黃瑪草蛉對兩種蚜蟲的捕食效能

周 娟，生惠宇，李子園，關(guān)迎雪，陳科偉,2*

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，廣州 501640；2.廣東省生物農(nóng)藥創(chuàng)制與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 501640)

草蛉是一類被廣泛應(yīng)用于害蟲生物防治的捕食性天敵，其幼蟲對許多農(nóng)林重要害蟲，如蚜蟲(趙琴等，2008；孫麗娟等，2013；唐良德等，2017)、粉蚧、粉虱、木虱等均有良好的控制作用(Zeleny, 1969; Lamunyon and Adams, 1987; Albyquerqueetal., 1997; Booetal., 1998; Tauberetal., 2000)。黃瑪草蛉Malladabasalis(Walker)，屬脈翅目Neuroptera扁翅亞目Planipennia褐蛉總科Hemerobioidea草蛉科Chrysopidae，主要分布于中國南方及臺灣地區(qū)(Chengetal., 2009)，其幼蟲對螺旋粉虱AleurodicusdispersusRussell、埃及吹綿蚧Iceryaaegyptiaca(Douglas)、柑桔粉蚧Planococcuscitri(Risso)、米蛾Corcyracephalonica(Stainton)卵等害蟲均有較強(qiáng)的捕食作用，顯示出良好的應(yīng)用前景(李志剛等，2011；李水泉等，2012；葉靜文等，2012;2013)。

甘藍(lán)蚜Brevicorynebrassicae(L.)與玉米蚜Rhopalosiphummaidis(Fitch)分別是我國十字花科蔬菜以及禾谷類作物的重要害蟲，兩者在我國許多地區(qū)均有大量發(fā)生(黃毅，2014；張世澤等，2015；鄭竹勝等，2015；林作曉和陸露，2016)。有關(guān)黃瑪草蛉對甘藍(lán)蚜以及玉米蚜的控制作用目前尚未見相關(guān)報道，本研究通過觀察黃瑪草蛉2齡、3齡幼蟲對甘藍(lán)蚜與玉米蚜的捕食功能反應(yīng)，建立相關(guān)數(shù)學(xué)模型，分析其對甘藍(lán)蚜和玉米蚜的控制能力，以期為進(jìn)一步利用黃瑪草蛉控制這兩種蚜蟲提供相應(yīng)的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

黃瑪草蛉Malladabasalis(Walker)：由廣東省生物資源應(yīng)用研究所提供，在室內(nèi)以米蛾Corcyracephalonica(Stainton)卵喂養(yǎng)建立穩(wěn)定種群，選取2齡與3齡幼蟲進(jìn)行試驗(yàn)。

甘藍(lán)蚜Brevicorynebrassicae(L.)與玉米蚜Rhopalosiphummaidis(Fitch)：分別采自華南農(nóng)業(yè)大學(xué)校本部試驗(yàn)農(nóng)場甘藍(lán)與甜玉米，選取個體大小一致的無翅成蚜供試。

環(huán)境條件：溫度26±1℃，相對濕度60%～70%，光周期16 L ∶8 D。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1黃瑪草蛉2齡幼蟲對甘藍(lán)蚜及玉米蚜的捕食作用

供試黃瑪草蛉蟲態(tài)為2齡幼蟲，試驗(yàn)前進(jìn)行24 h饑餓處理。供試獵物分別為甘藍(lán)蚜與玉米蚜成蟲，兩種蚜蟲的密度均設(shè)置為10頭/皿、20頭/皿、30頭/皿、40頭/皿、50頭/皿、60頭/皿、80頭/皿共7個梯度水平，塑料培養(yǎng)皿規(guī)格為直徑9 cm。在培養(yǎng)皿中央放入直徑4 cm的圓形菜心葉片或甜玉米葉片，葉片邊緣放置濕潤棉球。將1頭黃瑪草蛉2齡幼蟲與相應(yīng)種類及密度的蚜蟲移入同一培養(yǎng)皿，然后用保鮮膜封口，在膜上用昆蟲針扎適量透氣孔。24 h后觀察記錄各培養(yǎng)皿中殘存的蚜蟲數(shù)量。各處理均重復(fù)5次。

1.2.2黃瑪草蛉3齡幼蟲對甘藍(lán)蚜及玉米蚜的捕食作用

供試黃瑪草蛉蟲態(tài)為3齡幼蟲，試驗(yàn)前進(jìn)行24 h饑餓處理。供試獵物分別為甘藍(lán)蚜與玉米蚜成蟲，兩種蚜蟲的密度均設(shè)置為20頭/皿、30頭/皿、40頭/皿、60頭/皿、80頭/皿、100頭/皿、120頭/皿共7個梯度水平。其他同1.2.1。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SAS 9.1軟件中NLIN語句進(jìn)行Holling Ⅱ模型方程N(yùn)a=a×T×N/(1+a×Th×N)擬合，其中，Na為被捕食的獵物數(shù)量(頭)，N為初始獵物數(shù)量(頭)，a為黃瑪草蛉幼蟲的瞬間攻擊率，T為試驗(yàn)觀察時間(本試驗(yàn)中T=1 d)，Th為黃瑪草蛉幼蟲處置獵物的時間(d)。當(dāng)獵物密度N趨近于無窮時，1/N趨近于0，從而得到理論最大日捕食量Namax=1/Th。采用Reg語句擬合天敵尋找效應(yīng)與獵物密度之間的線性模型S=a/(1+a×Th×N)，式中S為尋找效應(yīng)，a為攻擊系數(shù)(即瞬時攻擊率)。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃瑪草蛉對甘藍(lán)蚜以及玉米蚜的捕食功能反應(yīng)

黃瑪草蛉2齡與3齡幼蟲的捕食量均隨蚜蟲密度的增加而增加，在低密度時捕食量增速較快，而在高密度時捕食量增速趨于平緩。黃瑪草蛉2齡與3齡幼蟲的捕食量與獵物密度間的關(guān)系均可用Holling Ⅱ方程來擬合。黃瑪草蛉2齡與3齡幼蟲對玉米蚜的捕食功能反應(yīng)方程分別為Na=0.5893×N/(1+0.0049×N)、Na=0.8269×N/(1+0.0030×N)，瞬時攻擊率a分別為0.5893與0.8269，最大理論日捕食量分別為120.48頭、185.18頭；黃瑪草蛉2齡與3齡幼蟲對甘藍(lán)蚜的捕食功能反應(yīng)方程分別為Na=0.4940×N/(1+0.0082×N)、Na=0.6834×N/(1+0.0079×N)，瞬時攻擊率a分別為0.4940與0.6834，最大理論日捕食量分別為60.6頭、86.95頭，相應(yīng)的瞬時攻擊率與最大理論日捕食量均低于玉米蚜(表1)。

從黃瑪草蛉2齡幼蟲與3齡幼蟲的捕食效能來看，黃瑪草蛉3齡幼蟲對玉米蚜和甘藍(lán)蚜的攻擊效率與捕食量均明顯高于其2齡幼蟲。如黃瑪草蛉3齡幼蟲對玉米蚜的瞬時攻擊率為0.8269，最大理論日捕食量185.18頭，均明顯高于2齡幼蟲的0.5893頭與120.48頭，對甘藍(lán)蚜的捕食情況也呈現(xiàn)出類似的趨勢(圖1，表1)。

圖1 黃瑪草蛉2齡幼蟲(A)、3齡幼蟲(B)對玉米蚜以及甘藍(lán)蚜的捕食功能曲線Fig.1 Fitting curve about the functional response of the 2nd (A) and 3rd instar (B) larvae of Mallada basalis to Brevicoryne brassicae and Rhopalosiphum maidis注：圖中曲線是由Holling Ⅱ模型方程進(jìn)行擬合得到的，圓點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)中黃瑪草蛉對2種蚜蟲的實(shí)際捕食量。Note: Curves were fitted with Holling Ⅱ function response equation, dots were the quantity of aphid consumed by the 2nd instar larvae of Mallada basalis.

表1 黃瑪草蛉幼蟲對玉米蚜及甘藍(lán)蚜的捕食功能反應(yīng)參數(shù)

2.2 黃瑪草蛉對甘藍(lán)蚜以及玉米蚜的尋找效應(yīng)

黃瑪草蛉2齡與3齡幼蟲對不同密度玉米蚜及甘藍(lán)蚜的尋找效應(yīng)結(jié)果(圖2)，可以看出，隨著獵物密度的增長，黃瑪草蛉幼蟲對兩種獵物的尋找效應(yīng)也逐漸減弱。比較不同齡期黃瑪草蛉幼蟲對應(yīng)的回歸方程系數(shù)可知，在相同獵物密度下，黃瑪草蛉2齡與3齡幼蟲對玉米蚜的尋找效應(yīng)均大于甘藍(lán)蚜，獵物種類相同的情況下，黃瑪草蛉3齡幼蟲對玉米蚜與甘藍(lán)蚜的尋找效應(yīng)均大于2齡幼蟲。

圖2 黃瑪草蛉2齡幼蟲(A)、3齡幼蟲(B)對玉米蚜以及甘藍(lán)蚜的尋找效應(yīng)Fig.2 Searching efficiency of the 2nd (A) and 3rd instar (B) larvae of Mallada basalis to Brevicoryne brassicae and Rhopalosiphum maidis

3 結(jié)論與討論

草蛉作為重要的捕食性天敵昆蟲，對蚜蟲的捕食功能反應(yīng)已有了相關(guān)研究，Mushtao & Khan(2010)研究了普通草蛉Chrysoperlacarnea對甘藍(lán)蚜的捕食功能反應(yīng)，結(jié)果表明，普通草蛉2齡與3齡幼蟲對甘藍(lán)蚜成蟲的瞬間攻擊率(a)分別為2.15與2.40，處理時間(Th)分別為0.84 d、0.74 d。本研究結(jié)果中，黃瑪草蛉2齡與3齡幼蟲對甘藍(lán)蚜成蟲的瞬間攻擊率分別為0.494與0.6834，處理時間分別為0.0165 d、0.0115 d，黃瑪草蛉的瞬時攻擊率低于普通草蛉，但處理獵物的時間較短。天敵對害蟲作用的評價，一般采用天敵瞬間攻擊率與處理時間之比，a/Th值越大，天敵對害蟲的控制作用越強(qiáng)(湯方等，2008)。本研究中黃瑪草蛉2齡與3齡幼蟲對甘藍(lán)蚜成蟲的a/Th值分別為29.93與59.42，Mushtao & Khan(2010)研究中，普通草蛉對2齡、3齡幼蟲對甘藍(lán)蚜成蟲的a/Th值分別為2.559與3.24。表明黃瑪草蛉相較于普通草蛉對甘藍(lán)蚜具有更好的控制作用。

瓢蟲是另外一種對蚜蟲具有較強(qiáng)捕食作用的天敵昆蟲，分析比對黃瑪草蛉與瓢蟲對相同獵物的捕食能力，對選用適宜的天敵進(jìn)行生物防治以及開展不同類群天敵間的競爭作用有一定的參考價值。張世澤等(2005)報道龜紋瓢蟲Propyleajaponica雌成蟲對玉米蚜的最大日捕食量為87.3頭，雄成蟲對玉米蚜的最大日捕食量為93.4頭；林志偉等(1999)研究了異色瓢蟲成蟲對玉米蚜的捕食功能，結(jié)果表明異色瓢蟲成蟲對玉米蚜的理論最大日捕食量為312.5頭。本實(shí)驗(yàn)中，黃瑪草蛉2齡與3齡幼蟲對玉米蚜的理論日最大捕食量分別為120.48頭、185.18頭，說明黃瑪草蛉2齡、3齡幼蟲對玉米蚜的控制作用均強(qiáng)于龜紋瓢蟲雌、雄成蟲，但弱于異色瓢蟲成蟲。

利用天敵昆蟲對害蟲進(jìn)行生物防治是一種經(jīng)濟(jì)有效的措施。本文僅報道了在實(shí)驗(yàn)室條件下，黃瑪草蛉對玉米蚜及甘藍(lán)蚜的捕食作用的初步研究結(jié)果，而在自然條件下，應(yīng)考慮到獵物密度、氣候條件、其他天敵昆蟲競爭等因素，以便為構(gòu)建害蟲的綜合防控技術(shù)體系提供更為充分的科學(xué)依據(jù)。