蜂成蟲(chóng)存活時(shí)間的主要因子,也有其他學(xué)者分別探討了溫度[28-30]和食物[31]對(duì)赤眼蜂壽命、生殖力、子代羽化率等生理指標(biāo)的影響,并認(rèn)為不適宜的溫度和不充足的食源會(huì)不同程度影響赤眼蜂的寄生潛能。本研究選址于運(yùn)城市鹽湖區(qū),該地區(qū)梨園防治梨小食心蟲(chóng)的最佳時(shí)期為6 月中下旬至8 月中旬,而該時(shí)間段恰逢高溫酷暑,加上一定頻次的化學(xué)農(nóng)藥的施用,使得田間的氣候環(huán)境不太利于赤眼蜂對(duì)梨小食心蟲(chóng)的后續(xù)防治。本研究利用以紙杯放蜂器為核心的保護(hù)釋放技術(shù),緩解了田間高溫、風(fēng)雨及它種天敵對(duì)蜂卡的傷害,并為羽化后成蜂提供了庇護(hù)所。此外,補(bǔ)充中間寄主米蛾卵的操作,也一定程度解決了田間食物不充足或寄主密度相對(duì)較低時(shí)釋放赤眼蜂難以生存的困境,利于其種群的維系和建立。但試驗(yàn)中也有一些問(wèn)題需要后續(xù)研究來(lái)完善,例如,保護(hù)釋放后田間米蛾卵卡上的黑卵數(shù)相對(duì)常規(guī)釋放后更多,這種寄生量的相對(duì)增多是因?yàn)楸Wo(hù)釋放后成蜂數(shù)量的增加還是成蜂壽命的延長(zhǎng)導(dǎo)致。此外,赤眼蜂在田間寄生米蛾卵卡后,雖然能正常羽化出蜂,但其子代蜂的質(zhì)量如何需要進(jìn)一步評(píng)估。