邱 睿,張 昭,李成軍,于思勤,陳玉國,何 雷,李淑君*
1.河南省農業科學院煙草研究所 黃淮煙區煙草病蟲害綠色防控重點實驗室,河南省許昌市魏都區永昌大道與青梅路交叉口 461000 2.河南省植保植檢站,鄭州市金水區農業路27號 450002 3.中國煙草總公司河南省公司,鄭州市金水區商務外環15號 450018
煙蚜繭蜂(Aphidius gifuensisAshmead)屬膜翅目蚜繭蜂科,是分布廣泛的世界性農業害蟲煙蚜(Myzus persicaeSulzer)的優勢寄生蜂。煙蚜繭蜂分布區域廣泛、寄主種類多,除煙蚜外,還可寄生麥二叉蚜(Schizaphis graminumRondani)、麥長管蚜(Sitobion avenaeFabricius)和 棉 蚜(Aphis gossypiiGlover)等,是控制蚜蟲種群數量的重要天敵[1]。麥二叉蚜、麥長管蚜等麥蚜是小麥生產中的主要害蟲[2-4],麥蚜常年造成小麥減產10%以上,大發生年份超過30%。由于麥蚜具有極強的繁殖力和較短的生活周期,爆發頻率較高,給防治工作帶來了諸多困難[5]。生產上麥蚜主要以藥劑防治為主[6-7],但過多依賴化學農藥易造成蚜蟲抗藥性增強以及天敵數量減少、環境污染、生態失衡等問題[8]。隨著綠色防控技術的發展,生物防治的核心是最大限度地保護、利用自然天敵來抑制害蟲在田間的種群數量。煙蚜繭蜂(A.gifuensis)和燕麥蚜繭蜂(Aphidius avenaeHaliday)是河南省麥田蚜蟲優勢寄生性天敵昆蟲[9-15]。早在20世紀80年代,法國就成功引入足柄瘤蚜繭蜂(Lysiphlebus testaceipesCresson)控制柑橘上的橘二叉蚜(Toxoptera aurantiiBoyer de Fonscolombe)和蘋果黃蚜(Aphis citricolavanderGoot);美國從印度引進史密斯蚜繭蜂(Aphidius smithiSharma&Subba Rao),有效地控制了豆無網長管蚜(Acytthosiphon pisumHarris)的發生;引進的榆三叉蚜繭蜂(Trioxys pallidusHaliday)有效控制了核桃蚜(Kurisakia SinocaryaeZhang)的大面積發生[10-11]。近年來,我國通過人工繁育煙蚜繭蜂來防治煙蚜已取得顯著成效[12-15]。Sun等[16]試驗提出小麥和大麥可作為煙蚜繭蜂規模化繁育的寄主植物;張禮生等[17]發明了一種利用室內人工繁育的麥二叉蚜快速大量擴繁煙蚜繭蜂的方法;宋修超等[18]研究發現,以麥長管蚜為寄主更有利于煙蚜繭蜂的生存和繁殖。本課題組前期室內試驗結果也表明,利用小麥和大麥飼養的麥二叉蚜可以實現煙蚜繭蜂的規模化繁育。
麥蚜是河南省麥田的長發性害蟲。在麥田釋放煙蚜繭蜂,可增加煙蚜繭蜂自然種群數量,小麥收獲后煙蚜繭蜂轉移到煙田,可增加對煙蚜的控制效果。我國對麥田蚜繭蜂的研究,主要集中于蚜繭蜂種類及發生規律等方面[9,19-21],而關于利用煙蚜繭蜂生物防控麥蚜和利用麥田自然發生麥蚜擴繁煙蚜繭蜂的相關研究則鮮見報道。因此在前期研究基礎上,以生物防治麥蚜為目的,探討了利用煙蚜繭蜂來控制麥蚜以及利用麥蚜自然繁育煙蚜繭蜂技術,旨在為提高麥蚜的生物防治水平、減少煙田煙蚜繭蜂釋放次數和數量、提高對煙蚜的控制效果以及保護農田生態環境提供依據。
試驗于2017年和2018年的4月至6月在河南省許昌市襄城縣全國小麥綠色高產高效創建示范基地、駐馬店市遂平縣優質小麥綠色增效生產技術示范基地和三門峽靈寶市小麥蚜蟲生物防控技術示范基地進行。小麥品種為鄭麥119,小麥種植農事操作按當地常規管理規范進行。
煙蚜繭蜂由河南省農業科學院煙草研究所煙蚜繭蜂繁育中心提供。25%(質量分數)呲蚜酮可濕性粉劑購自江蘇鹽城雙寧農化有限公司。試驗區麥蚜包括麥長管蚜和麥二叉蚜,均為麥田自然發生。
1.3.1 試驗設計
試驗設置4個處理和1個對照,每處理3.33 hm2。各處理間由100 m寬的棉花田隔離開,以防止煙蚜繭蜂發生混飛現象。
1.3.2 試驗方法
(1)煙蚜繭蜂釋放麥田。①釋放時間:4月26日,天氣晴朗無風,麥田蚜蟲達到平均300頭/百株。②釋放數量:處理Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ分別釋放30 000頭/hm2、60 000頭/hm2和90 000頭/hm2。③釋放方法:采取田字形布局,每處理設置9個放蜂點,各釋放點間的縱橫距離分別為55.6 m和37.5 m,將裝有煙蚜繭蜂成蜂的容蜂瓶開口放置于放蜂點,待其自行飛入麥田。釋放煙蚜繭蜂后至小麥收獲期間不再施用任何化學殺蟲劑。
(2)施用常規化學藥品麥田(處理Ⅳ)。①施藥時間:與煙蚜繭蜂釋放同日。②施藥方法:每公頃施用150 g 25%吡蚜酮可濕性粉劑(兌水750 kg),噴霧防治。
(3)空白對照(CK)麥田。不釋放煙蚜繭蜂且不施用化學殺蟲劑農藥。
1.3.3 調查方法
調查田塊采用對角線取樣法,共取9個點,各釋放點間的縱橫距離分別為37 m和25 m,每點調查100株,共900株。從4月1日開始每5 d調查1次蚜蟲發生密度,當蚜蟲量平均達到300頭/百株時開始釋放煙蚜繭蜂,放蜂當日調查各處理和空白對照區的麥蚜和僵蚜數量。之后每5 d調查1次,連續調查20 d,并計算麥蚜蟲口減退率和防治效果。
計算公式:
1.3.4 測產方法
理論測產:各處理隨機選擇9個點。每點測量11行小麥的總間距,并計算小麥行距;測定“一米雙行”內小麥的穗數,計算單位面積穗數;每點取相鄰20穗調查穗粒數;每點實收后隨機取麥粒數500~1000粒稱量,并計算千粒質量和理論產量。
實收計產:選擇長勢均勻的地段,每點收割1 m2,脫粒并去穎殼后稱量,計算產量。然后結合理論產量、實收計產及大田長勢綜合考評,計算最終產量。計算公式:
采用Excel 2007和SPSS 16.0軟件進行試驗數據的統計分析,采用Duncan’s新復極差法進行數據間差異的顯著性檢驗。
從圖1可以看出,調查初期至釋放煙蚜繭蜂前(4月26日釋放煙蚜繭蜂),試驗各處理蚜蟲數量處于增長趨勢。釋放煙蚜繭蜂后第5天(5月1日),空白對照和釋放煙蚜繭蜂麥田的蚜蟲數量繼續保持上升趨勢,而化學藥劑處理麥田的蚜蟲數量顯著減少,說明利用天敵昆蟲對麥蚜的防治效果在短期內低于化學藥劑。釋放煙蚜繭蜂后第10天(5月6日),釋放煙蚜繭蜂麥田的蚜蟲數量開始下降,化學藥劑處理麥田的蚜蟲數量開始逐漸升高。空白對照麥田蚜蟲數量在釋放煙蚜繭蜂20 d內持續增長,5月16日蚜蟲量達403.0頭/百株,較釋放煙蚜繭蜂前增加280.6頭/百株,釋放煙蚜繭蜂麥田平均蚜蟲量從放蜂前的341.3頭/百株減少到173.8頭/百株,其中以釋放量90 000頭/hm2的處理麥田蚜蟲減少幅度最大,平均減少271.4頭/百株,化學藥劑處理麥田蚜蟲量從施藥5 d后開始增長,調查期內蚜蟲量從37.9頭/百株增長到169.1頭/百株。
從各處理麥田僵蚜數量調查結果(表1)可知,釋放煙蚜繭蜂麥田的僵蚜量高于未釋放煙蚜繭蜂的麥田。釋放煙蚜繭蜂5 d(5月1日)后,除化學藥劑處理的麥田僵蚜數量較釋放煙蚜繭蜂前基本無變化之外,其他處理僵蚜量均增加。釋放煙蚜繭蜂15 d(5月11日)后,放蜂麥田僵蚜量顯著增加,平均寄生率達到39.98%,比化學藥劑處理和空白對照田塊分別提高28.16和18.46百分點。釋放煙蚜繭蜂20 d(5月16日)后,各處理的寄生率均增加,釋放煙蚜繭蜂麥田蚜蟲寄生率增加最多,釋放量60 000頭/hm2的麥田寄生率達到61.72%、釋放量90 000頭/hm2的麥田寄生率達到73.94%,化學藥劑處理的麥田寄生率一直保持較低水平,主要是因為噴施化學藥劑后,野生煙蚜繭蜂及其寄主蚜蟲被化學藥劑殺死,田內蚜蟲及煙蚜繭蜂基數變小、數量增長較慢,導致僵蚜數量較少,寄生率降低。化學藥劑處理麥田的其他天敵昆蟲數量也減少,不足1頭/m2,而空白對照和煙蚜繭蜂釋放區的瓢蟲、食蚜蠅等天敵昆蟲數量均達到5頭/m2以上。

表1 各處理麥田煙蚜繭蜂的寄生率比較①②Tab.1 Parasitism rates of Aphidius gifuensis in wheat fields under different treatments (%)
從表2中可以看出,噴施化學藥劑后第5天,蚜蟲數量銳減,蟲口減退率達90.93%,防治效果達94.60%,而其他處理的麥田蚜蟲數量在釋放煙蚜繭蜂后繼續增長,其中以空白對照增長幅度最大,蟲口減退率為-68.14%。釋放煙蚜繭蜂后第10天,煙蚜繭蜂控制麥蚜效果開始顯現,平均防治效果達56.71%,化學藥劑的防治效果開始下降,但依然高于煙芽繭蜂的防治效果。釋放煙蚜繭蜂后第20天,空白對照麥田的蚜蟲數量增長迅速,蟲口減退率高達-229.25%,處理Ⅰ的防效低于其他釋放煙蚜繭蜂的處理,防治效果為55.78%,處理Ⅱ和處理Ⅲ與處理Ⅳ的防治效果差異不顯著,對麥蚜的控制作用基本接近,防治效果均在87%左右。從表中還可以看出,化學藥劑對麥蚜的前期控制作用較為明顯,而利用煙蚜繭蜂防治麥蚜的效果滯后,但其防治效果隨著煙蚜繭蜂釋放量的增加以及放蜂時間的推移而呈現上升趨勢。

表2 各處理麥田蟲口減退率和防治效果Tab.2 Aphid reduction rates and control efficiencies in wheat fields under different treatments (%)
從測產結果(表3)來看,處理Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ釋放煙蚜繭蜂田塊與空白對照相比,小麥病粒數明顯減少,千粒質量、穗數、穗粒數及產量均提高,其中千粒質量增加幅度最大,釋放煙蚜繭蜂田塊的增產幅度明顯,其中處理Ⅲ增產幅度最大。處理Ⅰ比空白對照平均增產637.5 kg/hm2,增長11.9%;處理Ⅱ比空白對照平均增產703.5 kg/hm2,增長13.2%;處理Ⅲ比空白對照平均增產1 074.0 kg/hm2,增長20.1%,且與空白對照間差異達到顯著水平;總體平均增產805.0 kg/hm2,增長15.1%。與空白對照相比,常規化學農藥處理Ⅳ增產756.0 kg/hm2,增長14.2%,但與處理Ⅲ間差異不顯著。

表3 各處理小麥產量指標的比較Tab.3 Wheat yields under different treatments
河南煙區常規室內煙蚜繭蜂繁育全過程時間在60~70 d[22]。本研究中發現,在小麥抽穗至揚花期,在麥蚜量平均達到300頭/百株時釋放煙蚜繭蜂,20 d后煙蚜繭蜂僵蚜獲得率最高,達到5.3×106頭/hm2。這主要是因為室內人工飼養煙蚜繭蜂和蚜蟲易受光周期、溫濕度等影響,導致種群退化,制約了后期的繁育規模[23],而麥田野生麥蚜環境適應能力強,種群數量增長快,煙蚜繭蜂種群得以復壯,寄生效率提高。
利用煙蚜繭蜂防治小麥蚜蟲,前期的防治效果不太理想,與前人的研究結果基本一致[21],主要原因是利用煙蚜繭蜂防治蚜蟲效果具有滯后性,而利用煙蚜繭蜂成功防治小麥蚜蟲的關鍵就在于較好地把握麥蚜蚜蟲基數、煙蚜繭蜂的釋放量及釋放時間。麥田蚜蟲常規化學藥劑防治標準為500頭/百株[24],本試驗中發現在麥田中麥蚜平均達到300頭/百株時,釋放量60 000頭/hm2煙蚜繭蜂可有效控制蚜蟲的為害,并有效降低蚜蟲蟲口基數,因此利用麥蚜作為煙蚜繭蜂自然繁育寄主,可擴大田間煙蚜繭蜂種群數量,增加自然界煙蚜繭蜂的數量。但有關利用麥田自然發生麥蚜擴繁煙蚜繭蜂在生產中應用的可行性,以及采用該方法大量繁育煙蚜繭蜂及其后代在單雌僵蚜量、羽化率和成蜂壽命等方面還有待進一步深入研究。
①在麥田中麥蚜平均達到300頭/百株時,煙蚜繭蜂釋放量為90 000頭/hm2,20 d后對麥蚜防治效果達到86%以上,與化學藥劑防治效果相當。②釋放煙蚜繭蜂麥田的自然天敵昆蟲得到有效保護。③煙蚜繭蜂防治麥蚜增產效果顯著,平均增產率達15.1%。在麥田釋放煙蚜繭蜂,可有效控制麥蚜,同時增加煙蚜繭蜂的自然種群數量,有利于提高對煙蚜的控制效果。