馬曉慧,邢亞楠,車(chē)喜慶,劉 郁,于深州,桑海旭
(遼寧省鹽堿地利用研究所,遼寧盤(pán)錦 124000)
稻飛虱隸屬半翅目Hemiptera飛虱科Delphacidae,主要種類有褐飛虱Nilaparvatalugens、白背飛虱Sogatellafurcifera和灰飛虱Laodelphaxstriatellus,廣泛分布于全球各個(gè)水稻產(chǎn)區(qū),嚴(yán)重威脅著水稻生產(chǎn)安全(Wuetal.,2001),化學(xué)防治仍然是防控稻飛虱的主要途徑,然而,長(zhǎng)期不合理用藥使得稻飛虱抗藥性逐漸增強(qiáng)(梁天錫和毛立新,1996;姚洪渭等,2002;Liu and Han,2006;Wangetal.,2008b),且容易殺傷天敵引起害蟲(chóng)再猖獗危害(Nagata and Ohira,1986;王蔭長(zhǎng)等,1994;馬崇勇等,2007;凌炎等,2012),因此,有必要尋找研究高效的天敵并探索稻飛虱生物防治技術(shù)。
螯蜂隸屬于膜翅目Hymenoptera螯蜂科Dryinidae,是稻飛虱若蟲(chóng)和成蟲(chóng)的重要天敵,其雌蜂兼具捕食與寄生的雙重習(xí)性(Kitamura,1986;Ito and Yamada,2006;Gurretal.,2011;張曉燕等,2014)。美國(guó)學(xué)者Perkins于1905年首次在葉蟬天敵中報(bào)道了螯蜂(Perkins,1905),日本學(xué)者1932年在稻田葉蟬Nephotettixcincticeps和稻飛虱的寄生蜂中也報(bào)道了螯蜂(Chua,1984),菲律賓(Chandra,1980)和馬來(lái)西亞(胡淑恒等,1987)等國(guó)家也曾報(bào)道,但后續(xù)研究甚少。我國(guó)對(duì)稻飛虱天敵螯蜂研究起步較晚,多集中在20世紀(jì)八、九十年代,且主要以田間種類調(diào)查和生物學(xué)特性方面研究為主(黃信飛,1982),調(diào)查地點(diǎn)也主要在我國(guó)南方諸省,如廣西省(王佩娟,1982)、貴州省(陳毓祥,1985)、湖南省(胡淑恒等,1987)、浙江省(何佳春,2014)等,鮮有北方地區(qū)稻飛虱天敵螯蜂的研究報(bào)道。
近年來(lái)國(guó)內(nèi)外有關(guān)稻飛虱天敵螯蜂的研究取得了一些新的成果,Espinosa和Virla研究了以兩種稻飛虱為寄主的雙距螯蜂屬Gonatopus雌蜂,其成熟期卵母細(xì)胞數(shù)量在羽化后48 h內(nèi)增加了3.8倍,但離開(kāi)寄主72 h后顯著減少,其原因是卵母細(xì)胞被再吸收(Espinosa and Virla,2018);隨后Martín等人報(bào)道了不同寄主對(duì)螯蜂的生物學(xué)特性和行為有很大影響,對(duì)常見(jiàn)寄主來(lái)說(shuō),寄生比捕食作用能夠引起更多的寄主死亡(Martínetal.,2019);甘波誼報(bào)道了稻虱紅單節(jié)螯蜂Haplogonatopusjaponicus體內(nèi)攜帶與其寄主稻飛虱同種wolbachia,可能是wolbachia在不同昆蟲(chóng)間橫向傳播的介體(甘波誼等,2002);稻虱紅單節(jié)螯蜂有6種感受器(李帥等,2012);水稻幼苗和蟲(chóng)害稻株揮發(fā)物在稻虱紅單節(jié)螯蜂雌蜂尋找寄主過(guò)程種發(fā)揮引誘作用(李帥等,2014);螯蜂寄生行為不同程度地影響寄主和寄生蜂兩者的發(fā)育過(guò)程(李帥等,2015);螯蜂捕食與寄生對(duì)寄主選擇具有偏好性(何雨婷等,2020)等。盡管如此,稻飛虱天敵螯蜂的研究仍然偏少,這不利于螯蜂資源的開(kāi)發(fā)與利用,因此,本文對(duì)我國(guó)稻飛虱天敵螯蜂的研究進(jìn)行系統(tǒng)歸納,總結(jié)螯蜂常見(jiàn)種類、生物學(xué)特性、控害效果及其影響因子,指出研究中存在的問(wèn)題,旨在為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用螯蜂資源提供參考。
據(jù)報(bào)道,我國(guó)稻田寄生稻飛虱體上的螯蜂共有8種(林冠倫等,1986),在最初研究階段,螯蜂調(diào)查主要在某一地區(qū)開(kāi)展,少數(shù)螯蜂種類未定名或出現(xiàn)誤訂情況。1996年華南農(nóng)業(yè)大學(xué)許再福教授對(duì)寄生于貴州省稻田飛虱的螯蜂種類初報(bào),規(guī)范了6種螯蜂種類定名(許再福與何俊華,1996),本文歸納了我國(guó)稻飛虱天敵螯蜂常見(jiàn)種類及其在我國(guó)分布情況(表1)。
表1 常見(jiàn)螯蜂種類及其在國(guó)內(nèi)分布情況Table 1 Common species of Dryinidae and its distribution in China
我國(guó)稻飛虱天敵螯蜂常見(jiàn)種類為稻虱紅單節(jié)螯蜂、黃腿雙距螯蜂Gonatopusflavifemur、兩色食虱螯蜂Echthrodelphaxfairchildii、黑腹單節(jié)螯蜂Haplogonatopusoratorius等,其中,稻虱紅單節(jié)螯蜂被報(bào)道為多個(gè)地區(qū)的優(yōu)勢(shì)種。實(shí)際上由于螯蜂的寄主稻飛虱具有遷飛性、爆發(fā)性、突發(fā)性等特點(diǎn),寄主主要種類變化和螯蜂對(duì)寄主的選擇嗜好性共同決定了螯蜂優(yōu)勢(shì)種可能為階段性動(dòng)態(tài)變化。稻田白背飛虱、褐飛虱、灰飛虱?;旌习l(fā)生,不同種類稻飛虱在不同地區(qū)或不同時(shí)期發(fā)生程度各不相同,螯蜂對(duì)寄主稻飛虱的選擇嗜好性、寄主比例不同往往導(dǎo)致天敵螯蜂比例存在差異(林冠倫等,1986)。
陳毓祥(1985)對(duì)貴州省思南縣稻飛虱天敵螯蜂調(diào)查發(fā)現(xiàn),稻虱紅單節(jié)螯蜂是寄生白背飛虱的優(yōu)勢(shì)種,而黃腿雙距螯蜂是寄生褐飛虱的優(yōu)勢(shì)種。胡淑恒(1987)對(duì)江蘇省稻飛虱天敵螯蜂調(diào)查發(fā)現(xiàn),稻虱紅單節(jié)螯蜂在長(zhǎng)沙稻區(qū)是主要螯蜂種群,出現(xiàn)率為71.63%,其次為黑腹單節(jié)螯蜂,出現(xiàn)率為21.15%。林冠倫(1986)在江蘇省東臺(tái)縣調(diào)查發(fā)現(xiàn),稻虱紅單節(jié)螯蜂、黃腿雙距螯蜂、兩色食虱螯蜂為主要種類,而江蘇省海安市則以黑腹單節(jié)螯蜂為主要種類,其比例為84.5%,稻虱紅單節(jié)螯蜂次之,比例為10.4%。
同種螯蜂在不同時(shí)期發(fā)生程度也存在差異,例如在江蘇調(diào)查,當(dāng)田間以白背飛虱為主時(shí),稻虱紅單節(jié)螯蜂和兩色食虱螯蜂是稻田螯蜂優(yōu)勢(shì)種類,其他種類很少;當(dāng)田間褐飛虱大發(fā)生,白背飛虱數(shù)量很少時(shí),黃腿雙距螯蜂和兩色食虱螯蜂為優(yōu)勢(shì)種,田間幾乎沒(méi)有稻虱紅單節(jié)螯蜂(林冠倫等,1986)。
同種螯蜂在不同年份發(fā)生程度也不盡相同,例如1984-1986年在貴州省調(diào)查發(fā)現(xiàn),稻虱紅單節(jié)螯蜂比例分別為25%~100%、25%~98.21%、6.52%~48.09%;黃腿雙距螯蜂比例分別為0~56.25%、1.79%~55%、46.92%~86.96%,其他幾種螯蜂不同年份比例也存在差異(陳毓祥,1989)。
在廣西省南寧市有飛虱和葉蟬的場(chǎng)所,螯蜂能以多種蟲(chóng)態(tài)越冬,一般以老熟幼蟲(chóng)結(jié)繭越冬,也有蛹和成蟲(chóng)。例如早春在雜草間可采集到螯蜂成蟲(chóng)和有螯蜂幼蟲(chóng)囊的寄主以及螯蜂蛹繭。1980年 4月采集到螯蜂繭,先后羽化了至少6種螯蜂,同年4月網(wǎng)捕調(diào)查42頭稻飛虱中被螯蜂寄生為11頭,同時(shí)捕到螯蜂成蟲(chóng)1頭(楊紹龍等,1982)。在浙江省黃腿雙距螯蜂以老熟幼蟲(chóng)在遲熟晚稻的葉鞘、葉片、田間稻樁以及雜草葉片上結(jié)繭化蛹越冬(黃信飛,1982)。在湖南省,將采集的稻虱紅單節(jié)螯蜂蜂繭置于蠶豆田或蘿卜田中,經(jīng)剝繭調(diào)查發(fā)現(xiàn),雖有成蟲(chóng),但未能羽化外出,推測(cè)該蜂以少量蛹越冬(胡淑恒等,1987)。
螯蜂成蟲(chóng)羽化時(shí),從蜂繭的一端咬破小孔而出。咬破繭殼至爬出所經(jīng)歷的時(shí)間,稻虱紅單節(jié)螯蜂約30 min(張純胄和金莉芬,1992),而黃腿雙距螯蜂僅需1~2 min(黃信飛,1982)。
有關(guān)螯蜂羽化的時(shí)間,王佩娟(1982)研究了4種螯蜂,認(rèn)為雄蜂上午羽化較多,而雌蜂下午羽化較多;楊紹龍(1982)研究10種螯蜂得出雄蜂多在清晨2-6時(shí)羽化,而雌蜂多在上午6-12時(shí)羽化,推測(cè)這可能是由于不同螯蜂種類羽化時(shí)間不同。
有關(guān)稻虱紅單節(jié)螯蜂的羽化時(shí)間,主要認(rèn)為其在夜間至上午羽化,如林冠倫(1986)研究認(rèn)為其一般在夜間11時(shí)至次晨4時(shí)羽化;陳毓祥(1987)研究了71頭稻虱紅單節(jié)螯蜂,發(fā)現(xiàn)夜間20時(shí)至次日7時(shí)羽化者比例為53.52%,7-10時(shí)比例為18.31%,10-14時(shí)比例為5.13%,14-17時(shí)比例為21.13%,17-20時(shí)最少,比例為1.41%;張純胄(1992)研究認(rèn)為雄蜂清晨5時(shí)前羽化量占全天的80%以上,雌蜂6-8時(shí)羽化量占全天50%左右;胡淑恒(1987)研究認(rèn)為成蟲(chóng)全天均可以羽化,但上午羽化量約占70%,下午次之,上半晚羽化僅有2.9%。
螯蜂行兩性生殖和孤雌生殖兩種方式,以前者為主。兩性生殖子代有雌有雄,雌雄比為1 ∶0.6~1.4,而孤雌生殖主要為產(chǎn)雄孤雌生殖,僅葉蟬黃足黑螯蜂Chelogynussp.可產(chǎn)雌孤雌生殖(楊紹龍等,1982)。黃信飛(1979)在浙江溫州研究黃腿雙距螯蜂第1代至第8代兩性生殖的子代性比,均多數(shù)為雄性,雌雄比為1 ∶2.56~4.70,又以褐飛虱為寄主觀察該蜂的孤雌生殖,其子代全部為雄性。胡淑恒(1987)于1983-1985年6-7月采集稻虱紅單節(jié)螯蜂的蜂繭4 201個(gè),得到子代雌雄比為0.7 ∶1~2 ∶1。張純胄(1992)研究稻虱紅單節(jié)螯蜂認(rèn)為,該蜂通常為兩性生殖,從田間采集的575頭蜂繭飼養(yǎng)結(jié)果為:雌雄比為1 ∶1.02~1.30,且當(dāng)食料不足、寄主條件不良時(shí),雄性比例會(huì)顯著增加,雌雄比可高達(dá)1 ∶3.6,其原因尚待研究。螯蜂子代性比與寄主齡期有關(guān),當(dāng)?shù)臼t單節(jié)螯蜂寄生5齡白背飛虱若蟲(chóng)時(shí),羽化的雄蜂比例最高為77.12%(李帥等,2015)。
螯蜂的雌蜂一生僅交配1次,雄蜂可多次交配。雌雄成蟲(chóng)交配前先進(jìn)行觸角前后擺動(dòng),隨后,雄蜂上下振動(dòng)雙翅,雙方即進(jìn)行2~3次觸角互碰,之后雌蜂停止活動(dòng),雄蜂爬至雌蜂背上進(jìn)行交配,交配時(shí)長(zhǎng)20~60 s,通常30 s左右(胡淑恒等,1987;陳毓祥和楊坤勝,1987;張純胄,1992)。
螯蜂交配后經(jīng)飽食即可產(chǎn)卵,但雌蜂羽化后未交配也可產(chǎn)卵。產(chǎn)卵對(duì)象多為1~3齡若蟲(chóng),選擇高齡若蟲(chóng)產(chǎn)卵機(jī)率較小,但1~2齡若蟲(chóng)被寄生后絕大多數(shù)死亡,3~5齡若蟲(chóng)被寄生后也有部分死亡。雌蜂產(chǎn)卵時(shí),一般選擇寄主后,迅速以螯狀前足鉗住寄主,并借助口器固定,然后彎曲腹部探索適宜部位產(chǎn)卵,產(chǎn)卵后即放開(kāi)寄主。產(chǎn)卵位置一般為寄主腹部第3~5節(jié)間膜處,也有在翅基部較薄體壁處產(chǎn)卵。產(chǎn)卵時(shí)長(zhǎng)受寄主齡期的影響各不相同,短則10余秒至1 min,最長(zhǎng)也可持續(xù)10 min,一般為1~2 min。被產(chǎn)卵的低齡寄主常短暫昏迷,而高齡寄主則輕微麻痹。產(chǎn)卵痕初期鏡檢為暗白色,后期變?yōu)楹诎摺?/p>
由于螯蜂的產(chǎn)卵行為常導(dǎo)致大部分低齡寄主死亡而產(chǎn)生無(wú)效卵,而其子代發(fā)育至寄主背部現(xiàn)“囊狀物”為有效卵,因而,螯蜂的實(shí)際產(chǎn)卵量應(yīng)為兩者之和。黑腹單節(jié)螯蜂雌蜂一生產(chǎn)卵于寄主飛虱且出現(xiàn)“背囊”的,最高為62頭(楊紹龍等,1982)。黃腿雙距螯蜂第1代至第8代有效卵占總卵量的28.96%~68.56%,而產(chǎn)卵后由于寄主死亡的無(wú)效卵占31.44%~71.04%(黃信飛,1982)。稻虱紅單節(jié)螯蜂每寄主一般只產(chǎn)1粒卵,也有2~8粒,單雌平均產(chǎn)卵82.5±58.4粒,最低20粒,最高206粒,高峰期單雌日產(chǎn)卵量平均50粒,可多次捕捉寄主產(chǎn)卵(胡淑恒等,1987;陳毓祥和楊坤勝,1987)。
螯蜂卵為橢圓形,無(wú)色半透明,長(zhǎng)約0.1 mm,卵產(chǎn)于寄主體內(nèi),一端在產(chǎn)卵孔口處外露,室溫25℃下,卵經(jīng)2~3 d發(fā)育為幼蟲(chóng)。幼蟲(chóng)為蠕蟲(chóng)式,頭部有透明腎形突起“吸”在寄主體內(nèi),腹部末端隨蟲(chóng)體長(zhǎng)大漸露于寄主體外,7 d左右完全外露,隨即開(kāi)始蛻皮增齡。幼蟲(chóng)一般蛻皮3次,蛻皮時(shí),舊表皮仍附于蜂幼蟲(chóng)體表,形成帶有不同花紋的“囊狀物”,“囊狀物”隨蟲(chóng)齡增大而增大。陳毓祥在貴州省進(jìn)行螯蜂種類調(diào)查時(shí)專門(mén)研究了螯蜂幼蟲(chóng)囊背的花紋特征,發(fā)現(xiàn)螯蜂幼蟲(chóng)囊背花紋與蜂種類有特定關(guān)系,可在室外以此初步識(shí)別判定螯蜂的種類(陳毓祥和楊坤勝,1987)。當(dāng)蜂幼蟲(chóng)老熟時(shí),“囊狀物”縱列幼蟲(chóng)蠕動(dòng)而出,歷時(shí)約0.5 h,其個(gè)體大小與寄主齡期等有關(guān),幼蟲(chóng)脫出后蠕動(dòng)至附近水稻莖、葉等處準(zhǔn)備結(jié)繭化蛹,寄主隨即死亡。
螯蜂幼蟲(chóng)老熟后蠕動(dòng)至附近莖、葉等處,據(jù)觀察,在葉片上化蛹占90%以上,對(duì)田間233個(gè)蜂繭調(diào)查,葉片正面占比59.62%,葉片反面占比30.77%(胡淑恒等,1987),但也有研究報(bào)道螯蜂幼蟲(chóng)結(jié)繭部位多在葉片背面,尤其中肋處最多(陳毓祥和楊坤勝,1987)。螯蜂幼蟲(chóng)吐絲結(jié)雙層白色繭,外層繭梭形,薄而狹長(zhǎng),內(nèi)層厚而堅(jiān)實(shí),在日均溫21.4℃時(shí),結(jié)完雙層繭共需大約72 h,當(dāng)環(huán)境不適或受驚等情況,幼蟲(chóng)常從剛結(jié)的繭中爬出以致夭亡,而個(gè)體弱小的老熟幼蟲(chóng)則不能完成結(jié)繭而致死(張純胄和金莉芬,1992)。
螯蜂自幼蟲(chóng)結(jié)繭至成蟲(chóng)羽化,繭內(nèi)蟲(chóng)體分為預(yù)蛹期、附肢形成期、成蟲(chóng)破繭前期3個(gè)階段(楊紹龍等,1982),預(yù)蛹期頭端出現(xiàn)淡紅色眼點(diǎn),附肢形成期復(fù)眼從紅色變?yōu)楹谏?,在平均室?7.8℃條件下飼養(yǎng),預(yù)蛹期3~4 d,附肢形成期4~5 d,成蟲(chóng)破繭前期1~2 d。張純胄等將螯蜂預(yù)蛹期之后統(tǒng)稱為蛹期,蛹為離蛹,復(fù)眼由紅變褐色再變?yōu)楹诤稚珪r(shí),附肢形成,日均溫21.8℃時(shí),蛹期8~12.5 d,一般10 d(張純胄和金莉芬,1992)。
捕食習(xí)性為螯蜂雌性成蟲(chóng)獨(dú)有,雄性不參與捕食。雌蜂選擇捕食對(duì)象與寄生對(duì)象相似,均嗜好1~3齡若蟲(chóng)寄主,選擇高齡若蟲(chóng)或成蟲(chóng)的幾率很小,且不同的螯蜂對(duì)所捕食的寄主種類嗜好性也不同(張純胄和金莉芬,1992)。螯蜂捕食前,先在稻株上爬行尋找適宜的獵物,這個(gè)過(guò)程主要利用觸角前后擺動(dòng)確定獵物的位置,發(fā)現(xiàn)獵物后,短暫停留后撲向目標(biāo),用螯狀前足鉗住獵物,用腹部輔助控制獵物,然后調(diào)轉(zhuǎn)身軀將頭部伸向獵物腹部背面中段,用口器咬破獵物體壁后,取食或吮吸獵物體液,從開(kāi)始咬破獵物至取食完畢的所需時(shí)間隨獵物蟲(chóng)齡增大而延長(zhǎng),一般1~4 min,取食后推開(kāi)獵物,用前足整理口器,獵物一般當(dāng)即死亡,也有1~2 min后死亡(胡淑恒等,1987)。當(dāng)螯蜂捕食獵物時(shí),其身體方向與獵物相反,而行寄生行為時(shí)則與其方向相同,可以此判別螯蜂的行為(林冠倫等,1986)。
螯蜂的捕食量以羽化當(dāng)天和第2天最高,據(jù)報(bào)道,裸雙距螯蜂、僑雙距螯蜂1 h內(nèi)即可連續(xù)捕食稻飛虱2~3頭,裸雙距螯蜂飼養(yǎng)35 d共捕食稻飛虱93頭,黃腿雙距螯蜂飼養(yǎng)18 d共捕食稻飛虱38頭(楊紹龍等,1982),黃腿雙距螯蜂單雌日捕食稻飛虱低齡若蟲(chóng)能達(dá)20頭以上(黃信飛,1982),稻虱紅單節(jié)螯蜂單雌日捕食稻飛虱低齡若蟲(chóng)10余頭,最高可超過(guò)20頭,且在獵物缺乏時(shí),常見(jiàn)雌蜂再次捕食已被產(chǎn)卵寄生的稻飛虱(張純胄和金莉芬,1992)。
有關(guān)螯蜂世代研究報(bào)道甚少。張純胄初步觀察稻虱紅單節(jié)螯蜂在浙江溫州每年發(fā)生7~8代,黃信飛觀察黃腿雙距螯蜂在浙江溫州4-12月發(fā)生8~9代。螯蜂每個(gè)世代的歷期在室內(nèi)變溫條件下研究可知,以褐飛虱為寄主的黃腿雙距螯蜂,在25~29℃條件下歷時(shí)18.4~22.9 d,20~23℃歷時(shí)30.5~35 d,16~17℃歷時(shí)47.2 d(黃信飛,1982);稻虱紅單節(jié)螯蜂,22℃歷時(shí)35.1±3.5 d,25℃歷時(shí)33.1±3.1 d,28℃歷時(shí)26.2±1.6 d,30℃歷時(shí)25.5±3.4 d,即22~30℃條件下世代歷期隨溫度增高而縮短(胡淑恒等,1987)。稻虱紅單節(jié)螯蜂發(fā)育起始溫度為15℃,完成1代的有效積溫為305.7日度(張純胄和金莉芬,1992)。相同溫度(28℃)條件下,不同螯蜂1個(gè)世代的歷期相差不大,一般為17~23 d(楊紹龍等,1982)。
螯蜂成蟲(chóng)壽命與營(yíng)養(yǎng)條件密切相關(guān)。當(dāng)無(wú)營(yíng)養(yǎng)供給時(shí),雌雄蜂壽命差異不大,一般為2~3 d;當(dāng)給蜜糖水、蜂蜜水補(bǔ)給時(shí),能適當(dāng)延長(zhǎng)成蟲(chóng)壽命,但雌雄差異不大;當(dāng)給予獵物補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)時(shí),則雌蜂的壽命明顯延長(zhǎng),最短為幾天,最長(zhǎng)可達(dá)30~45 d,例如,黃腿雙距螯蜂雌蜂壽命2~46 d,一般7~10 d,雄蜂1~11 d,一般3~5 d(黃信飛,1982);稻虱紅單節(jié)螯蜂雌蜂壽命4~13 d,平均8.2 d(陳毓祥和楊坤勝,1987),以白背飛虱供飼稻虱紅單節(jié)螯蜂,雌蜂壽命較長(zhǎng),一般15 d,最長(zhǎng)可達(dá)38 d(張純胄和金莉芬,1992)。也有研究認(rèn)為成蟲(chóng)壽命與螯蜂的總捕食量有關(guān),且螯蜂種類、代次、個(gè)體等均影響螯蜂壽命,例如,裸雙距螯蜂4月29日羽化,壽命為12 d,10月18日羽化,壽命為54 d,11月3日羽化,壽命為36 d;黑腹單節(jié)螯蜂12月9日羽化,壽命為22 d(楊紹龍等,1982)。
自然生境內(nèi)螯蜂的重寄生現(xiàn)象普遍,主要的重寄生物至少有5種。王佩娟初步鑒定螯蜂的重寄生蜂為多寄生的菲島黑蜂Ceraphronmanilae,隸屬于分盾細(xì)蜂科(王佩娟,1982);胡淑恒認(rèn)為稻虱紅單節(jié)螯蜂的重寄生蜂有4種:分別為稻苞蟲(chóng)金小蜂Eupteromalusparnarae占比47.3%,毀螯金小蜂Trichomalussp.占比35.3%,毀螯跳小蜂Echthrogonatopussp.占比10.5%,一種分盾細(xì)蜂占比6.5%(胡淑恒等,1987);陳毓祥在貴州省調(diào)查稻虱紅單節(jié)螯蜂顯示,螯蜂的重寄生蜂為毀螯跳小蜂、絨繭金小蜂TrichomalopsisapanteloctonaCrawford(陳毓祥和楊坤勝,1987);張純胄考察田間累計(jì)采集的2 131頭蜂繭,重寄生蜂繭占比48.05%,其中被毀螯跳小蜂寄生比例為77.83%,被絨繭金小蜂寄生比例為21.28%,分盾細(xì)蜂Ceraphronsp.僅占0.88%(張純胄和金莉芬,1992)。上述報(bào)道的重寄生蜂種類是否存在同物異名現(xiàn)象尚有待進(jìn)一步研究,但可以看出毀螯跳小蜂和絨繭金小蜂是螯蜂主要重寄生蜂。
螯蜂雄成蟲(chóng)一般不取食或只取食寄主蜜露,不寄生,僅參與交配(Guglielmino,2002),只有雌成蟲(chóng)可捕食和寄生寄主害蟲(chóng),其控害作用取決于雌成蟲(chóng)的捕食作用和寄生作用兩個(gè)方面(史樹(shù)森等,2009)。由于螯蜂產(chǎn)卵于1~2齡寄主若蟲(chóng)常致其死亡,以寄主腹背出現(xiàn)“囊狀物”的數(shù)量統(tǒng)計(jì)螯蜂寄生率,比實(shí)際情況偏低。因而,評(píng)價(jià)螯蜂對(duì)稻飛虱的控害效果應(yīng)為螯蜂捕食作用、寄生作用出現(xiàn)“囊狀物”以及因產(chǎn)卵致寄主死亡而不能表現(xiàn)癥狀的數(shù)量之和。
螯蜂對(duì)稻飛虱的捕食效果,前文已作闡述,螯蜂對(duì)稻飛虱的日捕食量因螯蜂種類不同而不同,一般2~3頭,最高日捕食量可達(dá)20頭以上。何雨婷(2020)在室內(nèi)條件下研究并分析3種螯蜂對(duì)稻飛虱捕食量和寄生量的日消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)認(rèn)為,雌蜂羽化當(dāng)天即開(kāi)始捕食與寄生,之后除死亡當(dāng)天日平均捕食量和寄生量相對(duì)較低之外,成蟲(chóng)存活期間的波動(dòng)均較為平緩。可見(jiàn),螯蜂對(duì)稻飛虱的總捕食量與雌蜂的壽命密切相關(guān),而捕食稻飛虱后的雌蜂壽命較未捕食者顯著延長(zhǎng)1~2倍(黃信飛,1982)。
螯蜂對(duì)稻飛虱的寄生效果,前人做了大量田間自然寄生率調(diào)查。例如,王佩娟(1980)調(diào)查不同世代螯蜂對(duì)稻飛虱的寄生率,以第4代最高,平均寄生率達(dá)到53.5%,且當(dāng)年依靠自然天敵取代化學(xué)防控,水稻收成較好。黃信飛(1982)研究黃腿雙距螯蜂對(duì)褐飛虱的寄生率,以田間出現(xiàn)“囊狀物”計(jì)算,寄生率最高30%~40%;陳毓祥(1987)在貴州省調(diào)查螯蜂田間寄生率,7月上、中、下旬白背飛虱被寄生率分別為7.13%、14.5%、18.55%,褐飛虱被寄生率分別為0.0%、6.67%、6.25%,而8月中下旬因重寄生現(xiàn)象和農(nóng)藥影響,白背飛虱被寄生率僅為3%~3.5%,褐飛虱被寄生率為1.5%左右。林冠倫(1986)在江蘇省海安縣調(diào)查發(fā)現(xiàn),早稻田灰飛虱被寄生率高達(dá)11.14%、白背飛虱被寄生率為3.57%,常規(guī)中稻田灰飛虱若蟲(chóng)寄生率為16.69%、白背飛虱被寄生率為16.67%;在江蘇省鎮(zhèn)江地區(qū)調(diào)查,8月下旬之前螯蜂主要寄生白背飛虱和灰飛虱,一般寄生率在5%以下,最高為15.6%;9-10月主要寄生褐飛虱,寄生率小于1%。王惠長(zhǎng)(1995)在稻虱紅單節(jié)螯蜂發(fā)生盛期,調(diào)查田間寄生白背飛虱和褐飛虱的寄生率:7月上旬分別為7.9%和0.85%;7月中旬分別為16.5%和7.04%,7月底分別為18.9%和16.1%??梢?jiàn),螯蜂對(duì)稻飛虱的寄生效果受多種因素影響,一般適宜條件下寄生率能達(dá)到15%以上。
螯蜂對(duì)寄主的控害作用(捕食與寄生)是由螯蜂-寄主-環(huán)境3方面共同決定,即螯蜂特性(螯蜂種類、雌蜂壽命等)、寄主特性(寄主種類、寄主齡期或蟲(chóng)態(tài)、遷飛等)以及環(huán)境特征(溫度、農(nóng)藥、螯蜂天敵等)共同作用的結(jié)果,這些因素均可影響螯蜂的捕食和寄生效果。
3.2.1螯蜂特性對(duì)寄主控害作用的影響
螯蜂各種類以優(yōu)勢(shì)種對(duì)稻飛虱的控制作用最強(qiáng),但前文已述,不同地區(qū)螯蜂優(yōu)勢(shì)種存在差異,不同年份或相同年份的不同時(shí)期螯蜂優(yōu)勢(shì)種也不相同,這必然影響螯蜂的控害效果。研究顯示3種常見(jiàn)螯蜂在各自的適宜寄主上,雌蜂壽命稻虱紅單節(jié)螯蜂最長(zhǎng),兩色食虱螯蜂居中,黃腿雙距螯蜂最短,控害作用也依次減弱(何雨婷等,2020)。
3.2.2寄主特性對(duì)寄主控害作用的影響
寄主種類的影響主要表現(xiàn)為螯蜂的寄主偏好性,例如,在多種飛虱同時(shí)存在時(shí),黃腿雙距螯蜂雌蜂喜歡選擇褐飛虱產(chǎn)卵(黃信飛,1982)。陳毓祥研究認(rèn)為稻虱紅單節(jié)螯蜂僅寄生白背飛虱(文獻(xiàn)記載寄生白背飛虱和灰飛虱);黃腿雙距螯蜂主要寄生褐飛虱(占80%),其次為白背飛虱和灰飛虱(文獻(xiàn)記載寄生褐飛虱和電光葉蟬);黑雙距螯蜂主要寄生白背飛虱(占80%),其次為灰飛虱,很少寄生褐飛虱(文獻(xiàn)記載寄生白背飛虱和灰飛虱);黑腹螯蜂僅見(jiàn)寄生灰飛虱(文獻(xiàn)記載寄生白背飛虱、灰飛虱和褐飛虱);裸雙距螯蜂和黑腿毛螯蜂均獲于褐飛虱(陳毓祥,1985)。張純胄(1992)研究稻虱紅單節(jié)螯蜂,其主要寄生白背飛虱,寄生灰飛虱和褐飛虱后,幼蜂均未發(fā)育到“囊狀物”階段。何雨婷(2020)進(jìn)行了3種螯蜂對(duì)寄主捕食與寄生的偏好性研究,結(jié)果表明:兩色食虱螯蜂的適宜寄主為褐飛虱、灰飛虱、白背飛虱;黃腿雙距螯蜂的適宜寄主為褐飛虱和灰飛虱,白背飛虱次之;稻虱紅單節(jié)螯蜂最適寄主為白背飛虱,灰飛虱次之。
寄主齡期與蟲(chóng)態(tài)的影響也因螯蜂種類而異。寄主齡期是寄主與寄生蜂兩者間相互關(guān)系中的重要因子,是決定寄主適合性的重要影響因素之一(Nussbaumer and Schopf,2000;Harveyetal.,2004)。白背飛虱2齡和3齡若蟲(chóng)是稻虱紅單節(jié)螯蜂發(fā)育的適宜寄主(李帥等,2015),對(duì)白背飛虱2齡若蟲(chóng)的寄生率為43%,而對(duì)5齡若蟲(chóng)寄生率僅有5.7%(胡淑恒等,1982)。黃腿雙距螯蜂對(duì)褐飛虱4齡若蟲(chóng)寄生率較高,對(duì)1齡若蟲(chóng)和雄成蟲(chóng)明顯較低(何佳春等,2015;何雨婷等,2019),且以寄生褐飛虱雌性若蟲(chóng)居多(黃信飛,1982)。雙距螯蜂Gonatopusbonaerensis取食和寄生均偏好于1~3齡若蟲(chóng)(Espinosaetal.,2019)。
寄主遷飛也可以影響螯蜂控害效果。寄主被寄生后,仍能正常取食和蛻皮(Ito and Yamada,2016),甚至可以遷飛(何俊華和許再福,2002),稻飛虱是重要的遷飛性水稻害蟲(chóng)之一,隨著遷飛行為的發(fā)生,寄生于稻飛虱體上的天敵螯蜂也將隨寄主進(jìn)行遷飛,引起遷入地和遷出地螯蜂的種群基數(shù)變化,從而影響螯蜂對(duì)稻飛虱的控害效果。王佩娟1980年7月調(diào)查入遷海南省白沙縣的飛虱寄生率為6%(王佩娟,1982)。湖南省長(zhǎng)沙市稻虱紅單節(jié)螯蜂可能以少量蛹越冬,但主要蟲(chóng)源有可能隨風(fēng)遷飛而來(lái)(胡淑恒等,1987)。
3.2.3環(huán)境特征對(duì)寄主控害作用的影響
溫度對(duì)螯蜂控害作用影響較大,不同月份多批次采集螯蜂的蛹繭考察羽化率得知,在濕度為81%~84%條件下,當(dāng)溫度為23.0~28.4℃時(shí),螯蜂的羽化率可達(dá)69.3%,而當(dāng)溫度為27.4~28.4℃時(shí),羽化率僅為15.3%(楊紹龍等,1992),在高溫干旱的年份,螯蜂的田間寄生率遠(yuǎn)低于1%(林冠倫等,1986)。低溫條件冷藏蜂蛹試驗(yàn)表明,在2~4℃溫度冷藏10 d,幾乎全部死亡,在7~8℃冷藏10 d,死亡率53.1%,冷藏30 d,死亡率93.3%(張純胄和金莉芬,1992)。
螯蜂對(duì)化學(xué)農(nóng)藥極為敏感,在田間施用多種有機(jī)磷農(nóng)藥2 000倍液,防治灰飛虱2~3齡若蟲(chóng),以施用清水為對(duì)照,螯蜂被殺傷率為80%~100%(林冠倫等,1986)。對(duì)施藥區(qū)和不施藥區(qū)螯蜂發(fā)生量進(jìn)行調(diào)查,施藥區(qū)共累計(jì)得到螯蜂2頭,不施藥區(qū)獲得螯蜂68頭,足以看出農(nóng)藥對(duì)螯蜂的殺傷力較強(qiáng)(楊紹龍等,1992)。就螯蜂蜂繭對(duì)農(nóng)藥的敏感性來(lái)說(shuō),在施用殺蟲(chóng)脒的田內(nèi)采集蜂繭,施藥前采集的蜂繭羽化率為74.2%,施藥后羽化率為50%(楊紹龍等,1992);而陳毓祥研究認(rèn)為,農(nóng)藥對(duì)蜂繭內(nèi)蟲(chóng)蛹的殺傷率僅有46%(陳毓祥和楊坤勝,1987),且采用浸漬法對(duì)螯蜂蜂繭進(jìn)行8種殺蟲(chóng)劑的室內(nèi)毒力測(cè)定結(jié)果為:50%甲胺磷1 000倍、50%殺蟲(chóng)脒1 000倍、40%樂(lè)果500倍對(duì)稻虱紅單節(jié)螯蜂的毒效較小,而50%馬拉松500倍、90%晶體敵百蟲(chóng)330倍等農(nóng)藥毒殺作用較大(張純胄和金莉芬,1992),這些研究表明,可以采用毒性較小的藥劑在螯蜂大部分處于蜂繭期施藥,將會(huì)顯著減低農(nóng)藥對(duì)螯蜂的殺傷程度。
張純胄在研究螯蜂對(duì)8種藥劑的敏感性時(shí)發(fā)現(xiàn),對(duì)于被重寄生蜂寄生的蜂繭(毀螯跳小蜂和絨繭金小蜂占絕大多數(shù)),供試殺蟲(chóng)劑對(duì)重寄生天敵的毒效均較小,重寄生蜂繭的羽化率為73.5%~100%,部分藥劑對(duì)重寄生蜂幾乎沒(méi)有影響,這表明了稻虱紅單節(jié)螯蜂對(duì)殺蟲(chóng)劑的敏感性遠(yuǎn)大于重寄生蜂,這些差異可能導(dǎo)致寄生蜂種群密度的變動(dòng)(張純胄和金莉芬,1992)。隨著溫度升高,螯蜂被寄生的比率也逐漸升高,平均溫度為23℃時(shí),重寄生率為17%,當(dāng)溫度升高至27.4℃,重寄生蜂率可達(dá)49.2%(楊紹龍等,1992)??梢?jiàn),螯蜂對(duì)稻飛虱的捕食與寄生效果可能與多種因素共同作用結(jié)果有關(guān)。
天敵昆蟲(chóng)是自然控制害蟲(chóng)種群密度的一個(gè)重要組成部分,在害蟲(chóng)綜合治理和生物防治中占有非常重要的地位。螯蜂通過(guò)雌蜂對(duì)稻飛虱若蟲(chóng)和成蟲(chóng)的捕食與寄生行為,發(fā)揮著對(duì)稻飛虱種群的抑制作用,雌蜂的食量大、壽命長(zhǎng),兼具捕食與寄生能力,是一種極富潛力的稻飛虱生防天敵昆蟲(chóng),但截至目前,有關(guān)螯蜂的研究報(bào)道仍不多見(jiàn),筆者認(rèn)為主要存在以下問(wèn)題:
(1)研究基礎(chǔ)薄弱。世界范圍內(nèi)關(guān)于螯蜂分類、生物學(xué)、生態(tài)學(xué)等相關(guān)研究偏少,我國(guó)在稻飛虱天敵螯蜂的研究起步較晚,這大大阻礙了螯蜂在生物防治中應(yīng)用研究的速度。我國(guó)螯蜂不同地理種群的研究?jī)H限于南方部分稻區(qū),鮮有北方稻區(qū)稻飛虱天敵螯蜂種類及相關(guān)特性的報(bào)道,且螯蜂不同地理種群與寄主間的互作關(guān)系可能不同,這些研究仍不明確。
(2)獲取雌性螯蜂的技術(shù)壁壘。螯蜂的雌蜂具有捕食和寄生雙重特性,雄蜂僅參與交配,相對(duì)來(lái)說(shuō)雌蜂更具研究?jī)r(jià)值,但在螯蜂繁育過(guò)程中要面臨這樣的問(wèn)題:首先,螯蜂有兩種生殖方式,兩性生殖的子代雌雄比約為1 ∶1,當(dāng)外界條件不適宜雄性比例可能增加,而其孤雌生殖為產(chǎn)雄式,因而只有兩性生殖能獲得雌蜂,且雌蜂占比僅為1/2。第二,由于雌蜂捕食量大,這就需要大量稻飛虱供給,以免螯蜂再次捕食已經(jīng)產(chǎn)卵的寄主。第三,由于螯蜂的捕食和寄生對(duì)寄主齡期具有選擇性,尤其是寄生行為對(duì)寄主齡期限制性更大。為使子代羽化率更高,就提高了供飼稻飛虱群體標(biāo)準(zhǔn),增大了工作強(qiáng)度,從而阻礙了螯蜂基礎(chǔ)研究與繁育技術(shù)研究。
(3)螯蜂抗逆性較差。已有研究可知,螯蜂對(duì)農(nóng)藥、溫度和重寄生天敵的敏感性極強(qiáng)。在田間施用殺蟲(chóng)藥劑、低溫或高溫,以及重寄生蜂的寄生,都嚴(yán)重減低螯蜂在田間的種群基數(shù),從而無(wú)法發(fā)揮螯蜂對(duì)稻飛虱的控害作用。雖然有一些研究,比如螯蜂繭對(duì)部分藥劑的敏感性一般,可以利用藥劑種類及施藥時(shí)間來(lái)減低農(nóng)藥對(duì)螯蜂的殺傷力,但田間氣候和重寄生天敵對(duì)螯蜂的影響尚無(wú)有效的抵御手段,這些可能?chē)?yán)重影響螯蜂的應(yīng)用研究。
然而,我國(guó)在利用寄生蜂防控害蟲(chóng)方面已有很多成功的先例,例如,應(yīng)用松毛蟲(chóng)赤眼蜂Trichogrammadendrolimi防治松毛蟲(chóng)、玉米螟Pyraustanubilalis等農(nóng)林害蟲(chóng)(耿金虎,2005),利用管氏腫腿蜂Sclerodermaguani防治雙條杉天牛Semanotusbifasciatus和青楊天牛Saperdapopulnea等(王紹文等,2003)。雖然我國(guó)螯蜂研究水平尚不發(fā)達(dá),但因螯蜂雌蜂捕食量大、兼具捕食與寄生的雙重特性、壽命較長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì),充分顯示螯蜂資源具有巨大研究潛力和應(yīng)用價(jià)值。因此,探明不同稻區(qū)螯蜂的優(yōu)勢(shì)種,掌握螯蜂的生物學(xué)特性,明確螯蜂與寄主間的內(nèi)在關(guān)系,找出影響螯蜂繁殖、子代性比等參數(shù)的關(guān)鍵因子,保護(hù)螯蜂的適宜生境,加大對(duì)螯蜂研究的深度和廣度,攻克相關(guān)的技術(shù)壁壘,對(duì)于提高螯蜂在稻飛虱生物防治方面發(fā)揮舉足輕重的作用。