劍毛帕厲螨對韭菜遲眼蕈蚊的捕食作用

韓 雙, 韓 冰, 趙文路, 宋清斌, 馬 燕, 王湘峻, 范廣華

(山東省德州市農(nóng)業(yè)科學研究院, 德州 253015)

韭菜遲眼蕈蚊BradysiaodoriphagaYangetZhang屬雙翅目,長角亞目,眼蕈蚊科,遲眼蕈蚊屬,其幼蟲俗稱韭蛆[1]。韭蛆取食范圍廣,可為害百合科、十字花科、葫蘆科等7科30多種蔬菜的地下嫩莖、主根和其地面附近的皮下組織等,是一種重要的蔬菜害蟲[2-3]。生產(chǎn)中韭蛆的防治以施用化學農(nóng)藥灌根為主,生產(chǎn)者為了達到良好的防治效果,往往使用大量毒性較高的農(nóng)藥[4],造成產(chǎn)品和環(huán)境的污染[5],食用韭菜中毒現(xiàn)象時有發(fā)生。在施藥過程中還存在連續(xù)使用同種或作用機制相同的農(nóng)藥或者隨意增加使用濃度的現(xiàn)象,造成韭蛆的抗藥性增強。

劍毛帕厲螨Stratiolaelapsscimitus屬于蜱螨亞綱Acari厲螨科Laelapidae下盾螨屬Hypoaspis,是一種捕食性螨類[6],被廣泛應用于昆蟲防治中。劍毛帕厲螨有較強的捕食能力,在國外已被商品化生產(chǎn)[7],用于控制食用菌上發(fā)生的雙翅目害蟲、腐食酪螨Tyrophagusputrescentiae(Schrank)等有害生物,效果顯著[8]。劍毛帕厲螨還可捕食蕈蚊幼蟲、薊馬蛹和幼蟲、線蟲、葉螨、跳甲、粉蚧等[9-10],但對韭菜遲眼蕈蚊的捕食功能研究尚未見報道。

本研究開展了劍毛帕厲螨對不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊的捕食功能反應模型、尋找效應及捕食速率的研究,以期為正確評價劍毛帕厲螨對韭菜遲眼蕈蚊的捕食作用和進一步在田間利用提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試蟲源

劍毛帕厲螨:中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所農(nóng)業(yè)部作物有害生物綜合治理重點實驗室提供, 整個試驗都采用成螨。

韭菜遲眼蕈蚊:本實驗室飼養(yǎng)的不同蟲態(tài)遲眼蕈蚊, 根據(jù)劍毛帕厲螨捕食喜好, 只選取韭菜遲眼蕈蚊卵、1齡及2齡幼蟲供試。

1.1.2 捕食試驗小室

30 mm×20 mm×3 mm塑料板(中間打一直徑為10 mm的圓孔)及25 mm×20 mm×1.5 mm玻璃片若干。濾紙剪成30 mm×30 mm。制作小室從下往上依次對齊放置玻璃片、濾紙、打孔塑料板, 玻璃片, 兩端用大小合適的燕尾夾固定好, 中間形成的空腔即為捕食試驗小室。濾紙的一側(cè)與塑料板齊平, 另一側(cè)露出一部分。將保鮮盒內(nèi)放入吸了水的海綿, 捕食小室平放在海綿上, 這樣露出的濾紙邊緣可以吸收水分, 保持小室濕潤。

1.2 試驗方法

1.2.1 劍毛帕厲螨對不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊的捕食功能反應

試驗在捕食試驗小室中進行, 小室內(nèi)單獨放入遲眼蕈蚊卵、1齡和2齡幼蟲, 每個蟲態(tài)設置梯度為1、3、5、10、15、20頭/小室, 每個小室放入1頭饑餓24 h的劍毛帕厲螨成螨, 同時每個梯度都設置只放對應蟲態(tài)的韭菜遲眼蕈蚊作為對照, 以明確遲眼蕈蚊在無捕食者的情況下的死亡情況。小室放于溫度25℃、RH85%的培養(yǎng)箱中, 24 h后觀察捕食韭菜遲眼蕈蚊的數(shù)量, 每個處理重復10次。

1.2.2 劍毛帕厲螨對韭菜遲眼蕈蚊各蟲態(tài)在24 h內(nèi)的捕食速率測定

試驗在捕食試驗小室中進行, 根據(jù)上述試驗得出的理論日最大捕食量, 小室內(nèi)分別放入多于日最大捕食量的韭菜遲眼蕈蚊卵20粒、1齡幼蟲20頭、2齡幼蟲20頭, 每個小室放入1頭饑餓24 h的劍毛帕厲螨, 同時以只放韭菜遲眼蕈蚊作為對照, 以明確遲眼蕈蚊在無捕食者情況下的死亡情況。小室放于25℃、RH85%的培養(yǎng)箱中, 分別在1、3、6、12、18、24 h后觀察捕食量, 每個處理重復10次。

1.3 數(shù)據(jù)處理

計算死亡率:死亡率=捕食韭菜遲眼蕈蚊數(shù)/韭菜遲眼蕈蚊初始數(shù)量×100%,結(jié)果應用DPS 7.05數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理,差異性分析采用鄧肯氏新復極差(DMRT)法。

數(shù)據(jù)采用HollingⅡ型圓盤方程進行擬合:Na=aTtN/(1+aThN), 式中Na為被捕食獵物的數(shù)量;a為攻擊系數(shù);Tt為捕食螨可利用于發(fā)現(xiàn)獵物的時間, 即試驗持續(xù)時間, 本試驗中Tt=1 d;N為獵物的初始數(shù)量;Th為處置1頭獵物所需的時間;當N→∞時, 1/Th為理論每日最大捕食量。

尋找效應估計方程:S=a/(1+aThN),S為尋找效應, 其他參數(shù)同上。

2 結(jié)果與分析

2.1 劍毛帕厲螨對不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊的捕食功能反應

2.1.1 劍毛帕厲螨對不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊的捕食量及功能反應模型

表1和圖1為劍毛帕厲螨對各蟲態(tài)不同密度韭菜遲眼蕈蚊的日捕食量及獵物死亡率,可以看出,在不放入獵物的對照處理中,韭菜遲眼蕈蚊都沒有死亡現(xiàn)象,說明放入獵物是引起遲眼蕈蚊死亡的唯一因素。劍毛帕厲螨的捕食量隨韭菜遲眼蕈蚊密度的增大而增大, 當獵物密度達到10～15頭時, 捕食量增大速率開始變緩。

表1劍毛帕厲螨對各蟲態(tài)不同密度韭菜遲眼蕈蚊的日捕食量和死亡率

Table1PredaciousnumbersandmortalityofBradysiaodoriphagaatdifferentstagesanddifferentdensitiesbyStratiolaelapsscimitus

獵物密度/頭Density卵 Egg捕食數(shù)量/頭Predacious number獵物死亡率/%Mortality1齡幼蟲 First instar larva捕食數(shù)量/頭Predacious number獵物死亡率/%Mortality2齡幼蟲 Second instar larva捕食數(shù)量/頭Predacious number獵物死亡率/%Mortality11.0100.00 aA1.0100.00 aA1.0100.00 aA33.0100.00 aA3.0100.00 aA1.037.04 bB54.691.11 bA5.0100.00 aA1.531.11 bcBC106.665.56 cB7.070.00 bB3.234.44 bcBC156.845.19 dC7.247.41 cC3.423.70 cdBC207.235.56 eC7.436.67 dD3.818.33 dCCK-0 fD-0 eE-0 eD

圖1 劍毛帕厲螨對各蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊捕食量Fig.1 Predacious numbers of Bradysia odoriphaga at different stages by Stratiolaelaps scimitus

2.1.2 劍毛帕厲螨對不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊的尋找效應

根據(jù)功能反應參數(shù)a、Th計算劍毛帕厲螨對不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊的尋找效應(S), 如圖2可知, 劍毛帕厲螨對這幾種蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊的尋找效應都隨獵物密度的增加而降低。

表2劍毛帕厲螨對不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊的功能反應模型及參數(shù)

Table2EquationandparametersofpredatoryfunctionalresponseofStratiolaelapsscimitustoBradysiaodoriphagaatdifferentstages

獵物蟲態(tài)Stage of prey獵物密度DensityNa (Mean±SD)功能反應模型Functional response equationaTh1/Th卵Egg1齡幼蟲First instar larva2齡幼蟲Second instar larva11±0.2133±0.2154.6±0.22106.6±0.22156.8±0.29207.2±0.2911±0.2133±0.3055±0.26107±0.30157.2±0.20207.4±0.2211±0.2131±0.2151.5±0.17103.2±0.33153.4±0.31203.8±0.36Na=1.084 1N/(1+0.067 5N)χ2=0.753 81.084 10.062 316.05Na=1.073 5N/(1+0.057 2N)χ2=1.118 11.073 50.053 318.76Na=1.317 3N/(1+0.484 8N)χ2=1.890 61.317 00.3682.72

圖2 劍毛帕厲螨對不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊的尋找效應Fig.2 Searching efficiency of Stratiolaelaps scimitus for Bradysia odoriphaga at different stages

2.2 劍毛帕厲螨對不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊在24 h內(nèi)的捕食速率測定

2.2.1 劍毛帕厲螨對不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊24 h內(nèi)不同時段的捕食結(jié)果

劍毛帕厲螨在24 h內(nèi)不同時段對不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊的捕食結(jié)果見表3, 可以看出,不同時間段之間的捕食量差異比較大,通過表內(nèi)數(shù)據(jù)計算得出劍毛帕厲螨成螨對韭菜遲眼蕈蚊卵捕食量的模型為Na=20/(1+e-0.091 02t+2.362 6), 對1齡幼蟲捕食量的模型為Na=20/(1+e-0.083 9t+2.180 3), 對2齡幼蟲捕食量的模型為Na=20/(1+e-0.117 1t+4.082 5), 式中Na為起始時間第i小時的累計捕食量,t為第i小時,k為20。

表3劍毛帕厲螨24h內(nèi)對不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊的捕食量

Table3PredaciousnumbersofBradysiaodoriphagaatdifferentstagesbyStratiolaelapsscimitusin24hours

時間/hTime卵 EggNa(Mean±SD)ln(k-Na)/Na1齡幼蟲 First instar larvaNa(Mean±SD)ln(k-Na)/Na2齡幼蟲 Second instar larvaNa(Mean±SD)ln(k-Na)/Na1(0.9±0.23)eD3.06(1.2±0.13)eE2.75(0.2±0.13)dD4.603(2.5±0.27)dC1.95(2.8±0.25)dD1.82(0.4±0.16)dD3.896(4.2±0.42)cB1.32(4.3±0.30)cC1.30(1.4±0.16)cC2.5912(6.3±0.43)bA0.78(6.6±0.27)bB0.71(1.7±0.26)cC2.3818(6.8±0.45)abA0.66(7.1±0.28)aAB0.60(2.5±0.22)bB1.9524(7.2±0.29)aA0.58(7.4±0.22)aA0.53(3.4±0.31)aA1.59

2.2.2 劍毛帕厲螨24 h內(nèi)對不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊的捕食速率

劍毛帕厲螨24 h內(nèi)對不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊的捕食速率結(jié)果見表4, 對卵和1齡幼蟲的捕食量和捕食速率變化規(guī)律大體相同,都是在0～3 h時間段捕食量最大, 捕食速率也最高;6～12 h時間段捕食量次之,應該是捕食螨在這個時段再次饑餓引起。而對2齡幼蟲在0～3 h捕食量和速率都較低,最高捕食量和速率是出現(xiàn)在較晚的3～6 h這個時間段。2齡幼蟲和1齡幼蟲相比,總體被捕食量較少,但是在后期,2齡幼蟲被捕食量和速率大于1齡幼蟲。

表4劍毛帕厲螨24h內(nèi)對不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊的捕食速率

Table4PredaciousrateofBradysiaodoriphagaatdifferentstagesbyStratiolaelapsscimitusin24hours

時間/hTime卵 EggNa(Mean±SD)V1齡幼蟲 First instar larvaNa(Mean±SD)V2齡幼蟲 Second instar larvaNa(Mean±SD)V0～32.5±0.270.8302.8±0.250.930.4±0.160.133～61.7±0.340.5701.5±0.220.501±00.336～122.1±0.230.3502.3±0.150.380.3±0.210.0512～180.5±0.170.0830.5±0.170.080.8±0.200.1318～240.4±0.160.0670.3±0.150.050.9±0.280.15

3 討論

本試驗表明：劍毛帕厲螨對韭菜遲眼蕈蚊具有捕食能力, 功能反應符合Holling Ⅱ型方程, 劍毛帕厲螨的捕食量隨韭菜遲眼蕈蚊密度的增加而增大, 當獵物密度達到10～15頭時, 捕食量增大速率開始變緩, 對不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊的捕食能力大小為:1齡幼蟲>卵>2齡幼蟲。

天敵對害蟲種群的尋找效應是捕食者在捕食過程中對寄主攻擊的一種行為特征, 尋找效應的高低不僅關(guān)系到對害蟲種群的抑制作用的大小, 而且關(guān)系到天敵自身種群在自然界的繁盛程度[11]。劍毛帕厲螨對韭菜遲眼蕈蚊卵和1、2齡幼蟲的尋找效應都隨獵物密度的增加而降低, 而受自身密度的影響有待于進一步研究。

研究劍毛帕厲螨在室溫下24 h內(nèi)對韭菜遲眼蕈蚊的捕食速率, 對卵和1齡幼蟲捕食速率最快是第一個時間段(0～3 h), 而對2齡幼蟲捕食速率最快則是第二個時間段(3～6 h), 可能是因為2齡幼蟲表皮較厚, 捕食難度大, 也可進一步解釋對2齡幼蟲捕食數(shù)量較少這個現(xiàn)象。

研究捕食螨對韭菜遲眼蕈蚊的捕食功能對利用天敵防治該害蟲具有重要意義, 雖然現(xiàn)階段只是在實驗室證明了具有捕食功能, 但這是田間自然環(huán)境下廣泛利用的基礎。本試驗未對劍毛帕厲螨自身干擾反應和在不同溫度下的捕食能力進行研究, 另外, 在自然條件下, 環(huán)境因子的影響也比較復雜, 因此建議繼續(xù)在改變其他環(huán)境因子的條件下進行深入研究, 以期提供防治韭菜遲眼蕈蚊的有效方法。