方美娟,何曉慶,劉 冬,馬雪可,王玉波*
(1.河北省農林科學院旱作農業研究所,河北省農作物抗旱研究重點實驗室,河北 衡水 053000;2.河北農業大學植物保護學院,河北 保定 071000)
二斑葉螨(Tetranychus urticae Koch)是一種害螨,可為害多種植物[1~4],化學防治容易使其產生抗藥性[5~7],近年來利用天敵昆蟲智利小植綏螨(Phytoseiulus persimilis)防控二斑葉螨已成為發展趨勢[8,9]。在規模化飼養智利小植綏螨的過程中,最關鍵的一步就是二斑葉螨的大量擴繁。擴繁二斑葉螨的寄主植物不但要適合其發育,還要易于栽培管理。國內外眾多學者對二斑葉螨在多種寄主植物上的發育狀況進行了研究。梁妍等[10]利用櫻桃、月季和葡萄3種寄主植物飼養二斑葉螨后發現,月季較適合其生長,但是月季葉片小、莖上帶刺,操作難度較大,不適合二斑葉螨的大量繁育。蘋果上二斑葉螨發生也很嚴重[3,11],但是蘋果樹不適合在溫室內栽培。大量研究結果表明,菜豆較適合二斑葉螨的生長發育[12~16]。
甘薯(Dioscorea esculenta)為旋花科草本植物,生長快,易管理,適合溫室內大量栽培,且葉片濃密、心型,對害蟲的承載能力強。目前關于二斑葉螨在甘薯上的繁育情況已有報道,但均是在離體葉片飼養條件下進行的[17],而采用整株飼養的研究尚未見報道。以菜豆為對照,利用甘薯整株植物做寄主,研究了接蟲密度和接蟲部位對二斑葉螨繁殖的影響,旨為智利小植綏螨的規模化生產提供技術支持。
1.1.1 蟲源 供試二斑葉螨采自衡水市郊區的菜豆上,在河北省農林科學院旱作農業研究所人工氣候室連續飼養3 a以上。在直徑11 cm的培養皿中鋪1張與其直徑相同的濾紙,上面放1片甘薯葉(葉背朝上),葉柄用蘸水的脫脂棉包裹保濕,收集若螨階段的二斑葉螨放在甘薯葉上,將培養皿放入25℃的恒溫箱中,在空氣相對濕度30%~50%、光照時長14(L)∶10(D)條件下進行培養。待二斑葉螨變為成螨時,區分雌雄,按照雌雄螨數量1∶1的比例進行交配,24 h后去除雄螨,交配后的雌螨直接用于試驗。
1.1.2 寄主植物 供試甘薯品種為魯薯8號,菜豆品種為四季豆2號。將甘薯苗剪成長10 cm左右的段(保留2片葉,葉基部帶有芽尖),栽入直徑12 cm、高11 cm的花盆中,栽植深度3 cm左右,澆水后放入人工氣候室中,在溫度20~28℃、光照時長14(L)∶10(D)、空氣相對濕度30%~50%條件下進行培養。將菜豆種子埋入土中,深度2~3 cm,澆水后放入人工氣候室中進行培養,培養條件與甘薯苗培養條件相同。待甘薯和菜豆均長至8片葉時,備用。
1.2.1 試驗設計 準備長50 cm、寬50 cm、高50 cm的100目紗網養蟲籠,在其底部放置長48 cm、寬33 cm、高4 cm的托盤,并注水2 cm,以防止二斑葉螨逃逸。托盤中央放入直徑20 cm、高3 cm的不銹鋼圓柱,在圓柱上放置圓形托盤,將盆栽苗放在托盤上進行接蟲處理。葉片接蟲法:每株植物選取上、中、下3個部位的葉片,均按照密度5、10、20和40頭/葉進行接蟲,接完后用120目的葉網將接蟲葉片包裹起來。整株植物接蟲法:每株植物保留8片葉子,按照密度40、80、160和320頭/株進行接蟲。每處理均15次重復。
1.2.2 測定項目與方法 接蟲20 d后,調查上、中、下部葉片以及整株植物二斑葉螨的數量,計算二斑葉螨的繁殖倍數(接蟲20 d后的蟲量/初始接蟲量)。
1.2.3 數據統計與分析 利用Excel 2003和SPSS 19.0軟件對數據進行處理。同一寄主植物不同接蟲密度之間的結果比較,采用Duncan’s新復極差法;2種寄主植物之間的結果比較,采用獨立樣本t檢驗。
2.1.1 2個寄主不同部位葉片上二斑葉螨的發育比較不同接蟲密度下,甘薯上部葉片的二斑葉螨繁殖倍數均>菜豆,其中,接蟲密度為5頭/葉時二者差異達到了顯著水平;甘薯中部葉片的二斑葉螨繁殖倍數,除接蟲密度10頭/葉時略<菜豆外,其他接蟲密度下均>菜豆,其中,接蟲密度為5頭/葉時二者差異達到了顯著水平;甘薯下部葉片的二斑葉螨繁殖倍數均>菜豆,其中,接蟲密度為5頭/葉時二者差異達到了極顯著水平,接種密度為40頭/葉時二者差異達到了顯著水平(圖1)。表明甘薯較菜豆更適合二斑葉螨的繁育。

圖1 二斑葉螨在甘薯和菜豆不同部位葉片上的繁殖倍數比較Fig.1 Comparison of population proliferation of T.urticae on D.esculenta and P.vulgaris leaves on different positions
2.1.2 2個寄主不同接蟲密度下二斑葉螨的發育比較不同接蟲密度下,甘薯整株二斑葉螨的繁殖倍數均>菜豆,其中,接蟲密度為40頭/株時二者差異達到了極顯著水平,接蟲密度為160和320頭/株時二者差異達到了顯著水平(圖2)。表明甘薯較菜豆更適合二斑葉螨的大量繁育。

圖2 二斑葉螨在甘薯和菜豆整株上的繁殖倍數比較Fig.2 Comparison of population proliferation of T.urticae on D.esculenta and P.vulgaris leaves
隨著接蟲密度的增大,不同部位葉片的二斑葉螨繁殖倍數均呈先增加后降低的變化趨勢,且指標值均以接蟲密度為10頭/葉時最大、接蟲密度為40頭/葉時最低(圖3)。在上部葉片上,接蟲密度10頭/葉處理的二斑葉螨繁殖倍數均顯著>其他接蟲密度處理;在中部和下部葉片上,接蟲密度10頭/葉處理的二斑葉螨繁殖倍數與接蟲密度5頭/葉處理差異均不顯著,但2個接蟲密度的指標值均顯著>其他接蟲密度處理。表明不同部位葉片上均以接蟲密度為10頭/葉時最適宜二斑葉螨的大量繁殖,其次是接蟲密度為5頭/葉。

圖3 甘薯3個部位葉片上不同接蟲密度對二斑葉螨繁殖的影響Fig.3 Effect of different densities on D.esculenta leaves on different positions on the population proliferation of T.urticae
隨著接蟲密度的增大,甘薯整株的二斑葉螨繁殖倍數呈先增加后降低趨勢,其中,接蟲密度為80頭/株時繁殖倍數最大,與接蟲密度40頭/株處理差異不顯著,但二者指標值均極顯著>其他2個接蟲密度處理(圖4)。表明整株接蟲密度為40~80頭/株時,二斑葉螨的繁殖倍數較高。

圖4 甘薯整株上不同接蟲密度對二斑葉螨繁殖的影響Fig.4 Effect of different densities of D.esculenta leaves on the population proliferation of T.urticae
4個接蟲密度下,甘薯不同部位葉片的二斑葉螨繁殖倍數順序均為上部>中部>下部,其中,中部與上部葉片的二斑葉螨繁殖倍數除在接蟲密度為5頭/葉時差異不顯著外,其他接蟲密度時均以上部葉片的二斑葉螨繁殖倍數顯著>中部葉片;而下部葉片的二斑葉螨繁殖倍數均極顯著低于上部和中部位葉片(圖5)。表明在甘薯上部葉片上接蟲時二斑葉螨的繁殖倍數較高。
為明確甘薯作為寄主植物對二斑葉螨室內種群擴繁的適應性,以菜豆為對照,在不同接蟲密度和接蟲部位條件下,比較了甘薯和菜豆2種寄主植物對二斑葉螨的擴繁效果。結果表明,甘薯較菜豆更適合二斑葉螨的大量繁育。

圖5 甘薯上不同接蟲部位對二斑葉螨繁殖的影響Fig.5 Effect of different locations of D.esculenta on the population proliferation of T.urticae
昆蟲之間存在著密度制約效應[18],即密度越大,繁殖效率越低。寄主植物被害后,其生理生化方面發生重大變化。菜豆的抗性機制能抵御二斑葉螨的輕度為害,但為害時間較長會使菜豆光合能力降低,碳素營養比例失調,礦質營養下降,導致植株整體營養狀況惡化[19]。Sances等[20]報道,螨類為害草莓時,高密度螨群對草莓的光合作用和呼吸強度影響較大,草莓葉綠素含量和蒸發量均顯著下降,嚴重受害時植株結果量減少且果實小;而草莓受到低密度螨群的為害時,結果數量反而增多。本研究結果顯示,在甘薯上二斑葉螨接蟲密度為40~80頭/株時繁殖倍數較大,接蟲密度為320頭/株時繁殖倍數最小。
植物不同生長部位的營養狀況不同[21~23],因此,害蟲對植物不同部位的喜好程度也不一樣。曲愛軍等[24]研究發現,花椒(Zanthoxylum bungeanum Maxum)不同部位氣味對棉蚜(Aphis gossypii Glover)的引誘作用明顯不同,棉蚜對嫩梢的氣味選擇最明顯,對老葉、幼果的選擇趨性次之,對花的趨性不明顯,這與植物釋放的揮發性次生物質有關。本研究結果顯示,二斑葉螨在甘薯上部葉片上繁殖倍數最高,在下部葉片上繁殖倍數最低。因此,在用寄主植物繁育二斑葉螨時,應盡量把底部的老葉去掉,這樣才能保證二斑葉螨的繁育效率。
本試驗初步研究了甘薯對二斑葉螨在室內種群擴繁的適應性,但是甘薯對二斑葉螨的捕食性天敵——智利小植綏螨的繁殖適應性還需要進一步研究。
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