人工助遷多異瓢蟲(chóng)和化防2種模式對(duì)棉蚜的防效及天敵種群動(dòng)態(tài)影響

李艷兵，郭小虎，努爾什瓦克·阿達(dá)力別克，帕提瑪·烏木爾汗，馬德英

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，烏魯木齊 830052； 2.農(nóng)林有害生物監(jiān)測(cè)與安全防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，烏魯木齊 830052)

0 引 言

【研究意義】棉花是一種重要的經(jīng)濟(jì)作物[1]，棉田害蟲(chóng)一直困擾著棉花生產(chǎn)[2]。作為一種刺吸式口器的棉田主要害蟲(chóng)，棉蚜主要危害棉花葉片背面和莖稈幼嫩部位，造成葉片蜷曲以及植株的矮小，更嚴(yán)重者甚至還會(huì)影響棉花的光合作用，造成棉花生長(zhǎng)緩慢，根系短小，現(xiàn)蕾推遲等現(xiàn)象[3]，尤其是棉蚜分泌的蜜露還會(huì)造成棉花煤污病以及傳播病毒，降低棉花品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值[4]。針對(duì)棉蚜危害的防治措施主要以化學(xué)防治為主[5]，目前棉田中棉蚜的抗藥性逐年升高。這使得棉蚜的危害區(qū)域在不斷擴(kuò)展同時(shí)也讓后續(xù)棉蚜防治變得更為困難[6-7]。棉蚜抗藥性逐年增加[8，9]。利用天敵生物防治棉田害蟲(chóng)可以減少農(nóng)藥用量，減少環(huán)境污染?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】瓢蟲(chóng)是蚜蟲(chóng)的重要天敵[10]。高強(qiáng)等[11]以異色瓢蟲(chóng)為對(duì)象，研究結(jié)果表明，田間瓢蚜比越大，異色瓢蟲(chóng)對(duì)煙蚜的控制作用越強(qiáng)；張?zhí)熹萚12]研究了釋放異色瓢蟲(chóng)對(duì)辣椒桃蚜的防控效果影響，高密度(0.31卡/m2)釋放2次異色瓢蟲(chóng)對(duì)辣椒桃蚜的控制作用最高，且密度越低控制作用越低，但隨時(shí)間延長(zhǎng)低密度組(0.25卡/m2)和10%吡蟲(chóng)啉WP處理組防效逐漸降低，而高密度釋放組防效依舊維持較高狀態(tài)。阿力甫·那思爾等[13]研究了北疆棉田捕食性天敵應(yīng)對(duì)棉蚜?xí)r的數(shù)量反應(yīng)表明，多異瓢蟲(chóng)及普通草蛉在應(yīng)對(duì)棉蚜?xí)r，其數(shù)量隨棉蚜數(shù)量增大而逐漸增大。陳宏灝等[14]研究了在西瓜田環(huán)境下多異瓢蟲(chóng)對(duì)瓜蚜的控制作用，結(jié)果表明，在多異瓢蟲(chóng)的4種蟲(chóng)態(tài)中，蛹為最適釋放蟲(chóng)態(tài)。近幾年來(lái)關(guān)于多異瓢蟲(chóng)防治棉蚜相關(guān)的研究主要集中在捕食功能反應(yīng)[15-17]、捕食偏好[18]、種間干擾及溫度對(duì)其影響等方面[19-20]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】關(guān)于多異瓢蟲(chóng)的人工助遷及其與化學(xué)農(nóng)藥防治棉蚜的比較等卻鮮有報(bào)道。需研究多異瓢蟲(chóng)在田間的生防表現(xiàn)?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】以多異瓢蟲(chóng)為天敵昆蟲(chóng)，以麥田-棉田-多異瓢蟲(chóng)-棉蚜為研究對(duì)象，研究田間環(huán)境下人工助遷多異瓢蟲(chóng)和化學(xué)防治對(duì)棉蚜防效及天敵種群動(dòng)態(tài)的影響，為麥?zhǔn)占竟?jié)人工助遷多異瓢蟲(chóng)防治棉蚜提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)地位于新疆阿克蘇阿瓦提縣依麻帕夏村。供試土地共8 004 m2(12畝)，施水肥均采用滴灌的方式，土質(zhì)為肥力中等的鹽堿土，于2019年4月17日播種。

試驗(yàn)所用作物為長(zhǎng)絨棉新海35號(hào)，所需天敵多異瓢蟲(chóng)均捕捉自新疆阿克蘇地區(qū)阿瓦提縣依麻帕夏村試驗(yàn)點(diǎn)附近麥田。

1.2 方 法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)2種處理模式：生防處理棉田(人工助遷多異瓢蟲(chóng))，化防處理棉田，以不處理棉田做對(duì)照。其中生防棉田共計(jì)投放多異瓢蟲(chóng)2 500頭；化學(xué)防治棉田共施藥2次，第1次施藥時(shí)間為2019年6月28日，第2次于7月7日施藥，第3次于7月19日施藥。施用的化學(xué)藥劑為20%啶蟲(chóng)脒可溶性粉劑4 000倍液(當(dāng)?shù)爻Ｓ密?chē)載噴施器劑量)；CK處理僅提供水肥，不噴施任何藥劑；3種處理棉田間距均大于30 m，且周?chē)h(huán)境為棉田及辣椒田。每種處理重復(fù)3次，每小區(qū)面積為667m2。

1.2.2 多異瓢蟲(chóng)人工助遷

使用漏斗狀人工瓢蟲(chóng)捕捉器，在試驗(yàn)點(diǎn)附近臨近收割麥田內(nèi)捕捉多異瓢蟲(chóng)于當(dāng)天釋放于生防棉田中。

于2019年6月14日基于田間蚜蟲(chóng)數(shù)量釋放1 000頭多異瓢蟲(chóng)以初步建立天敵昆蟲(chóng)群體，并再次于7月3日、7月6日、7月9日、7月12日分別釋放多異瓢蟲(chóng)300、300、300、300頭，天敵單位面積釋放量為0.45 頭/m2。釋放方法采取中心株釋放法，即在全田觀察蟲(chóng)情后，在蚜蟲(chóng)數(shù)量最多區(qū)選定中心株，且在每小區(qū)隨機(jī)選取5株長(zhǎng)勢(shì)均勻棉株并在該中心株周?chē)? m2內(nèi)均勻釋放多異瓢蟲(chóng)。

1.2.3 定株調(diào)查

試驗(yàn)地自2019年6月28日進(jìn)行第1次系統(tǒng)調(diào)查，每處理每小區(qū)選擇5個(gè)點(diǎn)，每點(diǎn)選擇長(zhǎng)勢(shì)均勻的5株棉花用紅毛線標(biāo)記進(jìn)行定株調(diào)查。每隔3 d調(diào)查1次，調(diào)查每個(gè)小區(qū)蚜蟲(chóng)數(shù)量及其天敵的種類及數(shù)量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel2010軟件及GraphPad Prism 8.0進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄及圖表制作，利用SPSS 23.0進(jìn)行顯著性差異分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 3種處理方式下棉蚜及天敵田間種群數(shù)量動(dòng)態(tài)

2.1.1 棉蚜種群數(shù)量動(dòng)態(tài)

研究表明，3種不同處理方式下，棉蚜種群數(shù)量均呈下降趨勢(shì)。但CK處理棉蚜數(shù)量水平較生防及化防處理更高，且其下降速率較生防及化防相對(duì)緩和。

化防處理棉田于6月28日首次施藥，且于7月1日化防棉田棉蚜數(shù)量呈現(xiàn)斷崖式下降趨勢(shì)，此時(shí)生防及CK棉田棉蚜種群數(shù)量顯著大于化防棉田，截止至7月10日第2次施藥時(shí)化防棉田百株蟲(chóng)量為50 360頭，且此后化防棉田棉蚜持續(xù)降低。

7月1日前生防與CK棉田棉蚜種群數(shù)量均呈上升狀態(tài)，而7月1日后棉蚜種群數(shù)量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，直至7月10日，棉蚜數(shù)量發(fā)生短暫回升，在此期CK棉田棉蚜數(shù)量顯著高于化防及CK棉田，且生防棉田棉蚜數(shù)量顯著高于化防棉田；7月13日～8月15日，CK棉田棉蚜種群顯著大于生防及化防棉田；且8月3～15日，化防處理棉田棉蚜種群數(shù)量顯著大于生防處理棉田。圖1

圖1 不同處理方式下棉蚜種群數(shù)量高峰期發(fā)生量變化Fig. 1 Effects of different treatments on the peak number of cotton aphid population

2.1.2 多異瓢蟲(chóng)種群動(dòng)態(tài)

研究表明，3類不同處理棉田中多異瓢蟲(chóng)變化趨勢(shì)基本一致，自7月4日調(diào)查后均呈顯著下降趨勢(shì)，且與棉蚜動(dòng)態(tài)相比，多異瓢蟲(chóng)種群數(shù)量在幾種處理下均呈現(xiàn)滯后性。人工助遷顯著增加了田間天敵的數(shù)量，而化防棉田的多異瓢蟲(chóng)與在7月7日施藥后至7月10日有一個(gè)顯著降低的過(guò)程。7月及8月，生防處理棉田中多異瓢蟲(chóng)種群密度顯著高于化防處理及CK處理。但是化防處理及CK處理兩類棉田之間多異瓢蟲(chóng)種群密度無(wú)顯著差異。不同防治處理下多異瓢蟲(chóng)種群高峰期也有所不同，生防處理下，多異瓢蟲(chóng)種群發(fā)生高峰期一直持續(xù)至7月10日，最高為382頭/百株；化防處理下，多異瓢蟲(chóng)種群密度最高在7月4日為229頭/百株；CK處理多異瓢蟲(chóng)種群密度最高在7月4日為250頭/百株。圖2

圖2 不同處理方式下多異瓢蟲(chóng)種群消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)Fig.2 Dynamics of population growth and decline of Adonia variegate under different treat

2.2 不同處理方式下棉蚜的防效

研究表明，由于化控作用有速效性，同時(shí)還因?yàn)樯捞幚碓卺尫盘鞌城捌诜N群未穩(wěn)定時(shí)，防效較化防處理更低，7月1～16日，化防處理防效顯著高于生防處理棉田；7月16日，生防處理防效首次接近化防處理，且至7月19日期間，生防處理防效均顯著高于化防處理，始終保持著上升的趨勢(shì)，7月25～31日化防處理防效短暫超越生防處理后直至調(diào)查結(jié)束，生防處理防效均顯著高于化防處理。圖2

圖3 生防和化防2種處理對(duì)棉蚜的防效比較Fig.3 Influence trend of biological control and chemical control on cotton aphid control

2.3 不同處理方式下多異瓢蟲(chóng)種群建立過(guò)程及其對(duì)棉蚜防效的影響

研究表明，自6月28日至7月7日生防棉田多異瓢蟲(chóng)卵量均顯著高于化防及CK棉田。各處理棉田多異瓢蟲(chóng)卵量變化呈現(xiàn)‘U’狀。

三類棉田多異瓢蟲(chóng)幼蟲(chóng)量變化總體呈現(xiàn)‘M’狀，即先上升再下降，且再短暫上升后下降。對(duì)3種處理棉田進(jìn)行差異性分析，6月28日至7月4日生防棉田內(nèi)多異瓢蟲(chóng)幼蟲(chóng)量均顯著小于化防及CK棉田，但其增長(zhǎng)速度較其他兩類棉田快，且在7月4日生防棉田內(nèi)多異瓢蟲(chóng)幼蟲(chóng)量達(dá)到高峰，直至7月19日生防棉田多異瓢蟲(chóng)均顯著高于化防及CK棉田。

三類棉田多異瓢蟲(chóng)蛹量變化呈現(xiàn)倒‘V’狀，即先上升后下降。對(duì)三類棉田多異瓢蟲(chóng)幼蟲(chóng)量進(jìn)行差異性分析，7月7日前三類棉田多異瓢蟲(chóng)幼蟲(chóng)量無(wú)顯著性差異，7月7日為各類棉田幼蟲(chóng)量高峰期，且此時(shí)生防棉田多異瓢蟲(chóng)幼蟲(chóng)量顯著大于生防及CK棉田，7月7～13日生防棉田均保持領(lǐng)先，7月16～19日生防及CK棉田幼蟲(chóng)量顯著高于化防棉田，且前兩者無(wú)顯著性差異，7月22日及之后的調(diào)查中生防棉田均顯著高于其他兩類處理棉田。

人工助遷多異瓢蟲(chóng)的日期為：6月18日、7月3日、7月6日、7月9日、7月12日。而6月28日至7月13日的調(diào)查分別為第1次大田普查及釋放后第2 d調(diào)查日期，三類棉田多異瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)蟲(chóng)量整體呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)，且存在多次小高峰。6月28日至8月15日生防處理棉田多異瓢蟲(chóng)數(shù)量均顯著大于化防及CK處理。圖4

注：不同小寫(xiě)字母表示同一調(diào)查時(shí)期不同類型棉田天敵各蟲(chóng)態(tài)數(shù)量差異(Tukey’s HSD檢驗(yàn)，P<0.05)

7月1～4日防效呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，且多異瓢蟲(chóng)幼蟲(chóng)也呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，這表明多異瓢蟲(chóng)幼蟲(chóng)正在起到生防作用；7月7日防效出現(xiàn)短暫下降，同時(shí)多異瓢蟲(chóng)幼蟲(chóng)數(shù)量也出現(xiàn)下降現(xiàn)象；7月7～16日防效持續(xù)上升，多異瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)數(shù)量變化也呈現(xiàn)上升趨勢(shì)；7月16日至8月15日防效變化較小，此期間多異瓢蟲(chóng)主要以成蟲(chóng)為主，多異瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)數(shù)量變化也無(wú)顯著性變化。圖5

圖5 多異瓢蟲(chóng)不同蟲(chóng)態(tài)消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)下生防處理防效變化Fig.5 Influence of dynamics of different insect states on biological control effect of Harmonia axyridis

與生防棉田相比，時(shí)期化防處理棉田多異瓢蟲(chóng)各個(gè)蟲(chóng)態(tài)數(shù)量較少，化防棉田防效在調(diào)查伊始就達(dá)到較高水平，其防效變化趨勢(shì)跟隨棉田施藥時(shí)間及次數(shù)，化防棉田內(nèi)多異瓢蟲(chóng)各個(gè)蟲(chóng)態(tài)數(shù)量均少于生防棉田，天敵控害作用較小。圖6

圖6 多異瓢蟲(chóng)不同蟲(chóng)態(tài)消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)下化防防處理防效變化Fig.6 Influence of dynamics of different insect states on the control effect of chemical control treatment of Harmonia axyridis

3 討 論

3.1 3種處理下棉蚜及天敵種群數(shù)量動(dòng)態(tài)

在棉田釋放異色瓢蟲(chóng)6 d后蚜量下降68.80%，22 d下降96.10%，而同期進(jìn)行試驗(yàn)的化防棉田6 d和22 d蚜量分別增加了5.30%和150%，其研究表明人工釋放天敵瓢蟲(chóng)能有效防治發(fā)生盛期的棉蚜危害[23]。試驗(yàn)與之不同的是，化防與生防棉田棉蚜數(shù)量在處理后均發(fā)生下降，但是生防及化防棉蚜下降速度更快，且較CK有顯著性差異，在棉蚜盛發(fā)期危害棉花的過(guò)程中，生防及化防處理均能有效地減輕棉蚜對(duì)棉花的危害，人工助遷天敵在大田環(huán)境下的可行性。

3.2 不同處理方式下對(duì)棉蚜的防效

雒珺瑜等[24]研究在棉田釋放異色瓢蟲(chóng)對(duì)棉蚜自然種群的控制效果，釋放異色瓢蟲(chóng)后的棉田和CK內(nèi)的棉蚜數(shù)量呈現(xiàn)先增長(zhǎng)后下降的趨勢(shì)，而化學(xué)棉田內(nèi)的棉蚜數(shù)量則一直保持較低的數(shù)值，與試驗(yàn)結(jié)果相似。有研究文獻(xiàn)人工釋放異色瓢蟲(chóng)對(duì)棉蚜的控制作用[25]，其研究表明化防效果見(jiàn)效快，在施用啶蟲(chóng)脒后第二天防效就達(dá)到高峰，但是其持效期僅為7～10 d，在15 d后失去控制作用，而釋放異色瓢蟲(chóng)處理的控制時(shí)間可達(dá)50 d，試驗(yàn)化防處理也在施用啶蟲(chóng)脒3 d后防效達(dá)到66.20%，且生防棉田防效于7月16日超過(guò)化防后持續(xù)增高并始終超過(guò)化防棉田，生防處理防治棉蚜較常規(guī)藥劑防治擁有更長(zhǎng)的持效期，且無(wú)毒無(wú)害。

3.3 不同處理方式下多異瓢蟲(chóng)種群建立過(guò)程及其對(duì)棉蚜防效的影響

前人進(jìn)行了較多關(guān)于異色瓢蟲(chóng)的田間試驗(yàn)研究，但是關(guān)于多異瓢蟲(chóng)的研究更多還是停留在實(shí)驗(yàn)室及溫室階段，關(guān)于田間的釋放應(yīng)用試驗(yàn)較少。研究結(jié)果表明，3種處理方式中生防處理能在棉蚜發(fā)生盛期(即棉花蕾鈴期)，有效控制棉蚜種群數(shù)量，最終在7月16日(處理后15 d)與化防水平接近，蟲(chóng)量分別為4 136和4 130頭/百株。同時(shí)生防棉田內(nèi)蚜蟲(chóng)變化規(guī)律較化防棉田更穩(wěn)定，且不反彈。生防棉田其防效水平在釋放前期低于化防棉田，這是因?yàn)槎喈惼跋x(chóng)在經(jīng)過(guò)人工助遷后一段時(shí)間內(nèi)活動(dòng)性下降并躲避在棉花下部及棉葉背面，但在防治后期高于化防棉田。根據(jù)田間觀察得知，隨著棉蚜數(shù)量的下降，天敵種群密度也隨之下降，但生防棉田多異瓢蟲(chóng)高峰期持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于化防棉田及CK，可使多異瓢蟲(chóng)能充分發(fā)揮其生防作用。生防棉田內(nèi)多異瓢蟲(chóng)各蟲(chóng)態(tài)數(shù)量均大于化防及CK且有顯著性差異，這說(shuō)明多異瓢蟲(chóng)在生防棉田中定殖表現(xiàn)良好。多異瓢蟲(chóng)幼蟲(chóng)與成蟲(chóng)數(shù)量均與防效呈正相關(guān)，但生防棉田防效相對(duì)成蟲(chóng)數(shù)量有滯后現(xiàn)象，滯后天數(shù)為6d，根據(jù)田間實(shí)際情況推斷，這是由于成蟲(chóng)善飛，且其取食棉蚜完畢后，迅速飛離定點(diǎn)棉株所致?；烂尢飪?nèi)多異瓢蟲(chóng)各蟲(chóng)態(tài)數(shù)量?jī)H幼蟲(chóng)與防效有正相關(guān)性，但其數(shù)量顯著低于同時(shí)期生防，與防效相關(guān)性不大，反而還會(huì)因?yàn)槭┧帉?dǎo)致天敵數(shù)量發(fā)生下降，這是因?yàn)榛烂尢锓佬c其施藥時(shí)間以及次數(shù)相關(guān)而與天敵數(shù)量相關(guān)性不大。生防處理棉田在全調(diào)查時(shí)期內(nèi)天敵數(shù)量均高于化防及CK，有利于棉田環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定及減少農(nóng)藥施用的次數(shù)。

4 結(jié) 論

在棉花蕾鈴期向棉田以1∶1000瓢蚜比助遷多異瓢蟲(chóng)后，初期見(jiàn)效慢，但隨著多異瓢蟲(chóng)成功定殖后，棉田內(nèi)的蚜蟲(chóng)數(shù)量較CK顯著減少，在助遷多異瓢蟲(chóng)15 d后棉田內(nèi)蚜蟲(chóng)數(shù)量水平接近化學(xué)防治棉田，田間防效分別為82.22%和83.81%。多異瓢蟲(chóng)各蟲(chóng)態(tài)高峰期數(shù)量均顯著高于其他2種棉田，且生防棉田多異瓢蟲(chóng)數(shù)量高峰期持續(xù)時(shí)間較化防處理及CK長(zhǎng)，其防效較化防棉田更具穩(wěn)定性和持續(xù)性。生防棉田中多異瓢蟲(chóng)幼蟲(chóng)與成蟲(chóng)數(shù)量變化與防效呈正比，對(duì)棉蚜防效起關(guān)鍵作用，其中成蟲(chóng)增長(zhǎng)相對(duì)防效有滯后現(xiàn)象，時(shí)間為6 d，蛹量與防效呈反比。而化防棉田中，天敵數(shù)量顯著低于生防棉田，各蟲(chóng)態(tài)數(shù)量與防效相關(guān)性不大。