象蟲金小蜂繁殖技術及其對煙草甲的防治研究

喻 芳，楊佳鵬，張 越，郭 軍,3，楊 洪*，張曉敏，胡大鳴，王 燕

(1.貴州大學 昆蟲研究所，貴州 貴陽 550025; 2.貴州中煙工業有限責任公司，貴州 貴陽 550025; 3.貴州省畢節市植保植檢站，貴州 畢節 551700)

煙草甲Lasiodermaserricorne(Fabricius)屬鞘翅目Coleoptera，長蠹總科 Bostrichoidea，竊蠢科 Anobiidae Fleming，是世界性的儲煙害蟲，其分布和食性均較廣泛，可危害煙葉、豆類、中藥材等倉儲物，是倉儲煙草的重要害蟲[1-2]。目前，農藥的不合理使用對煙草儲藏期的生態環境和天敵昆蟲造成嚴重影響，因此，國內外研究者開始重視利用天敵昆蟲防治害蟲的研究[3-5]。

象蟲金小蜂Anisopteromaluscalandrae(Howard)，屬膜翅目Hymenoptera，金小蜂科 Pteromalidae，異金小蜂屬Anisopteromalus[6]。象蟲金小蜂為體外單寄生蜂，是煙草甲的優勢寄生性天敵[7-8]，為更好的利用象蟲金小蜂防治煙草甲，需要對象蟲金小蜂進行人工大量繁殖研究。Ghimire等[9]研究了不同寄主對象蟲金小蜂的發育和繁殖的適宜性；郭軍等[10]對象蟲金小蜂的生物學特性及其對煙草甲防控潛能進行了系統研究；郭建華等[11]對象蟲金小蜂在室內飼養并防治煙草甲的可行性進行了分析。然而，對于象蟲金小蜂的室內人工大量繁殖技術還未見報道。

寄生蜂大量繁殖涉及內容較多，既包括適宜寄主及其飼料的篩選[12-15]，也包括溫濕度[16]、光照、補充營養[17]、接種密度[18]等。本研究初步篩選了象蟲金小蜂的適合寄主，研究了不同接種密度對寄主繁殖和出蜂數的影響，以期為象蟲金小蜂的大量繁殖和煙倉中利用象蟲金小蜂防治煙草甲提供理論參考和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

象蟲金小蜂、煙草甲采自貴陽市貴州中煙公司復烤廠煙倉(花溪中曹司)，煙草甲用玉米渣、酵母粉和煙葉粉末飼養(玉米渣∶酵母粉∶煙葉粉末=15∶1∶0.75)，象蟲金小蜂用煙草甲高齡幼蟲和蛹飼養。飼養條件:溫度(25±1)℃、相對濕度(70±10)%、光周期16L∶8D。

1.2 試驗器材

塑料養蟲瓶(口徑11.5 cm，直徑13.6 cm，高16.0 cm)、玻璃養蟲瓶(直徑7.5 cm，高10.0 cm)、小培養皿(直徑3.0 cm)，大培養皿(直徑12.0 cm)、離心管、萬分之一天平、攝子、細毛刷和吸蟲管等。

1.3 試驗方法

1.3.1象蟲金小蜂對不同寄主的寄生選擇

將煙草甲、綠豆象、菜豆象和玉米象4種寄主的老熟幼蟲各取30頭分別放在4個小培養皿中，再將這4個小培養皿等距順時針擺放在大培養皿中，且4個小培養皿到大培養皿中心的距離一致，然后向大培養皿的中心處引入1只初羽化且已交配過的雌蜂，試驗重復20次。任雌蜂自由寄生72 h后，移走寄生蜂成蟲，密封寄主幼蟲，繼續飼養直至有成蜂羽化出，觀察并記錄不同寄主上的出蜂數，最后計算各寄主的寄生率和選擇系數。

1.3.2不同寄主對象蟲金小蜂發育和繁殖的觀察

按1.3.1方法收集初羽化的象蟲金小蜂成蟲，將其配對后提供相應的寄主(30頭)供其產卵，每天更換新鮮寄主，直至成蜂死亡，每個處理重復20次。記錄象蟲金小蜂的出蜂時間，并統計各寄主上的象蟲金小蜂的發育歷期，出蜂數(產卵量)和雌性比。收集從不同寄主上初羽化的雌、雄蜂各100頭，每10頭為一組置于1 mL離心管中，在萬分之一天平上稱重，重復10次。

1.3.3煙草甲接蟲密度篩選

將配制好約4 cm厚度的飼料加入塑料養蟲瓶，選取初羽化的煙草甲(不分雌雄)按不同密度(50、100、150、200頭/瓶)接入塑料養蟲瓶，置于環境溫度(25±1)℃、相對濕度(70±10)%、光周期16L∶8D條件下飼養，逐日觀察，直至有煙草甲羽化，每天記錄煙草甲的出蟲數量，直至沒有煙草甲羽化為止。最后統計不同飼養密度下煙草甲出蟲數、日出蟲數和F1代成蟲質量，每10頭為一次重復，重復10次。

1.3.4象蟲金小蜂接蜂密度篩選

按1.3.3中選出的煙草甲最佳飼養密度將煙草甲飼養于塑料養蟲瓶中40 d后(達到高齡幼蟲)，將室內人工飼養的象蟲金小蜂按不同接蜂密度[(20對/瓶、40對/瓶、60對/瓶)接入后，再將塑料養蟲瓶放入人工氣候箱(溫度(25±1)℃、相對濕度(70±10)%、光周期(16L∶8D)]中進行飼養。每個處理重復3次，從象蟲金小蜂羽化開始，每天統計雌、雄蜂出蜂數，直至無象蟲金小蜂羽化為止，計算總出蜂數和雌性比。每個處理重復3次。

1.3.5象蟲金小蜂不同釋放密度對煙草甲的寄生效果

采用完全隨機設計，在貴州中煙貴陽儲運站的醇化庫里選取15箱無蟲煙葉(每箱100 kg)，編號1～15，分為3組，以塑料密閉罩單箱隔離。于2018年6月1日和2019年5月7日分別向所有煙箱中接入10對剛羽化的煙草甲成蟲。每7天觀察一次，發現煙箱中多為煙草甲老熟幼蟲時，按照5、10、20、40對/箱的梯度向箱子中接入剛羽化的象蟲金小蜂，不接蜂作為空白對照(CK)，重復3次。10月上旬開始統計各個箱子中煙草甲幼蟲和成蟲的數量。

接蟲及統計方法：(1)接入煙草甲和寄生蜂的方法：直接打開紙箱，將分裝好的煙草甲成蟲或象蟲金小蜂成蟲輕輕撒在煙葉表層，再用鳳尾夾把箱子外面的密閉罩封好即可；(2)統計煙草甲數量的方法：直接打開煙箱，先用吸蟲管吸走表面的煙草甲成蟲，再用皮尺測量煙葉表層厚度(從打開煙箱中被壓實的碎片煙葉上表面開始，往煙箱底部方向垂直向下測量10 cm左右)，在方形的煙箱表面取同一個方向的對角線位置(線寬度為15 cm)的煙葉量進行稱重記錄，并用篩子篩出煙葉里面的煙草甲幼蟲和成蟲，最后記錄數據，下同。

1.3.6密閉煙垛中多次釋放象蟲金小蜂對煙草甲的防控效果

在貴州中煙貴陽儲運站醇化倉庫選取4垛無蟲煙葉(每垛12箱)，以密閉罩單垛隔離。于2019年5月6日，向每垛煙葉中接入50對/垛新羽化的煙草甲成蟲。每7天觀察一次，發現煙垛中多為煙草甲老熟幼蟲時，向其中3垛釋放50對/垛剛羽化的象蟲金小蜂，以不放蜂煙垛為對照。根據煙草甲的發生情況，總共釋放2次象蟲金小蜂，每次50對/垛，間隔時間10 d。10月上旬開始統計各煙垛煙草甲幼蟲和成蟲的數量，統計方法同1.3.5。釋放寄生蜂方法：先用剪刀將罩在煙垛外面的密閉罩中間開一個口，再將象蟲金小蜂投放至密閉罩中，讓象蟲金小蜂自行尋找煙草甲幼蟲，再立即用密封膠帶把口子封好。另在煙垛旁設置一個觀察倉，和煙垛中同步接入煙草甲成蟲，以便觀察煙草甲的生長發育情況。

1.4 數據處理

試驗數據采用Excel 2010進行初步整理分析，以SPSS 21軟件對數據進行單因素方差分析(寄生率和選擇系數先進行反正弦轉換)，采用Duncan氏新復極差法進行多重比較分析。寄生率=被寄生的幼蟲數/供試總蟲數×100%，選擇系數=A/(A+B+C+D)，A、B、C、D分別為在同一空間中，煙草甲、綠豆象、菜豆象、玉米象四個寄主被寄生的幼蟲數[19]。

2 結果與分析

2.1 象蟲金小蜂對不同寄主的寄生選擇性

象蟲金小蜂對不同寄主的選擇偏好性結果顯示(圖1)，象蟲金小蜂更偏向于寄生煙草甲，寄生率為40.22%，選擇系數為0.64，均顯著高于其他寄主(P<0.05)。其次是綠豆象，寄生率為20.66%，選擇系數為0.29；對菜豆象和玉米象的寄生率較低，分別為15.88%和14.11%，選擇系數分別為0.22和0.20，兩者間無顯著差異(P>0.05)。

注：a圖為象蟲金小蜂對不同寄主的寄生率；b圖為象蟲金小蜂對不同寄主的選擇系數；誤差條為標準誤(SE)，柱上不同字母表示差異顯著(P<0.05，Duncan氏多重比較)，下同。圖1 象蟲金小蜂對不同寄主的選擇性Fig.1 Parasitism selectivity of A.calandrae on different hosts

2.2 不同寄主對象蟲金小蜂的發育歷期和繁殖力的影響

象蟲金小蜂在煙草甲和綠豆象上的發育歷期，分別為17.60 d和17.99 d，兩者差異不顯著(P>0.05)；但均顯著短于在菜豆象(18.90 d)和玉米象(18.89 d)上的發育歷期(P<0.05)。以煙草甲為寄主的象蟲金小蜂，其出蜂數最高，為52.10頭，在綠豆象上的出蜂數為32.50頭，菜豆象上為11.70頭，在玉米象上僅有9.75頭。象蟲金小蜂以煙草甲、綠豆象和菜豆象為寄主時，子代雌雄性比分別為2.24、2.14和2.07，差異不顯著(P>0.05)，以玉米象為寄主時的子代雌雄性比顯著低于其他3個寄主(P<0.05)，為0.93。

表1 象蟲金小蜂在不同寄主上的發育歷期和出蜂數Tab.1 Developmental duration and fecundity of A.calandrae parasitized on different hosts

不同寄主繁殖的象蟲金小蜂成蜂質量差異顯著(表2)，以煙草甲為寄主的成蜂的質量最大，為0.00627 g/10頭；其次是綠豆象，成蜂質量為0.00601 g/10頭，在菜豆象和玉米象上的成蜂重量最小，分別為0.00550 g/10頭和0.00527 g/10頭。

表2 不同寄主繁殖的象蟲金小蜂成蜂質量Tab.2 The weight of A.calandrae adults parasitized on different hosts

2.3 煙草甲繁殖最佳接種密度篩選

4個接種密度中，200頭/瓶處理和150頭/瓶出蟲數差異不顯著(P>0.05)，100頭/瓶處理與50頭/瓶處理差異顯著(P<0.05)，50頭/瓶處理與150頭/瓶差異顯著(P<0.05)(圖2)。當煙草甲為50頭/瓶處理時，出蟲量為667.67頭/瓶，當煙草甲為100頭時，出蟲量為1317.33頭/瓶，出蟲量比50頭/瓶處理增加1倍，兩者差異顯著(P<0.05)。當增加到150頭時，出蟲量為1725.00頭/瓶，出蟲量比50頭/瓶處理增加近兩倍，且兩者差異顯著(P<0.05)。增加到200頭/瓶時，出蟲量為1861.67頭/瓶，與150頭/瓶處理差異不顯著(P>0.05)。綜合接蟲數產量與能夠充分消耗飼料來看，150頭處理的出蟲量效果最好。

圖2 不同密度煙草甲飼養對其出蟲數的影響Fig.2 Effects of different densities on the number of L.serricorne

由圖3可看出，煙草甲不同密度日出蟲數的趨勢及持續出蟲時間，在相同條件下，50頭/瓶處理的持續出蟲時間可達19 d，100頭/瓶、150頭/瓶和200頭/瓶處理的持續出蟲時間可達28 d。接種后60 d可出蟲，不同處理的出蟲高峰期范圍約為8～13 d。其中150頭/瓶和200頭/瓶處理的出蟲數均比100頭/瓶和50頭/瓶處理的高，且持續出蟲時間較長。在同等條件下，150頭/瓶處理和200頭/瓶處理的出蟲數差異不明顯(P>0.05)。

圖3 煙草甲不同接種密度下的日出蟲數Fig.3 The number of beetles per day under different densities of L.serricorne

煙草甲不同接蟲密度處理下F1代成蟲質量如表3所示，每個接蟲密度煙草甲羽化后成蟲質量均在0.0141 g/10頭左右，4個密度處理成蟲質量均無顯著差異(P>0.05)。

表3 煙草甲不同接種密度下F1代成蟲質量Tab.3 The weight of offspring generation of L.serricorne adults under different densities

2.4 象蟲金小蜂接種最佳密度篩選

象蟲金小蜂不同接種密度對其出蜂數的影響見圖4，結果表明，雌蜂數、雄蜂數和總出蜂數隨著接蜂密度增加而呈現先增加后降低的趨勢，象蟲金小蜂接種40對/瓶的出蜂數比接20對/瓶和60對/瓶效果好。當象蟲金小蜂為40對/瓶處理時，總出蜂數可達608.00頭/瓶；為20對/瓶和60對/瓶時，出蜂數分別為433.67頭/瓶和490.33頭/瓶，均比40對/瓶處理的出蜂數少，雌性比在54.17～58.80之間，但3個處理均無顯著差異(P>0.05)。綜上，從繁殖和節約投入蜂成本考慮，40對/瓶處理的效果較好，可作為象蟲金小蜂人工繁殖的技術參數。

注：柱上誤差條代表標準誤(SE)，柱形圖上相同字母表示差異不顯著。單因素方差分析，P>0.05。圖4 象蟲金小蜂不同接種密度對其出蜂數的影響Fig.4 Effect of different inoculation densities on the number of offspring A.calandrae

象蟲金小蜂不同密度日出蜂數趨勢及持續出蜂時間結果顯示(圖5)，在相同條件下，接種象蟲金小蜂20對/瓶，40對/瓶和60對/瓶處理的持續出蜂時間范圍為24～25 d，且接種16 d后開始出蜂。其中，40對/瓶處理的出蜂高峰期在第7天，出蜂數為105.67頭；20對/瓶處理的出蜂高峰期在第5天，出蜂數為75.33頭；60對/瓶處理的出蜂高峰期在第4天，出蜂數為53.33頭。40對/瓶處理的出蜂數峰值最高，60對/瓶處理的出蜂數峰值最低。

圖5 象蟲金小蜂不同接蜂密度日出蜂數Fig.5 The number of emerged wasps under different inoculation densities of A.calandrae

2.5 象蟲金小蜂不同釋放密度對煙草甲的寄生效果

在相同的條件下，寄主煙草甲的初始數量都是10對/箱，投放不同密度象蟲金小蜂后，煙草甲的增長情況見表4。隨著投放寄生蜂數量的增加，煙草甲的蟲口減退率逐漸降低，即象蟲金小蜂對煙草甲的防效逐漸升高，當象蟲金小蜂的投放密度為20對/箱時，防效均達到最高。當象蟲金小蜂的釋放密度達到40對/箱后，防效反而降低。

表4 煙箱中象蟲金小蜂不同釋放密度對煙草甲的防治效果(2018年,2019年)Tab.4 Control effect of different release densities of A.calandrae against L.serricorne in a closed tobacco box(2018,2019)

2.6 密閉煙垛中象蟲金小蜂對煙草甲的防控效果

釋放象蟲金小蜂對密閉煙垛中煙草甲的防效如表5，煙垛中釋放象蟲金小蜂防治煙草甲平均相對防效達到84.4%，其中，最高相對防效可達92.0%。

表5 密閉煙垛中象蟲金小蜂對煙草甲的防效Tab.5 Control effect of A.calandrae against L.serricorne in closed tobacco stack

3 結論與討論

寄生蜂對寄主選擇寄生效率的高低與寄生蜂種源及形態學特征等密切相關[19]。本研究發現，象蟲金小蜂對煙草甲的選擇系數和寄生率顯著高于其他3種寄主。這有兩種可能，一是由于各寄主的結繭方式不同導致，煙草甲結成的繭殼薄軟，而菜豆和玉米粒殼硬度較高，象蟲金小蜂羽化后不易及時破繭而出，所以不利于產卵寄生[16]；二是由于本試驗使用的寄生蜂源是用采自貴州中煙復烤倉倉庫且以煙草甲長期飼養的。因此，為更有效的篩選出大量繁殖象蟲金小蜂的優質替代寄主，關鍵在于明確幼期寄生經歷對寄生蜂寄主選擇的影響，需采取不同寄主對象蟲金小蜂進行多代持續的飼養，并對其做進一步探討。

適合的接蜂密度是影響寄生蜂大量繁殖的重要因素之一[20]，寄主資源的充分利用對寄生蜂的種群繁殖很重要[21]。本研究發現，150頭/瓶(養蟲瓶空間約為2.5 L，飼料約占1/4空間)處理為煙草甲繁殖的最佳接種量，當增加到200頭/瓶時，出蟲增加量降低。原因可能是由于煙草甲自身密度過高，導致相互間產生了密度干擾效應。采用接種煙草甲150頭/瓶所產蟲量用于象蟲金小蜂繁殖，當接種40對/瓶(養蟲瓶空間約為2.5 L，飼料約占1/4空間)象蟲金小蜂時，出蜂量比20對/瓶和60對/瓶多。隨著煙草甲繁殖接蟲密度和象蟲金小蜂繁殖接蜂密度增加，煙草甲和象蟲金小蜂羽化數均呈現先上升后下降的趨勢。這與管氏腫腿蜂和煙蚜繭蜂的研究規律相似[22-23]。因此，從接蜂成本和出蜂量來考慮，以煙草甲成蟲為150頭/瓶出蟲量和40對/瓶象蟲金小蜂成蟲比例飼養，更有利于象蟲金小蜂的大量繁殖。在利用象蟲金小蜂防治煙草甲時，無論在煙垛還是在煙箱中，釋放象蟲金小蜂成蜂與煙草甲成蟲的最佳防效益、害比例都為2∶1(放蜂時間晚于煙草甲成蟲高峰期2個月)，且防效可達77%～92%。由此可知，采用象蟲金小蜂不同釋放技術對煙草甲的種群數量有一定控制效果，與李青超等[23]研究的煙蚜繭蜂釋放方式對煙蚜的研究結論一致。從生態效益和經濟效益考慮，利用象蟲金小蜂是煙草甲綠色防治的有效補充，可降低防治成本[11]。

本文初步研究了象蟲金小蜂的寄主選擇性，以及煙草甲和象蟲金小蜂大量繁殖的最佳接種密度，但自然環境中寄生蜂的繁殖力往往受寄主、環境條件等多因素的影響。因此，為了更有效的提高象蟲金小蜂規模化繁殖效果，仍需進一步對各因素的影響進行探究。