蓮草直胸跳甲莖外化蛹條件的優化

金啟安，金 濤*，林玉英，溫海波，唐真正

(1.中國熱帶農業科學院環境與植物保護研究所，農業部熱帶農林有害生物入侵監測與控制重點開放實驗室/海南省熱帶農業有害生物監測與控制重點實驗室，海南儋州571737;2.海南省儋州市森林植物檢疫站，海南儋州571700)

喜旱蓮子草(Alternanthera philoxeroides)，又名空心蓮子草、水花生，起源于南美，廣泛分布于南美洲、北美洲、大洋洲、東南亞、歐洲南部和非洲等國家和地區，是一種全球性惡性雜草［1-3］。我國早在20世紀30年代初就有喜旱蓮子草的記載，后由于推廣種植，該雜草開始大面積發生蔓延，目前已經廣泛分布于我國長江中下游及華南等地區，極大地影響了農作物種植，抑制其他植物生長。在喜旱蓮子草發生嚴重的區域，喜旱蓮子草使群落物種單一化，并造成魚類呼吸困難，影響漁業生產，更滋生蚊蠅，極大地危害了當地生態安全和人類健康。在喜旱蓮子草的治理過程中，由于人工或機械防治的防除面積有限，效率低，且操作十分困難，而化學防治又無法克服持效期短、選擇性低以及污染環境等缺點［4］，生物防治是目前較為重要的一種防治手段。

蓮草直胸跳甲(Agasicles hygrophila)屬鞘翅目(Coleoptera)葉甲科(Chrysomelidae)，又稱水花生葉甲、曲紋葉甲，作為喜旱蓮子草的有效天敵先后被引進美國(1965，1979)、澳大利亞(1976)、泰國(1981)、新西蘭(1982)和中國(1986)，均取得了良好的防治效果，具有重要的生物防治應用價值［1，5-7］。蓮草直胸跳甲的成蟲、幼蟲均取食喜旱蓮子草葉片，造成喜旱蓮子草葉片大面積穿孔，抑制寄主植物的光合作用，導致喜旱蓮子草葉片枯黃、脫落，且成熟的幼蟲在喜旱蓮子草莖稈上蛀孔化蛹，形成大量空洞，使喜旱蓮子草莖稈自然折斷，達到阻礙其生長的目的［8-9］。但該蟲對環境的適應性差，需要通過人工繁殖進行田間補充釋放和越冬保護，以維持防控效果［7，10］。在室內人工飼養過程中，其老熟幼蟲鉆入自然寄主的莖稈內化蛹，被咬過的莖稈容易腐爛從而引起蛹的感染腐爛，保鮮維護操作復雜、難度大，出蟲量低。如何保證和提高蛹期成活率、簡化操作是大量人工繁殖蓮草直胸跳甲的關鍵技術環節，莖外化蛹技術有潛力解決上述問題。但在不提供寄主莖稈只進行常規護理時，老熟幼蟲死亡，蛹干癟或腐爛嚴重，羽化成蟲畸形個體多［10］。筆者對蓮草直胸跳甲的替代化蛹基質(濕潤砂壤土、花泥、瓊脂)進行了篩選，并測定了不同密度蓮草直胸跳甲在花泥上的化蛹率和羽化率，旨在為發揮蓮草直胸跳甲在生物防治中的功效提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試昆蟲。蓮草直胸跳甲為采自植保基地的種群，室內飼養多代用于試驗。

1.1.2 供試植物。喜旱蓮子草采自海南大學儋州校區環植學院喜旱蓮子草基地。

1.1.3 供試基質。砂壤土:取自中國熱帶農業科學院環境與植物保護研究所溫室，所采土樣過150目篩后，在大于100℃的溫波爐中烘烤1 h，測得飽和含水量為43%。每塑料養蟲盒(直徑12.0 cm，高度11.0 cm)放入干燥砂壤土500 g，并加入適量清水(105～115 ml)拌勻，紫外燈下消毒，備用。花泥:購于儋州市某花店，用小刀將花泥切成22.0 cm長、19.5 cm寬、7.5 cm高的方塊，置于養蟲盒內，并加入適量清水(130～150 ml)。瓊脂:稱取3 g瓊脂，再量取100 ml水，煮溶后將其冷卻到40℃左右，然后置于養蟲盒(24.0 cm×15.0 cm×7.5 cm)，再在微波爐中用紫外線滅菌15 min。養蟲盒的盒蓋內壁粘貼200目的紗網，供通風換氣。

1.1.4 儀器。RXZ-160型人工氣候箱由浙江寧波江南儀器廠生產。

1.2 方法

1.2.1 基質篩選試驗。試驗于室內完成，室內溫度為(26±3)℃(空調控溫)，日光燈照明，光照時間為14～16 h。將蓮草直胸跳甲成蟲按一定數量分別放入塑料養蟲盒、具200目尼龍紗網矩形通氣口(15.0 cm ×5.0 cm)內進行飼養，盒底部以雙層吸水紙保濕。逐日更換新鮮的喜旱蓮子草，每間隔24 h觀察并記錄，如發現有卵產出，則將帶有卵的葉片放到置有雙層吸水紙的塑料養蟲盒內，待孵化。將孵化后個體大小相近的幼蟲放入同一盒內飼養以保證幼蟲齡期較整齊。幼蟲老熟后，取3齡老熟幼蟲放在化蛹基質分別為濕潤砂壤土、花泥、瓊脂的飼養盒中使其自然化蛹，并逐日檢查記錄盒內化蛹和羽化情況直至羽化全部完畢。

1.2.2 密度篩選試驗。試驗于人工氣候箱內完成，溫箱內溫度為(28±1)℃，相對濕度為85% ±10%，光照時間為12 h。篩選出較好的化蛹基質后，設置密度梯度為20、30、40、50、60、80、100 頭/盒，其他操作步驟同“1.2.1”。

1.3 數據處理 所有數據以平均值 ±標準差表示，使用SAS 9.0進行Duncan’s新復極差法檢驗處理間的差異顯著水平。

砂壤土相對含水量=在溫波爐中烘烤后的砂壤土質量/烘烤前的砂壤土質量×100%

花泥含水量=加到花泥上水的體積(ml)/花泥的體積×100%

瓊脂濕度=瓊脂的質量/水的體積×100%

化蛹率=化蛹的蓮草直胸跳甲數量/試驗處理的老熟幼蟲數量×100%

羽化率=羽化的蓮草直胸跳甲數量/化蛹的蓮草直胸跳甲數量×100%

2 結果與分析

2.1 替代化蛹基質對蓮草直胸跳甲化蛹率和羽化率的影響 由表1可知，以砂壤土、瓊脂和花泥為化蛹基質，蓮草直胸跳甲也可以完成化蛹和羽化過程，其中，在花泥中的化蛹率和羽化率最高，其次分別是莖稈、瓊脂基質，而砂壤土中蓮草直胸跳甲的化蛹率和羽化率最低。在花泥上的蓮草直胸跳甲的化蛹率和羽化率與在莖稈內無顯著差異，且顯著高于砂壤土和瓊脂，表明花泥可作為蓮草直胸跳甲的化蛹基質，作為替代基質用于蓮草直胸跳甲的飼養。

2.2 飼養密度對蓮草直胸跳甲莖外化蛹和羽化率的影響 由表2可知，以花泥作為化蛹基質，飼養密度顯著影響蓮草直胸跳甲的化蛹和羽化。隨著飼養密度的增加，蓮草直胸跳甲的化蛹率和羽化率均逐漸降低。密度低于50頭/盒時，化蛹率顯著高于其他高密度;而密度低于40頭/盒時，羽化率顯著高于其他密度處理，表明40頭/盒以下的密度才可以保證較高的化蛹率和羽化率，為保證較高的飼養效率，實際飼養過程中飼養密度以30～40頭/盒最適宜。

表1 蓮草直胸跳甲在不同化蛹基質上的化蛹率和羽化率 %

表2 不同密度蓮草直胸跳甲在花泥上的化蛹率和羽化率 %

3 討論

自然條件下，蓮草直胸跳甲對化蛹草莖的選擇性較高，其化蛹和羽化率對喜旱蓮子草都需要一定標準的莖稈的外直徑、髓腔直徑、組織結構等條件［9］。盡管吳珍泉等認為選擇8節以上的植株供化蛹，并除去葉片和嫩梢，莖稈不易腐爛，可以在一定程度上提高化蛹率和羽化率［11］，但同時也增加了選擇莖稈的程序和難度，限制了用草范圍。因此，化蛹植株腐爛是歷年來室內飼養過程中并沒有從本質上解決的問題。而莖外化蛹可以直接減少人工飼養過程中的耗材，極大程度上簡化了操作。

該研究結果表明，當提供濕潤適度的砂壤土、花泥和瓊脂作為化蛹基質時，莖外化蛹是可行的。但是蓮草直胸跳甲在3種替代化蛹基質上的化蛹和羽化率存在顯著差異，通過試驗篩選得出蓮草直胸跳甲在一定濕度的花泥上的化蛹和羽化率是最高的，同時也通過進一步的試驗研究出了在最適的溫度和濕度下，蓮草直胸跳甲在花泥上進行化蛹時的最適密度是30～40頭/盒。該方法除了找出了一種可以保證化蛹和羽化率的較為合適的化蛹基質，更重要的是首次明確了蓮草直胸跳甲莖外化蛹的可行性，為解決人工飼養問題提供了新思路，值得在室內大量繁殖中推廣應用，并將有利于提高人工繁育蓮草直胸跳甲的效率，更便于發揮蓮草直胸跳甲在防治喜旱蓮子草中的控制效能。

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