不同靶標(biāo)害蟲對普通草蛉生長發(fā)育和繁殖力的影響

丁瑞豐，阿克旦·吾外士，潘洪生，李號賓，李海強(qiáng)，王冬梅，劉 建

(新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所/農(nóng)業(yè)部西北荒漠綠洲作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/農(nóng)業(yè)部庫爾勒作物有害生物綜合治理野外觀測站，烏魯木齊 830091)

0 引 言

【研究意義】研究針對普通草蛉Chrysopercarnea(Stephens)飼喂新疆南部棉區(qū)主要2種害蟲(螨)棉蚜Aphisgossypii(Glover)和土耳其斯坦葉螨Tetranychusturkestani(Ugarow et Nikolskii)以及麥蛾Sitotrogacerealella(Olivier)卵后，通過室內(nèi)生物測定對其發(fā)育歷期、死亡率、單雌產(chǎn)卵量等生物學(xué)特性進(jìn)行了研究，在加強(qiáng)對普通草蛉生物學(xué)特性及其生長發(fā)育繁殖規(guī)律的認(rèn)識，為普通草蛉田間合理利用和防治農(nóng)林害蟲提供參考和依據(jù)。【前人研究進(jìn)展】棉蚜屬同翅目(Homoptera)蚜科(Aphididae)蚜屬(Aphis)，是世界范圍內(nèi)重要的農(nóng)業(yè)害蟲，廣泛分布于60°N至40°S的地域，其直接刺吸寄主吸取汁液、分泌蜜露并且傳播花葉病等60多種病毒，寄主多達(dá)75科285種以上，屬于多食性害蟲，為害棉花可造成每年棉花減產(chǎn)15%～30%[1-3]；土耳其斯坦葉螨廣泛分布于俄羅斯、哈薩克斯坦、美國、中東和中國新疆等地，是新疆棉田的優(yōu)勢種葉螨[4]。近年來，由于轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉花的大面積種植，在棉田減少化學(xué)農(nóng)藥防治棉鈴蟲的同時(shí)，使得原來得到兼防的刺吸式口器害蟲數(shù)量呈上升趨勢[5]，棉蚜和葉螨類已成為當(dāng)今棉田的主要害蟲。普通草蛉隸屬于脈翅目草蛉科，是一種重要的捕食性天敵，可以捕食同翅目、鞘翅目、鱗翅目、蜱螨目等多種昆蟲和螨的卵和幼蟲，在歐美國家較為普遍，國際上已有利用其成功防治棉鈴蟲Helicoverpaarmigera(Hübner)、和馬鈴薯甲蟲Leptinotarsadecemlineata(Say)等害蟲的先例[6]。普通草蛉在我國大部分省區(qū)均有分布[7]，是重要的捕食性天敵，在新疆棉田發(fā)生較為普遍。國際上針對普通草蛉取食白粉虱、棉蚜以及鱗翅目卵后的生長發(fā)育等生物學(xué)特性進(jìn)行了諸多研究[8-10]，并對其人工擴(kuò)繁和飼養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)評價(jià)[11]，同時(shí)通過釋放普通草蛉卵和幼蟲來防治煙粉虱Bemisiatabaci(Gennadius)[12]等農(nóng)田害蟲，并針對普通草蛉的生物學(xué)特性、人工繁殖和利用技術(shù)等有較多研究，在普通草蛉成蟲和卵的短期、長期貯存方面重點(diǎn)研究了草蛉成蟲的低溫貯藏方法[13, 14]，取得了一定的積累。我國針對普通草蛉的分布，發(fā)生規(guī)律、捕食對象以及其幼蟲的捕食功能反應(yīng)進(jìn)行了較多的研究[15-19]。【本研究切入點(diǎn)】有關(guān)本研究文獻(xiàn)較少。利用普通草蛉取食棉蚜和土耳其斯坦葉螨的食性，研究對其飼喂這2種害蟲(螨)后的生長發(fā)育和生物學(xué)特性。【擬解決的關(guān)鍵問題】利用棉蚜和土耳其斯坦葉螨飼喂普通草蛉幼蟲直至其羽化產(chǎn)卵，研究不同靶標(biāo)害蟲對其生長發(fā)育和繁殖力的影響。

1 材料與方法

1.1 材 料

1.1.1 棉花品種

供試棉花品種為中棉所49號，棉花種植于農(nóng)業(yè)部庫爾勒作物有害生物綜合治理野外觀測站試驗(yàn)田(85°48′N，41°44′S)，棉田肥力中等，采用地膜栽培，播種時(shí)間為2017年4月19日，種植面積為300 m2，種植密度為19.5×104株/hm2。棉花生長過程中不使用任何化學(xué)農(nóng)藥進(jìn)行防治，其它為常規(guī)管理。

1.1.2 供試?yán)ハx

普通草蛉自2012年秋季采自新疆庫爾勒市包頭湖農(nóng)場棉田，此后用麥蛾Sitotrogacerealella(Olivier)卵和人工飼料[15]進(jìn)行擴(kuò)繁，飼養(yǎng)地點(diǎn)為新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所昆蟲實(shí)驗(yàn)室。

試驗(yàn)所用棉蚜和土耳其斯坦葉螨于田間發(fā)生量足夠試驗(yàn)需求時(shí)采自供試棉田，試驗(yàn)時(shí)將帶有棉蚜和土耳其斯坦葉螨的棉葉一并摘下，麥蛾卵由新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所實(shí)驗(yàn)室內(nèi)擴(kuò)繁產(chǎn)卵供試驗(yàn)所用。

1.2 方 法

試驗(yàn)開展于2017年6～8月，在普通草蛉幼蟲孵化后，將單頭幼蟲置于直徑90 mm、高15 mm的一次性塑料培養(yǎng)皿中在人工氣候培養(yǎng)箱中飼養(yǎng)，同時(shí)將棉蚜、土耳其斯坦葉螨連同葉片一起摘下和麥蛾卵分別置于培養(yǎng)皿中，保證普通草蛉幼蟲有足夠充足的食物，葉柄處用濕潤的脫脂棉包裹以起到保濕作用。人工氣候培養(yǎng)箱溫濕度為：(25±2)℃、RH65%。試驗(yàn)每處理重復(fù)3次，每個(gè)重復(fù)初始普通草蛉幼蟲頭數(shù)為50頭，每8 h記錄各處理的普通草蛉幼蟲齡期、幼蟲死亡數(shù)量、化蛹日期、羽化日期，成蟲羽化后，統(tǒng)計(jì)羽化率、死亡率等指標(biāo)。

待成蟲完成羽化后，將雌雄配對的普通草蛉成蟲置于250 mL的塑料罐中，溫濕度設(shè)置為：(23±2)℃、RH65%、光周期L//D=18 h//6 h[18]。每隔12 h飼喂20%的蜂蜜水為其補(bǔ)充營養(yǎng)，每24 h檢查每對草蛉的產(chǎn)卵情況，至其死亡。統(tǒng)計(jì)產(chǎn)卵前期、單雌日產(chǎn)卵量、成蟲壽命。各處理重復(fù)3次，每重復(fù)設(shè)置20對普通草蛉成蟲。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)用EXCEL和SPSS19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和方差分析，方差分析有差異的基礎(chǔ)上用Duncan法進(jìn)行多重比較，數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1棉蚜、土耳其斯坦葉螨和麥蛾卵對普通草蛉發(fā)育歷期的影響

普通草蛉幼蟲飼喂棉蚜、土耳其斯坦葉螨和麥蛾卵后，對3個(gè)處理各齡期幼蟲的發(fā)育歷期、蛹期時(shí)間進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。研究表明，各處理1～2齡幼蟲發(fā)育歷期差異極顯著(1齡：F=261.680、df=2，6、P<0.001；2齡：F=174.454、df=2，6、P<0.001)；飼喂土耳其斯坦葉螨的普通草蛉幼蟲至3齡時(shí)已完全死亡，未能完成生活史。飼喂棉蚜和麥蛾卵的普通草蛉幼蟲3齡發(fā)育時(shí)間以及蛹期時(shí)間差異均未達(dá)顯著水平(3齡：F=0.643、df=1，4、P=0.467；蛹期：F=0.691、df=2，6、P=0.452)。表1

表1 飼喂不同靶標(biāo)害蟲后各齡期普通草蛉幼蟲發(fā)育歷期
Table 1 Development period of Chrysoper carnea fed with different target pests in each instar(h)

幼蟲食物L(fēng)arvaldiet棉蚜A.gossypii土耳其斯坦葉螨T.turkestani麥蛾卵S.cerealellaeggs1齡The1stinstar73.3±0.25c110.1±1.16a87.5±1.59b2齡The2ndinstar66.7±0.69c103.8±1.57a86.4±1.74b3齡The3rdinstar85.9±1.52a-87.8±1.93a蛹期Pupalduration169.2±0.88a-170.3±1.02a

注：表中數(shù)據(jù)位平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤。同一行數(shù)據(jù)后不同小寫字母代表差異顯著(P<0.05)，下同

Note：Data are means±SE. The data followed by different lowercase letters in the same line means significant different at 0.05 level, The same as below

2.2棉蚜、土耳其斯坦葉螨和麥蛾卵對普通草蛉死亡率的影響

普通草蛉幼蟲飼喂棉蚜、土耳其斯坦葉螨和麥蛾卵后，對其各齡期幼蟲和蛹期的死亡率進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。研究表明，飼喂土耳其斯坦葉螨的普通草蛉1～2齡幼蟲死亡率顯著高于其余兩個(gè)處理(1齡：F=41.602、df=2，6、P﹤0.001；2齡：F=152.686、df=2，6、P﹤0.001)，但飼喂棉蚜和麥蛾卵的普通草蛉1齡幼蟲死亡率之間差異并不顯著。飼喂土耳其斯坦葉螨的普通草蛉幼蟲至3齡時(shí)全部死亡，飼喂棉蚜的3齡普通草蛉幼蟲死亡率低于取食麥蛾卵的處理，但差異未達(dá)顯著水平(F=6.742、df=1，4、P=0.060)。羽化后對飼喂棉蚜和麥蛾卵的普通草蛉蛹期死亡率進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，飼喂棉蚜和麥蛾卵的普通草蛉化蛹時(shí)死亡率差異并不顯著(F=0.002、df=1，4、P=0.966)。表2

表2 飼喂不同靶標(biāo)害蟲后各齡期普通草蛉幼蟲死亡率
Table 2 Larva mortalities of Chrysoper carnea fed with different target pests in each instar(%)

幼蟲食物L(fēng)arvaldiet棉蚜A.gossypii土耳其斯坦葉螨T.turkestani麥蛾卵S.cerealellaeggs1齡The1stinstar6.3±0.88b42.0±5.03a9.3±1.45b2齡The2ndinstar5.0±1.22b57.3±3.64a10.6±1.20b3齡The3rdinstar9.0±0.59b100a10.7±0.29b蛹期Pupalduration6.1±0.98a-6.2±2.26a

2.3棉蚜、土耳其斯坦葉螨和麥蛾卵對普通草蛉繁殖力的影響

對普通草蛉幼蟲飼喂3種不同食物后成蟲羽化率、產(chǎn)卵前期、單雌產(chǎn)卵量及雌蟲壽命等指標(biāo)進(jìn)行了分析，由于飼喂土耳其斯坦葉螨的普通草蛉幼蟲未完成羽化，故未進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。飼喂棉蚜的普通草蛉幼蟲羽化率、產(chǎn)卵前期時(shí)間、單雌產(chǎn)卵量和雌蟲壽命均高于取食麥蛾卵的處理，但以上各指標(biāo)在2個(gè)處理之間差異均未達(dá)顯著水平(羽化率：F=3.638、df=1，4、P=0.129；產(chǎn)卵前期：F=0.136、df=1，4、P=0.731；單雌產(chǎn)卵量：F=0.596、df=1，4、P=0.483；雌蟲壽命：F=0.139、df=1，4、P=0.729)。表3

表3 飼喂不同靶標(biāo)害蟲后普通草蛉成蟲羽化率、產(chǎn)卵前期、單雌產(chǎn)卵量及雌蟲壽命
Table 3 The emergence rate, preoviposition period, fecundity and female longevity of Chrysoper carnea fed with different target pests

棉蚜A.gossypii土耳其斯坦葉螨T.turkestani麥蛾卵S.cerealellaeggs羽化率Emergencerate(%)76.0±4.23a-67.6±1.13a產(chǎn)卵前期Preovipositionperiod(d)4.5±0.61a-4.3±0.16a單雌產(chǎn)卵量Fecundity(egg)432.7±19.43a-408.8±24.14a雌蟲壽命Femalelongevity(d)64.4±5.48a-62.3±1.28a

3 討 論

現(xiàn)有的研究均表明，幼蟲食物對于昆蟲的生長發(fā)育、繁殖力和種群動態(tài)的影響非常關(guān)鍵[20-22]，但對于普通草蛉飼喂不同昆蟲后其生長發(fā)育等生物學(xué)影響的研究并不全面。麥麥提·亞生等[19]通過對普通草蛉飼喂6種主要的農(nóng)林害蟲后，對其生長發(fā)育和繁殖力進(jìn)行了全面的生物測定，結(jié)果表明，不同幼蟲食物對于普通草蛉生長發(fā)育和繁殖力的影響結(jié)果存在差異，棉蚜可作為其較為適合繁殖的幼蟲食物；劉中芳等[23]也研究了對日本通草蛉飼喂棉鈴蟲、小地老虎Agrotisipsilon(Hufnagel)、甜菜夜蛾Spodopteraexigua(Hübner)、斜紋夜蛾Spodopteralitura(Fabricius)4種鱗翅目害蟲的卵和棉蚜后其生長發(fā)育和繁殖力的影響，結(jié)果表明，棉蚜更適合日本通草蛉的生長發(fā)育。以上結(jié)論與試驗(yàn)所得的結(jié)果類似。草蛉類雖然食性繁雜，但并不是每種食物均能使其正常完成整個(gè)生活史。嚴(yán)珍等[24]利用新菠蘿粉蚧Dysmicoccusneobrevipes(Beardsley)3齡若蟲飼喂麗草蛉Chrysopaformosa(Brauer)，結(jié)果表明，大多數(shù)麗草蛉的幼蟲不能正常結(jié)繭[24]，而研究中對普通草蛉飼喂土耳其斯坦葉螨也并不能完成其生活史，這與以上試驗(yàn)得出的結(jié)論基本一致，這可能與天敵的脅迫取食作用有關(guān)，草蛉幼蟲雖然能夠捕食某種害蟲(螨)，但被捕食者體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)可能并不能滿足其正常的生長發(fā)育所需全部營養(yǎng)，其作用機(jī)制與機(jī)理問題有待更進(jìn)一步的研究。

4 結(jié) 論

4.1 飼喂土耳其斯坦葉螨的普通草蛉幼蟲只能發(fā)育至2齡末，并不能完成其生活史，且其1和2齡幼蟲的發(fā)育時(shí)間也顯著長于其余2個(gè)處理。草蛉幼蟲飼喂土耳其斯坦葉螨發(fā)育至2齡末，幼蟲已全部死亡。驗(yàn)證了普通草蛉雖然能夠取食土耳其斯坦葉螨，但僅靠取食這種單一的害螨，可能其體內(nèi)的某種營養(yǎng)物種并不能滿足草蛉生長發(fā)育所需的全部營養(yǎng)，進(jìn)而導(dǎo)致普通草蛉并不能完成正常的生活史。

4.2 飼喂棉蚜的普通草蛉幼蟲1～2齡發(fā)育歷期與飼喂麥蛾卵的草蛉幼蟲相比較，顯著縮短，3齡幼蟲和蛹期發(fā)育時(shí)間雖然也較取食麥蛾卵的幼蟲短，但差異并不顯著。飼喂棉蚜和麥蛾卵后，其幼蟲死亡率之間差異并不顯著。普通草蛉幼蟲飼喂棉蚜后，其成蟲羽化率、產(chǎn)卵前期的天數(shù)、單雌產(chǎn)卵量和雌蟲壽命等均較取食麥蛾卵的處理高，但差異均不顯著。

4.3 棉蚜可以作為普通草蛉繁殖的天然食物，其對普通草蛉幼蟲生物學(xué)的各項(xiàng)指標(biāo)并無負(fù)面影響，與土耳其斯坦葉螨和麥蛾卵相比較，能夠滿足普通草蛉生長發(fā)育和繁殖力的需求。

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