劉吉敏,黃其椿,鄧鐵軍,楊志強(qiáng),陸 溫
(1.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所/廣西作物病蟲害生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣西 南寧 530007;2.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所,廣西 南寧 530007;3.廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,廣西 龍州 532415;4.廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院,廣西 南寧 530004)
【研究意義】寄生蜂與寄主害蟲之間存在互作關(guān)系,寄生蜂可利用自身攜帶的寄生因子來抑制寄主發(fā)育、調(diào)控寄主的免疫、干擾寄主生長發(fā)育、降低寄主營養(yǎng)代謝,對田間寄主害蟲的生物防治起著關(guān)鍵作用[1]。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),橘小實(shí)蠅寄生蜂種類約有70 余種,前裂長管繭蜂〔Diachasmimorpha longicaudata(Ashmead)〕是至今用于控制壓低橘小實(shí)蠅種群數(shù)量應(yīng)用最成功和最廣泛的一種[2]。前裂長管繭蜂屬膜翅目Hymenoptera 繭蜂科Braconidae 潛蠅繭蜂亞科Opiinae 閉口繭蜂屬Diachasmimorpha,又名長尾全裂繭蜂、長尾潛蠅繭蜂,是一種老熟幼蟲-蛹期的寄生蜂,單性內(nèi)寄生蜂,對橘小實(shí)蠅老熟幼蟲具有偏好性,雄雌蜂之間可以多次交配,可孤雌生殖,是實(shí)蠅類害蟲的重要天敵[3]。【前人研究進(jìn)展】該蜂原產(chǎn)于東南亞地區(qū)[4],1948 年夏威夷引進(jìn)長尾潛蠅繭蜂進(jìn)行橘小實(shí)蠅防治[5],目前長尾潛蠅繭蜂已廣泛分布在美洲地區(qū),且成功定居在許多國家,如哥倫比亞、阿根廷、墨西哥、哥斯達(dá)黎加、巴西、美國的佛羅里達(dá)等[6-13]。1986 年我國臺(tái)灣從夏威夷引進(jìn)長尾潛蠅繭蜂,后又引到大陸[14],我國引進(jìn)該蜂后,對其生物學(xué)特性、室內(nèi)大量繁殖技術(shù)、儲(chǔ)藏技術(shù)等方面進(jìn)行了初步研究[15-17],但在野外人工釋放前裂長管繭蜂對橘小實(shí)蠅的田間控制作用研究相對較少?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】橘小實(shí)蠅是一種潛食性害蟲,幼蟲一旦鉆入寄主組織內(nèi),化學(xué)藥劑很難達(dá)到較好的防治效果,并且由于農(nóng)藥的不合理使用,橘小實(shí)蠅已對多種藥劑產(chǎn)生嚴(yán)重的抗性,對人類健康產(chǎn)生了極大的威脅[18]。當(dāng)田間寄生蜂種群數(shù)量不足以控制害蟲為害時(shí),人為增加害蟲天敵種群數(shù)量已成為生物防治中的重要手段之一?!緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究通過人工釋放前裂長管繭蜂對橘小實(shí)蠅的田間控制作用進(jìn)行初步研究,旨在為規(guī)?;镩g釋放寄生蜂進(jìn)行橘小實(shí)蠅生物防控提供科學(xué)依據(jù)。
供試前裂長管繭蜂:從海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所引進(jìn)試驗(yàn)種群,已在室內(nèi)擴(kuò)繁至第八代。實(shí)驗(yàn)將已羽化的前裂長管繭蜂放入孔徑0.125 mm 的飼養(yǎng)籠(35 cm×35 cm×35 cm)以20%的蜂蜜水作為食物,并提供清水進(jìn)行飼養(yǎng)。在室內(nèi)溫度為26(±1)℃、濕度65%~75%、光照L∶D=14h∶10h 的恒溫室內(nèi)飼養(yǎng)至四齡備用。
野外放蜂試驗(yàn)于2020 年9 月14 日在廣西崇左市龍州縣廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所番石榴園進(jìn)行。試驗(yàn)設(shè)置1 個(gè)放蜂區(qū),1 個(gè)對照區(qū),放蜂區(qū)約0.33 hm2,對照區(qū)約0.167 hm2,中間由道路和隔離樹分開。放蜂區(qū)設(shè)置3 個(gè)放蜂點(diǎn),放蜂前調(diào)查果園橘小實(shí)蠅幼蟲種群數(shù)量,按雌蜂與橘小實(shí)蠅幼蟲比例為1∶10 確定放蜂的數(shù)量,放蜂區(qū)樹上掛有涂有蜂蜜和裝有清水的補(bǔ)給裝置。放蜂當(dāng)天氣溫33 ℃,天氣晴朗。
調(diào)查方法:放蜂區(qū)隨機(jī)選取10 株番石榴樹,每株樹分樹上和地下兩個(gè)層面調(diào)查果實(shí)受橘小實(shí)蠅為害情況,樹上(距地面約1.5 m)按東、南、西、北、中5 個(gè)方位各采摘2 個(gè)蟲果,地下落果按樹冠滴水線內(nèi)5 個(gè)方位各收集2 個(gè)蟲果,共采集200 個(gè)蟲果,對照區(qū)隨機(jī)選取5 株番石榴樹按照同樣方法采集100 個(gè)蟲果,做好標(biāo)記帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行飼養(yǎng);待寄生蜂羽化后統(tǒng)計(jì)出蜂數(shù),并將未羽化的蛹進(jìn)行解剖以確定是否被寄生,統(tǒng)計(jì)寄生率。
放蜂前調(diào)查2 次,調(diào)查時(shí)間為8 月24 日和放蜂當(dāng)天;放蜂后調(diào)查2 次,調(diào)查時(shí)間為9 月22日和28 日。放蜂區(qū)約釋放3 000 對四齡期的前裂長管繭蜂(雌雄比約為1∶1),對照區(qū)不放蜂。
人工釋放前裂長管繭蜂在番石榴園的寄生情況見表1。放蜂前的兩次調(diào)查顯示,裂長管繭蜂的寄生率均為0%,放蜂后平均寄生率迅速達(dá)到5.97%,放蜂后第二次調(diào)查平均寄生率已下降到1.72%,且樹上的寄生率均比樹下的寄生率高。據(jù)觀察,橘小實(shí)蠅更喜歡在果樹間飛尋產(chǎn)卵,寄生蜂為確保后代繁育,也產(chǎn)生了跟隨效應(yīng)。
表1 番石榴園人工釋放前裂長管繭蜂的田間寄生率Table 1 Field parasitic rate of Diachasmimorpha longicaudata(Ashmea)released artificially in guava orchard
如表2、表3 所示,放蜂1 周后放蜂區(qū)前裂長管繭蜂雌雄蜂平均性比為0.94,對照區(qū)前裂長管繭蜂雌雄蜂平均性比為0.22,放蜂2 周后放蜂區(qū)前裂長管繭蜂平均性比為0.29,對照區(qū)雌雄蜂平均性比為0,除放蜂后第一次調(diào)查的雌雄蜂性比接近1 之外,其他均小于0.5。放蜂1 周后放蜂區(qū)橘小實(shí)蠅羽化率為73.05%,對照區(qū)橘小實(shí)蠅羽化率為74.17%;放蜂2 周后放蜂區(qū)橘小實(shí)蠅羽化率為82.32%,對照區(qū)橘小實(shí)蠅羽化率為90.69%。放蜂后橘小實(shí)蠅羽化率出現(xiàn)了下降趨勢,隨著放蜂時(shí)間的推移,寄生蜂寄生率逐漸下降,雌雄蜂的性比也在下降,橘小實(shí)蠅羽化率逐漸提高。
表2 9月22 日調(diào)查前裂長管繭蜂田間性比情況Table 2 Field sex ratio of Diachasmimorpha longicaudata(Ashmead)investigated on September 22
表3 9月28日調(diào)查前裂長管繭蜂田間性比情況Table 3 Field sex ratio of Diachasmimorpha longicaudata(Ashmead)investigated on September 28
番石榴園人工釋放前裂長管繭蜂的田間種群隨著時(shí)間的推移,雌雄性比逐漸降低,放蜂后第2 次調(diào)查對照區(qū)的雌雄性比已趨近0,與Sivinski等[19]在田間大量釋放前裂長管繭蜂時(shí)出現(xiàn)類似的現(xiàn)象。放蜂前及放蜂后期,田間寄生蜂種群雄蜂比列偏高的現(xiàn)象可能是由于田間食物資源有限,不能滿足其營養(yǎng)需求,且田間搜尋配偶并進(jìn)行交配的情況并不像實(shí)驗(yàn)室條件下那么容易[20]。此外,實(shí)驗(yàn)室提供蜂蜜進(jìn)行飼養(yǎng)的前裂長管繭蜂雌性的概率顯著比只提供清水的要高[21]。因此,在野外釋放前裂長管繭蜂時(shí)還應(yīng)考慮提供足夠的食物來補(bǔ)充營養(yǎng)。
通過野外人工釋放寄生蜂,可以迅速提高寄生蜂的寄生率、降低橘小實(shí)蠅的羽化率,但如果想利用寄生蜂進(jìn)行防控橘小實(shí)蠅,必須長時(shí)間大范圍的進(jìn)行大量釋放,同時(shí)還要進(jìn)行害蟲綜合防控治理[22-24]。據(jù)研究報(bào)道,在美國佛羅里達(dá)13 km2范圍內(nèi)每周按2 萬~6 萬頭/km2的釋放量,連續(xù)釋放前裂長管繭蜂8 個(gè)月,使加勒比按實(shí)蠅的種群數(shù)量下降95%[25]。墨西哥在1 600 hm2的果園按照每周940 頭/hm2的釋放量連續(xù)釋放前裂長管繭蜂35 周,使誘集到的實(shí)蠅數(shù)量減少70%左右[26]。2002—2004 年塔希提島釋放阿里山潛蠅繭蜂約50 萬頭,并于2007—2008 年釋放前裂長管繭蜂約5 萬頭,使水果中昆士蘭果實(shí)蠅、橘小實(shí)蠅等的數(shù)量明顯降低,其中番石榴中的實(shí)蠅數(shù)量降低90%以上[27],是繼夏威夷[28]進(jìn)行實(shí)蠅生物防治后最成功的例子。
本試驗(yàn)由于受到室內(nèi)飼養(yǎng)種群的限制以及番石榴成熟期的限制,放蜂試驗(yàn)僅進(jìn)行1 次,但從調(diào)查結(jié)果來看,通過人為增加橘小實(shí)蠅幼蟲寄生蜂種群數(shù)量,在一定可控范圍內(nèi)可有效提高其田間寄生率。此外,試驗(yàn)下一步還要進(jìn)行長時(shí)間大范圍的釋放研究,跟蹤調(diào)查前裂長管繭蜂在田間的種群建立情況,以及對前裂長管繭蜂的釋放技術(shù)與現(xiàn)代昆蟲不育技術(shù)、性誘技術(shù)等聯(lián)合防控橘小實(shí)蠅的控害效能進(jìn)行評價(jià)。利用生物防治將橘小實(shí)蠅的為害控制在經(jīng)濟(jì)閾值之下,是一種長期有效控制橘小實(shí)蠅為害的綠色防控技術(shù)之一,其開發(fā)潛力和市場應(yīng)用前景極其廣闊。
通過人工釋放前裂長管繭蜂,其田間寄生率可迅速升高,平均達(dá)到5.97%,雌雄性比接近1,但隨著放蜂后時(shí)間的推移,前裂長管繭蜂寄生率逐漸下降。放蜂1 周后,前裂長管繭蜂雌雄性比接近1,而對照區(qū)雌雄性比較低,最高僅有0.22。放蜂前調(diào)查和放蜂后2 周對照區(qū)的雌雄性比均為0,其中放蜂1 周后對照區(qū)有寄生蜂寄生現(xiàn)象,有可能是放蜂區(qū)的寄生蜂飛到了對照區(qū)。放蜂2 周后前裂長管繭蜂雌雄性比逐漸降低至0.29,且田間種群均以雄蜂為主,遠(yuǎn)小于室內(nèi)繁殖種群的性比值(雌雄性比值為1 左右)。