劍毛帕厲螨對(duì)韭菜遲眼蕈蚊的捕食作用

韓 雙, 韓 冰, 趙文路, 宋清斌, 馬 燕, 王湘峻, 范廣華

(山東省德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院, 德州 253015)

韭菜遲眼蕈蚊BradysiaodoriphagaYangetZhang屬雙翅目,長(zhǎng)角亞目,眼蕈蚊科,遲眼蕈蚊屬,其幼蟲俗稱韭蛆[1]。韭蛆取食范圍廣,可為害百合科、十字花科、葫蘆科等7科30多種蔬菜的地下嫩莖、主根和其地面附近的皮下組織等,是一種重要的蔬菜害蟲[2-3]。生產(chǎn)中韭蛆的防治以施用化學(xué)農(nóng)藥灌根為主,生產(chǎn)者為了達(dá)到良好的防治效果,往往使用大量毒性較高的農(nóng)藥[4],造成產(chǎn)品和環(huán)境的污染[5],食用韭菜中毒現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。在施藥過(guò)程中還存在連續(xù)使用同種或作用機(jī)制相同的農(nóng)藥或者隨意增加使用濃度的現(xiàn)象,造成韭蛆的抗藥性增強(qiáng)。

劍毛帕厲螨Stratiolaelapsscimitus屬于蜱螨亞綱Acari厲螨科Laelapidae下盾螨屬Hypoaspis,是一種捕食性螨類[6],被廣泛應(yīng)用于昆蟲防治中。劍毛帕厲螨有較強(qiáng)的捕食能力,在國(guó)外已被商品化生產(chǎn)[7],用于控制食用菌上發(fā)生的雙翅目害蟲、腐食酪螨Tyrophagusputrescentiae(Schrank)等有害生物,效果顯著[8]。劍毛帕厲螨還可捕食蕈蚊幼蟲、薊馬蛹和幼蟲、線蟲、葉螨、跳甲、粉蚧等[9-10],但對(duì)韭菜遲眼蕈蚊的捕食功能研究尚未見報(bào)道。

本研究開展了劍毛帕厲螨對(duì)不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊的捕食功能反應(yīng)模型、尋找效應(yīng)及捕食速率的研究,以期為正確評(píng)價(jià)劍毛帕厲螨對(duì)韭菜遲眼蕈蚊的捕食作用和進(jìn)一步在田間利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試蟲源

劍毛帕厲螨:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所農(nóng)業(yè)部作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供, 整個(gè)試驗(yàn)都采用成螨。

韭菜遲眼蕈蚊:本實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)的不同蟲態(tài)遲眼蕈蚊, 根據(jù)劍毛帕厲螨捕食喜好, 只選取韭菜遲眼蕈蚊卵、1齡及2齡幼蟲供試。

1.1.2 捕食試驗(yàn)小室

30 mm×20 mm×3 mm塑料板(中間打一直徑為10 mm的圓孔)及25 mm×20 mm×1.5 mm玻璃片若干。濾紙剪成30 mm×30 mm。制作小室從下往上依次對(duì)齊放置玻璃片、濾紙、打孔塑料板, 玻璃片, 兩端用大小合適的燕尾夾固定好, 中間形成的空腔即為捕食試驗(yàn)小室。濾紙的一側(cè)與塑料板齊平, 另一側(cè)露出一部分。將保鮮盒內(nèi)放入吸了水的海綿, 捕食小室平放在海綿上, 這樣露出的濾紙邊緣可以吸收水分, 保持小室濕潤(rùn)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 劍毛帕厲螨對(duì)不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊的捕食功能反應(yīng)

試驗(yàn)在捕食試驗(yàn)小室中進(jìn)行, 小室內(nèi)單獨(dú)放入遲眼蕈蚊卵、1齡和2齡幼蟲, 每個(gè)蟲態(tài)設(shè)置梯度為1、3、5、10、15、20頭/小室, 每個(gè)小室放入1頭饑餓24 h的劍毛帕厲螨成螨, 同時(shí)每個(gè)梯度都設(shè)置只放對(duì)應(yīng)蟲態(tài)的韭菜遲眼蕈蚊作為對(duì)照, 以明確遲眼蕈蚊在無(wú)捕食者的情況下的死亡情況。小室放于溫度25℃、RH85%的培養(yǎng)箱中, 24 h后觀察捕食韭菜遲眼蕈蚊的數(shù)量, 每個(gè)處理重復(fù)10次。

1.2.2 劍毛帕厲螨對(duì)韭菜遲眼蕈蚊各蟲態(tài)在24 h內(nèi)的捕食速率測(cè)定

試驗(yàn)在捕食試驗(yàn)小室中進(jìn)行, 根據(jù)上述試驗(yàn)得出的理論日最大捕食量, 小室內(nèi)分別放入多于日最大捕食量的韭菜遲眼蕈蚊卵20粒、1齡幼蟲20頭、2齡幼蟲20頭, 每個(gè)小室放入1頭饑餓24 h的劍毛帕厲螨, 同時(shí)以只放韭菜遲眼蕈蚊作為對(duì)照, 以明確遲眼蕈蚊在無(wú)捕食者情況下的死亡情況。小室放于25℃、RH85%的培養(yǎng)箱中, 分別在1、3、6、12、18、24 h后觀察捕食量, 每個(gè)處理重復(fù)10次。

1.3 數(shù)據(jù)處理

計(jì)算死亡率:死亡率=捕食韭菜遲眼蕈蚊數(shù)/韭菜遲眼蕈蚊初始數(shù)量×100%,結(jié)果應(yīng)用DPS 7.05數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理,差異性分析采用鄧肯氏新復(fù)極差(DMRT)法。

數(shù)據(jù)采用HollingⅡ型圓盤方程進(jìn)行擬合:Na=aTtN/(1+aThN), 式中Na為被捕食獵物的數(shù)量;a為攻擊系數(shù);Tt為捕食螨可利用于發(fā)現(xiàn)獵物的時(shí)間, 即試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間, 本試驗(yàn)中Tt=1 d;N為獵物的初始數(shù)量;Th為處置1頭獵物所需的時(shí)間;當(dāng)N→∞時(shí), 1/Th為理論每日最大捕食量。

尋找效應(yīng)估計(jì)方程:S=a/(1+aThN),S為尋找效應(yīng), 其他參數(shù)同上。

2 結(jié)果與分析

2.1 劍毛帕厲螨對(duì)不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊的捕食功能反應(yīng)

2.1.1 劍毛帕厲螨對(duì)不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊的捕食量及功能反應(yīng)模型

表1和圖1為劍毛帕厲螨對(duì)各蟲態(tài)不同密度韭菜遲眼蕈蚊的日捕食量及獵物死亡率,可以看出,在不放入獵物的對(duì)照處理中,韭菜遲眼蕈蚊都沒(méi)有死亡現(xiàn)象,說(shuō)明放入獵物是引起遲眼蕈蚊死亡的唯一因素。劍毛帕厲螨的捕食量隨韭菜遲眼蕈蚊密度的增大而增大, 當(dāng)獵物密度達(dá)到10～15頭時(shí), 捕食量增大速率開始變緩。

表1劍毛帕厲螨對(duì)各蟲態(tài)不同密度韭菜遲眼蕈蚊的日捕食量和死亡率

Table1PredaciousnumbersandmortalityofBradysiaodoriphagaatdifferentstagesanddifferentdensitiesbyStratiolaelapsscimitus

獵物密度/頭Density卵 Egg捕食數(shù)量/頭Predacious number獵物死亡率/%Mortality1齡幼蟲 First instar larva捕食數(shù)量/頭Predacious number獵物死亡率/%Mortality2齡幼蟲 Second instar larva捕食數(shù)量/頭Predacious number獵物死亡率/%Mortality11.0100.00 aA1.0100.00 aA1.0100.00 aA33.0100.00 aA3.0100.00 aA1.037.04 bB54.691.11 bA5.0100.00 aA1.531.11 bcBC106.665.56 cB7.070.00 bB3.234.44 bcBC156.845.19 dC7.247.41 cC3.423.70 cdBC207.235.56 eC7.436.67 dD3.818.33 dCCK-0 fD-0 eE-0 eD

圖1 劍毛帕厲螨對(duì)各蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊捕食量Fig.1 Predacious numbers of Bradysia odoriphaga at different stages by Stratiolaelaps scimitus

2.1.2 劍毛帕厲螨對(duì)不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊的尋找效應(yīng)

根據(jù)功能反應(yīng)參數(shù)a、Th計(jì)算劍毛帕厲螨對(duì)不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊的尋找效應(yīng)(S), 如圖2可知, 劍毛帕厲螨對(duì)這幾種蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊的尋找效應(yīng)都隨獵物密度的增加而降低。

表2劍毛帕厲螨對(duì)不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊的功能反應(yīng)模型及參數(shù)

Table2EquationandparametersofpredatoryfunctionalresponseofStratiolaelapsscimitustoBradysiaodoriphagaatdifferentstages

獵物蟲態(tài)Stage of prey獵物密度DensityNa (Mean±SD)功能反應(yīng)模型Functional response equationaTh1/Th卵Egg1齡幼蟲First instar larva2齡幼蟲Second instar larva11±0.2133±0.2154.6±0.22106.6±0.22156.8±0.29207.2±0.2911±0.2133±0.3055±0.26107±0.30157.2±0.20207.4±0.2211±0.2131±0.2151.5±0.17103.2±0.33153.4±0.31203.8±0.36Na=1.084 1N/(1+0.067 5N)χ2=0.753 81.084 10.062 316.05Na=1.073 5N/(1+0.057 2N)χ2=1.118 11.073 50.053 318.76Na=1.317 3N/(1+0.484 8N)χ2=1.890 61.317 00.3682.72

圖2 劍毛帕厲螨對(duì)不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊的尋找效應(yīng)Fig.2 Searching efficiency of Stratiolaelaps scimitus for Bradysia odoriphaga at different stages

2.2 劍毛帕厲螨對(duì)不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊在24 h內(nèi)的捕食速率測(cè)定

2.2.1 劍毛帕厲螨對(duì)不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊24 h內(nèi)不同時(shí)段的捕食結(jié)果

劍毛帕厲螨在24 h內(nèi)不同時(shí)段對(duì)不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊的捕食結(jié)果見表3, 可以看出,不同時(shí)間段之間的捕食量差異比較大,通過(guò)表內(nèi)數(shù)據(jù)計(jì)算得出劍毛帕厲螨成螨對(duì)韭菜遲眼蕈蚊卵捕食量的模型為Na=20/(1+e-0.091 02t+2.362 6), 對(duì)1齡幼蟲捕食量的模型為Na=20/(1+e-0.083 9t+2.180 3), 對(duì)2齡幼蟲捕食量的模型為Na=20/(1+e-0.117 1t+4.082 5), 式中Na為起始時(shí)間第i小時(shí)的累計(jì)捕食量,t為第i小時(shí),k為20。

表3劍毛帕厲螨24h內(nèi)對(duì)不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊的捕食量

Table3PredaciousnumbersofBradysiaodoriphagaatdifferentstagesbyStratiolaelapsscimitusin24hours

時(shí)間/hTime卵 EggNa(Mean±SD)ln(k-Na)/Na1齡幼蟲 First instar larvaNa(Mean±SD)ln(k-Na)/Na2齡幼蟲 Second instar larvaNa(Mean±SD)ln(k-Na)/Na1(0.9±0.23)eD3.06(1.2±0.13)eE2.75(0.2±0.13)dD4.603(2.5±0.27)dC1.95(2.8±0.25)dD1.82(0.4±0.16)dD3.896(4.2±0.42)cB1.32(4.3±0.30)cC1.30(1.4±0.16)cC2.5912(6.3±0.43)bA0.78(6.6±0.27)bB0.71(1.7±0.26)cC2.3818(6.8±0.45)abA0.66(7.1±0.28)aAB0.60(2.5±0.22)bB1.9524(7.2±0.29)aA0.58(7.4±0.22)aA0.53(3.4±0.31)aA1.59

2.2.2 劍毛帕厲螨24 h內(nèi)對(duì)不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊的捕食速率

劍毛帕厲螨24 h內(nèi)對(duì)不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊的捕食速率結(jié)果見表4, 對(duì)卵和1齡幼蟲的捕食量和捕食速率變化規(guī)律大體相同,都是在0～3 h時(shí)間段捕食量最大, 捕食速率也最高;6～12 h時(shí)間段捕食量次之,應(yīng)該是捕食螨在這個(gè)時(shí)段再次饑餓引起。而對(duì)2齡幼蟲在0～3 h捕食量和速率都較低,最高捕食量和速率是出現(xiàn)在較晚的3～6 h這個(gè)時(shí)間段。2齡幼蟲和1齡幼蟲相比,總體被捕食量較少,但是在后期,2齡幼蟲被捕食量和速率大于1齡幼蟲。

表4劍毛帕厲螨24h內(nèi)對(duì)不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊的捕食速率

Table4PredaciousrateofBradysiaodoriphagaatdifferentstagesbyStratiolaelapsscimitusin24hours

時(shí)間/hTime卵 EggNa(Mean±SD)V1齡幼蟲 First instar larvaNa(Mean±SD)V2齡幼蟲 Second instar larvaNa(Mean±SD)V0～32.5±0.270.8302.8±0.250.930.4±0.160.133～61.7±0.340.5701.5±0.220.501±00.336～122.1±0.230.3502.3±0.150.380.3±0.210.0512～180.5±0.170.0830.5±0.170.080.8±0.200.1318～240.4±0.160.0670.3±0.150.050.9±0.280.15

3 討論

本試驗(yàn)表明：劍毛帕厲螨對(duì)韭菜遲眼蕈蚊具有捕食能力, 功能反應(yīng)符合Holling Ⅱ型方程, 劍毛帕厲螨的捕食量隨韭菜遲眼蕈蚊密度的增加而增大, 當(dāng)獵物密度達(dá)到10～15頭時(shí), 捕食量增大速率開始變緩, 對(duì)不同蟲態(tài)韭菜遲眼蕈蚊的捕食能力大小為:1齡幼蟲>卵>2齡幼蟲。

天敵對(duì)害蟲種群的尋找效應(yīng)是捕食者在捕食過(guò)程中對(duì)寄主攻擊的一種行為特征, 尋找效應(yīng)的高低不僅關(guān)系到對(duì)害蟲種群的抑制作用的大小, 而且關(guān)系到天敵自身種群在自然界的繁盛程度[11]。劍毛帕厲螨對(duì)韭菜遲眼蕈蚊卵和1、2齡幼蟲的尋找效應(yīng)都隨獵物密度的增加而降低, 而受自身密度的影響有待于進(jìn)一步研究。

研究劍毛帕厲螨在室溫下24 h內(nèi)對(duì)韭菜遲眼蕈蚊的捕食速率, 對(duì)卵和1齡幼蟲捕食速率最快是第一個(gè)時(shí)間段(0～3 h), 而對(duì)2齡幼蟲捕食速率最快則是第二個(gè)時(shí)間段(3～6 h), 可能是因?yàn)?齡幼蟲表皮較厚, 捕食難度大, 也可進(jìn)一步解釋對(duì)2齡幼蟲捕食數(shù)量較少這個(gè)現(xiàn)象。

研究捕食螨對(duì)韭菜遲眼蕈蚊的捕食功能對(duì)利用天敵防治該害蟲具有重要意義, 雖然現(xiàn)階段只是在實(shí)驗(yàn)室證明了具有捕食功能, 但這是田間自然環(huán)境下廣泛利用的基礎(chǔ)。本試驗(yàn)未對(duì)劍毛帕厲螨自身干擾反應(yīng)和在不同溫度下的捕食能力進(jìn)行研究, 另外, 在自然條件下, 環(huán)境因子的影響也比較復(fù)雜, 因此建議繼續(xù)在改變其他環(huán)境因子的條件下進(jìn)行深入研究, 以期提供防治韭菜遲眼蕈蚊的有效方法。