不同溫度下巴氏新小綏螨對西花薊馬初孵若蟲的捕食功能

尚素琴,　劉　平,　張新虎

(甘肅農業大學草業學院昆蟲學系,草業生態系統教育部重點實驗室, 蘭州　730070)

?

不同溫度下巴氏新小綏螨對西花薊馬初孵若蟲的捕食功能

尚素琴,劉平,張新虎*

(甘肅農業大學草業學院昆蟲學系,草業生態系統教育部重點實驗室, 蘭州730070)

為明確巴氏新小綏螨[Neoseiulus barkeri (Hughes)]對西花薊馬[Frankliniella occidentalis (Pergande)]初孵若蟲的捕食效應,在相對濕度RH85%±5%,5個溫度梯度16、20、24、28、32℃,光照L∥D=16h∥8h條件下選取西花薊馬的初孵若蟲進行捕食功能反應。結果表明:巴氏新小綏螨對西花薊馬初孵若蟲的捕食功能反應屬于HollingⅡ型方程。在16～28℃溫度范圍內,巴氏新小綏螨對西花薊馬初孵若蟲的攻擊系數、捕食能力、最大日捕食量均隨溫度升高而增加,處理時間則縮短,28℃時日捕食量最高達14.471 8頭,處理時間最短為0.069 1d。溫度達到32℃時,捕食量下降。當西花薊馬初孵若蟲的種群密度一定時,巴氏新小綏螨的平均捕食量隨其自身密度的增加而降低。說明獵物密度固定時巴氏新小綏螨存在明顯的相互干擾作用。

巴氏新小綏螨;西花薊馬;捕食功能;干擾作用

西花薊馬[Frankliniella occidentalis (Pergande)]是一種世界性害蟲,寄主范圍廣泛,可為害植物的莖、葉、花、果等,最終使植株枯萎,同時還傳播包括番茄斑萎病毒在內的多種植物病毒,給農業生產造成嚴重經濟損失[12]。該蟲原產于北美,現已擴散到世界近70個國家并取代其本地優勢種群[3]。我國于2003年在北京昌平首次發現[4]。近幾年,西花薊馬在北方設施栽培作物上嚴重發生,呈上升趨勢。由于其世代短,繁殖速度快,適應性強,寄主范圍廣,對農藥易產生抗藥性等特點[57],已經成為農業生產中最難防治的害蟲之一,同時單一化防造成的副作用也日益凸顯而難以克服。

巴氏新小綏螨[Neoseiulus barkeri (Hughes)],隸屬于蛛形綱(Arachnida)蜱螨亞綱(Acari)寄螨目(Parasitiformes)植綏螨科(Phytoseiidae),是捕食性天敵之一[8]。因其發育歷期短,自然死亡率低,產卵率高,擴散力強,多食性等優點,成為理想的生物防治天敵捕食螨[9]。

目前,西花薊馬的為害在甘肅設施農業中處于上升趨勢。為了有效控制西花薊馬的為害,本文研究了巴氏新小綏螨對西花薊馬的捕食作用,旨在明確其對西花薊馬的控制作用,對避免單一使用化學農藥防治,緩解由此產生的副作用,并為以后西花薊馬防控提供參考。

1　材料與方法

1.1供試蟲源

巴氏新小綏螨由中國農業科學院植物保護研究所捕食螨研究組提供,置于(24±1)℃、(75±5)%RH智能型人工氣候箱內用橢圓食粉螨飼養。西花薊馬成蟲采自蘭州市紅古區農業科技示范園溫室大棚內茄子上,采回后除直接用于試驗外其余用離體茄子葉片繼續培養,挑取大量卵置于(24±1)℃、(75±5)%RH智能型人工氣候箱內飼養,獲得2d內的初孵若蟲。

供試巴氏新小綏螨選用氣候箱內培養的個體大小一致、日齡一致、健康活潑的雌成螨, 試驗前饑餓24h。西花薊馬為孵化2d內的初孵若蟲。

1.2試驗方法

1.2.1捕食功能反應

將直徑7cm的小培養皿倒扣在直徑9cm的培養皿里,在小培養皿上鋪直徑7cm的濾紙,濾紙上放置大小適當的豇豆葉片。用脫脂棉捻成棉棒浸濕,將葉片圍住并裹住葉柄,以防葉片脫水干枯,同時可防巴氏新小綏螨與西花薊馬逃逸,最后在大培養皿中加滿水。

溫度設置16、20、24、28和32℃ 5個處理,相對濕度RH85%±5%,光照L∥D=16h∥8h。西花薊馬的初孵若蟲分別設3、6、9、12、15、18 頭共6個密度梯度處理,3次重復。每個處理接入1頭巴氏新小綏螨雌成螨(經24h饑餓處理),24h后觀察并記錄巴氏新小綏螨的捕食情況。試驗數據用Holling圓盤方程Na=aTN/(1+aThN)擬合,式中N為獵物的初始密度,Na為獵物被捕食數量,a為瞬間攻擊系數,T為捕食者發現獵物的時間,本試驗中T為1d,Th為處理時間。研究表明用a/Th來評價天敵的作用,比用a或Th值更為準確,本文中用a/Th值來評價巴氏新小綏螨的捕食能力。

1.2.2干擾反應

每培養皿中放入40頭西花薊馬初孵若蟲,再按1、3、5、7、9 頭的密度接入巴氏新小綏螨雌成螨,并設置16、20、24、28和32℃共5個溫度處理,在相對濕度RH85%±5%,光照L∥D=16h∥8h條件下,24h后記錄西花薊馬初孵若蟲的數量,比較其結果。每處理設3次重復。

1.3數據分析方法

1.3.1捕食功能反應

試驗數據用Holling圓盤方程Na=aTN/(1+aThN)擬合[10],用Excel2007處理,采用Duncan氏新復極差法分析差異顯著性。

1.3.2捕食者個體間的干擾反應

試驗數據用Watt的干擾與競爭模型模擬,即:A=aX-b。式中X為巴氏新小綏螨密度,A為被捕食的西花薊馬數量,a為在無競爭情況下的攻擊率,b為種內競爭參數。

數據分析同上。

2　結果與分析

2.1巴氏新小綏螨對西花薊馬初孵若蟲的捕食功能反應

不同溫度下,巴氏新小綏螨雌成螨對不同密度西花薊馬初孵若蟲的日均捕食量見表1。結果表明,在16～32℃溫度范圍內,當薊馬密度為3頭/皿時,各溫度下捕食量差異不顯著,當薊馬密度分別為6、9、15、18頭/皿時,捕食量隨溫度上升而明顯增加。而在相同溫度下,捕食量隨獵物密度的增加而明顯增加。說明在一定的溫度和獵物密度范圍內,提高溫度和薊馬數量能夠增加巴氏新小綏螨對西花薊馬的捕食能力。

表1 不同溫度下巴氏新小綏螨雌成螨對不同密度西花薊馬初孵若蟲的日均捕食量1)

1) 表中數據為平均值±標準誤;同列數據后不同小寫字母表示在0.05水平上差異顯著;同行數據后不同大寫字母表示在0.05水平上差異顯著(Duncan氏新復極差法)。

Dataaremean±SE;datainthesamecolumnfollowedbydifferentlowercaselettersaresignificantlydifferentat0.05level;datawithdifferentcapitallettersinthesamerowaresignificantlydifferentat0.05level.

巴氏新小綏螨雌成螨在不同溫度條件下對西花薊馬初孵若蟲的捕食功能反應均屬于HollingⅡ型。20～28℃溫度范圍內捕食效率隨溫度升高而增高,28℃時的捕食效率最高,32℃時又開始下降。用Holling圓盤方程Na=aTN/(1+aThN)擬合功能反應如表2所示。

表2　巴氏新小綏螨捕食西花薊馬初孵若蟲的捕食功能反應模型及其參數1)

1) * P ≤0.05,**P≤0.01(Duncan氏新復極差法)。下同。

*P ≤0.05,**P≤0.01(Duncan’smultiplerangetest).Thesamebelow.

2.2巴氏新小綏螨雌成螨自身密度的干擾反應

在16、20、24、28和32℃條件下,巴氏新小綏螨雌成螨對自身密度的干擾反應結果見表3。從表中可知:在16～28℃范圍內,當溫度逐漸升高,巴氏新小綏螨對西花薊馬初孵若蟲的攻擊概率逐漸變大,種內競爭參數也隨之逐漸變大;當溫度達到32℃時攻擊概率和種內競爭參數開始變小。在各試驗溫度下,當西花薊馬初孵若蟲密度相同時巴氏新小綏螨的平均捕食量隨其自身密度的增加而逐漸減少,說明巴氏新小綏螨之間存在種內競爭和相互干擾的作用。

3　討論

本試驗選用西花薊馬初孵若蟲進行捕食功能反應。這是因為捕食螨對西花薊馬的低齡若蟲有較高的捕食效率,而對高齡若蟲和成蟲效率較低[1112]。選擇性試驗也表明捕食螨對西花薊馬低齡若蟲嗜食,對高齡若蟲和成蟲非嗜食[1314]。在試驗中可以觀察到西花薊馬高齡若蟲個體大,抵抗力強,可用腹部甩開捕食螨,而且還會分泌黏絲粘住捕食螨,造成捕食螨需花費時間清理黏絲,從而影響了對西花薊馬的捕食效率[15]。

本試驗研究表明巴氏新小綏螨對西花薊馬初孵若蟲具有較高的捕食效能,但溫度對巴氏新小綏螨的捕食作用影響同樣明顯,捕食功能反應符合HollingⅡ型方程。在16～28℃范圍內,隨著溫度逐漸升高,用于評價捕食者捕食能力的a/Th值逐漸增大,在28℃時達到最大值,當溫度達到32℃時捕食能力開始下降,表明巴氏新小綏螨在28℃時具有較高的捕食效能。本研究結果與Shipp&Whitfield[11]、郅軍銳等[12]利用黃瓜新小綏螨(舊稱胡瓜鈍綏螨)進行捕食功能反應,吳圣勇等[15]研究黃瓜新小綏螨和栗真綏螨對西方花薊馬初孵若蟲的功能反應及黃建華等[16]報道的巴氏新小綏螨(舊稱巴氏鈍綏螨)對蘆筍上煙薊馬的捕食效能結論基本一致。

干擾反應表明:在16～32℃時巴氏新小綏螨雌成螨對西花薊馬初孵若蟲的捕食量與其自身密度的增加呈負相關,表明巴氏新小綏螨存在種內競爭,自身存在干擾反應。因此在室內用獵物飼養或田間釋放時,還應注意選擇合適的益害比,以發揮其正常的捕食能力。

可以看出,巴氏新小綏螨對西花薊馬的初孵若蟲有明顯的捕食作用,但在試驗過程中也觀察到當西花薊馬種群密度大時或者其種群中高齡若蟲和成蟲較多時,巴氏新小綏螨對西花薊馬的控制力將會降低。因此,用捕食螨防治西花薊馬最好的時機應在卵孵化后不久的低齡若蟲期。建議在西花薊馬成蟲剛發生時釋放,可以取得理想的防治效果。

[1]NagataT,PetersD.Ananatomicalperspectiveoftospovirustransmission[M]∥HarrisKF,SmithOP,DuffusJE.Virus-insect-plantinteractions.SanDiego:AcademicPress,2001:5167.

[2]UllmanDE,MeiderosR,CampbellLR,etal.Thripsasvectorsoftospoviruses[J].AdvancesinBotanicalResearch, 2002, 36:113140.

[3]MollemaC,Steenhuis-BroersGM.ComparativelifehistorystudiesofFrankliniella occidentalisandThrips tabaci (Thysanoptera:Thripidae)oncucumber[J].BulletinofEntomologicalResearch, 1995, 85:285297.

[4]張友軍, 吳青君, 徐寶云,等. 危險性外來入侵生物—西花薊馬在北京發生危害[J]. 植物保護, 2003,29(4):5859.

[5]BrodsgaardHF.InsecticideresistanceinEuropeanandAfricanstrainsofwesternflowerthrips(Thysanoptera:Thripidae)testedinanewresidue-on-glasstest[J].JournalofEconomicEntomology, 1994, 87(5):11411146.

[6]JensenSE.Insecticideresistanceinthewesternflowerthrips, Frankliniella occidentalis [J].IntegratedPestManagementReviews, 2000,5(2):131146.

[7]HerronGA,JamesTM.MonitoringinsecticideresistanceinAustralianFrankliniella occidentalisPergande(Thysanoptera:Thripidae)detectsfipronilandspinosadresistance[J].AustralianJournalofEntomology, 2005, 44(3):299303.

[8]忻介六.農業螨類學[M]. 北京:農業出版社,1988.

[9]HesseinN,ParrellaM.Predatorymiteshelpcontrolthripsonfloriculturecrops[J].CaliforniaAgriculture, 1990,44(6):1921.

[10]吳坤君,盛承發,龔佩瑜. 捕食性昆蟲的功能反應方程及其參數的估算[J]. 昆蟲知識, 2004, 41(3):267269.

[11]ShippJL,WhitfieldGH.Functionalresponseofthepredatorymite, Amblyseius cucumeris (Acari:Phytoseiidae),onwesternflowerthrips, Frankliniella occidentalis (Thysanoptera:Thripidae)[J].EnvironmentalEntomology, 1991,20(2):694699.

[12]郅軍銳,李景柱,宋瓊章. 利用胡瓜鈍綏螨防治西花薊馬研究進展[J]. 中國生物防治學報, 2007, 23(S1):6063.

[13]郅軍銳,任順祥. 胡瓜鈍綏螨對西花薊馬的功能反應和數值反應[J]. 華南農業大學學報, 2006, 27(3):3538.

[14]徐學農,ChristianBorgemeister,Hans-MichaelPoehling. 西花薊馬, 二斑葉螨與黃瓜新小綏螨的相互關系研究[J]. 應用昆蟲學報, 2011,48(3):579587.

[15]吳圣勇,徐學農,王恩東. 栗真綏螨和黃瓜新小綏螨對西方花薊馬初孵若蟲功能反應的比較[J]. 中國生物防治學報,2009,25(4):295298.

[16]黃建華,羅任華,秦文婧,等. 巴氏鈍綏螨對蘆筍上煙薊馬捕食效能研究[J].中國生物防治學報,2012,28(3):353359.

(責任編輯：田喆)

PredatoryfunctionalresponseofNeoseiulus barkerionnewlyhatchednymphsofFrankliniella occidentalis

ShangSuqin,LiuPing,ZhangXinhu

(DepartmentofEntomology,CollegeofGrasslandScience,GansuAgriculturalUniversity,KeyLaboratoryofGrasslandEcosystem,EducationMinistry,Lanzhou730070,China)

InordertodeterminethefunctionalresponseofNeoseiulus barkeri (Hughes)onthe1stinstarnymphsofFrankliniella occidentalisPergande,thepredationwasexaminedatfiveconstanttemperatures(16,20,24,28and32℃)underthelaboratoryconditions(RH85%±5%andphotoperiodL∥D=16h∥8h).TheresultsshowedthatthepredatoryfunctionalresponsefittedHollingtypeⅡmodel.Attherangeof1628℃,theattackindex(a),thea/Thvalueandthemaximumpredatorycapacity(1/Th)ofN.barkeriincreasedwiththetemperature,andtheaveragetreatmenttimedecreased.Themaximumpredatorycapacitywas14.471 8individualsperday,whiletheminimumhandlingtimewas0.069 1dayat28℃.Themaximumdailypredatorycapacityreducedwhenthetemperaturewasabove32℃.Theaveragedailypredatorycapacitydecreasedwiththeincreaseofpredatordensitywhenpreydensitywasfixed,whichindicatedthatpredatorcompetitionandinterferencewereobviousaspreydensitywasfixed.

Neoseiulus barkeri;Frankliniella occidentalis;predatoryfunctionalresponse;interference

20150312

20150707

公益性行業(農業)科研專項(200903032)；甘肅省農牧廳生物技術專項(201103020)

E-mail:hdzxh@gsau.edu.cn

S433.89

ADOI：10.3969/j.issn.05291542.2016.03.024