摘要:通過對海氏槳角蚜小蜂(Eretmocerus hayati)進行探索,初步建成了海氏槳角蚜小蜂的規(guī)?;a體系。該生產流程由清潔苗生產室、煙粉虱(Bemisia tabaci)飼養(yǎng)及接種室、粉虱若蟲培育室、接蜂室4個部分組成。同時通過室內飼養(yǎng)明確海氏槳角蚜小蜂有效產量,對海氏槳角蚜小蜂的繁育能力進行了測定,結果顯示,在120 m2四室規(guī)?;曫B(yǎng)的條件下,生產能力達到年產480萬頭,初步實現規(guī)模化工廠生產。
關鍵詞: 海氏槳角蚜小蜂(Eretmocerus hayati); 四室繁蜂法; 規(guī)模化生產; 產量測定
中圖分類號:S476+.3 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2016)03-0647-05
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.03.025
Abstract: The mass-rear system of Eretmocerus hayati was constructed by exploring. The production system was consisted of clean seedlings producing room, Bemisia tabaci feeding and inoculating room, the larva B. tabaci incubating room and parasitoid inoculating room. Meanwhile,the breeding ability of the mass-reared parasitoid was evaluated by determining the efficient production of E. hayati. The results showed that the total number of the mass-reared parasitoid could reach 4 800 000 per year in the 120 m2 incubating rooms, which indicated that the primary mass-reared system had been constructed successfully.
Key words: Eretmocerus hayati; four-room rearing method; mass-rear system; production evaluation
海氏槳角蚜小蜂(Eretmocerus hayati)屬膜翅目蚜小蜂科槳角蚜小蜂屬,是農業(yè)害蟲煙粉虱(Bemisia tabaci)的一種高效寄生蜂。據報道,槳角蚜小蜂屬有12種小蜂對煙粉虱具有防治效果。其中,漠槳角蚜小蜂(E. eremicus)和潔槳角蚜小蜂(E. mundus)已經可以實現規(guī)?;吧唐坊a[1]。海氏槳角蚜小蜂作為煙粉虱的一種高效寄生蜂,目前已在國外的引種和控制煙粉虱方面發(fā)揮了較好的作用。海氏槳角蚜小蜂原產地在巴基斯坦,20世紀90年代美國從巴基斯坦引入該蜂用于B型煙粉虱防治并獲得成功[2],2004年澳大利亞從美國引進該蜂防治B型煙粉虱也獲得成功[3]。2008年該蜂被引入中國[4],目前國內對煙粉虱的寄生蜂資源調查、分類、生物學及利用的研究較少。據調查,雙斑恩蚜小蜂和槳角蚜小蜂是中國本土煙粉虱的優(yōu)勢種天敵。其中,槳角蚜小蜂屬在中國有記載的有5種。海氏槳角蚜小蜂是煙粉虱的一種高效寄生蜂,之前在國內并沒有發(fā)現,為了更好更高效地對煙粉虱進行生物防治,本試驗間接從澳大利亞昆士蘭州引進了海氏槳角蚜小蜂。
槳角蚜小蜂的規(guī)?;庇谝恍﹪液偷貐^(qū)已經獲得成功。其中,以漠槳角蚜小蜂(E. eremicus)和潔槳角蚜小蜂(E.mundus)的規(guī)?;a體系最為成熟完善[1]。在中國北方一些地區(qū)也有一定規(guī)模的生產。但在浙江海氏槳角蚜小蜂目前還沒有實現規(guī)?;a。因此,有必要對其規(guī)模化生產體系進行探索和改進。
本研究從浙江大學引進了海氏槳角蚜小蜂,并對海氏槳角蚜小蜂小規(guī)模繁育體系的構建進行了探索研究。
1 海氏槳角蚜小蜂規(guī)模化生產體系的構建及生產能力的測定
1.1 飼養(yǎng)條件及儀器
溫濕光全控人工氣候室四間,面積120 m2,清潔苗培育大棚6個,栽培面積75 m2。人工氣候室溫濕光設置分別為T=(25±1) ℃、RH=80%、L∶D=16∶8。儀器主要有養(yǎng)蟲架、養(yǎng)蟲籠、機械或自動吸蟲器若干。DDV熏蒸室1個。
1.2 構建方法
海氏槳角蚜小蜂的規(guī)?;庇齾⒖见愌列》涞囊?guī)?;庇J?,采用四室繁蜂法,需要4間溫室,即清潔苗生產室、煙粉虱飼養(yǎng)及接種室、煙粉虱若蟲培育室、接蜂室。這種方法生產效率高,且品質穩(wěn)定。以煙粉虱為寄主昆蟲,番茄、棉花、包心菜為寄主植物。
1.3 規(guī)?;庇w系構建
1.3.1 清潔苗生產室構建 清潔苗生產室要求能夠穩(wěn)定持續(xù)的供應無病無菌健壯的清潔苗。
1)寄主植物選擇。經過多次篩選,清潔苗生產室主要栽培番茄苗(32孔穴盤裝)、包心菜苗(盆栽)、棉花苗(盆栽)3種寄主植物。此3種寄主植物是煙粉虱較喜歡寄生的植物。同時,由于其生長期相對較短,且栽培容易,較適合作為寄主植物。
2)清潔苗生產室地點選擇。清潔苗的生長需要充足的光照、且溫濕度條件要適宜,同時要最大限度的減少病蟲害的干擾。綜合考慮現有的試驗條件,在學校實訓樓的六樓頂層自行設計并建立了6個溫室大棚,作為清潔苗生產室(圖1)。所選位置高度達20 m以上,有效地減少了病蟲害對寄主植物的干擾。
3)清潔苗生產頻率。根據煙粉虱以及海氏槳角蚜小蜂的生物學特性,確定每20 d生產一批清潔苗,育苗基質采用經過消毒處理的專用營養(yǎng)土,每次播種用水澆透穴盤,確保出苗整齊,出苗后,每隔2~3 d澆水1次,以保證寄主植物正常生長,當寄主植物生長到一定時期后(一般在出苗后50~60 d),移到室內備用。
1.3.2 煙粉虱飼養(yǎng)和接種室的構建 煙粉虱飼養(yǎng)和接種室要求能夠持續(xù)穩(wěn)定的供應煙粉虱,以保證槳角蚜小蜂有充足的寄主。
1)煙粉虱飼養(yǎng)和接種室地點選擇。煙粉虱的生長發(fā)育需要特定的溫濕度光照條件,因此,將煙粉虱的飼養(yǎng)和接種室放在人工氣候室中構建。該人工氣候室溫光濕全控,且設有溫度報警系統,能夠保證煙粉虱的正常生長和發(fā)育。
2)煙粉虱飼養(yǎng)容器的選擇。根據養(yǎng)蟲室的實際條件,自行設計養(yǎng)蟲籠罩(圖2)。用100目的紗網制作養(yǎng)蟲網罩,將其固定在養(yǎng)蟲架上,以實現較大規(guī)模的煙粉虱飼養(yǎng)。
3)煙粉虱飼養(yǎng)方法。將4盤番茄苗并排放置在養(yǎng)蟲網罩的中間位置。每2 d引入100 頭煙粉虱產卵,持續(xù)20 d后就能夠得到持續(xù)穩(wěn)定的煙粉虱供應。期間要注意更換番茄苗,保證番茄苗的新鮮。
煙粉虱(用于繁育小蜂)的接種方法:選用棉花或包心菜作為寄主植物,將盆栽寄主植物放在盤裝番茄苗兩側(圖2),可適當增加盆栽苗的高度以吸引煙粉虱成蟲到棉花苗或包心菜苗上產卵。根據煙粉虱飼養(yǎng)網罩中的煙粉虱種群數量,確定放入盆栽苗的數量。一般來說,以棉花每片葉片上有40頭煙粉虱為宜。每個養(yǎng)蟲罩中放入8株棉花苗或包心菜苗(圖2)。在接蟲過程中,要輕輕搖動植株數次,以保證煙粉虱能夠均勻地在葉片上產卵。接蟲時間一般不超過24 h。為避免煙粉虱若蟲過多,分泌大量蜜露,影響寄生蜂活動和產卵,應適當控制煙粉虱的卵量,一般以每平方厘米葉片上不超過40粒為宜??刂品椒ú捎幂p輕搖動植株,趕走煙粉虱成蟲,并將盆栽植株搬出,用吸蟲器吸掉滯留在植株上的粉虱成蟲,或者用敵敵畏熏蒸殺死成蟲。
1.3.3 煙粉虱若蟲飼養(yǎng)室的構建 煙粉虱若蟲飼養(yǎng)室要求能夠培育出發(fā)育相對整齊的若蟲。海氏槳角蚜小蜂能寄生煙粉虱1~3齡若蟲,其中以2齡若蟲寄生率最高。煙粉虱若蟲飼養(yǎng)室就是以培育發(fā)育整齊的煙粉虱2齡若蟲為目的。
煙粉虱的飼養(yǎng)同樣選擇在人工氣候室進行(圖3),氣候室設置條件同煙粉虱接種室。
煙粉虱2齡若蟲培育前寄主植株的處理:首先,移除盆栽棉花苗和包心菜苗(已接種)上的煙粉虱成蟲,保證煙粉虱成蟲全部被去除。除去幼苗的心葉,將其放入煙粉虱2齡若蟲培育室的養(yǎng)蟲籠中。
煙粉虱2齡若蟲的培育:加強肥水管理,保證寄主植株幼苗的養(yǎng)分供給。待煙粉虱發(fā)育至2齡若蟲時,移出幼苗準備接蜂。
1.3.4 海氏槳角蚜小蜂飼養(yǎng)和接蜂室的構建 海氏槳角蚜小蜂飼養(yǎng)和接蜂室是整個四室繁蜂法的核心部分。接蜂室要求有充足的健康植株供應,也要有充足的煙粉虱2齡若蟲的供應。
1)飼養(yǎng)和接蜂室。選擇在人工氣候室中進行,條件設置同煙粉虱接種室。
2)接種容器選擇。選用自行設計的65 cm×65 cm木制養(yǎng)蟲籠(圖4)。此養(yǎng)蟲籠有2個直徑12 cm的操作孔,不僅便于操作,又能最大限度地阻隔小蜂混到空間中導致種群混亂。
3)接種方法。將培養(yǎng)室中的煙粉虱2齡若蟲置于小蜂培養(yǎng)和接種室的養(yǎng)蟲籠中,準備好足夠的蜂種,每株植物引入成蜂20~30頭。小蜂羽化時及接蜂前1 h,給成蜂供給蜂蜜水。在小蜂的整個發(fā)育階段保證充足的水分供應。由于海氏槳角蚜小蜂屬于外寄生蜂,因此,要求盡可能地在接蜂前澆灌植株。整個發(fā)育期不要頻繁地打開養(yǎng)蟲籠。
4)飼養(yǎng)。待海氏槳角蚜小蜂接種成功之后,專人對養(yǎng)蜂室中的寄主植物進行肥水管理。定時去除植株心葉。保證葉片養(yǎng)分的供給。15 d左右就可以生產出一批海氏槳角蚜小蜂。
5)收集。海氏槳角蚜小蜂繁育成功后,需收集進行下代海氏槳角蚜小蜂的接種以及進行相關的生物學試驗,或者進行田間的釋放。本科研小組通過長時間的探索,發(fā)現用透明玻璃儀器(糖果罐)稍加改造,可實現海氏槳角蚜小蜂的收集。方法如下:在海氏槳角蚜小蜂即將羽化時(一般是接蜂后的14~16 d),將寄主植物葉片剪下,用棉絮保濕將其放入糖果罐中,罐口用100目的紗網封口。糖果罐側放在養(yǎng)蟲架上,每天對棉絮進行保濕。由于海氏槳角蚜小蜂具有一定的趨光性,羽化后將聚集在糖果罐向光的一側,這樣就便于用吸蟲器對其進行抓捕。同時由于海氏槳角蚜小蜂的腹部向上,也便于分辨小蜂的雌雄(圖4)。
1.4 室內海氏槳角蚜小蜂生產能力測定
1.4.1 供試昆蟲 海氏漿角蚜小蜂、B型煙粉虱,均采自溫州市農業(yè)科學研究院生態(tài)所人工氣候室。
1.4.2 寄主植物 選取盆栽棉花苗9株,每株棉花苗只保留4片葉,要求9株作物長勢基本一致。
1.4.3 儀器設備 養(yǎng)蟲籠(20 cm×20 cm×50 cm)18個、放大鏡、吸蟲器、小養(yǎng)蟲盒等。
1.4.4 試驗方法 準備9個養(yǎng)蟲籠,每個養(yǎng)蟲籠放置一株盆栽棉花苗。接種煙粉虱的接蟲量按寄主植物可承載的最大量接入(100頭/每株),24 h后去除煙粉虱成蟲,并分別將棉花苗放入另外9個小養(yǎng)蟲籠中備用。12 d后取健壯的海氏槳角蚜小蜂雌蟲,按1、5、10頭/籠的密度將其接種到9個小養(yǎng)蟲籠中。每個處理3次重復,并做好標記。12 d后觀察不同養(yǎng)蟲籠中煙粉虱偽蛹的數量及被寄生的煙粉虱偽蛹數量,以此確定每株棉苗的產蜂量。
1.4.5 數據處理方法 采用EXCEL和DPS7.05數據處理軟件對所得數據進行統計分析[5]。
2 結果與分析
2.1 海氏槳角蚜小蜂規(guī)?;a體系的構建
經過初步的探索,在實驗室內建立了海氏槳角蚜小蜂的規(guī)?;a體系。煙粉虱飼養(yǎng)和接種室、粉虱若蟲培育室以及海氏槳角蚜小蜂飼養(yǎng)和接種室均在人工氣候室內構建,清潔苗生產室在室外大棚中構建。目前,該體系已經平穩(wěn)運作近半年的時間,每20 d左右就可以生產出1代海氏槳角蚜小蜂。
2.2 海氏槳角蚜小蜂規(guī)模化生產能力的測定
2.2.1 不同接蜂密度條件下海氏槳角蚜小蜂的產量 由于海氏槳角蚜小蜂屬于煙粉虱的寄生蜂,其卵非常小,用肉眼難以觀察到,故不以海氏槳角蚜小蜂的產卵量作為生產能力的測定依據,而以實際繁育的海氏槳角蚜小蜂頭數作為參考依據。
海氏槳角蚜小蜂的產量結果如表1所示。由表1可知,海氏槳角蚜小蜂的產量隨著放蜂密度的增加而增大,但增大的趨勢與放蜂密度并不呈正比。分析其原因,可能是當有多頭槳角蚜小蜂同時產卵時,小蜂之間存在一定程度的競爭關系。換言之,假如兩頭雌蜂同時產卵于同一煙粉虱2齡若蟲腹部,則只有一個卵孵化的若蟲寄生成功,另一頭雌蜂產的卵孵化的若蟲則有可能因為找不到寄主而死亡。
此外,試驗中發(fā)現植株上部葉片的煙粉虱產卵量多于下部葉片,這可能與煙粉虱成蟲趨光性以及趨嫩葉性有關。
2.2.2 海氏槳角蚜小蜂的寄生率 海氏槳角蚜小蜂的寄生率結果如表2所示。由表2可知,海氏槳角蚜小蜂的寄生率隨放蜂密度的增大而增大。放蜂密度10頭/籠時,各葉片寄生率在57.73%~89.96%之間,全株寄生率為80.88%。該放蜂密度(10頭/籠)較理想,可用于估算產蜂能力。
根據表1有效產卵量的試驗結果,可以對海氏槳角蚜小蜂的生產能力進行初步的估計。在本試驗條件下,4片葉的棉花苗植株上,放蜂密度為10頭/株時,海氏槳角蚜小蜂的有效產卵量為311粒/株左右,即理論產蜂量為311頭/株。目前,本養(yǎng)蜂室內棉花苗采用4葉期的幼苗,每個養(yǎng)蟲籠中有4株棉花苗,每個養(yǎng)蜂室可以放置32個養(yǎng)蜂籠。因此,可以估測每個養(yǎng)蜂室每代的理論產蜂量為:311×4×32=39 808頭,約4萬頭。根據相關文獻[6,7]結合本試驗結果推測,海氏槳角蚜小蜂從產卵到羽化成成蜂在25 ℃條件下約需要15 d左右,即一年能生產24代海氏槳角蚜小蜂。所以,每個養(yǎng)蜂室的年產蜂量為4萬頭×24=96萬頭。以溫州科技職業(yè)學院實驗室為例,可作為養(yǎng)蜂室的人工氣候室共5間,以該規(guī)?;庇w系為依托,推測本實驗室目前的年產蜂能力在96萬頭×5=480萬頭。
3 小結與討論
海氏槳角蚜小蜂是溫州科技職業(yè)學院和浙江大學合作,從澳大利亞引進的防治B型煙粉虱的高效寄生性天敵。本試驗通過初步探索,在實驗室內成功構建了海氏槳角蚜小蜂規(guī)?;a體系,并估測了在本養(yǎng)蜂室現有科研條件下,規(guī)?;庇列》涞哪戤a量,為日后的工作提供理論支持。根據現有的試驗結果,本養(yǎng)蜂室年產海氏槳角蚜小蜂僅有480萬頭左右,這仍然無法滿足大規(guī)模工業(yè)化生產的要求,因此,在今后的工作中,還要通過擴建養(yǎng)蜂室,提高海氏槳角蚜小蜂的寄生率等方式進一步增加該蜂的年產量,以期達到理想的年產量和預期的飼養(yǎng)規(guī)模,并進一步實現該蜂在田間的實際生物防治應用。此外,還需進一步探索全部用室外溫室大棚繁育海氏槳角蚜小蜂的方法,以實現更大規(guī)模繁育的目標。需要指出的是,該蜂的年產量估算是在較理想的狀態(tài)下的估算結果,所用的棉苗葉片較小,而在實際生產中,養(yǎng)蜂量要受到寄主植物和煙粉虱等多方面因素的影響,因此,需要協調好寄主植物、煙粉虱以及海氏槳角蚜小蜂之間的關系,才能真正實現該小蜂的大規(guī)模繁育。
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