曲志霞,黃誼青,趙紅,陳浙青,潘濤,郝成偉,高尚坤
花絨寄甲成蟲和卵聯合釋放防治桃紅頸天牛的研究
曲志霞1,黃誼青2,趙紅3,陳浙青2,潘濤2,郝成偉2,高尚坤4*
1. 青島市市級公園管理服務中心, 山東 青島 266555 2. 青島市園林和林業綜合服務中心, 山東 青島 266109 3. 青島市黃島區自然資源局, 山東 青島 266499 4. 山東農業大學植物保護學院/山東省林業有害生物防控工程技術研究中心, 山東 泰安 271018
桃紅頸天牛Fald是危害多種果樹和觀賞樹種的重要害蟲,因具生活周期長、世代重疊等特點,防治十分困難?;ńq寄甲作為天牛類害蟲的重要寄生性天敵昆蟲,通過釋放其成蟲或卵對桃紅頸天牛均有一定的防治效果,但也存在防治效果的不穩定性。本研究擬在系統調查園區桃紅頸天牛發生情況的基礎上,采用聯合釋放花絨寄甲成蟲和卵的方法開展防治工作,以期獲得更好的控制效果。結果表明,聯合釋放花絨寄甲成蟲和卵比單獨釋放具有增效作用。
花絨寄甲; 桃紅頸天牛; 生物防治
桃紅頸天牛(Fald)屬鞘翅目(Coleoptera)天牛科(Cerambycidae),是危害薔薇科(Rosaceae)樹木最嚴重的害蟲之一,也危害櫻花()、垂柳()和梅()等其他樹種[1,2]。桃紅頸天牛防治困難的幾點原因為:1)生活史復雜,2-3年1代,跨3-4個年度,存在嚴重的世代重疊,針對某一發育階段的單一防治方法效果不佳[3-5];2)主要以幼蟲在樹干內蛀食為害,危害周期長,形成的蛀道曲折復雜,蛀孔上下不定,加之幼蟲具向外“推糞”習性,人工捕殺和化學防治的局限性較大[6-8]。
助增生物防治(Augmentation biological control)是生物防治的技術策略之一,也是最廣泛應用于調控林間昆蟲益害比的方式。以病原微生物、天敵昆蟲和信息素為代表的生物防治技術是防控桃紅頸天牛的重要有效措施。劉奇志等研究了多種病原線蟲對桃紅頸天牛幼蟲的侵染力和施用技術[9]。Tian X等鑒定了桃紅頸天牛雄成蟲產生的聚集信息素(E)-2-順式-6,7-環氧壬醛,對監測、誘殺和檢疫桃紅頸天牛具有重要作用[10]。Men J等研究表明硬皮腫腿蜂屬中管氏腫腿蜂對桃紅頸天牛的低齡幼蟲具有較好的防治前景[11]。Sunamura E等研究表明日本本土螞蟻對外來入侵桃紅頸天牛的卵和低齡幼蟲具有較好的捕食作用[12]。
花絨寄甲已被證實是目前寄生林木天牛最有效的的天敵昆蟲之一,不同于寄生性膜翅目昆蟲(寄生蜂)以成蟲麻痹或殺死寄主的寄生方式,無論釋放成蟲還是卵,花絨寄甲最終都以初孵幼蟲完成寄生[13]。因此,花絨寄甲可以通過直接釋放成蟲和卵兩種方式來控制目標害蟲。尤其是花絨寄甲經人工大量繁育后,在防治松褐天牛、云斑天牛、栗山天牛、光肩星天牛等天牛類害蟲中取得顯著效果[14-17]。邱曉紅等研究了釋放花絨寄甲卵對桃園桃紅頸天牛的防治效果和最適氣象因子[18]。王姣雪等釋放松褐天牛生物型的花絨寄甲成蟲防治桃紅頸天牛,結果表明在管理水平中等以上的果園防治效果較為明顯[19]。以上研究結果表明,花絨寄甲卵和成蟲對桃紅頸天牛均有一定的控制效果。在花絨寄甲的推廣使用過程中,成蟲爬行和飛行能力強,擴散范圍大,但使用成本相對較高,而卵成本較低,卻受周圍環境(曝曬、雨水、螞蟻捕食等)影響較大,且控制范圍有限[20]。因此,許多學者和科技人員將花絨寄甲成蟲和卵聯合釋放,用于控制目標害蟲。盧希平等聯合釋放花絨寄甲成蟲和卵,對銹色粒肩天牛的防治效果高達82.64%,高于單獨釋放成蟲或卵[21]。許士文等聯合釋放花絨寄甲成蟲和卵卡對光肩星天牛的防治效果達到53.24%,高于單獨釋放組[22]。因此,本研究擬通過聯合釋放花絨寄甲成蟲和卵控制桃紅頸天牛,以期發揮成蟲和卵的各自優勢,取得較好的防控效果。
中山公園臨近黃海,受海洋季風調節,空氣濕潤,雨量較多,四季分明,屬北溫帶海洋性季風氣候。年平均氣溫12.7 ℃,年平均降水量約660 mm。春季氣溫回升慢,夏季濕熱多雨,秋季降水少,冬季風大溫低,持續時間較長[20,21]。園內園林植物品種繁多,有39科73屬102種,是青島市區中植物種類最多的公園。中山公園是青島最早種植櫻花的地區,櫻花樹主要在西部櫻花大道,長約660 m,道路兩側均為櫻花樹,以單櫻為主,共2000多株。園內櫻花樹受桃紅頸天牛危害,胸徑多在15 cm左右,個別植株胸徑在35 cm左右,且受害比較嚴重。
花絨寄甲成蟲、卵由山東農業大學植保學院林果害蟲生物防治實驗室提供,為花絨寄甲松褐天牛生物型種群。花絨寄甲成蟲在室溫下飼養保存,且均處于產卵期。卵以卵卡形式保存在溫度為5 ℃、相對濕度為70%恒溫箱中,存放時間低于30 d,釋放前轉移至15 ℃的恒溫箱中緩沖3 d。
1.3.1 調查桃紅天牛的危害情況采用直線調查法,逐株檢查櫻花樹的受害情況,以樹干基部周圍有無蛀屑和樹干上有無排糞孔為依據,依次編號,并記錄排糞孔數量,統計園內桃紅頸天牛的危害程度。
1.3.2 檢查貯藏卵卡的孵化時間和孵化率經查閱往年青島5月份的歷史氣溫在17~32 ℃間,特將貯藏的卵卡(100~150粒/張)分別置于17 ℃、20 ℃、23 ℃、26 ℃、29 ℃、32 ℃的黑暗培養箱中塑料盒中,濕度保持60%±5%。每天于體式顯微鏡下觀察孵化情況,直至不再有幼蟲孵化,統計卵??倲?、孵化卵粒數、孵化時長()。按照孵化率(%)=孵化卵粒數/卵??倲怠?00%,計算孵化率。根據花絨寄甲卵不同溫度下的孵化時長估計釋放花絨寄甲卵后的寄生時間和防效檢查時間。
1.3.3 釋放花絨寄甲成蟲和卵選取有新鮮蟲糞排出的植株作為樣本,設置天敵釋放區和對照區,用標牌標記釋放前蛀孔位置,并將蛀孔周圍蟲糞和碎木屑處理干凈。根據推糞孔的數量估計桃紅頸天牛的蟲口基數,共設置4個處理。具體處理如下:①卵的釋放比例為花絨寄甲卵:蟲孔數=25:1[18];②成蟲的釋放比例為花絨寄甲成蟲:蟲孔數=2:1[19];③釋放花絨寄甲卵和成蟲,花絨寄甲卵:蟲孔數=25:1、花絨寄甲成蟲:蟲孔數=1:1;④空白對照,不釋放天敵,也不采取化學防治。每個處理設置4株受害樹,重復3次。
1)釋放時間:于5月20日釋放花絨寄甲成蟲,5月31日釋放花絨寄甲卵。
2)釋放方法:將花絨寄甲成蟲按統計好的每株受害樹上蟲孔數量分裝于釋放盒內,釋放時將盒子打開,用圖釘固定于受害樹推糞孔附近;卵卡的釋放位置根據蟲孔高度決定,將卵卡固定在推糞孔上方的背陰處。
在釋放卵卡20d后,隨機抽取卵卡,帶回室內,于體視鏡下檢查卵粒的孵化情況,統計孵化率%。在釋放花絨寄甲后的7月中旬、8月中旬、9月中旬分別檢查不同處理的寄生效果[14]。將推糞孔不再推出新鮮蟲糞視為桃紅頸天牛被寄生,有新鮮蟲糞排出的推糞孔數視為存活的蟲口數量,以推糞孔的減退率%來衡量防治效果。
利用Graphpad Prism 5軟件的單因素分析(Tukey)分析不同溫度下花絨寄甲卵孵化率、孵化時間的差異性和不同釋放方式下防治效果的差異性。其中孵化率和蟲口減退率的數據先經反正弦處理后,再經軟件分析處理。
如表1所示,花絨寄甲卵的孵化時間隨溫度增加顯著縮短(=1168,=5 623,<0.0001),17℃時平均孵化時間為18 d左右,32 ℃時平均孵化時間最短為8 d左右。花絨寄甲卵的孵化率隨溫度升高先上升后下降,23 ℃和26 ℃時卵的孵化率最高,均在90%以上,32 ℃時孵化率最低,僅為51%左右。

表 1 花絨寄甲卵的孵化時間和孵化率
注:同列數據后不同小寫字母表示在5%水平差異顯著。
Note:Different letters in the same column indicate significant difference (<0.05).
在釋放花絨寄甲卵20 d后,抽樣調查釋放卵的孵化率。從每個試驗處理中隨機取回3張卵卡,置于體式鏡下觀察花絨寄甲卵的孵化情況,結果見表2。兩張卵卡中卵的孵化率都在87%以上,表明釋放卵卡上卵的孵化率較為穩定。

表 2 野外釋放花絨寄甲卵的孵化率
如圖1所示,分別釋放花絨寄甲卵、成蟲、成蟲+卵后,以聯合釋放花絨寄甲卵和成蟲的桃紅頸天牛蟲口減退率最高,其次是單獨釋放花絨寄甲卵,單獨釋放花絨寄甲成蟲的蟲口減退率最低。隨檢查防效時間的增加,三種釋放方式下桃紅頸天牛的蟲口減退率均有所下降。7月中旬第一次檢查防治效果時發現,三種釋放方式下的桃紅頸天牛蟲口減退率無顯著差異(=3.873,=2,6,=0.0832),均在62%以上,表明聯合釋放花絨寄甲卵和成蟲與單獨釋放的防治效果相近。8月中旬檢查防治效果時發現,三種釋放方式下的桃紅頸天牛蟲口減退率間存在顯著差異(=8.935,=2,6,=0.0159),以單獨釋放成蟲蟲口減退率最低,為55.45%,以聯合釋放成蟲或卵的蟲口減退率最高為85.31%。9月中旬再次檢查防治效果時發現,三種釋放方式下的桃紅頸天牛蟲口減退率間仍存在顯著差異(=5.347,=2,6,=0.0464),以單獨釋放成蟲蟲口減退率最低,為48.35%,以聯合釋放成蟲或卵的蟲口減退率最高為78.16%。

圖 1 不同釋放方式下花絨寄甲的防治效果
天敵昆蟲與害蟲互作過程中易受多種生物和非生物因素的干擾導致防治效果不穩定,為此,科研人員通過將多種控制因子的聯合使用,在寄生階段、作用方式、擴散能力等方面彼此互補,共同作用,一定程度上表現出增效結果。如真菌(白僵菌、綠僵菌)、細菌等害蟲病原微生物與天敵昆蟲的聯合使用,害蟲病原微生物可以借助天敵昆蟲主動擴散的特點進入寄主害蟲的棲境,引起當代害蟲病害大流行,甚至遺傳至害蟲子代[23-25];亦有針對單一防治對象,將兩種以上的天敵昆蟲聯合釋放,在害蟲不同發育階段發揮控制作用。栗山天牛生活周期較長,需3年1代,在其1~3齡幼齡幼蟲期釋放白蠟吉丁腫腿蜂,中老齡幼蟲期和蛹期釋放花絨寄甲成蟲,取得了良好的防治效果[26,27]。本研究中的三種釋放方式,以單獨釋放花絨寄甲成蟲引起的桃紅頸天牛蟲口減退率最低,可能與花絨寄甲成蟲能夠主動擴散的特點有關,釋放后的成蟲無法保證其一定在釋放位置產卵、寄生。3次防治效果檢查結果表明單獨釋放花絨寄甲卵的控制作用相對穩定,保證了將花絨寄甲成蟲和卵聯合釋放的最佳防效。表明聯合釋放花絨寄甲卵和成蟲,將成蟲控制范圍廣、主動性強的特點與花絨寄甲卵孵化周期短(常溫下少于15 d)、寄生精準度高、見效快等特點有效結合起來,二者相互補充,才保證了控制效果的穩定性和持續性。
林木天牛類害蟲鉆蛀危害,隱蔽生活,無論采取何種措施,林間無損檢查其防效一直是個難點。不同于室內防效可以通過檢查寄生率進行評價,而林間的防效評價中常依據推糞孔有無新鮮蛀屑被推出來判斷是否存在天?;铙w,然后根據防治前后蟲口數量變化計算蟲口減退率和校正蟲口減退率,進而推斷防治效果[14,28]。本研究結果表明花絨寄甲成蟲和卵聯合釋放的防治效果最好,在7月中旬達到90.4%,均高于單獨釋放花絨寄甲成蟲或卵,表明花絨寄甲成蟲和卵聯合釋放比單獨釋放具有增效作用。但桃紅頸天牛幼蟲與推糞孔并非一一對應,多頭幼蟲可能共用一處推糞孔[19],且低齡幼蟲通常不向樹皮外推糞,而是堆積在幼蟲坑道中,很難從推糞孔的數量判斷準確的蟲口數量,這也是8月中旬再次檢查防效時,蟲口減退率有所下降的主要原因。因此,本研究防治效果的檢查方法也存在一定局限性,建議具備條件的可以通過解剖部分衰弱木或瀕死木斧正寄生效果。本研究根據釋放期的氣溫變化,測定了17~32 ℃間梯度溫度下花絨寄甲卵的孵化時間,最長孵化時間為18 d左右,因此本研究中檢查所釋放卵的孵化情況設為釋放20 d后是合理的。由于釋放花絨寄甲成蟲比釋放卵多了一段產卵期,聯合釋放后的防效檢查時間必定向后推遲,本研究將防治效果最早的檢查時間設為釋放花絨寄甲成蟲后的40 d左右(7月中旬)也是科學的。
需要說明的是本研究在花絨寄甲卵期并未遇到陰雨天氣,因此卵的孵化率未受到影響。若在釋放期遇到雨天或遭受螞蟻等的捕食[29],需要及時補充卵粒數量,并相應地推遲防治效果的檢查時間。
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Study on the Control ofFald by the Combined Release of Adult and Egg of(Fairmaire)
QU Zhi-xia1, HUANG Yi-qing2, ZHAO Hong3, CHEN Zhe-qing2, PAN Tao2, HAO Cheng-wei2, GAO Shang-kun4*
1.266555,2.266499,3.266109,4.271018,
Asan important pest endangering a variety of fruit trees and ornamental trees,Fald is very difficult to control because of its long life cycle and overlapping generations.is one of excellent natural enemy insects in practising long-horned beetles. But there is also instability in controllingby releasing its adults or eggs. Based on the systematic investigation of the occurrence ofin the park, the adults and eggs were combined release to control, in order to obtain higher parasitic rates. The results showed that the combined release of adult and egg was more synergistic than that of single release.
;; biological control
S763.306.4
A
1000-2324(2022)06-0863-05
2021-11-23
2022-02-18
山東省自然科學基金(ZR2021MC046);山東省農業科技資金(林業科技創新)(2019LY003)
曲志霞(1976-),女,本科,高級工程師,從事園林害蟲的綜合治理. E-mail:qdqzx6161@163.com
Author for correspondence. E-mail:skgao@sdau.edu.cn
10.3969/j.issn.1000-2324.2022.06.008