方美娟,何曉慶,劉 冬,馬雪可,王玉波*
(1.河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所,河北省農(nóng)作物抗旱研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河北 衡水 053000;2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院,河北 保定 071000)
二斑葉螨(Tetranychus urticae Koch)是一種害螨,可為害多種植物[1~4],化學(xué)防治容易使其產(chǎn)生抗藥性[5~7],近年來利用天敵昆蟲智利小植綏螨(Phytoseiulus persimilis)防控二斑葉螨已成為發(fā)展趨勢(shì)[8,9]。在規(guī)模化飼養(yǎng)智利小植綏螨的過程中,最關(guān)鍵的一步就是二斑葉螨的大量擴(kuò)繁。擴(kuò)繁二斑葉螨的寄主植物不但要適合其發(fā)育,還要易于栽培管理。國內(nèi)外眾多學(xué)者對(duì)二斑葉螨在多種寄主植物上的發(fā)育狀況進(jìn)行了研究。梁妍等[10]利用櫻桃、月季和葡萄3種寄主植物飼養(yǎng)二斑葉螨后發(fā)現(xiàn),月季較適合其生長(zhǎng),但是月季葉片小、莖上帶刺,操作難度較大,不適合二斑葉螨的大量繁育。蘋果上二斑葉螨發(fā)生也很嚴(yán)重[3,11],但是蘋果樹不適合在溫室內(nèi)栽培。大量研究結(jié)果表明,菜豆較適合二斑葉螨的生長(zhǎng)發(fā)育[12~16]。
甘薯(Dioscorea esculenta)為旋花科草本植物,生長(zhǎng)快,易管理,適合溫室內(nèi)大量栽培,且葉片濃密、心型,對(duì)害蟲的承載能力強(qiáng)。目前關(guān)于二斑葉螨在甘薯上的繁育情況已有報(bào)道,但均是在離體葉片飼養(yǎng)條件下進(jìn)行的[17],而采用整株飼養(yǎng)的研究尚未見報(bào)道。以菜豆為對(duì)照,利用甘薯整株植物做寄主,研究了接蟲密度和接蟲部位對(duì)二斑葉螨繁殖的影響,旨為智利小植綏螨的規(guī)?;a(chǎn)提供技術(shù)支持。
1.1.1 蟲源 供試二斑葉螨采自衡水市郊區(qū)的菜豆上,在河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所人工氣候室連續(xù)飼養(yǎng)3 a以上。在直徑11 cm的培養(yǎng)皿中鋪1張與其直徑相同的濾紙,上面放1片甘薯葉(葉背朝上),葉柄用蘸水的脫脂棉包裹保濕,收集若螨階段的二斑葉螨放在甘薯葉上,將培養(yǎng)皿放入25℃的恒溫箱中,在空氣相對(duì)濕度30%~50%、光照時(shí)長(zhǎng)14(L)∶10(D)條件下進(jìn)行培養(yǎng)。待二斑葉螨變?yōu)槌沈龝r(shí),區(qū)分雌雄,按照雌雄螨數(shù)量1∶1的比例進(jìn)行交配,24 h后去除雄螨,交配后的雌螨直接用于試驗(yàn)。
1.1.2 寄主植物 供試甘薯品種為魯薯8號(hào),菜豆品種為四季豆2號(hào)。將甘薯苗剪成長(zhǎng)10 cm左右的段(保留2片葉,葉基部帶有芽尖),栽入直徑12 cm、高11 cm的花盆中,栽植深度3 cm左右,澆水后放入人工氣候室中,在溫度20~28℃、光照時(shí)長(zhǎng)14(L)∶10(D)、空氣相對(duì)濕度30%~50%條件下進(jìn)行培養(yǎng)。將菜豆種子埋入土中,深度2~3 cm,澆水后放入人工氣候室中進(jìn)行培養(yǎng),培養(yǎng)條件與甘薯苗培養(yǎng)條件相同。待甘薯和菜豆均長(zhǎng)至8片葉時(shí),備用。
1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 準(zhǔn)備長(zhǎng)50 cm、寬50 cm、高50 cm的100目紗網(wǎng)養(yǎng)蟲籠,在其底部放置長(zhǎng)48 cm、寬33 cm、高4 cm的托盤,并注水2 cm,以防止二斑葉螨逃逸。托盤中央放入直徑20 cm、高3 cm的不銹鋼圓柱,在圓柱上放置圓形托盤,將盆栽苗放在托盤上進(jìn)行接蟲處理。葉片接蟲法:每株植物選取上、中、下3個(gè)部位的葉片,均按照密度5、10、20和40頭/葉進(jìn)行接蟲,接完后用120目的葉網(wǎng)將接蟲葉片包裹起來。整株植物接蟲法:每株植物保留8片葉子,按照密度40、80、160和320頭/株進(jìn)行接蟲。每處理均15次重復(fù)。
1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法 接蟲20 d后,調(diào)查上、中、下部葉片以及整株植物二斑葉螨的數(shù)量,計(jì)算二斑葉螨的繁殖倍數(shù)(接蟲20 d后的蟲量/初始接蟲量)。
1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析 利用Excel 2003和SPSS 19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。同一寄主植物不同接蟲密度之間的結(jié)果比較,采用Duncan’s新復(fù)極差法;2種寄主植物之間的結(jié)果比較,采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。
2.1.1 2個(gè)寄主不同部位葉片上二斑葉螨的發(fā)育比較不同接蟲密度下,甘薯上部葉片的二斑葉螨繁殖倍數(shù)均>菜豆,其中,接蟲密度為5頭/葉時(shí)二者差異達(dá)到了顯著水平;甘薯中部葉片的二斑葉螨繁殖倍數(shù),除接蟲密度10頭/葉時(shí)略<菜豆外,其他接蟲密度下均>菜豆,其中,接蟲密度為5頭/葉時(shí)二者差異達(dá)到了顯著水平;甘薯下部葉片的二斑葉螨繁殖倍數(shù)均>菜豆,其中,接蟲密度為5頭/葉時(shí)二者差異達(dá)到了極顯著水平,接種密度為40頭/葉時(shí)二者差異達(dá)到了顯著水平(圖1)。表明甘薯較菜豆更適合二斑葉螨的繁育。
圖1 二斑葉螨在甘薯和菜豆不同部位葉片上的繁殖倍數(shù)比較Fig.1 Comparison of population proliferation of T.urticae on D.esculenta and P.vulgaris leaves on different positions
2.1.2 2個(gè)寄主不同接蟲密度下二斑葉螨的發(fā)育比較不同接蟲密度下,甘薯整株二斑葉螨的繁殖倍數(shù)均>菜豆,其中,接蟲密度為40頭/株時(shí)二者差異達(dá)到了極顯著水平,接蟲密度為160和320頭/株時(shí)二者差異達(dá)到了顯著水平(圖2)。表明甘薯較菜豆更適合二斑葉螨的大量繁育。
圖2 二斑葉螨在甘薯和菜豆整株上的繁殖倍數(shù)比較Fig.2 Comparison of population proliferation of T.urticae on D.esculenta and P.vulgaris leaves
隨著接蟲密度的增大,不同部位葉片的二斑葉螨繁殖倍數(shù)均呈先增加后降低的變化趨勢(shì),且指標(biāo)值均以接蟲密度為10頭/葉時(shí)最大、接蟲密度為40頭/葉時(shí)最低(圖3)。在上部葉片上,接蟲密度10頭/葉處理的二斑葉螨繁殖倍數(shù)均顯著>其他接蟲密度處理;在中部和下部葉片上,接蟲密度10頭/葉處理的二斑葉螨繁殖倍數(shù)與接蟲密度5頭/葉處理差異均不顯著,但2個(gè)接蟲密度的指標(biāo)值均顯著>其他接蟲密度處理。表明不同部位葉片上均以接蟲密度為10頭/葉時(shí)最適宜二斑葉螨的大量繁殖,其次是接蟲密度為5頭/葉。
圖3 甘薯3個(gè)部位葉片上不同接蟲密度對(duì)二斑葉螨繁殖的影響Fig.3 Effect of different densities on D.esculenta leaves on different positions on the population proliferation of T.urticae
隨著接蟲密度的增大,甘薯整株的二斑葉螨繁殖倍數(shù)呈先增加后降低趨勢(shì),其中,接蟲密度為80頭/株時(shí)繁殖倍數(shù)最大,與接蟲密度40頭/株處理差異不顯著,但二者指標(biāo)值均極顯著>其他2個(gè)接蟲密度處理(圖4)。表明整株接蟲密度為40~80頭/株時(shí),二斑葉螨的繁殖倍數(shù)較高。
圖4 甘薯整株上不同接蟲密度對(duì)二斑葉螨繁殖的影響Fig.4 Effect of different densities of D.esculenta leaves on the population proliferation of T.urticae
4個(gè)接蟲密度下,甘薯不同部位葉片的二斑葉螨繁殖倍數(shù)順序均為上部>中部>下部,其中,中部與上部葉片的二斑葉螨繁殖倍數(shù)除在接蟲密度為5頭/葉時(shí)差異不顯著外,其他接蟲密度時(shí)均以上部葉片的二斑葉螨繁殖倍數(shù)顯著>中部葉片;而下部葉片的二斑葉螨繁殖倍數(shù)均極顯著低于上部和中部位葉片(圖5)。表明在甘薯上部葉片上接蟲時(shí)二斑葉螨的繁殖倍數(shù)較高。
為明確甘薯作為寄主植物對(duì)二斑葉螨室內(nèi)種群擴(kuò)繁的適應(yīng)性,以菜豆為對(duì)照,在不同接蟲密度和接蟲部位條件下,比較了甘薯和菜豆2種寄主植物對(duì)二斑葉螨的擴(kuò)繁效果。結(jié)果表明,甘薯較菜豆更適合二斑葉螨的大量繁育。
圖5 甘薯上不同接蟲部位對(duì)二斑葉螨繁殖的影響Fig.5 Effect of different locations of D.esculenta on the population proliferation of T.urticae
昆蟲之間存在著密度制約效應(yīng)[18],即密度越大,繁殖效率越低。寄主植物被害后,其生理生化方面發(fā)生重大變化。菜豆的抗性機(jī)制能抵御二斑葉螨的輕度為害,但為害時(shí)間較長(zhǎng)會(huì)使菜豆光合能力降低,碳素營養(yǎng)比例失調(diào),礦質(zhì)營養(yǎng)下降,導(dǎo)致植株整體營養(yǎng)狀況惡化[19]。Sances等[20]報(bào)道,螨類為害草莓時(shí),高密度螨群對(duì)草莓的光合作用和呼吸強(qiáng)度影響較大,草莓葉綠素含量和蒸發(fā)量均顯著下降,嚴(yán)重受害時(shí)植株結(jié)果量減少且果實(shí)小;而草莓受到低密度螨群的為害時(shí),結(jié)果數(shù)量反而增多。本研究結(jié)果顯示,在甘薯上二斑葉螨接蟲密度為40~80頭/株時(shí)繁殖倍數(shù)較大,接蟲密度為320頭/株時(shí)繁殖倍數(shù)最小。
植物不同生長(zhǎng)部位的營養(yǎng)狀況不同[21~23],因此,害蟲對(duì)植物不同部位的喜好程度也不一樣。曲愛軍等[24]研究發(fā)現(xiàn),花椒(Zanthoxylum bungeanum Maxum)不同部位氣味對(duì)棉蚜(Aphis gossypii Glover)的引誘作用明顯不同,棉蚜對(duì)嫩梢的氣味選擇最明顯,對(duì)老葉、幼果的選擇趨性次之,對(duì)花的趨性不明顯,這與植物釋放的揮發(fā)性次生物質(zhì)有關(guān)。本研究結(jié)果顯示,二斑葉螨在甘薯上部葉片上繁殖倍數(shù)最高,在下部葉片上繁殖倍數(shù)最低。因此,在用寄主植物繁育二斑葉螨時(shí),應(yīng)盡量把底部的老葉去掉,這樣才能保證二斑葉螨的繁育效率。
本試驗(yàn)初步研究了甘薯對(duì)二斑葉螨在室內(nèi)種群擴(kuò)繁的適應(yīng)性,但是甘薯對(duì)二斑葉螨的捕食性天敵——智利小植綏螨的繁殖適應(yīng)性還需要進(jìn)一步研究。
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