叉角厲蝽對草地貪夜蛾低齡幼蟲的捕食功能反應

孔明悅，鄭麗霞，李慎磊，葛軒宇，陳文勝*

(1.佛山科學技術學院 園藝系，廣東 佛山 528225；2.廣州瑞豐生物科技有限公司，廣東 廣州 510700)

0 引言

【研究意義】草地貪夜蛾[Spodopterafrugiperda(J.E Smith)]原產于美洲熱帶和亞熱帶地區[1]，其寄主種類多，可危害玉米、水稻、甘蔗、花生等多種農作物[2]；草地貪夜蛾被聯合國糧農組織確定為國際預警的主要害蟲之一，其適生范圍廣、取食量大、繁殖力高，對各種寄主均造成嚴重危害[3]。我國2019年1月首次在云南省發現草地貪夜蛾入侵[4]，現逐漸擴散至26個省(自治區、直轄市)[5]。主要以幼蟲在玉米各生長階段取食危害，可導致玉米減產45%[6]，在熱帶一些地區甚至可造成絕收[7]。草地貪夜蛾的入侵對我國農業生產造成了嚴重威脅，開展草地貪夜蛾的防控意義重大。【前人研究進展】目前，草地貪夜蛾在我國的危害已進入常態化，并且已對部分殺蟲劑產生了抗藥性，因此草地貪夜蛾防控的首要措施已由化學防控轉變為生物防控。據調查，草地貪夜蛾的天敵資源種類繁多，包含捕食性、寄生性天敵以及昆蟲病原體等，如瓢蟲、捕食蝽、螳螂、蜘蛛、寄生蜂等在多個國家用于草地貪夜蛾的生物防治[8]。叉角厲蝽[Eocantheconafurcellate(Wolff)]屬半翅目(Hemiptera)蝽科(Pentatomidae)，是農林作物上一種重要的捕食性天敵，尤其喜食鱗翅目幼蟲，對多種害蟲具有明顯的控害效果[9]。叉角厲蝽的生物防治作用，國內外開展了較多研究，如對斜紋夜蛾、小菜蛾和粘蟲等重要害蟲具有較好的控害效果[10-12]。【研究切入點】到目前為止對草地貪夜蛾的生物防治研究較少，不同溫度下對草地貪夜蛾捕食能力的研究尚未見報道。【擬解決的關鍵問題】通過研究叉角厲蝽成蟲在不同溫度條件下對草地貪夜蛾1齡、2齡幼蟲的捕食作用，明確叉角厲蝽對草地貪夜蛾低齡幼蟲的捕食潛能，為其田間生物防治提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

草地貪夜蛾幼蟲采自廣東省佛山市南海區獅山鎮顏峰村甜玉米田，室內用玉米植株飼養繁殖。叉角厲蝽由廣州瑞豐生物科技有限公司提供，并在室內用黃粉蟲繼代擴繁飼養。

1.2 方法

用QHX-250BS型人工氣候箱，設置20℃、25℃、30℃和35℃共4個不同溫度，誤差為±0.5℃；光周期L∶D=16 h∶8 h，相對濕度為(70±5)%。

在長方形養蟲盒(10.5 cm×7.8 cm×3.0 cm)內，分別挑入蟲齡一致的草地貪夜蛾1齡、2齡幼蟲放置玉米鮮葉供幼蟲取食。將1頭饑餓1 d 的叉角厲蝽成蟲置于20頭/盒、40頭/盒、60頭/盒、80頭/盒、100頭/盒養蟲盒中，1 d后調查草地貪夜蛾幼蟲的存活量。設5次重復。

1.3 數據分析

叉角厲蝽對草地貪夜蛾1齡、2齡幼蟲的捕食功能采用Holling-Ⅱ型模型(又稱凸性反應或無脊椎動物型，是捕食性昆蟲主要作用類型)及具有階段結構和非線性密度制約的Holling-III型模型進行擬合。

1.3.1 Holling-Ⅱ型模型[13]

Na=a'TrN/(1+a'ThN)

式中，Na為被捕食的獵物數；a′為發現率；N為獵物密度；Tr為捕食者總可利用時間，該試驗為1 d；Th為捕食一頭獵物所花的時間(即平均處理時間)。

1.3.2 Holling-Ⅲ型模型[14]

Na=ae-b/N

式中，N為獵物密度；Na為被捕食的獵物數量；a為最大捕食量；b為捕食者的最佳尋找密度。

以上模型均用DPS數據處理系統進行擬合。

2 結果與分析

2.1 叉角厲蝽成蟲對草地貪夜蛾1齡幼蟲的捕食功能反應

由表1可見，同一溫度下，叉角厲蝽對草地貪夜蛾1齡幼蟲的每日捕食量隨幼蟲密度增加而增大。25.0℃時，20頭/盒處理幼蟲的被捕食量為7.7頭，40頭/盒處理的為15.0頭。相同密度處理，溫度越高，叉角厲蝽的活動能力增強，捕食量也相應增大。40頭/盒處理，在25.0℃和35.0℃下的每日捕食量為15.0頭和24.3頭。在所有處理中，以35℃、草地貪夜蛾1齡幼蟲密度100頭/盒處理的捕食量最大，為68.7頭。

表1 不同溫度下叉角厲蝽對草地貪夜蛾1齡幼蟲的捕食量

由表2可見，叉角厲蝽對草地貪夜蛾1齡幼蟲在20℃、25℃、30℃和35℃下的發現率分別為5.24、3.26、2.24和1.89，平均處理時間分別為0.005 2 d、0.003 7 d、0.002 7 d和0.002 1 d。Holling-Ⅱ模型中叉角厲蝽的最大捕食量在一定溫度內隨著溫度升高而增大，25℃、30℃和35℃時分別為270.27頭、370.37頭和476.19頭，表明在試驗溫度內高溫條件叉角厲蝽捕食能力最強。Holling-Ⅲ型模型中，不同溫度下叉角厲蝽最大捕食量隨溫度升高而增大。在20.0～35.0℃內，叉角厲蝽對草地貪夜蛾1齡幼蟲的捕食量為110.81～156.13頭。最佳尋找密度隨著溫度升高也逐漸增大。在30.0℃和35.0℃時，最佳尋找密度分別為25.14頭/盒和31.87頭/盒。

表2 不同溫度下叉角厲蝽對草地貪夜蛾1齡幼蟲的功能反應

2.2 叉角厲蝽成蟲對草地貪夜蛾2齡幼蟲的捕食功能反應

由表3可見，同一溫度下，草地貪夜蛾幼蟲密度越大，叉角厲蝽的每日捕食量也相應增大。在35℃時，不同密度處理間的差異均顯著；30頭/盒、40頭/盒和50頭/盒處理叉角厲蝽的捕食量分別為25.0頭、35.0頭和46.7頭。在相同蟲密度下，叉角厲蝽成蟲的捕食量隨溫度升高而增大，40頭/盒處理中，20.0℃、25℃和35℃時叉角厲蝽捕食量分別為22.0頭、24.7頭和35.0頭。

表3 不同溫度下叉角厲蝽對草地貪夜蛾2齡幼蟲的捕食量

由表4可見，Holling-Ⅱ模型中，叉角厲蝽的最大捕食量隨溫度升高而增大；30℃和35℃時的捕食量分別為303.03頭和370.37頭，表明在高溫下叉角厲蝽對2齡幼蟲捕食能力增強。Holling-Ⅲ型模型中，叉角厲蝽的最佳尋找密度隨溫度升高而增大；在25.0℃和30.0℃時，最佳尋找密度分別為15.99頭/盒和20.33頭/盒。不同溫度處理，叉角厲蝽的最大捕食量相差較小，如25℃、30℃和35℃時最大捕食量分別為76.83頭、77.74頭和79.04頭。

表4 不同溫度下叉角厲蝽對草地貪夜蛾2齡幼蟲的功能反應

3 討論

該試驗中Holling-II模型能夠擬合發現率和處理時間2個生物學因子；而Holling-III模型則能夠擬合出“最佳尋找密度”參數，依據害蟲的密度范圍決定最佳的天敵釋放數量，是開展生物防治的重要指導方針[15]。2種模型在一定程度上能夠相輔相成，可以更客觀地反映天敵的捕食能力。已有研究表明，叉角厲蝽對草地貪夜蛾3齡、4齡、5齡幼蟲的捕食作用符合Holling-II模型[16]。該試驗擬合Holling-II和Holling-III模型，在Holling-II模型中，叉角厲蝽成蟲對1齡、2齡幼蟲的日最大捕食數量分別為476.19頭和370.30頭；在Holling-III模型中，叉角厲蝽成蟲對草地貪夜蛾1齡、2齡幼蟲的日最大捕食數量分別為156.13頭和79.04頭。但Holling-II模型在實踐中不存在這種假設，因為該模型成立的條件是“天敵的食欲和食量不受限制”，因此認為Holling-III模型的結果更為準確。

4 結論

通過叉角厲蝽成蟲在不同溫度條件下對不同齡期草地貪夜蛾幼蟲的捕食作用研究表明，叉角厲蝽成蟲在20～35℃內對草地貪夜蛾1齡、2齡幼蟲均具有捕食作用，Holling模型擬合度高，其中以Holling-Ⅲ型模型的擬合結果更準確。在草地貪夜蛾密度20～100頭/盒和溫度20～35℃內，隨著密度和溫度的提高叉角厲蝽的捕食量逐漸提高。