摘要為明確異色瓢蟲(chóng)Harmonia axyridis對(duì)甜菜夜蛾Spodoptera exigua和草地貪夜蛾Spodoptera frugiperda的捕食潛能,本文在室內(nèi)條件下研究了異色瓢蟲(chóng)對(duì)上述2種鱗翅目害蟲(chóng)2齡幼蟲(chóng)的捕食功能反應(yīng)和搜尋效應(yīng);在網(wǎng)室條件下測(cè)定了異色瓢蟲(chóng)對(duì)2種害蟲(chóng)低齡幼蟲(chóng)的防控效果。室內(nèi)研究結(jié)果表明,異色瓢蟲(chóng)雌雄成蟲(chóng)對(duì)這2種害蟲(chóng)2齡幼蟲(chóng)的捕食功能反應(yīng)均屬于Holling Ⅱ型圓盤(pán)方程,其中雌成蟲(chóng)對(duì)甜菜夜蛾和草地貪夜蛾2齡幼蟲(chóng)的瞬時(shí)攻擊率(a)分別為1.120和0.987,控害效能(a/Th)分別為134.514頭和154.408頭,日最大捕食量(1/Th)分別為120.124頭和156.437頭;雄成蟲(chóng)對(duì)甜菜夜蛾和草地貪夜蛾2齡幼蟲(chóng)的瞬時(shí)攻擊率(a)分別為1.071和0.830,控害效能(a/Th)分別為116.262頭和124.568頭,日最大捕食量(1/Th)分別為108.540頭和150.039頭。網(wǎng)室試驗(yàn)結(jié)果表明,2∶300、4∶300和8∶300的益害比下異色瓢蟲(chóng)均能有效控制甜菜夜蛾和草地貪夜蛾低齡幼蟲(chóng)的數(shù)量,釋放后8 d防效分別在65%、80%和95%以上。綜上所述,異色瓢蟲(chóng)具備對(duì)甜菜夜蛾和草地貪夜蛾低齡幼蟲(chóng)有效控害的潛力,試驗(yàn)結(jié)果可為利用異色瓢蟲(chóng)防控甜菜夜蛾和草地貪夜蛾提供理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞異色瓢蟲(chóng);甜菜夜蛾;草地貪夜蛾;捕食功能反應(yīng);生物防治
中圖分類(lèi)號(hào):S 476.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:ADOI:10.16688/j.zwbh.2023488The predation potential of Harmonia axyridis on Spodoptera exigua
and Spodoptera frugiperdaWU Yuwei ZHENG Linhao GAO Peng ZHU Lihe ZHANG Guochun LI Feiwu XIA Wei XU Wenjing(1. Institute of Agricultural Quality Standard and Testing Technology, Jilin Academy of Agricultural Sciences, Changchun
136100, China; 2. College of Modern Agriculture, Zhejiang Agriculture and Forestry University, Hangzhou311300, China;
3. Institute of Plant Protection, Jilin Academy of Agricultural Sciences, Gongzhuling136100, China; 4. Qianguo
County Qianguoerluosi Town Comprehensive Service Center, Songyuan131100, China)AbstractThis study aimed to clarify the predation potential of Harmonia axyridis on Spodoptera exigua and S.frugiperda by investigating the predation functional response and search efficiency of H.axyridis towards the second-instar larvae of these lepidopteran pests under indoor conditions. The control effect of H.axyridis on early-stage larvae of S.exigua and S.frugiperda was evaluated in a net house. The indoor study demonstrated that both male and female adults of H.axyridis exhibited a Holling Ⅱ type functional response towards the second-instar larvae of S.exigua and S.frugiperda. The instantaneous attack rate (a) of female adults on S.exigua and S.frugiperda larvae was 1.120 and 0.987, respectively, with control efficiencies (a/Th) of 134.514 and 154.408 individuals, and daily maximum predation rates (1/Th) of 120.124 and 156.437 individuals, respectively. The instantaneous attack rate (a) of male adults on S.exigua and S.frugiperda larvae was 1.071 and 0.830, respectively, with control efficiencies (a/Th) of 116.262 and 124.568 individuals, and daily maximum predation rates (1/Th) of 108.540 and 150.039 individuals, respectively. The net house experiment showed that under the ratios of 2∶300, 4∶300, and 8∶300, H.axyridis effectively controlled the population of early-stage larvae of S.exigua and S.frugiperda, with control efficiencies above 65%, 80%, and 95% respectively, after eight days of release. In conclusion, H.axyridis shows potential for effective control of early-stage larvae of S.exigua and S.frugiperda. These experimental results provide a theoretical basis for the utilization of H.axyridis in integrated pest management strategies for these pests.
Key wordsHarmonia axyridis;Spodoptera exigua;Spodoptera frugiperda;predation functional response;biological control
甜菜夜蛾 Spodoptera exigua和草地貪夜蛾Spodoptera frugiperda同屬鱗翅目Lepidoptera 夜蛾科Noctuidae灰翅夜蛾屬Spodoptera,是世界性遷飛害蟲(chóng),其寄主范圍廣泛,主要為害玉米、高粱、白菜、棉花等作物。蟲(chóng)害發(fā)生時(shí)不僅影響農(nóng)作物的健康生長(zhǎng),而且影響農(nóng)作物的產(chǎn)量與質(zhì)量,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成絕收。在美國(guó),甜菜夜蛾每年對(duì)蔬菜、棉花等作物造成經(jīng)濟(jì)損失超5億美元[1]。在非洲12個(gè)玉米生產(chǎn)國(guó)草地貪夜蛾每年造成玉米減產(chǎn)830萬(wàn)~2 060萬(wàn)t,經(jīng)濟(jì)損失高達(dá) 24.8億~61.9億美元[2]。
化學(xué)農(nóng)藥是防治暴發(fā)性和突發(fā)性農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)的有效手段[3],化學(xué)農(nóng)藥的亂用、濫用不僅破壞生態(tài)環(huán)境,影響人和動(dòng)物的安全,而且傷害天敵昆蟲(chóng),致使田間害蟲(chóng)抗藥性增加[4]。目前甜菜夜蛾和草地貪夜蛾已對(duì)多種殺蟲(chóng)劑,如有機(jī)磷類(lèi)、擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)和雙酰胺類(lèi)藥劑產(chǎn)生了不同程度的抗性[5]。近年來(lái),隨著國(guó)家對(duì)生態(tài)文明建設(shè)的投入,公眾對(duì)綠色環(huán)保理念的重視程度增加,具有高效、安全和環(huán)境友好等特點(diǎn)且符合國(guó)家“減肥減藥”戰(zhàn)略和發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)等要求的害蟲(chóng)生物防治技術(shù)深入人心[6]。害蟲(chóng)生物防治是利用自然界中生物之間相互制約、相互依存的關(guān)系,將害蟲(chóng)控制在一定密度之下,從而達(dá)到“有蟲(chóng)不成災(zāi)”的綠色防控效果。
研究害蟲(chóng)生物防治技術(shù),不僅是提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量,促進(jìn)農(nóng)藥的可持續(xù)發(fā)展的需要,同時(shí)對(duì)環(huán)境安全,社會(huì)穩(wěn)定以及公眾健康具有至關(guān)重要的意義[7]。天敵昆蟲(chóng)的應(yīng)用是害蟲(chóng)生物防治的重要組成部分,國(guó)內(nèi)外已有諸多學(xué)者利用生物防治技術(shù)防控甜菜夜蛾和草地貪夜蛾,例如利用赤眼蜂Trichogramma、蠋蝽Arma chinensis、益蝽Picromerus lewisi 防治甜菜夜蛾[89],夜蛾黑卵蜂Telenomus remus、東亞小花蝽Orius sauteri、中華甲蟲(chóng)蒲螨Pyemotes zhonghuajia 防治草地貪夜蛾[1012]。
我國(guó)天敵昆蟲(chóng)資源十分豐富,其中瓢蟲(chóng)是一類(lèi)重要的天敵類(lèi)群,在生物防治中發(fā)揮了十分重要且不可替代的作用[13]。異色瓢蟲(chóng)Harmonia axyridis具有分布范圍廣、繁殖力強(qiáng)、食性廣、食量大等特點(diǎn)[14],可以有效捕食多種農(nóng)林害蟲(chóng),例如蚜蟲(chóng)、某些介殼蟲(chóng)、粉虱、木虱等[15],其中異色瓢蟲(chóng)對(duì)蚜蟲(chóng)具有較好的防控效果,在實(shí)際生產(chǎn)中也以防治蚜蟲(chóng)為主[1618]。有研究報(bào)道,在室內(nèi)條件下異色瓢蟲(chóng)能夠捕食多種鱗翅目害蟲(chóng),例如亞洲玉米螟Ostrinia furnacalis[19]、番茄潛葉蛾Tuta absoluta[20]、草地貪夜蛾[21]和斜紋夜蛾Spodoptera litura[22],但在網(wǎng)室和田間的研究暫未見(jiàn)報(bào)道。因此本文選擇甜菜夜蛾和草地貪夜蛾 2 齡幼蟲(chóng)作為異色瓢蟲(chóng)的捕食對(duì)象,通過(guò)擬合異色瓢蟲(chóng)雌雄成蟲(chóng)對(duì) 2 種害蟲(chóng)的捕食功能反應(yīng)方程,探索其搜尋效應(yīng),以填補(bǔ)異色瓢蟲(chóng)對(duì)甜菜夜蛾捕食參數(shù)的空白,并在網(wǎng)室條件下研究異色瓢蟲(chóng)對(duì)這2種害蟲(chóng)的防控效果,從而為應(yīng)用異色瓢蟲(chóng)防治甜菜夜蛾和草地貪夜蛾提供一定的理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1供試材料
異色瓢蟲(chóng):采自吉林省公主嶺市吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院大田,在實(shí)驗(yàn)室以東方黏蟲(chóng)Mythimna separata 繼代飼養(yǎng)。選擇健康活潑,發(fā)育一致的成蟲(chóng)作為供試蟲(chóng)源。
甜菜夜蛾:采自吉林省公主嶺市吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院大田,在實(shí)驗(yàn)室以人工飼料繼代飼養(yǎng)。選擇體長(zhǎng)0.5 mm、健康活潑、發(fā)育一致的甜菜夜蛾2齡幼蟲(chóng)作為供試蟲(chóng)源。
草地貪夜蛾:采自云南省大理市彌渡縣玉米田,在實(shí)驗(yàn)室以人工飼料繼代飼養(yǎng)。選擇體長(zhǎng)0.5 mm、健康活潑、發(fā)育一致的草地貪夜蛾2齡幼蟲(chóng)作為供試蟲(chóng)源。
以上3種試蟲(chóng)均放置于溫度 (25±1)℃、相對(duì)濕度 (65±5)%、光周期 L∥D=16 h∥8 h 的養(yǎng)蟲(chóng)室內(nèi)飼養(yǎng)。
小白菜 Brassica chinensis品種為‘上海青’。
1.2試驗(yàn)方法
1.2.1異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)對(duì)甜菜夜蛾和草地貪夜蛾2齡幼蟲(chóng)的捕食功能反應(yīng)為防止甜菜夜蛾和草地貪夜蛾 2 齡幼蟲(chóng)自殘,采集新鮮的豆葉,洗凈晾干后放入直徑10 cm,高4 cm,頂面有直徑為5 cm圓口并以 100 目紗網(wǎng)封口的透明養(yǎng)蟲(chóng)盒內(nèi),分別接入甜菜夜蛾和草地貪夜蛾 2 齡幼蟲(chóng)(密度梯度設(shè)置為 10、30、50、70、90頭/盒和110 頭/盒),再接入饑餓處理24 h的異色瓢蟲(chóng)雌雄成蟲(chóng)各1頭,各密度以不接入異色瓢蟲(chóng)的作為空白對(duì)照組,每個(gè)處理設(shè)置5個(gè)重復(fù),24 h后檢查供試害蟲(chóng)的存活數(shù)。通過(guò)對(duì)照組甜菜夜蛾和草地貪夜蛾的死亡率校正異色瓢蟲(chóng)雌雄成蟲(chóng)的捕食量。試驗(yàn)在溫度(25±1)℃、相對(duì)濕度(65±5)%、光周期 L∥D=16 h∥8 h 的養(yǎng)蟲(chóng)室內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)結(jié)束后將剩余的甜菜夜蛾和草地貪夜蛾 2 齡幼蟲(chóng)回收飼養(yǎng),以防擴(kuò)散。
1.2.2不同益害比釋放異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)對(duì)甜菜夜蛾和草地貪夜蛾低齡幼蟲(chóng)的控制作用試驗(yàn)在吉林省公主嶺市吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所試驗(yàn)大棚內(nèi)展開(kāi),試驗(yàn)時(shí)間為2022年9月-10月。選擇長(zhǎng)勢(shì)一致的白菜置于長(zhǎng)39 cm、寬41 cm、高60 cm、60目養(yǎng)蟲(chóng)籠內(nèi),每籠2盆,每盆種植2株白菜。試驗(yàn)分為5個(gè)處理組,益害比分別為0∶0(CK-)、0∶300(CK+)、2∶300、4∶300、8∶300,每處理重復(fù)5次,每個(gè)重復(fù)調(diào)查4株白菜。釋放后每隔2 d記錄甜菜夜蛾和草地貪夜蛾的數(shù)量,總共記錄4次,最后拍照記錄比較不同處理組白菜的受害情況。根據(jù)公式計(jì)算蟲(chóng)口減退率和控制效果。
蟲(chóng)口減退率=(處理前蟲(chóng)口數(shù)-處理后蟲(chóng)口數(shù))/處理前蟲(chóng)口數(shù)×100/%;
控制效果=(處理蟲(chóng)口減退率-對(duì)照蟲(chóng)口減退率)/(1-對(duì)照蟲(chóng)口減率)×100/%。
1.3數(shù)據(jù)分析
1.3.1捕食功能反應(yīng)類(lèi)型判斷及模型擬合
根據(jù)獵物密度與被捕食量之間的邏輯斯蒂回歸分析確定捕食功能反應(yīng)類(lèi)型[2324],具體方程如下。
Na/N=exp(P0+P1N0+P2N20+P3N30)/
[1+exp(P0+P1N0+P2N20+P3N30)]
式中,Na為供試獵物被捕食量,N為初始獵物數(shù)量;P0為截距,P1、P2和 P3分別為N0的線性系數(shù)、二次和三次方系數(shù)。P1和P2用來(lái)確定功能反應(yīng)的類(lèi)型,當(dāng)P1=0時(shí),異色瓢蟲(chóng)的捕食量隨獵物數(shù)量的增加呈直線上升,說(shuō)明功能反應(yīng)屬于HollingⅠ型,當(dāng)P1<0時(shí),異色瓢蟲(chóng)的捕食量隨獵物數(shù)量的增加而增加,然后增速減慢逐漸平緩,說(shuō)明功能反應(yīng)屬于HollingⅡ型;當(dāng)P1>0且P2<0時(shí),異色瓢蟲(chóng)的捕食量隨獵物密度變化呈“S”波動(dòng),說(shuō)明功能反應(yīng)屬于Holling Ⅲ型[25]。利用SAS軟件判斷捕食功能反應(yīng)類(lèi)型。
Holling Ⅱ型圓盤(pán)方程:
Na=aNT/(1+aThN)[26]
搜尋效應(yīng)方程:
S=a/(1+aThN)[27-28]
式中,a為異色瓢蟲(chóng)對(duì)獵物的瞬時(shí)攻擊率,T為獵物暴露于捕食者的時(shí)間,本次試驗(yàn)設(shè)置為1 d,Th為異色瓢蟲(chóng)捕食1頭獵物所用的時(shí)間,a/Th為異色瓢蟲(chóng)對(duì)獵物的捕食能力,1/Th為異色瓢蟲(chóng)對(duì)獵物的日最大捕食量[2930]。在Excel軟件中利用直線回歸方程求得 Th和a,利用 Origin 軟件擬合捕食功能反應(yīng)曲線、繪制圖表。
1.3.2不同益害比釋放異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)對(duì)甜菜夜蛾和草地貪夜蛾低齡幼蟲(chóng)的控制作用利用 Excel 2019和SPSS 26.0分析試驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)不同處理進(jìn)行單因素方差分析(One-Way ANOVA),采用Duncan氏新復(fù)極差法(SSR 法)進(jìn)行差異顯著性分析(P<0.05)。
2結(jié)果與分析
2.1異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)對(duì)甜菜夜蛾和草地貪夜蛾2齡幼蟲(chóng)的捕食功能反應(yīng)異色瓢蟲(chóng)雌雄成蟲(chóng)對(duì)甜菜夜蛾和草地貪夜蛾 2 齡幼蟲(chóng)的捕食量(Na)均隨獵物密度(N)的增加而增加直至趨于平緩,即捕食量與獵物密度呈負(fù)密度制約關(guān)系;此外,邏輯斯蒂回歸分析結(jié)果顯示,各處理組一次方系數(shù)P1均小于 0,由此可知,捕食功能類(lèi)型為 HollingⅡ型(表1,圖1和圖2)。因此可建立異色瓢蟲(chóng)雌雄成蟲(chóng)對(duì)甜菜夜蛾和草地貪夜蛾2齡幼蟲(chóng)的捕食功能反應(yīng)方程,異色瓢蟲(chóng)雌成蟲(chóng)對(duì)甜菜夜蛾和草地貪夜蛾2齡幼蟲(chóng)捕食功能反應(yīng)方程分別為Na=1.120N/(1+0.008N)和Na=0.987N/(1+0.006N),雄成蟲(chóng)分別為Na=1.071N/(1+0.009N)和Na=0.830N/(1+0.006N)(表2)。
由表2可知,異色瓢蟲(chóng)雌成蟲(chóng)對(duì)甜菜夜蛾和草地貪夜蛾2齡幼蟲(chóng)的日最大捕食量分別120.124頭和156.437頭,控害效能分別為134.514頭和154.408頭,均大于雄成蟲(chóng)的日最大捕食量(108.540頭和150.039頭)和控害效能(116.262頭和124.568頭)。異色瓢蟲(chóng)雌雄成蟲(chóng)對(duì)甜菜夜蛾2齡幼蟲(chóng)的瞬時(shí)攻擊率分別為1.120和1.071,處理時(shí)間分別為0.008 d和0.009 d,均大于對(duì)草地貪夜蛾2齡幼蟲(chóng)的瞬時(shí)攻擊率(0.987和0.830)和處理時(shí)間(0.006 d和0.006 d)。綜上表明,異色瓢蟲(chóng)雌雄成蟲(chóng)對(duì)甜菜夜蛾和草地貪夜蛾2齡幼蟲(chóng)均具有控害能力,其中雌成蟲(chóng)對(duì)2種獵物的控害能力大于雄成蟲(chóng)。
2.2異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)對(duì)甜菜夜蛾和草地貪夜蛾2齡幼蟲(chóng)的搜尋效應(yīng)根據(jù) S=a/(1+aThN) 公式,異色瓢蟲(chóng)雌成蟲(chóng)對(duì)甜菜夜蛾和草地貪夜蛾2齡幼蟲(chóng)的搜尋效應(yīng)方程分別為 S1=1.120/(1+0.009N)、S2=0.987/(1+0.006N),異色瓢蟲(chóng)雄成蟲(chóng)對(duì)甜菜夜蛾和草地貪夜蛾2齡幼蟲(chóng)的搜尋效應(yīng)方程分別為S3=1.071/(1+0.010N)和S4=0.830/(1+0.006N)。
由圖3、4可知,異色瓢蟲(chóng)雌雄成蟲(chóng)對(duì)甜菜夜蛾和草地貪夜蛾2齡幼蟲(chóng)的搜尋效應(yīng)隨著獵物密度的增加逐漸降低,其中對(duì)甜菜夜蛾的搜尋效應(yīng)均高于草地貪夜蛾,并且在相同獵物密度條件下,雌成蟲(chóng)對(duì)獵物的搜尋效應(yīng)均高于雄成蟲(chóng)。
2.3不同益害比釋放異色瓢蟲(chóng)后對(duì)甜菜夜蛾和草地貪夜蛾低齡幼蟲(chóng)數(shù)量的影響不同益害比釋放異色瓢蟲(chóng)后,均可有效控制甜菜夜蛾和草地貪夜蛾低齡幼蟲(chóng)的數(shù)量(圖5)。0∶300(CK+)處理組的甜菜夜蛾和草地貪夜蛾低齡幼蟲(chóng)的數(shù)量均顯著高于釋放異色瓢蟲(chóng)進(jìn)行生物防治的處理組。不同益害比下釋放異色瓢蟲(chóng)后 2 d 甜菜夜蛾和草地貪夜蛾低齡幼蟲(chóng)的數(shù)量呈驟降趨勢(shì),其中,益害比為 8∶300 時(shí) 2 種獵物的數(shù)量與其他處理組相比顯著降低(P<0.05),分別為 61.60 和 48.40 頭。隨著釋放時(shí)間的增加 2 種獵物的數(shù)量逐漸降低,益害比為 4∶300 和 8∶300 釋放后 8 d 甜菜夜蛾和草地貪夜蛾低齡幼蟲(chóng)數(shù)量均接近于 0 頭,二者無(wú)顯著差異(P>0.05)。
2.4不同益害比釋放異色瓢蟲(chóng)對(duì)甜菜夜蛾和草地貪夜蛾低齡幼蟲(chóng)的防控效果由表3、表4可知,不同益害比下釋放異色瓢蟲(chóng)對(duì)甜菜夜蛾和草地貪夜蛾低齡幼蟲(chóng)均有一定的控制作用,但2種獵物的蟲(chóng)口減退率和防效存在差異。益害比為8∶300時(shí)異色瓢蟲(chóng)對(duì)甜菜夜蛾和草地貪夜蛾低齡幼蟲(chóng)控制速度快,持效期長(zhǎng),釋放后2 d, 2種獵物的蟲(chóng)口減退率分別達(dá)到75.82%、81.21%,防效分別為71.52%、78.07%,與其他3組差異顯著(P<0.05);釋放后4~6 d異色瓢蟲(chóng)對(duì)2種獵物的蟲(chóng)口減退率和防效均在85%以上;釋放后8 d蟲(chóng)口減退率和防效接近100%。益害比為4∶300時(shí),釋放后6 d異色瓢蟲(chóng)對(duì)2種獵物的蟲(chóng)口減退率在80%以上,釋放后8 d蟲(chóng)口減退率在90%以上。益害比為2∶300 時(shí)異色瓢蟲(chóng)對(duì)2種獵物的控制速度相對(duì)較慢,釋放后8 d防效分別為70.03%、69.01%,顯著低于其他2組處理(P<0.05)。
3結(jié)論與討論
天敵昆蟲(chóng)對(duì)害蟲(chóng)的捕食功能反應(yīng)是評(píng)估天敵昆蟲(chóng)能否捕食害蟲(chóng)以及對(duì)害蟲(chóng)控害能力的重要依據(jù)[31]。瓢甲科天敵昆蟲(chóng)在害蟲(chóng)生物防治中占有重要地位,其中異色瓢蟲(chóng)為優(yōu)勢(shì)種群,研究其對(duì)害蟲(chóng)的控害能力具有重要意義。本文選擇了在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)生快、為害重的世界性害蟲(chóng)甜菜夜蛾和草地貪夜蛾低齡幼蟲(chóng)作為異色瓢蟲(chóng)的捕食對(duì)象。在室內(nèi)條件下展開(kāi)了異色瓢蟲(chóng)雌雄成蟲(chóng)對(duì)甜菜夜蛾和草地貪夜蛾 2 齡幼蟲(chóng)的捕食功能反應(yīng)試驗(yàn),在網(wǎng)室條件下進(jìn)行了不同益害比下異色瓢蟲(chóng)對(duì)甜菜夜蛾和草地貪夜蛾低齡幼蟲(chóng)的防控效能試驗(yàn)。明確了異色瓢蟲(chóng)對(duì)這 2 種害蟲(chóng)的捕食潛能,為日后進(jìn)一步利用異色瓢蟲(chóng)防治田間甜菜夜蛾和草地貪夜蛾提供參考數(shù)據(jù)。
試驗(yàn)結(jié)果表明,異色瓢蟲(chóng)雌雄成蟲(chóng)對(duì)甜菜夜蛾和草地貪夜蛾 2 齡幼蟲(chóng)均有捕食能力,捕食量與害蟲(chóng)密度呈負(fù)加速曲線。因此,異色瓢蟲(chóng)雌雄成蟲(chóng)對(duì)甜菜夜蛾和草地貪夜蛾 2 齡幼蟲(chóng)的捕食功能符合 Holling Ⅱ 型圓盤(pán)方程,這與異色瓢蟲(chóng)對(duì)豆蚜Aphis craccivora[32]、柑橘木虱Diaphorina citri[33]和其他天敵昆蟲(chóng),例如中黑盲蝽Adelphocoris suturalis[34]和南方小花蝽Orius strigicollis[35]對(duì)甜菜夜蛾、黃瑪草蛉Mallada basalis[25]和叉角厲蝽Eocanthecona furcellata[36]對(duì)草地貪夜蛾的捕食功能模型一致。
瞬時(shí)攻擊率(a)和捕食1頭獵物所用時(shí)間(Th)是反映捕食作用大小的重要參數(shù),1/Th 能夠直觀地表現(xiàn)出天敵昆蟲(chóng)對(duì)獵物的日最大捕食量,而 a/Th 更能全面地衡量天敵昆蟲(chóng)對(duì)獵物的消耗效率,a/Th 值越大,表明天敵對(duì)獵物的控制能力越強(qiáng)[3740]。異色瓢蟲(chóng)雌成蟲(chóng)對(duì)甜菜夜蛾和草地貪夜蛾 2 齡幼蟲(chóng)的日最大捕食量分別為 120.124 頭 和 156.437 頭、控害效能分別為 134.514 頭和 154.408 頭;雄成蟲(chóng)對(duì)甜菜夜蛾和草地貪夜蛾 2 齡幼蟲(chóng)的日最大捕食量分別為 108.540 頭和 150.039頭、控害效能分別為 116.262 頭和 124.568 頭,相對(duì)于雄成蟲(chóng),雌成蟲(chóng)的捕食量更高、控害效能更強(qiáng),這與異色瓢蟲(chóng)捕食高粱蚜MelanaphisIxFd2LN6aDwVmKZEXP2gwA== sacchari[41]、豌豆修尾蚜Megoura crassicauda[42]和草地貪夜蛾[43] 2 齡幼蟲(chóng)結(jié)果一致。結(jié)果表明,異色瓢蟲(chóng)雌成蟲(chóng)對(duì)獵物的控害能力更強(qiáng),研究結(jié)果與捕食者通常為完成交配和產(chǎn)卵等活動(dòng)而捕食更多獵物的觀點(diǎn)相符合[44]。
目前,已有諸多關(guān)于異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)對(duì)草地貪夜蛾 2 齡幼蟲(chóng)捕食功能的研究,劉本菊等[45]和周麗君等[43]研究表明異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)對(duì)草地貪夜蛾 2 齡幼蟲(chóng)的日最大捕食量分別為 65.36 頭和 200 頭,本研究結(jié)果介于二者之間。草地貪夜蛾 2 齡幼蟲(chóng)歷期 2 d,體長(zhǎng)為 0.3~0.7 mm[4647]。因此,可能是因?yàn)樵谠囼?yàn)中選擇了不同體長(zhǎng)的草地貪夜蛾 2 齡幼蟲(chóng),導(dǎo)致異色瓢蟲(chóng)的捕食量出現(xiàn)了不同的結(jié)果。
搜尋效應(yīng)是指捕食性天敵昆蟲(chóng)捕食時(shí)對(duì)獵物進(jìn)行攻擊的一種行為效應(yīng)[38]。隨著獵物種群密度的增加,捕食者的尋找效應(yīng)逐漸下降,但捕食率卻持續(xù)提升[4849]。在蠋蝽[50]、大草蛉Chrysopa pallens[51]和龜紋瓢蟲(chóng) Propylea japonica[52]等的捕食試驗(yàn)中均表現(xiàn)出這一規(guī)律。本研究發(fā)現(xiàn),隨著甜菜夜蛾和草地貪夜蛾 2 齡幼蟲(chóng)密度的增加,異色瓢蟲(chóng)雌雄成蟲(chóng)的搜尋效應(yīng)逐漸降低,其中雌成蟲(chóng)的搜尋效應(yīng)略高于雄成蟲(chóng),這與異色瓢蟲(chóng)對(duì)美國(guó)白蛾Hyphantria cunea[53]、豌豆修尾蚜[42]和草地貪夜蛾[37]的研究結(jié)果一致。在試驗(yàn)過(guò)程中觀察到,異色瓢蟲(chóng)具有較強(qiáng)的攻擊性,會(huì)出現(xiàn)咬死獵物但不取食或取食部分獵物的情況,這種現(xiàn)象在其他天敵昆蟲(chóng)的研究中也有發(fā)現(xiàn)[5455]。
網(wǎng)室接蟲(chóng)第 8 天,益害比為 0∶300 的甜菜夜蛾和草地貪夜蛾處理組低齡幼蟲(chóng)存活數(shù)驟降。研究表明,降雨量對(duì)低齡幼蟲(chóng)影響大,連續(xù)降雨對(duì)于其生存幾乎是毀滅性的[56]。本試驗(yàn)后期出現(xiàn)低溫天氣,晝夜溫差大,植株出現(xiàn)積水現(xiàn)象,低齡幼蟲(chóng)爬行能力較弱,積水現(xiàn)象導(dǎo)致其缺氧死亡。雖然試驗(yàn)后期出現(xiàn)幼蟲(chóng)大量死亡現(xiàn)象,但試驗(yàn)結(jié)果仍表明,釋放異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)均可有效控制甜菜夜蛾和草地貪夜蛾的幼蟲(chóng)數(shù)量,3 組處理均有較好的防控效果,其中益害比越高短期內(nèi)(4 d)效果越明顯,因此在蟲(chóng)害暴發(fā)初期,蟲(chóng)齡較小時(shí)可以按 4∶300 和 8∶300 的益害比釋放異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng),可以達(dá)到快速、有效的防控效果。相較于室內(nèi)捕食試驗(yàn),網(wǎng)室內(nèi)活體植物對(duì)獵物和天敵昆蟲(chóng)的控害能力均存在影響,甜菜夜蛾和草地貪夜蛾低齡幼蟲(chóng)不僅取食白菜葉片、生長(zhǎng)點(diǎn)等幼嫩部位,同時(shí)躲藏在心葉內(nèi)取食葉肉,因此減弱了異色瓢蟲(chóng)的搜尋和捕食能力[5758]。此外,天敵昆蟲(chóng)在捕食時(shí)存在選擇偏好性,本文僅研究了異色瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)單獨(dú)對(duì)甜菜夜蛾和草地貪夜蛾的捕食功能,并沒(méi)有對(duì)其偏好性進(jìn)行研究,在甜菜夜蛾和草地貪夜蛾幼蟲(chóng)發(fā)生時(shí)期重疊時(shí),異色瓢蟲(chóng)是否對(duì)同時(shí)存在的 2 種害蟲(chóng)具有選擇偏好,可對(duì)此內(nèi)容進(jìn)行深層次的研究。
本文研究結(jié)果反映了異色瓢蟲(chóng)對(duì)甜菜夜蛾和草地貪夜蛾低齡幼蟲(chóng)的捕食潛能,而在田間應(yīng)用時(shí),環(huán)境異質(zhì)性和昆蟲(chóng)種內(nèi)及種間相互作用均會(huì)影響天敵昆蟲(chóng)對(duì)害蟲(chóng)的捕食效能[5960]。因此,異色瓢蟲(chóng)對(duì)這 2 種鱗翅目害蟲(chóng)更精準(zhǔn)的控害效能仍需通過(guò)田間觀察試驗(yàn)進(jìn)行修正,并在此基礎(chǔ)上,結(jié)合殺蟲(chóng)燈、性信息素誘捕器等防控方法[61],推進(jìn)異色瓢蟲(chóng)綜合防控體系的應(yīng)用。
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(責(zé)任編輯:楊明麗)