遼寧省柞蠶蟻害現(xiàn)狀調(diào)查評估

劉洪麗,牛雄雷,王立石,李江巖,陳有嗣,劉鐵成,楊金琛

(遼寧省蠶業(yè)科學研究所,遼寧 鳳城 118100)

柞蠶人工放養(yǎng)在野外柞園,從蠶卵孵化出小蠶到柞蠶吐絲營繭,歷時約60 d,期間柞蠶經(jīng)常會遭受各種敵害的侵襲,其中就包括害蠶螞蟻[1]。害蠶螞蟻通常是指在柞園內(nèi)或附近筑巢,以成蟲叮咬、取食柞蠶幼蟲的蟻類,是危害柞蠶的重要捕食性害蟲,其種類多,分布廣,在全國各柞蠶產(chǎn)區(qū)均有發(fā)生,嚴重影響柞蠶生產(chǎn)和柞園利用[2]。在放養(yǎng)柞蠶期間,使用防治藥劑對柞園害蠶螞蟻進行防治是一項必不可少的柞蠶保護措施。當前,柞園中防治害蠶螞蟻施用殺蟲粉劑,用藥量大,用藥方式粗放,不顧及對其它非靶標生物的影響,施藥人員農(nóng)藥中毒風險高,不符合當前提倡的產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展方向,其防治方法亟待改進[3]。因而,調(diào)查當前柞園中害蠶螞蟻的生物學特性、危害情況,評估害蠶螞蟻對柞蠶生產(chǎn)造成的經(jīng)濟損失,進而為研究害蠶螞蟻的防控新方法提供依據(jù)十分必要。

1 調(diào)查與方法

1.1 設備器材

小鐵鏟、鑷子、軟毛刷、放大鏡、SMZ161型體視顯微鏡、樣方框、GPS定位儀、塑料箱、沙子(滅菌)、滑石粉。

1.2 調(diào)查內(nèi)容

1.2.1 野外調(diào)查

于發(fā)生柞蠶蟻害的柞園選取樣地,在其內(nèi)五點式設置5個樣方,各樣方間距10 m,用 GPS定位儀進行定位以方便研究記錄。將1 m見方的樣方框置于地表,用短木樁略微支起避免干擾螞蟻的活動,每個樣方由地表樣、土壤樣構(gòu)成。樣方選定后先仔細清查地表層螞蟻個體數(shù)量和蟻巢,并注意觀察螞蟻的活動情況及蟻巢的外部形態(tài)特征。之后每隔3 min觀察、統(tǒng)計并采集樣方框內(nèi)的螞蟻,采集時用鑷子直接夾起投入裝有75%乙醇的小瓶中,總計調(diào)查記錄30 min。地表層檢查完畢后,用小手鎬挖掘土壤層,挖掘深度50 cm左右,清查、采集蟻巢中螞蟻。對采集到的害蠶螞蟻用體視顯微鏡進行形態(tài)特征觀察并依據(jù)參考文獻分類以確定其種類。

1.2.2 室內(nèi)觀察

蟻后收集帶回室內(nèi)飼養(yǎng)。室內(nèi)采用沙質(zhì)人工蟻巢飼養(yǎng),飼喂食物包括熟雞蛋、面包、黃粉蟲、葡萄、沙糖桔等,用喂水器供給飲水。注意保持塑料箱內(nèi)的濕度,可適量噴霧補水。每天觀察記錄螞蟻的取食、活動等情況[4～5]。

1.2.3 柞園害蠶螞蟻對柞蠶的危害評估

在遼寧省柞蠶主產(chǎn)區(qū)鳳城、寬甸、岫巖等地進行隨機抽樣調(diào)查。首先通過農(nóng)戶了解其管理的柞園中柞蠶放養(yǎng)量、柞園面積、有無害蠶螞蟻等情況,然后在柞園內(nèi)搜索蟻巢調(diào)查螞蟻種類,根據(jù)蟻巢大小以蟻巢周圍 5～15 m范圍內(nèi)定為蟻害區(qū)域,調(diào)查統(tǒng)計蟻害發(fā)生面積、害蠶螞蟻對柞蠶的危害情況。最后根據(jù)各地調(diào)查情況,參照文獻評估蟻害造成的柞蠶繭經(jīng)濟損失[6～7]。

2 結(jié)果與分析

2.1 遼寧省柞園害蠶螞蟻的危害現(xiàn)狀

調(diào)查結(jié)果表明,害蠶螞蟻是柞園常見害蟲,對各齡柞蠶均能為害,1～3齡柞蠶受害更嚴重。害蠶螞蟻在柞園中一般呈零星或局部發(fā)生;少數(shù)是大面積連片發(fā)生,個別危害十分嚴重導致不能放養(yǎng)柞蠶。當前,遼寧省柞園內(nèi)害蠶螞蟻主要有黑褐草蟻、血紅林蟻、小黃家蟻及黑草蟻等4種。上述螞蟻,已有學者研究報道,但偏重于形態(tài)特征方面描述。為方便蠶業(yè)人員參考,結(jié)合本次調(diào)查研究對4種螞蟻的形態(tài)特征、生活史、生物學習性及其對柞蠶的危害情況簡述如下:

2.1.1 黑褐草蟻(LasiusnigerL.)

形態(tài)特征:工蟻體栗褐色,具光澤,頭及胸部體色略淡,腹部體色較深。體表被有稀疏淺黃色直立毛。頭部正面觀為三角形,復眼在頭側(cè)方的中線之上。腹部粗大呈長卵狀。卵乳白色,表面光滑呈橢圓形,近孵化時呈半透明白色。

生活史:黑褐草蟻在鳳城地區(qū)1年1代,以成蟲越冬。翌年4月上旬工蟻出土活動,下旬蟻后開始產(chǎn)卵,5月上旬至7月中旬幼蟲與蛹并存,6月中旬蛹開始羽化為成蟲。9月氣溫下降,活動減弱,逐漸潛入巢內(nèi)越冬。

生活習性:黑褐草蟻棲息場所與食物源有關,溫暖、多濕的柞園較多發(fā)生。巢在多年生枯老柞樹根及石板下,穴口處常有細小土粒堆積。冬季,巢穴周圍常常有該蟻排泄的黑色油狀物。巢內(nèi)工蟻數(shù)眾多,具有較強攻擊性。除食害柞蠶外,還喜柞樹汁液和櫟大蚜分泌物,糖蜜、小昆蟲。室內(nèi)飼養(yǎng)發(fā)現(xiàn),亦喜食熟蛋黃。工蟻以巢為中心活動,范圍距巢10～20 m。在近巢處來來往往呈一條條隊列,遇到食物一擁而上。在蟻巢集中的地方可聞到較為強烈的此蟻特有的氣味。室內(nèi)飼養(yǎng)初期,蟻群每當受到刺激后會噴射大量刺激性氣味液體。

黑褐草蟻對柞蠶的危害:此蟻分布于省內(nèi)各蠶區(qū),以鳳城、寬甸、岫巖、蓋州、海城、遼陽為多。各齡柞蠶均受其為害,害蠶嚴重。該蟻邊爬行邊捕食,爬到柞樹上遇到柞蠶,群起圍攻,用上顎咬死柞蠶或?qū)⑿Q咬落在地,拖到巢內(nèi)嚼碎食用。

2.1.2 血紅林蟻(FormicasanguineaLatreille)

形態(tài)特征:工蟻體暗紅褐色,無光澤。頭部略帶暗褐色,胸和足淺紅色,腹部褐色。體被絲狀黃白色柔毛及散生稀疏短細毛,腹部較多。胸部較窄,腹部長寬相等、扁平。雌蟻頭及胸部紅褐色,足淡黃色,腹部暗黃色。

生活史:在遼寧鳳城地區(qū)1年2代。以成蟲越冬。4月下旬出土活動,5月上旬出巢蟻量逐漸增加,雌蟻此期開始產(chǎn)卵,由卵至成蟲經(jīng)歷約44 d。各蟲態(tài)發(fā)育歷期與溫度關系十分密切,溫度高則發(fā)育快,溫度低則發(fā)育慢。10月隨著氣溫逐漸降低,逐漸潛土越冬。

生活習性:巢穴一般筑在背風向陽、土壤潮濕的柞樹墩下,在地表外突出形成圓錐形蟻冢。蟻巢由斷枝枯葉及小土團筑成,巢內(nèi)工蟻多時可達數(shù)千頭以上。氣溫升到15℃以上時開始出土活動,22℃以上,便成群外出覓食。其活動范圍大致以巢為中心,呈放射狀四散活動,半徑不超過20 m。其食性較廣屬食性雜昆蟲,主要取食昆蟲尸體、蚜蟲蜜露、鱗翅目幼蟲、植物花朵分泌物等。唐覺等(1995年)記載道血紅林蟻是一種攻擊性很強的蟻類。我們在室內(nèi)飼養(yǎng)過程也觀察到凡投喂食物添水時,蟻群一旦覺察到有外來入侵者,即刻噴射大量刺激性液體,同時半直立舉起前足朝向入侵者方向,其強攻擊性盡現(xiàn)。此外,蟻群常常用土將飼養(yǎng)時投入的食物、喂水器具等全部掩埋起來。

血紅林蟻對柞蠶的危害:此蟻在鳳城、寬甸、岫巖等地多發(fā)。此蟻攻擊柞蠶時主要咬住蠶的腹部環(huán)節(jié)處,吸食體液,蠶被咬后上下抽動滾落地下,螞蟻拖回尸體作為食料。

2.1.3 小黃家蟻(MonomoriumpharaonisL.)

形態(tài)特征:工蟻體橙黃色、淺黃褐色。后腹部體色較深、背面有暗黑斑,腹部光亮。頭呈長方形,復眼在頭的兩側(cè)偏上,觸角較長。腹部橢圓形。雌蟻腹部后部明顯變暗,復眼與胸部較工蟻大。

生物學習性:此蟻平均完成一代需要40 d。其對溫度反應較敏感,在溫度低于7℃時不活動。歐陽際群(1986)報道該蟻不耐饑餓,缺乏食物和水時,經(jīng)4晝夜后有一半螞蟻死亡,而第五晝夜時僅有個別活動蟻。喜歡取食香甜食物及雞蛋、肉皮、昆蟲等動物蛋白。孫明雅等(1986)報道在廣西桂南松林中可見該蟻取食馬尾松毛蟲蛹。在世界范圍的危害也較普遍而嚴重,在國內(nèi)已成為室內(nèi)最主要的居室害蟲之一。

小黃家蟻對柞蠶的危害:以寬甸、鳳城、岫巖分布為最多。此蟻因體型較小常食害1～2齡柞蠶,尤其剛孵化出卵殼的蟻蠶受害嚴重,受害重時可導致蟻蠶全部損失。大蠶受害輕,5齡柞蠶則不受害。

2.1.4 黑草蟻(LasiusfuliginosusLatreille)

形態(tài)特征:工蟻體黑褐色至黑色,體被稀而散生的直立毛,表面光滑有光澤。頭心臟形。觸角色較淺,柄節(jié)長達頭頂;前胸后部直立毛稀疏,中胸背中央直立毛少量;胸部較長而腹部較短。腹柄結(jié)前凸后平呈楔形。黑草蟻與黑褐草蟻均屬草蟻屬,體長大小雖略有區(qū)別但仍易混淆,兩者的主要區(qū)別在于黑褐草蟻前足脛節(jié)和觸角的柄節(jié)有豐富的半直立毛;而黑草蟻前足脛節(jié)和觸角的柄節(jié)散生稀疏直立粗毛,并且觸角柄節(jié)長剛伸到頭頂,復眼著生在頭側(cè)方的中線上、大。

生物學習性:黑草蟻在大樹基部筑巢,工蟻通常爬上灌木取食蚜蟲分泌的蜜露。視群體發(fā)育進度而自5～10月分群,其時期不規(guī)則?？扇∈持参锓N子、小昆蟲和蚜蟲蜜露等,食性較雜。

黑草蟻對柞蠶的危害:在蓋州、海城、鳳城、岫巖等地發(fā)生。其分布面積及發(fā)生量較小,但可嚴重危害柞蠶,各齡期柞蠶均受其為害。

2.2 柞園害蠶螞蟻對柞蠶的危害評估

2.2.1 危害評估

調(diào)查表明,黑褐草蟻、血紅林蟻、黑草蟻3種螞蟻可危害1～5齡柞蠶,一旦害蠶螞蟻發(fā)現(xiàn)柞蠶并上樹叮咬取食,基本上經(jīng)過一段時間后放養(yǎng)在樹上的柞蠶就會損失殆盡。而時間的長短取決于被咬食柞蠶的個體大小、數(shù)量及螞蟻的數(shù)量。小家黃蟻因其個體小所以對剛孵化出的蟻蠶危害十分嚴重,特別是對秋柞蠶的危害尤為嚴重,由于秋柞蠶的放養(yǎng)形式為雌蛾將卵產(chǎn)在紙上,在卵孵化出蟻蠶的前1 d下午,將卵紙浸入消毒藥液中進行卵面消毒,之后待卵紙半干時將其撕成條狀,卵面朝下固定在柞枝上,可防止日曬雨淋。第2天清晨蟻蠶咬食卵殼孵化鉆出四散爬上柞葉取食。因此,小黃家蟻往往守在卵紙上將整個紙面的蟻蠶全部咬食搬回巢中。第2天巡視柞園時只見卵紙上殘存的卵殼而附近柞枝上不見柞蠶,蠶農(nóng)形象的稱為“堵蟻(蠶)子”。

害蠶螞蟻發(fā)生的種類中,以黑褐草蟻發(fā)生面積最廣,且每個蟻巢活動工蟻往往成千上萬,對柞蠶的危害程度最重;其次為血紅林蟻,其發(fā)生面積亦廣、每個蟻巢活動工蟻數(shù)量巨大,對柞蠶的危害程度亦重;小黃家蟻,其發(fā)生面積較廣、危害程度較重;黑草蟻,發(fā)生面積較小因而其危害程度相對較輕。因此,可以認定黑褐草蟻與血紅林蟻是柞園害蠶螞蟻優(yōu)勢種。

表1表明,害蠶螞蟻危害面積占調(diào)查面積的比例,優(yōu)勢種黑褐草蟻和血紅林蟻合計最高為13.5%,小黃家蟻、黑草蟻合計最高為6.6%,4種害蠶螞蟻在柞園的發(fā)生面積占調(diào)查面積的19.7%。

表1 害蠶螞蟻對柞蠶危害情況調(diào)查

2.2.2 柞蠶蟻害經(jīng)濟損失估算

害蠶螞蟻對柞蠶的主要危害是叮咬捕食致死柞蠶,即柞蠶不能完成幼蟲期生長發(fā)育營繭化蛹。因此,如圖1所示,害蠶螞蟻導致的直接經(jīng)濟損失主要部分就是柞蠶繭減產(chǎn)以及害蠶螞蟻的防治費用。直接經(jīng)濟損失為柞蠶繭經(jīng)濟損失量:柞園放養(yǎng)面積×害蠶螞蟻發(fā)生面積百分比×單位面積產(chǎn)繭量×柞蠶蟻害損失率×柞蠶繭市場平均價;間接經(jīng)濟損失為防治費用:防治藥劑費+防治人工費。

根據(jù)表2中數(shù)據(jù),柞蠶繭經(jīng)濟損失量估算為:遼寧省放養(yǎng)柞蠶的柞園面積在2011～2017年為48.67～46.67×104hm2,其余年份一直穩(wěn)定在53.33×104hm2[8～9];調(diào)查結(jié)果表明害蠶螞蟻危害面積占比為19.7%;柞蠶繭產(chǎn)量受自然條件影響較大,單位面積柞園產(chǎn)繭量平均值103.44 kg/hm2;柞蠶繭市場均價為37.8元/kg;在科學研究中試驗處理小區(qū)放養(yǎng)條件下,通常柞蠶由蠶卵孵化直到吐絲營繭其收蟻結(jié)繭率為45%,在農(nóng)戶大面積放養(yǎng)柞蠶時,其收蟻結(jié)繭率僅為30%,即多達55%～70%的柞蠶自孵化后因風吹雨打陽光暴曬、各種病蟲敵害侵襲而損失不能營繭根據(jù)調(diào)查情況因害蠶螞蟻危害導致的柞蠶繭損失率為10%～20%[1、10];則因害蠶螞蟻造成的柞蠶繭經(jīng)濟損失為 53.33×104×19.7%×103.44×10%～20%×37.8≈4 107.9～8 215.8(萬元)。農(nóng)戶主要采取撒施滅蟻粉防治害蠶螞蟻,每年投入的防治費用為:據(jù)遼寧鳳凰蠶藥廠提供的防治藥劑銷售數(shù)據(jù),近5年年均施藥量33 550 kg,藥劑單價為18元/kg;按照遼寧省10萬把(柞蠶放養(yǎng)量計算單位,1把即1人的放養(yǎng)量,所需柞園面積 4～6 hm2)放養(yǎng)量計算,其中至少有1萬把柞園需要進行防治,所需人工因害蠶螞蟻發(fā)生程度不同而異,輕則施藥1次即可,重則施藥多次,平均每把柞園所需人工最低以1個人工計算,人工費用平均為80元。則防治費用最低值為:防治藥劑費+防治人工費=(33 550×18)+(1×80×10 000)=140.39(萬元)。綜上,柞蠶蟻害經(jīng)濟損失估算值為4 248.3萬～8 356.2萬元。

表2 2014～2018年遼寧省柞蠶生產(chǎn)情況統(tǒng)計

3 討論

3.1 害蠶螞蟻種類

對柞園害蠶螞蟻的研究主要集中在上世紀九十年代。谷?恒生等(1988)對吉林省柞園螞蟻的發(fā)生情況及其生活習性進行了觀察研究,初步鑒定6種害蠶螞蟻:黃墩蟻[Lasiusflavus(Fabricius)]、黑蟻[Lasiusniger(L.)]、紅林蟻(FormicarufaL.)、血紅蟻(FormicasanguineLatreille)、大黑蟻(CamponotusjaponicusMayr)、紅蟻(Myrmica rugindisNylander)[11]。張其蘇等(1992)在遼寧省各蠶區(qū)進行調(diào)查發(fā)現(xiàn)6種螞蟻為害柞蠶,定名其中主要4種:小黑油蟻(LasiusnigerL.),又名普通黑蟻;紅螞蟻(FormicasanguineaLatreille),又名血紅蟻;小褐蟻(MonomoriumpharaonisL.),又名小黃家蟻、法老蟻;大黑油蟻(Lasiusfuligino-susLatr.),又名大黑蟻[2]。唐覺等(1995)記述危害柞蠶的螞蟻有7種:黃墩蟻(Lasiusflavus)、黑褐草蟻(Lasiusniger)、紅褐林蟻(Formicarufa)、血紅林蟻(Formicasanguinea)、絲光林蟻(Formica fusca)、日本弓背蟻(Camponotusjaponicus)、縐結(jié)紅蟻(Myrmicaruginodis)[12]。對比幾位研究者的結(jié)果發(fā)現(xiàn)一些害蠶螞蟻的中文各異但學名相同,為避免混淆,應參照《中國經(jīng)濟昆蟲志》,將以上柞園害蠶螞蟻的名稱統(tǒng)一為:小黃家蟻(MonomoriumpharaonisL.)、黑草蟻(LasiusfuliginosusLatr.)、黃墩蟻[Lasiusflavus(Fabricius)]、黑褐草蟻(Lasiusniger)、紅褐林蟻(Formicarufa)、血紅林蟻(Formicasanguinea)、絲光林蟻(Formicafusca)、日本弓背蟻(Camponotusjaponicus)、縐結(jié)紅蟻(Myrmicaruginodis)。本文所述螞蟻種類即為統(tǒng)一后名稱。

3.2 柞蠶蟻害評估

通常有害生物所造成的損失,分為直接損失:產(chǎn)品產(chǎn)量減少、品質(zhì)降低、防治費用支出等方面和間接損失:對生態(tài)環(huán)境的不良影響、生產(chǎn)加工及貿(mào)易等方面費用的增加。由于柞園害蠶螞蟻所造成損失的主要部分是咬食柞蠶致其死亡不能完成生長發(fā)育周期使柞蠶繭減產(chǎn)影響農(nóng)戶經(jīng)濟收入。而對生態(tài)影響體現(xiàn)為,蚜蟲聚集在柞樹枝條上吸食汁液,尤其是大量聚集在新發(fā)出的嫩枝上吸食嚴重時往往導致嫩枝枯死,由于螞蟻——蜜露昆蟲的互利關系,螞蟻對蚜蟲保護可使蚜蟲對柞樹造成危害加重。但是調(diào)查中發(fā)現(xiàn)由于柞樹的萌發(fā)新芽枝條能力很強,因而蚜蟲影響柞樹生長的損失既微弱又難以估計。張霜(2012)研究亦表明在螞蟻、蚜蟲、遼東櫟三者間的相互作用能顯著降低植物葉片遭植食性昆蟲的取食程度、降低樹冠上植食性昆蟲以及捕食者的程度,而對植物的種子傳播具不利影響,但總體上這種互利關系對植物的生長和繁殖沒有顯著影響[13]。因而,在進行害蠶螞蟻危害評估時只估算由螞蟻捕食導致的蠶繭經(jīng)濟損失和防治費用較為合理。