人工助遷多異瓢蟲和化防2種模式對棉蚜的防效及天敵種群動態影響

李艷兵，郭小虎，努爾什瓦克·阿達力別克，帕提瑪·烏木爾汗，馬德英

(1.新疆農業大學農學院，烏魯木齊 830052； 2.農林有害生物監測與安全防控重點實驗室，烏魯木齊 830052)

0 引 言

【研究意義】棉花是一種重要的經濟作物[1]，棉田害蟲一直困擾著棉花生產[2]。作為一種刺吸式口器的棉田主要害蟲，棉蚜主要危害棉花葉片背面和莖稈幼嫩部位，造成葉片蜷曲以及植株的矮小，更嚴重者甚至還會影響棉花的光合作用，造成棉花生長緩慢，根系短小，現蕾推遲等現象[3]，尤其是棉蚜分泌的蜜露還會造成棉花煤污病以及傳播病毒，降低棉花品質和經濟價值[4]。針對棉蚜危害的防治措施主要以化學防治為主[5]，目前棉田中棉蚜的抗藥性逐年升高。這使得棉蚜的危害區域在不斷擴展同時也讓后續棉蚜防治變得更為困難[6-7]。棉蚜抗藥性逐年增加[8，9]。利用天敵生物防治棉田害蟲可以減少農藥用量，減少環境污染。【前人研究進展】瓢蟲是蚜蟲的重要天敵[10]。高強等[11]以異色瓢蟲為對象，研究結果表明，田間瓢蚜比越大，異色瓢蟲對煙蚜的控制作用越強；張天澍等[12]研究了釋放異色瓢蟲對辣椒桃蚜的防控效果影響，高密度(0.31卡/m2)釋放2次異色瓢蟲對辣椒桃蚜的控制作用最高，且密度越低控制作用越低，但隨時間延長低密度組(0.25卡/m2)和10%吡蟲啉WP處理組防效逐漸降低，而高密度釋放組防效依舊維持較高狀態。阿力甫·那思爾等[13]研究了北疆棉田捕食性天敵應對棉蚜時的數量反應表明，多異瓢蟲及普通草蛉在應對棉蚜時，其數量隨棉蚜數量增大而逐漸增大。陳宏灝等[14]研究了在西瓜田環境下多異瓢蟲對瓜蚜的控制作用，結果表明，在多異瓢蟲的4種蟲態中，蛹為最適釋放蟲態。近幾年來關于多異瓢蟲防治棉蚜相關的研究主要集中在捕食功能反應[15-17]、捕食偏好[18]、種間干擾及溫度對其影響等方面[19-20]。【本研究切入點】關于多異瓢蟲的人工助遷及其與化學農藥防治棉蚜的比較等卻鮮有報道。需研究多異瓢蟲在田間的生防表現。【擬解決的關鍵問題】以多異瓢蟲為天敵昆蟲，以麥田-棉田-多異瓢蟲-棉蚜為研究對象，研究田間環境下人工助遷多異瓢蟲和化學防治對棉蚜防效及天敵種群動態的影響，為麥收季節人工助遷多異瓢蟲防治棉蚜提供依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗地位于新疆阿克蘇阿瓦提縣依麻帕夏村。供試土地共8 004 m2(12畝)，施水肥均采用滴灌的方式，土質為肥力中等的鹽堿土，于2019年4月17日播種。

試驗所用作物為長絨棉新海35號，所需天敵多異瓢蟲均捕捉自新疆阿克蘇地區阿瓦提縣依麻帕夏村試驗點附近麥田。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計

設2種處理模式：生防處理棉田(人工助遷多異瓢蟲)，化防處理棉田，以不處理棉田做對照。其中生防棉田共計投放多異瓢蟲2 500頭；化學防治棉田共施藥2次，第1次施藥時間為2019年6月28日，第2次于7月7日施藥，第3次于7月19日施藥。施用的化學藥劑為20%啶蟲脒可溶性粉劑4 000倍液(當地常用車載噴施器劑量)；CK處理僅提供水肥，不噴施任何藥劑；3種處理棉田間距均大于30 m，且周圍環境為棉田及辣椒田。每種處理重復3次，每小區面積為667m2。

1.2.2 多異瓢蟲人工助遷

使用漏斗狀人工瓢蟲捕捉器，在試驗點附近臨近收割麥田內捕捉多異瓢蟲于當天釋放于生防棉田中。

于2019年6月14日基于田間蚜蟲數量釋放1 000頭多異瓢蟲以初步建立天敵昆蟲群體，并再次于7月3日、7月6日、7月9日、7月12日分別釋放多異瓢蟲300、300、300、300頭，天敵單位面積釋放量為0.45 頭/m2。釋放方法采取中心株釋放法，即在全田觀察蟲情后，在蚜蟲數量最多區選定中心株，且在每小區隨機選取5株長勢均勻棉株并在該中心株周圍1 m2內均勻釋放多異瓢蟲。

1.2.3 定株調查

試驗地自2019年6月28日進行第1次系統調查，每處理每小區選擇5個點，每點選擇長勢均勻的5株棉花用紅毛線標記進行定株調查。每隔3 d調查1次，調查每個小區蚜蟲數量及其天敵的種類及數量。

1.3 數據處理

采用Microsoft Excel2010軟件及GraphPad Prism 8.0進行數據記錄及圖表制作，利用SPSS 23.0進行顯著性差異分析。

2 結果與分析

2.1 3種處理方式下棉蚜及天敵田間種群數量動態

2.1.1 棉蚜種群數量動態

研究表明，3種不同處理方式下，棉蚜種群數量均呈下降趨勢。但CK處理棉蚜數量水平較生防及化防處理更高，且其下降速率較生防及化防相對緩和。

化防處理棉田于6月28日首次施藥，且于7月1日化防棉田棉蚜數量呈現斷崖式下降趨勢，此時生防及CK棉田棉蚜種群數量顯著大于化防棉田，截止至7月10日第2次施藥時化防棉田百株蟲量為50 360頭，且此后化防棉田棉蚜持續降低。

7月1日前生防與CK棉田棉蚜種群數量均呈上升狀態，而7月1日后棉蚜種群數量呈現下降趨勢，直至7月10日，棉蚜數量發生短暫回升，在此期CK棉田棉蚜數量顯著高于化防及CK棉田，且生防棉田棉蚜數量顯著高于化防棉田；7月13日～8月15日，CK棉田棉蚜種群顯著大于生防及化防棉田；且8月3～15日，化防處理棉田棉蚜種群數量顯著大于生防處理棉田。圖1

圖1 不同處理方式下棉蚜種群數量高峰期發生量變化Fig. 1 Effects of different treatments on the peak number of cotton aphid population

2.1.2 多異瓢蟲種群動態

研究表明，3類不同處理棉田中多異瓢蟲變化趨勢基本一致，自7月4日調查后均呈顯著下降趨勢，且與棉蚜動態相比，多異瓢蟲種群數量在幾種處理下均呈現滯后性。人工助遷顯著增加了田間天敵的數量，而化防棉田的多異瓢蟲與在7月7日施藥后至7月10日有一個顯著降低的過程。7月及8月，生防處理棉田中多異瓢蟲種群密度顯著高于化防處理及CK處理。但是化防處理及CK處理兩類棉田之間多異瓢蟲種群密度無顯著差異。不同防治處理下多異瓢蟲種群高峰期也有所不同，生防處理下，多異瓢蟲種群發生高峰期一直持續至7月10日，最高為382頭/百株；化防處理下，多異瓢蟲種群密度最高在7月4日為229頭/百株；CK處理多異瓢蟲種群密度最高在7月4日為250頭/百株。圖2

圖2 不同處理方式下多異瓢蟲種群消長動態Fig.2 Dynamics of population growth and decline of Adonia variegate under different treat

2.2 不同處理方式下棉蚜的防效

研究表明，由于化控作用有速效性，同時還因為生防處理在釋放天敵前期種群未穩定時，防效較化防處理更低，7月1～16日，化防處理防效顯著高于生防處理棉田；7月16日，生防處理防效首次接近化防處理，且至7月19日期間，生防處理防效均顯著高于化防處理，始終保持著上升的趨勢，7月25～31日化防處理防效短暫超越生防處理后直至調查結束，生防處理防效均顯著高于化防處理。圖2

圖3 生防和化防2種處理對棉蚜的防效比較Fig.3 Influence trend of biological control and chemical control on cotton aphid control

2.3 不同處理方式下多異瓢蟲種群建立過程及其對棉蚜防效的影響

研究表明，自6月28日至7月7日生防棉田多異瓢蟲卵量均顯著高于化防及CK棉田。各處理棉田多異瓢蟲卵量變化呈現‘U’狀。

三類棉田多異瓢蟲幼蟲量變化總體呈現‘M’狀，即先上升再下降，且再短暫上升后下降。對3種處理棉田進行差異性分析，6月28日至7月4日生防棉田內多異瓢蟲幼蟲量均顯著小于化防及CK棉田，但其增長速度較其他兩類棉田快，且在7月4日生防棉田內多異瓢蟲幼蟲量達到高峰，直至7月19日生防棉田多異瓢蟲均顯著高于化防及CK棉田。

三類棉田多異瓢蟲蛹量變化呈現倒‘V’狀，即先上升后下降。對三類棉田多異瓢蟲幼蟲量進行差異性分析，7月7日前三類棉田多異瓢蟲幼蟲量無顯著性差異，7月7日為各類棉田幼蟲量高峰期，且此時生防棉田多異瓢蟲幼蟲量顯著大于生防及CK棉田，7月7～13日生防棉田均保持領先，7月16～19日生防及CK棉田幼蟲量顯著高于化防棉田，且前兩者無顯著性差異，7月22日及之后的調查中生防棉田均顯著高于其他兩類處理棉田。

人工助遷多異瓢蟲的日期為：6月18日、7月3日、7月6日、7月9日、7月12日。而6月28日至7月13日的調查分別為第1次大田普查及釋放后第2 d調查日期，三類棉田多異瓢蟲成蟲蟲量整體呈現先上升后下降趨勢，且存在多次小高峰。6月28日至8月15日生防處理棉田多異瓢蟲數量均顯著大于化防及CK處理。圖4

注：不同小寫字母表示同一調查時期不同類型棉田天敵各蟲態數量差異(Tukey’s HSD檢驗，P<0.05)

7月1～4日防效呈現上升趨勢，且多異瓢蟲幼蟲也呈現上升趨勢，這表明多異瓢蟲幼蟲正在起到生防作用；7月7日防效出現短暫下降，同時多異瓢蟲幼蟲數量也出現下降現象；7月7～16日防效持續上升，多異瓢蟲成蟲數量變化也呈現上升趨勢；7月16日至8月15日防效變化較小，此期間多異瓢蟲主要以成蟲為主，多異瓢蟲成蟲數量變化也無顯著性變化。圖5

圖5 多異瓢蟲不同蟲態消長動態下生防處理防效變化Fig.5 Influence of dynamics of different insect states on biological control effect of Harmonia axyridis

與生防棉田相比，時期化防處理棉田多異瓢蟲各個蟲態數量較少，化防棉田防效在調查伊始就達到較高水平，其防效變化趨勢跟隨棉田施藥時間及次數，化防棉田內多異瓢蟲各個蟲態數量均少于生防棉田，天敵控害作用較小。圖6

圖6 多異瓢蟲不同蟲態消長動態下化防防處理防效變化Fig.6 Influence of dynamics of different insect states on the control effect of chemical control treatment of Harmonia axyridis

3 討 論

3.1 3種處理下棉蚜及天敵種群數量動態

在棉田釋放異色瓢蟲6 d后蚜量下降68.80%，22 d下降96.10%，而同期進行試驗的化防棉田6 d和22 d蚜量分別增加了5.30%和150%，其研究表明人工釋放天敵瓢蟲能有效防治發生盛期的棉蚜危害[23]。試驗與之不同的是，化防與生防棉田棉蚜數量在處理后均發生下降，但是生防及化防棉蚜下降速度更快，且較CK有顯著性差異，在棉蚜盛發期危害棉花的過程中，生防及化防處理均能有效地減輕棉蚜對棉花的危害，人工助遷天敵在大田環境下的可行性。

3.2 不同處理方式下對棉蚜的防效

雒珺瑜等[24]研究在棉田釋放異色瓢蟲對棉蚜自然種群的控制效果，釋放異色瓢蟲后的棉田和CK內的棉蚜數量呈現先增長后下降的趨勢，而化學棉田內的棉蚜數量則一直保持較低的數值，與試驗結果相似。有研究文獻人工釋放異色瓢蟲對棉蚜的控制作用[25]，其研究表明化防效果見效快，在施用啶蟲脒后第二天防效就達到高峰，但是其持效期僅為7～10 d，在15 d后失去控制作用，而釋放異色瓢蟲處理的控制時間可達50 d，試驗化防處理也在施用啶蟲脒3 d后防效達到66.20%，且生防棉田防效于7月16日超過化防后持續增高并始終超過化防棉田，生防處理防治棉蚜較常規藥劑防治擁有更長的持效期，且無毒無害。

3.3 不同處理方式下多異瓢蟲種群建立過程及其對棉蚜防效的影響

前人進行了較多關于異色瓢蟲的田間試驗研究，但是關于多異瓢蟲的研究更多還是停留在實驗室及溫室階段，關于田間的釋放應用試驗較少。研究結果表明，3種處理方式中生防處理能在棉蚜發生盛期(即棉花蕾鈴期)，有效控制棉蚜種群數量，最終在7月16日(處理后15 d)與化防水平接近，蟲量分別為4 136和4 130頭/百株。同時生防棉田內蚜蟲變化規律較化防棉田更穩定，且不反彈。生防棉田其防效水平在釋放前期低于化防棉田，這是因為多異瓢蟲在經過人工助遷后一段時間內活動性下降并躲避在棉花下部及棉葉背面，但在防治后期高于化防棉田。根據田間觀察得知，隨著棉蚜數量的下降，天敵種群密度也隨之下降，但生防棉田多異瓢蟲高峰期持續時間長于化防棉田及CK，可使多異瓢蟲能充分發揮其生防作用。生防棉田內多異瓢蟲各蟲態數量均大于化防及CK且有顯著性差異，這說明多異瓢蟲在生防棉田中定殖表現良好。多異瓢蟲幼蟲與成蟲數量均與防效呈正相關，但生防棉田防效相對成蟲數量有滯后現象，滯后天數為6d，根據田間實際情況推斷，這是由于成蟲善飛，且其取食棉蚜完畢后，迅速飛離定點棉株所致。化防棉田內多異瓢蟲各蟲態數量僅幼蟲與防效有正相關性，但其數量顯著低于同時期生防，與防效相關性不大，反而還會因為施藥導致天敵數量發生下降，這是因為化防棉田防效與其施藥時間以及次數相關而與天敵數量相關性不大。生防處理棉田在全調查時期內天敵數量均高于化防及CK，有利于棉田環境生態系統的穩定及減少農藥施用的次數。

4 結 論

在棉花蕾鈴期向棉田以1∶1000瓢蚜比助遷多異瓢蟲后，初期見效慢，但隨著多異瓢蟲成功定殖后，棉田內的蚜蟲數量較CK顯著減少，在助遷多異瓢蟲15 d后棉田內蚜蟲數量水平接近化學防治棉田，田間防效分別為82.22%和83.81%。多異瓢蟲各蟲態高峰期數量均顯著高于其他2種棉田，且生防棉田多異瓢蟲數量高峰期持續時間較化防處理及CK長，其防效較化防棉田更具穩定性和持續性。生防棉田中多異瓢蟲幼蟲與成蟲數量變化與防效呈正比，對棉蚜防效起關鍵作用，其中成蟲增長相對防效有滯后現象，時間為6 d，蛹量與防效呈反比。而化防棉田中，天敵數量顯著低于生防棉田，各蟲態數量與防效相關性不大。