智利小植綏螨對土耳其斯坦葉螨的捕食效能評價

王銀方，吐爾遜，郭文超，何 江

(1.石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院，新疆石河子 832003;2.烏魯木齊農(nóng)科院植保所，新疆烏魯木齊 830091)

土耳其斯坦葉螨Tetranychus turkestani Ugarov et Nikolski 隸屬于葉螨科，葉螨屬。國外主要分布于俄羅斯、哈薩克斯坦、美國和中東等地，國內(nèi)分布在新疆，內(nèi)地未見報道。該螨寄主范圍廣，主要危害多種蔬菜、果樹、多種農(nóng)作物和經(jīng)濟(jì)作物。土耳其斯坦葉螨危害葉片正面出現(xiàn)黃色斑點，嚴(yán)重時出現(xiàn)紫紅色斑塊，影響光合作用，甚至導(dǎo)致葉片干枯脫落(王慧夫，1981;魯素玲和羅明，1990;郭文超等，2001;張建萍等，2008)。該害螨分布廣、危害重，是棉花、玉米、紅棗、香梨、蘋果等多種新疆優(yōu)勢特色農(nóng)作物和果樹主要害蟲之一。長期以來，化學(xué)防治一直是國內(nèi)外防治害螨的主要手段。長期不合理的使用化學(xué)農(nóng)藥，使害螨的抗藥性不斷增強(qiáng)。不僅大幅度增加了防治成本，而且對環(huán)境也造成了嚴(yán)重的污染，影響了農(nóng)產(chǎn)品出口外銷和生產(chǎn)者的利益，如2000年新疆昌吉回族自治州的啤酒花由于害螨大發(fā)生，大量使用農(nóng)藥，造成農(nóng)藥殘留超標(biāo)，直接影響其品質(zhì)，出口外銷的110t 啤酒花干花被退回，損失達(dá)15.7萬美元(郭文超和馬祁，2004)。近年來，“以螨治螨”已經(jīng)成為害螨生物防治中最有效的措施。張艷璇和張輝元等人利用胡瓜鈍綏螨對蔬菜害螨神澤氏葉螨、柑橘害螨、香梨害螨以及蘋果全爪螨分別進(jìn)行田間生物防治研究，均取得顯著效果(張艷旋等，2003;張艷旋等，2006;張艷旋等，2009;張輝源等，2010)。智利小植綏螨Phytoseiulus persimilis 隸屬于蛛形綱蜱螨目植綏螨科，是葉螨屬的專性捕食者，它對葉螨的捕食量大，控制迅速的優(yōu)點，是目前在生物防治中應(yīng)用較為成功的捕食性天敵之一。在歐美等地，智利小植綏螨已實現(xiàn)商品化生產(chǎn)，并廣泛應(yīng)用于防治多種植物上的二斑葉螨、朱砂葉螨等害螨，取得了理想的控制效果，產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益(Opit 等，2004;Ubrahim 等，2005;Kiffnie等，2006)。我國自1975年先后從瑞典、澳大利亞引入智利小植綏螨并經(jīng)廣東省昆蟲研究所保育在擴(kuò)種到世界各地用于生產(chǎn)(張帆等，2005)，陳連根和徐維紅等人分別研究了智利小植綏螨對朱蕉葉螨和朱砂葉螨的捕食效能，其功能反應(yīng)均屬于Holling Ⅱ(張連根和曹家偉，2002;徐維紅，2011)。目前在新疆尚未見有關(guān)利用智利小植綏螨防治土耳其斯坦葉螨的報道。研究智利小植綏螨對土耳其斯坦葉螨的功能反應(yīng)和數(shù)值反應(yīng)，為其生物防治提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

土耳其斯坦葉螨和智利小植綏螨均由新疆農(nóng)科院植物保護(hù)研究所提供。

1.2 試驗方法

1.2.1 捕食功能反應(yīng)

在直徑為9 cm 培養(yǎng)皿中放入4 塊直徑為2 cm的瓊脂塊，上鋪直徑為2 cm 的刀豆葉片，分別放入10、20、30、40、50 頭密度梯度的土耳其斯坦葉螨成螨，隨后放入1 頭經(jīng)24 h 饑餓處理的智利小植綏螨，每個處理8個重復(fù)，24 h 后觀察捕食情況。試驗設(shè)置5個溫度處理，觀察智利小植綏螨在19、23、27、31、35℃條件下捕食情況。分析比較智利小植綏螨雌成螨、若螨對土耳其斯坦葉螨的捕食功能反應(yīng)。試驗在人工氣候箱中進(jìn)行，濕度RH 設(shè)置為70%－80%，光照為14D∶10L。

1.2.2 數(shù)值反應(yīng)(干擾反應(yīng))

在直徑為6 cm 的培養(yǎng)皿中放入一塊直徑為3.5 cm 的瓊脂塊，上鋪直徑為3.5 cm 的刀豆葉片，每皿分別放入50 頭土耳其斯坦葉螨成螨，隨后接入饑餓處理1 d 的密度梯度為1、2、3、4、5頭的智利小植綏螨雌成螨，每個密度設(shè)8個重復(fù)，24 h 后觀察智利小植綏螨的捕食情況，試驗在人工氣候箱中進(jìn)行，濕度RH 設(shè)置為70%～80%，光照為14D∶10L。溫度為19、23、27、31、35℃。

1.3 數(shù)據(jù)分析方法

1.3.1 功能反應(yīng)

功能反應(yīng)數(shù)據(jù)分析，根據(jù) Holling Ⅱ(HOLLING CS，1959)圓盤方程:Na=(a* T*N)/(1+Th* a* N)進(jìn)行擬合，其中N為獵物密度，Na為捕獲獵物數(shù)，T為捕食者發(fā)現(xiàn)獵物時間，a為天敵瞬間攻擊系數(shù)，本實驗T=1 d，Th為處理時間。

嚴(yán)英俊和李鵬新均提出，用a/Th 來評價天敵的捕食效能比a 或Th 值更為精確(嚴(yán)英俊和吳中孚，1989;李鵬新等，2008)。

1.3.2 干擾反應(yīng)

干擾反應(yīng)計算采用Watt 的干擾與競爭模型:A=aX－b。式中X 代表智利小植綏螨密度，A為被捕食的獵物數(shù)量，a為在無競爭的情況下的攻擊率估計，b為種內(nèi)競爭估計參數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 智利小植綏螨對土耳其斯坦葉螨的功能反應(yīng)

根據(jù)HollingⅡ圓盤方程對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，獲得各處理溫度下智利小植綏螨雌成螨和若螨對土耳其斯坦葉螨成螨的功能反應(yīng)曲線圖(見圖1)。研究結(jié)果顯示，智利小植綏螨雌成螨、若螨在不同溫度下對土耳其斯坦葉螨的功能反應(yīng)均屬于HollingⅡ型。利用HollingⅡ圓盤方程N(yùn)a=(a*T*N)/(1+Th*a*N)進(jìn)行擬合的功能反應(yīng)數(shù)據(jù)，表明在一定的獵物密度范圍內(nèi)，智利小植綏螨的雌成螨和若螨捕食量隨著獵物密度的增大而增加，但當(dāng)獵物密度增加到一定程度后，隨獵物的繼續(xù)增加其捕食量增長趨緩，并在一定范圍內(nèi)波動，趨于穩(wěn)定。在同一溫度下，智利小植綏螨的雌成螨的捕食能力(a/Th 值)遠(yuǎn)大于若螨，在27℃情況下，智利小植綏螨雌成螨的日最大捕食量為16.13 頭，若螨為1.07 頭(見表1)。這表明其雌成螨具有較高的捕食效能，是生物防治中最有效發(fā)育階段。

圖1 各個溫度下智利小植綏螨對土耳其斯坦葉螨功能反應(yīng)Fig.1 The functional response of P.persimilis to Predation of T.turkestani under 35℃

表1 19～35℃條件下智利小植綏螨對土耳其斯坦葉螨的捕食功能反應(yīng)Table 1 The response of predacious function of P.persimilis to Predation of T.turkestani at 19～35℃

2.2 溫度對智利小植綏螨功能反應(yīng)的影響

而在同一溫度下，獵物密度一定的情況下，智利小植綏螨雌成螨對獵物的處理時間較若螨短，對獵物的捕食能力較若螨強(qiáng)(圖2)。研究發(fā)現(xiàn)溫度對智利小植綏螨雌成螨和若螨捕食效能存在一定影響作用。在19℃～35℃范圍內(nèi)，智利小植綏螨對土耳其斯坦葉螨的捕食能力隨著溫度升高而增強(qiáng)，在27℃達(dá)到最大值，分別為雌成螨10.27，若螨0.108。27℃后隨溫度的進(jìn)一步升高，其捕食能力(a/Th)逐漸下降。這說明溫度過高或過低都影響了智利小植綏螨的捕食能力。

2.3 智利小植綏螨成螨自身密度的干擾反應(yīng)

在19℃、23℃、27℃、31℃和35℃條件下，智利小植綏螨雌成螨對自身密度的干擾反應(yīng)結(jié)果見表2、表3。

圖2 溫度對捕食能力(a/Th)的影響Fig.2 The effect of temperature to predacious ability

研究表明，在各處理溫度下，土耳其斯坦葉螨密度相同時，智利小植綏螨的平均捕食量隨著自身密度的增加而減少。這說明智利小植綏螨之間存在著競爭和干擾。因此在大田釋放應(yīng)用過程中應(yīng)考慮這個重要特點，以混合蟲態(tài)釋放會達(dá)到持續(xù)防治害螨的效果(見表2、表3)。

表2 27℃下智利小植綏螨雌成螨自身密度干擾反應(yīng)Table 2 Relationships among predation of females of P.persimilis under 27℃

表3 其它溫度下智利小植綏螨雌成螨自身密度干擾反應(yīng)Table 3 Relationship between predacious ability and density of females of P.persimilis

3 結(jié)論與討論

天敵對害蟲的捕食是一個復(fù)雜的行為過程，既受天敵自身生物學(xué)特性的影響，又受到環(huán)境因素的制約。探討其相互關(guān)系，將對生物防治實踐起重要的指導(dǎo)作用，功能反應(yīng)和數(shù)值反應(yīng)均是用來描述捕食者的捕食作用(尚玉昌，1990)。HollingⅡ型反應(yīng)廣泛存在于捕食者中，即捕食者的捕食量隨著獵物密度的增加而增加，但當(dāng)獵物密度增加到一定程度后其捕食量在一定的閾值內(nèi)波動(劉懷，2006)。本實驗結(jié)果表明，智利小植綏螨雌成螨和若螨對土耳其斯坦葉螨在各處理溫度下的功能反應(yīng)均屬于HollingⅡ型。其中雌成螨的捕食能力較強(qiáng)，若螨較弱，這表明智利小植綏螨雌成螨為其主要捕食階段。溫度對智利小植綏螨的捕食能力有很大的影響，在實驗所設(shè)溫度范圍內(nèi)，智利小植綏螨的捕食能力(a/Th)隨著溫度的升高而逐漸增大，在27℃時達(dá)到最大值，而后隨著溫度的進(jìn)一步升高逐漸下降。這表明在27℃的時智利小植綏螨具有較高的捕食效能，溫度過高或過低，智利小植綏螨對土耳其斯坦葉螨的捕食能力下降。干擾反應(yīng)研究表明，由于智利小植綏螨自身存在干擾與競爭作用，其在土耳其斯坦葉螨密度相同時，其平均捕食量隨著自身密度的增加而減少。

智利小植綏螨對土耳其斯坦葉螨的捕食效能研究結(jié)果表明，其雌成螨為其主要的捕食階段。在一定獵物密度的情況下，其個體間捕食行為存在相互干擾和競爭作用。因此在防治土耳其斯坦葉螨的過程中，應(yīng)考慮智利小植綏螨雌成螨和若螨的捕食能力差別以及其自身存在的干擾作用，以混合螨態(tài)進(jìn)行田間釋放，以達(dá)到持續(xù)防治土耳其斯坦葉螨的效果。

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