黃 鵬,張 杰,陳漢鑫,藍(lán)炎陽,姚錦愛,余德億
(1.福建省作物有害生物監(jiān)測(cè)與治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所/福建省作物有害生物綠色防控工程研究中心,福建 福州 350013;2.漳州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,福建 漳州 363005;3.漳州農(nóng)業(yè)科技園區(qū)研發(fā)中心,福建 漳浦 363204)
【研究意義】甜椒(Capsicum annuumvar.grossum)是我國周年化供應(yīng)的重要蔬菜之一,種植面積達(dá)40 萬hm2以上,約占椒類種植總面積的1/4,是蔬菜產(chǎn)業(yè)穩(wěn)固發(fā)展及農(nóng)民脫貧致富、鄉(xiāng)村振興的帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)之一。福建是我國重要的甜椒種植基地和南方冬季甜椒北運(yùn)的主產(chǎn)地之一[1],其中漳州是福建省最主要的甜椒種植地區(qū),面積和產(chǎn)量占全省甜椒種植總面積和總產(chǎn)量的75%和80%左右[2]。近年來隨著全省甜椒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、壯大及生長栽培模式向設(shè)施化、集約化轉(zhuǎn)變,薊馬的發(fā)生呈蔓延、擴(kuò)展態(tài)勢(shì),該蟲以成蟲、若蟲主要群集在花朵、嫩葉等幼嫩部位銼吸汁液為害(圖1-A),直接影響了甜椒的長勢(shì)、產(chǎn)量和品質(zhì)。目前,生產(chǎn)上對(duì)該蟲的防治主要以化學(xué)防治為主,生產(chǎn)者見蟲就打,由此引發(fā)的化學(xué)農(nóng)藥濫用現(xiàn)象與我國綠色植保的引領(lǐng)導(dǎo)向沖突不斷,挖掘和利用蟲生真菌等綠色環(huán)保且有效的生防微生物資源用于控害對(duì)甜椒的綠色生產(chǎn)具有重要意義?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】蠟蚧輪枝菌(Lecanicillium lecanii)是一種地理分布和寄主范圍均比較廣泛的蟲生真菌,在國內(nèi)外已被證實(shí)對(duì)榕管薊馬(Gynaikothrips uzeli)、西花薊馬(Frankliniella occidentalis)、棕櫚薊馬(Thrips palmi)和煙薊馬(T.tabaci)等薊馬具有良好的控制作用[3-6],其中菌株LL-01 為福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所分離并證實(shí)對(duì)粉蚧的致死效果達(dá)84%以上[7],蠟蚧輪枝菌具有殺蟲范圍廣譜及擴(kuò)散能力較強(qiáng)的特點(diǎn)[8]?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】福建省漳州市甜椒種植基地上的薊馬種類及蠟蚧輪枝菌LL-01 對(duì)其的生防潛力有待深入探討?!緮M解決的關(guān)鍵問題】以福建省漳州的甜椒種植基地為觀測(cè)點(diǎn),調(diào)查、統(tǒng)計(jì)不同甜椒上薊馬的種類和數(shù)量,并測(cè)定蠟蚧輪枝菌LL-01 對(duì)甜椒薊馬優(yōu)勢(shì)種的致病力,以期明確薊馬對(duì)甜椒品種的嗜好性及發(fā)生種類和優(yōu)勢(shì)種等發(fā)生情況,揭示蠟蚧輪枝菌對(duì)甜椒薊馬優(yōu)勢(shì)種的生防潛力,為甜椒薊馬的綠色、可持續(xù)防控奠定基礎(chǔ)。
圖1 甜椒薊馬對(duì)3 種甜椒的嗜好性Fig. 1 Preference of thrips on 3 varieties of sweet peppers
供試甜椒種植基地位于漳州市詔安縣(北緯23°45′34.24″、東經(jīng)117°9′32.67″),面積約0.7 hm2,種植品種為常見的特雅斯、路帥和布蘭妮3 種,種植方式為大棚種植(長×寬=40 m×8 m),苗齡60 d,肥水和病蟲照常管理、措施一致。供試甜椒薊馬優(yōu)勢(shì)種采集于該基地,在室溫25~28 ℃、相對(duì)濕度60%~70%、光周期12 L∶12 D 條件下,飼養(yǎng)于該薊馬最嗜好甜椒品種路帥的盆栽植株上,取羽化3 d 的成蟲(體型最大,活動(dòng)、取食和為害能力最強(qiáng))備用;為防止薊馬逃離,盆栽甜椒均置于養(yǎng)蟲籠中,并用80 目紗網(wǎng)套住接蟲的花朵。供試蠟蚧輪枝菌LL-01 從受感染的南洋臀紋粉蚧(Planococcus lilacinus)上分離獲得,已保藏于中國微生物菌種管理委員會(huì)普通微生物中心(保藏號(hào):CGMCC No.21940)[7],活化采用察氏培養(yǎng)基(NaNO33 g、KH2PO41 g、MgSO4·7H2O 0.5 g、KCl 0.5 g、FeSO40.01 g、蔗 糖30 g、瓊脂粉20 g 和蒸餾水1 000 mL);取斜面保存的菌株LL-01 接種到直徑9.0 cm 的培養(yǎng)基平板上,置于溫度(26±1)℃、光周期為6 L∶18 D 的HGZ-150型光照培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)7 d 備用。
1.2.1 甜椒薊馬發(fā)生情況調(diào)查 2020 年11 月至2021 年4 月,從3 種甜椒種植地塊中各隨機(jī)選取3 個(gè)大棚作為調(diào)查棚,每個(gè)調(diào)查棚至少間隔1 個(gè)大棚;再將每個(gè)調(diào)查棚均勻劃分為10 個(gè)長8 m、寬4 m 的小區(qū);接著按平行線取樣法,選取5 個(gè)小區(qū)作為取樣點(diǎn),每個(gè)取樣點(diǎn)間隔1 個(gè)小區(qū);后每月定時(shí)在每個(gè)取樣點(diǎn)內(nèi)隨機(jī)采集2 朵花和3 片嫩葉于50 mL的離心管,每個(gè)調(diào)查棚共采集10 朵花和15 片嫩葉,即1 次重復(fù)。將采集的花朵置于4 ℃冰箱中冷藏12 h,降低薊馬的活躍度后,先在10×放大鏡下觀察、統(tǒng)計(jì)每種甜椒花朵和嫩葉上薊馬成蟲、若蟲的蟲口總量,共調(diào)查6 次,比較薊馬對(duì)3 種甜椒的嗜好性;再置于SZ-760 型體視顯微鏡下,結(jié)合《中國農(nóng)作物薊馬》[9]對(duì)各蟲態(tài)的甜椒薊馬進(jìn)行種類鑒定,并統(tǒng)計(jì)每種薊馬的種群數(shù)量和相對(duì)豐度,后參考余德億等[10]的方法確定甜椒薊馬優(yōu)勢(shì)種。
1.2.2 蠟蚧輪枝菌對(duì)甜椒薊馬優(yōu)勢(shì)種的致病力測(cè)定取培養(yǎng)7 d 的菌株LL-01,往培養(yǎng)皿中加入10 mL 含0.05%吐溫-80 的無菌水,刮取分生孢子并經(jīng)3 層紗布過濾得孢子原液;用無菌水將孢子原液稀釋成1×108、1×107、1×106、1×105和1×104孢子·mL-15 個(gè)處理濃度,以0.05%吐溫-80 無菌水為對(duì)照,每個(gè)處理3 次重復(fù)。取直徑9 cm 的培養(yǎng)皿,依次鋪入相同直徑的花泥和濾紙各1 片,花泥厚0.5 cm 吸水6 mL,濾紙上再放1 朵帶梗的甜椒花,花梗用濕棉花包裹并與濾紙緊貼;用軟毛筆分別往每個(gè)處理菌液中挑取30 頭甜椒薊馬成蟲,浸泡10 s 后挑到濾紙上,晾干2 min 后再挑到花朵上用保鮮膜將培養(yǎng)皿封口,并用0.27 mm 的昆蟲針在膜上密扎細(xì)孔通氣;將培養(yǎng)皿置于溫度(26±1)℃、相對(duì)濕度(90±5)%、光周期6 L∶18 D 的MGC-350HP-2 型人工氣候箱內(nèi),每天定時(shí)觀察并挑除死亡蟲體于葉片上單獨(dú)觀察,以蟲體長出菌絲確認(rèn)有效侵染,直至所有處理中試蟲的死亡數(shù)停止發(fā)生變化為止,統(tǒng)計(jì)甜椒薊馬的死亡率,計(jì)算菌株LL-01 的致死率、致死中濃度LC50和致死中時(shí)LT50。
在DPS 7 軟件中,利用Tukey 檢驗(yàn)法分別對(duì)3 種甜椒上薊馬的蟲口總量、種群數(shù)量和相對(duì)豐度及菌株LL-01 對(duì)甜椒薊馬優(yōu)勢(shì)種的致死率進(jìn)行多重比較;利用機(jī)率值分析法計(jì)算菌株LL-01 對(duì)甜椒薊馬優(yōu)勢(shì)種的致死中濃度LC50和致死中時(shí)LT50,后取實(shí)際累計(jì)死亡率達(dá)50%以上處理的計(jì)算數(shù)值作為有效結(jié)果。
2.1.1 甜椒薊馬對(duì)3 種甜椒的嗜好性 在3 種甜椒上調(diào)查到的薊馬蟲口總量不同;在路帥和布蘭妮上分別為1 822.3、1 620.0 頭,兩者差異不顯著,但顯著多于特雅斯;在特雅斯上為800.7 頭,未達(dá)其他2 種甜椒的50.00%(圖1-B)??梢?,在3 種甜椒中,薊馬對(duì)路帥和布蘭妮的嗜好性強(qiáng),對(duì)特雅斯的嗜好性弱。
2.1.2 甜椒薊馬的種類和優(yōu)勢(shì)種 在特雅斯、路帥和布蘭妮3 種甜椒上,調(diào)查到有薊馬科Thripidae 的花薊馬(Frankliniella intonsa)、黃胸薊馬(Thrips hawaiiensis)和棕櫚薊馬(T.palmi)共存,包含1 個(gè)科2 個(gè)屬3 個(gè)種(圖2);其中花薊馬的種群數(shù)量和相對(duì)豐度分別為730.67~1 725.00 頭和91.31%~94.93%,均顯著高于其他2 種薊馬;黃胸薊馬和棕櫚薊馬的種群數(shù)量差異不顯著,但它們的相對(duì)豐度差異顯著,盡管如此兩者的相對(duì)豐度均未達(dá)8.00%(表1)??梢姡ㄋE馬在3 種甜椒上的種群數(shù)量和相對(duì)豐度均占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),為優(yōu)勢(shì)種。
圖2 甜椒上的3 種薊馬Fig. 2 Three species of thrips infested sweet peppers
表1 3 種甜椒上薊馬的種群數(shù)量和相對(duì)豐度Table 1 Population and relative abundance of thrips on 3 varieties of sweet peppers
2.2.1 菌株LL-01 對(duì)花薊馬的致死率 菌株LL-01 能有效侵染花薊馬(圖3-A);在接菌7 d 后,菌株的致死率停止發(fā)生變化,1×104和1×105孢子·mL-1處理的致死率相對(duì)較低,最高僅44.25%;1×106孢子·mL-1處理的致死率雖達(dá)57.47%,但與1×105孢子·mL-1處理差異不顯著;1×107和1×108孢子·mL-1處理的致死率相對(duì)較高,分別達(dá)78.16%和87.36%,兩者均顯著高于其他3 個(gè)處理(圖3-B)。
圖3 菌株LL-01 對(duì)花薊馬的侵染(A)及致死率(B)Fig. 3 Infectivity (A) and lethality (B) of LL-01 on F.intonsa
2.2.2 菌株LL-01 對(duì)花薊馬的LC50接菌后1~3 d,由于菌株LL-01 各處理對(duì)花薊馬的致死率均未達(dá)50%,故機(jī)率值分析法計(jì)算出的LC50均偏大,超出本試驗(yàn)設(shè)計(jì)濃度范圍;接菌后4~7 d 后,菌株LL-01 的LC50均隨侵染時(shí)間的延長而遞減,在第6 天達(dá)到最低3.47×105孢子·mL-1(表2)。
表2 菌株LL-01 對(duì)花薊馬的LC50Table 2 LC50 of LL-01 on F.intonsa
2.2.3 菌株LL-01 對(duì)花薊馬的LT50因菌株LL-01的1×104和1×105孢子·mL-1處理對(duì)花薊馬的致死率均未達(dá)50%,故機(jī)率值分析法計(jì)算出的LT50偏大,超出本試驗(yàn)試蟲停止死亡的時(shí)間;其他3 個(gè)處理對(duì)花薊馬的LT50均隨菌液濃度的升高而縮短,在1.00×108孢子·mL-1處理時(shí)達(dá)到最短3.73 d(表3)。
表3 菌株LL-01 對(duì)花薊馬的LT50Table 3 LT50 of LL-01 on F.intonsa
近年來,薊馬逐漸成為福建甜椒上的重要害蟲,但現(xiàn)階段該蟲對(duì)甜椒品種的嗜好性及發(fā)生種類和優(yōu)勢(shì)種等情況均未明確,影響了后續(xù)防控技術(shù)方案的制定,不利我省甜椒產(chǎn)業(yè)發(fā)展。目前,有關(guān)甜椒薊馬的研究報(bào)道相對(duì)較少且不同地區(qū)的發(fā)生情況存在差異,黃亞冰等[11]報(bào)道云南大棚甜椒上有黃胸薊馬、棕櫚薊馬和花薊馬3 者共存,穆常青等[12]報(bào)道北京溫室彩椒上西花薊馬(F.occidentalis)的為害日趨嚴(yán)重,張安盛等[13]報(bào)道棕櫚薊馬是山東日光溫室菜椒上的重要害蟲,但這些均未涉及甜椒薊馬對(duì)寄主品種嗜好性和優(yōu)勢(shì)種方面的研究。本研究通過調(diào)查福建3 種常見甜椒上薊馬的寄主嗜好性及發(fā)生種類和優(yōu)勢(shì)種等發(fā)生情況發(fā)現(xiàn),甜椒薊馬對(duì)路帥品種和布蘭妮品種的嗜好性強(qiáng),對(duì)特雅斯品種的嗜好性弱;發(fā)生種類有花薊馬、黃胸薊馬和棕櫚薊馬3 種,這與黃亞冰等[11]的報(bào)道類似,本研究還通過種群數(shù)量和相對(duì)豐度的比較確定優(yōu)勢(shì)種為花薊馬,這為我省甜椒薊馬的綠色、可持續(xù)防控提供靶標(biāo);后續(xù)將在此基礎(chǔ)上,繼續(xù)分析花薊馬在甜椒上的蟲齡結(jié)構(gòu)比例、發(fā)育歷期、繁殖能力和種群動(dòng)態(tài)等生物學(xué)特性,為該蟲有效防控時(shí)期的確定及防控策略和方案的制定提供參考。
蠟蚧輪枝菌廣泛分布于熱帶、亞熱帶和溫帶等地,能有效侵染半翅目Hemiptera、纓翅目Thysanoptera、直翅目Orthoptera 和雙翅目Diptera 等多種昆蟲[14],利用該蟲生真菌防控甜椒薊馬具有潛在的生防應(yīng)用前景。致病力是衡量蟲生菌生防潛力和應(yīng)用前景的重要指標(biāo)[15];本研究發(fā)現(xiàn)菌株LL-01 對(duì)甜椒薊馬優(yōu)勢(shì)種花薊馬成蟲的侵染致死效果隨菌液孢子濃度升高和侵染時(shí)間延長而上升,接菌7 d 后的LC50達(dá)3.47×105孢子·mL-1,1×107~1×108孢子·mL-1處理的累計(jì)致死率和LT50分別達(dá)78.16%~87.36%和3.73~4.24 d,與袁盛勇等[3-4]利用蠟蚧輪枝菌分別侵染棕櫚薊馬和西花薊馬成蟲、若蟲及余德億等[6]利用蠟蚧輪枝菌侵染榕管薊馬成蟲的效果類似??梢姡烌惠喼鶯L-01 對(duì)甜椒薊馬優(yōu)勢(shì)種花薊馬中體型最大,活動(dòng)、取食和為害能力最強(qiáng)的成蟲具有強(qiáng)致病力,結(jié)合前人的類似研究結(jié)果可以預(yù)見該菌株對(duì)花薊馬的若蟲也會(huì)具有強(qiáng)致病力,生防潛力和應(yīng)用前景良好;后續(xù)將進(jìn)一步細(xì)化研究該菌株對(duì)花薊馬其他蟲態(tài)的侵染效果及對(duì)它們生長、發(fā)育等生物學(xué)特性的影響,驗(yàn)證該菌株在田間的防治效果和穩(wěn)定性,為甜椒薊馬的綠色、可持續(xù)防控奠定基礎(chǔ)。