王 祥 林思誠(chéng) 冼世慶 卜蜜源 陳全武 陳劉生 黃詠槐
(1.茂名市林業(yè)科學(xué)研究所,廣東 茂名 525099;2.廣東省林業(yè)科學(xué)研究院/廣東省森林培育與保護(hù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東廣州 510520)
廣赤眼蜂Trichogramma evanesceus隸屬膜翅目赤眼蜂科赤眼蜂屬,是一種重要的卵寄生性天敵,在農(nóng)林生態(tài)系統(tǒng)中的鱗翅目害蟲菜粉蝶Pieris rapae、甘藍(lán)夜蛾Mamestra brassicae、米蛾Corcyra cephalonica、小菜蛾P(guān)lutella xylostella等防治上都得到過應(yīng)用。該蜂種對(duì)不同寄主的寄生特性,以及科學(xué)應(yīng)用技術(shù)方面曾有過大量研究報(bào)道[1-6];實(shí)際生產(chǎn)中,農(nóng)藥的使用對(duì)廣赤眼蜂的安全影響也有專業(yè)的評(píng)估研究[7-9]。沉香作為傳統(tǒng)藥材和名貴天然香料,在傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)、藏醫(yī)學(xué)和印度傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中應(yīng)用已有悠久的歷史[10];近年來,隨著白木香Aquilaria sinensis種植面積不斷擴(kuò)大,黃野螟Heortia vitessoides成為主要的食葉害蟲,嚴(yán)重時(shí)能將整片白木香林葉片吃光[11-12]。隨著沉香產(chǎn)業(yè)綠色生產(chǎn)升級(jí),安全無公害的生物防治[12]方法備受關(guān)注。本研究團(tuán)隊(duì)在調(diào)查茂名地區(qū)白木香有害生物過程中,發(fā)現(xiàn)黃野螟卵寄生天敵廣赤眼蜂,在部分林地內(nèi)對(duì)黃野螟起到了很好的自然控制作用。本文對(duì)廣赤眼蜂寄生黃野螟的習(xí)性進(jìn)行了研究,以期為下一步開展人工繁育和防治應(yīng)用提供技術(shù)支撐。
廣赤眼蜂采集和觀察點(diǎn)設(shè)在廣東茂名高州長(zhǎng)坡鎮(zhèn)雷垌村樹良塘白木香林,該地位置東經(jīng)110°99′,北緯22°09′,海拔為108 m;地屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候,年平均氣溫21.80 ℃,最冷月(1月)平均氣溫14.40 ℃,最熱月(7月)平均氣溫27.10 ℃,年無霜期353 d,年均日照時(shí)數(shù)約2 000 h,年太陽輻射約446~490 kJ/cm2,年降水量1 500~1 800 mm。白木香林分為疏于管理的人工集體林,周邊有自然生長(zhǎng)的雜木林,農(nóng)家菜地、香蕉地、黃皮Clausena lansium及荔枝Litchi chinensis林等;黃野螟及其它病蟲害發(fā)生程度為輕度。
試驗(yàn)所用黃野螟卵塊為2021年1月至12月在樹良塘白木香林采集。
采集前制作好空白卵卡,用70 g/m2的A4打印紙打印出卵卡底板(長(zhǎng)4 cm×寬2 cm),將剪下的雙面膠紙(長(zhǎng)2 cm×寬0.8 cm)粘在底板的正中央位置,即制成空白卵卡。
成都勵(lì)揚(yáng)精密機(jī)電有限公司LY-WN-YC600昆蟲超清顯微系統(tǒng)。
1.4.1 田間寄生率調(diào)查 2021年1月至12月,采集帶有黃野螟卵塊的白木香葉片,沿卵塊外緣將其從葉片上剪下,平整地粘貼在空白卵卡上,編號(hào);將卵卡放入塑料指形管(長(zhǎng)12 cm×直徑2.8 cm),擰好蓋,貼上標(biāo)簽并做好標(biāo)記,置于25 ℃,濕度70%的養(yǎng)蟲室內(nèi),在昆蟲超清顯微系統(tǒng)下跟蹤觀察,清點(diǎn)每塊卵的總卵粒數(shù)和變?nèi)冢幢患纳耍┑穆蚜?shù),并跟蹤觀察每塊卵的變?nèi)诘穆蚜3龇淝闆r。計(jì)算出每塊卵塊的寄生率和平均寄生率。
其中,n為被調(diào)查的卵塊數(shù)。
1.4.2 寄生和羽化行為觀察 在昆蟲超清顯微系統(tǒng)下觀察廣赤眼蜂在黃野螟卵上的寄生和羽化行為。
1.4.3 生活史研究 2021年1月至12月,每月在樹良塘白木香林調(diào)查2~3次,采集黃野螟卵塊,卵塊處理方法同1.4.1。通過野外調(diào)查和室內(nèi)飼養(yǎng)觀察,記錄越冬蜂開始羽化期,初見寄生卵日期,廣赤眼蜂各世代產(chǎn)卵、化蛹及羽化日期,統(tǒng)計(jì)全年的繁殖世代。
1.4.4 寄生黃野螟習(xí)性觀察 用濾紙條(長(zhǎng)3 cm×寬1 cm)浸透10%蜂蜜水喂食廣赤眼蜂雌蜂2 h以上,然后將單頭雌蜂接種到1~4日齡黃野螟卵塊上,記錄雌蜂單次寄生卵粒的耗時(shí),再將卵塊放入塑料指形管(長(zhǎng)12 cm×直徑2.8 cm)中,置于25 ℃,濕度70%養(yǎng)蟲室內(nèi),每日觀察卵塊變化情況,及時(shí)清除孵出的黃野螟幼蟲。記錄接種時(shí)間、卵粒變?nèi)跁r(shí)間和數(shù)量、羽化出蜂時(shí)間和雌雄蜂數(shù)量。30個(gè)重復(fù)。同樣的方法,觀察野外采集的被廣赤眼蜂寄生的黃野螟卵塊。
室內(nèi)跟蹤野外采集的黃野螟卵塊,結(jié)果表明,變?nèi)诘穆蚜F茪ず笥鸹鰜淼亩际菑V赤眼蜂,未破殼的變?nèi)诼蚜=?jīng)解剖,發(fā)現(xiàn)都是蛹期的廣赤眼蜂,暫未發(fā)現(xiàn)其他卵寄生蜂。廣赤眼蜂林間對(duì)黃野螟卵塊的寄生率最低為0,最高為92.07%,平均為55.74%,結(jié)果見表1。
表1 2021年廣東茂名廣赤眼蜂田間對(duì)黃野螟卵塊的寄生情況Table 1 Parasitism of Trichogramma evanesceus in the egg mass of Heortia vitessoides in the field in 2021
雌蜂觸角在柄節(jié)末端處向下彎曲,用棒節(jié)不斷輕輕點(diǎn)觸黃野螟卵粒,挑選到合適的卵后,隨即確定產(chǎn)卵位置;然后,足抓住卵粒,觸角在柄節(jié)末端處向下彎垂,腹部末端向內(nèi)彎曲,針狀產(chǎn)卵管向下刺向卵殼,身體左右微微抖動(dòng),使產(chǎn)卵管刺透卵殼,胸部和腹部輕輕下壓,使產(chǎn)卵管進(jìn)入卵內(nèi)合適深度,隨后,蜂卵由產(chǎn)卵管進(jìn)入黃野螟卵內(nèi)。產(chǎn)卵完成后,胸部和腹部抬升,將產(chǎn)卵管從黃野螟卵中拔出,寄生完成。單次寄生行為平均耗時(shí)63 s。隨機(jī)清查了接種單頭雌蜂的3塊黃野螟卵的卵粒數(shù)分別為125、95和107,被寄生的卵粒數(shù)分別為61、28和45,表明每個(gè)雌蜂產(chǎn)卵多次。當(dāng)一個(gè)卵塊上的卵粒被寄生完或再無合適的卵粒,雌蜂體內(nèi)還有蜂卵時(shí),雌蜂會(huì)轉(zhuǎn)移至其它卵塊上產(chǎn)卵。
2.3.1 雌蜂羽化 用口器在黃野螟卵殼大約中央位置(大多數(shù)情況下)咬出一個(gè)直徑0.3 mm左右的孔,耗時(shí)約50 min,然后頭部先鉆出孔,其次是前足,帶動(dòng)胸部和腹部從孔中出來。之后,在卵塊附近的葉片位置停歇下來,用前足清潔附著在觸角上的碎卵殼,用后足清潔附著在腹部上的碎卵殼。靜歇十幾分鐘后,用后足反復(fù)刮摩后翅,直到做好清潔。前翅被胎衣包裹著,呈一個(gè)微型“羽毛球拍套”狀,用后足反復(fù)刮摩前翅,直到將胎衣蹭剔掉。蛻掉前翅胎衣耗時(shí)約1 h,期間會(huì)停歇4~5次,且有黃色粘液(又叫“胎糞”)從腹部末端排出。胎衣蛻掉后,用后足反復(fù)刮摩前翅,使其充分清潔、展開。
2.3.2 雄蜂羽化 破殼從羽化孔中鉆出同雌蜂。之后,爬行較雌蜂活躍,在卵塊及其周圍位置四處爬行,喜在卵塊上爬行,并用觸角點(diǎn)觸卵殼,有時(shí)在卵塊上停歇,有時(shí)在卵塊周圍位置停歇。清潔附著在觸角、腹部上的碎卵殼、蛻掉前翅胎衣等行為與雌蜂一樣。在蛻掉前翅胎衣期間,也有黃色粘液從腹部末端排出。胎衣蛻掉后,用后足反復(fù)刮摩前翅,使其充分清潔、展開。
2021年田間調(diào)查和養(yǎng)蟲室內(nèi)飼育觀察,越冬蜂于2月下旬開始羽化,下旬在田間即可初見被寄生的黃野螟卵,一直繁殖至12月中旬,以蛹越冬。活動(dòng)期約10個(gè)月,越冬期約2個(gè)月。廣赤眼蜂在黃野螟卵中全年可繁殖17代,詳見表2。
表2 2021年茂名地區(qū)廣赤眼蜂年生活史Table 2 Annual life history of Trichogramma evanesceus in Maoming in 2021
廣赤眼蜂在白木香林地的種群消長(zhǎng)與寄主黃野螟卵的發(fā)生期和發(fā)生量有密切關(guān)系。據(jù)2021年調(diào)查,廣赤眼蜂2—3月低峰,4—5月最高峰,6—8月低峰,9—10月小高峰。詳見圖1。
圖1 2021年黃野螟卵粒數(shù)和被寄生的卵粒數(shù)Figure 1 The number of investigated and parasitized egg of Heortia vitessoides in 2021
雄蜂與雌蜂羽化出來后即可進(jìn)行交尾,甚至前翅胎衣還未蛻掉,雄蜂也有與雌蜂交尾行為。雄蜂追逐雌蜂,一對(duì)前翅向上抖動(dòng)豎起,用前足和中足抱住雌蜂腹部,呈騎馬式進(jìn)行交尾。溫度在25 ℃時(shí),從接種母代蜂到羽化出子代蜂,整個(gè)發(fā)育歷期9~11 d,其中從卵期到預(yù)蛹期歷時(shí)3~4 d,蛹期到羽化出蜂歷時(shí)6~7 d。利用1~4日齡黃野螟卵塊進(jìn)行廣赤眼蜂的繁育,平均出蜂率為93.69%,平均雌雄性比為11.2 : 1(表3)。野外采集的被廣赤眼蜂寄生的黃野螟卵塊的繁殖情況,平均出蜂率為87.16%,平均雌雄性比為6.1∶1(表4)。
表3 2021年廣東茂名室內(nèi)利用1~4日齡黃野螟卵塊繁育廣赤眼蜂效果Table 3 Effects on Trichogramma evanesceus bred by 1-4 days eggs of Heortia vitessoides in laboratory in Maoming Guangdong in 2021
表4 2021年廣東茂名野外廣赤眼蜂寄生黃野螟卵塊效果Table 4 Parasitic effects on the egg mass of Heortia vitessoides by Trichogramma evanesceus from field in Maoming Guangdong in 2021
廣赤眼蜂能夠寄生多種昆蟲的卵,本研究發(fā)現(xiàn)其在茂名地區(qū)白木香林間對(duì)黃野螟卵塊的平均寄生率為55.74%,殷永升等人[3]對(duì)廣赤眼蜂在一些害蟲卵上的寄生率進(jìn)行了研究,甘藍(lán)夜蛾(100%)、玉米螟Ostrinia furnacalis(90.7%)、菜粉蝶(80.0%)、枯葉蛾Gastropacha populifolia(70.8%)、銀 紋 夜 蛾Argyrogramma agnata(68.7%)和旋花天蛾Herse convolvuli(48.0%),稍高于我們的結(jié)果。寄生率的高低可能受卵粒大小、表面物理結(jié)構(gòu)等條件的影響。
廣赤眼蜂在茂名白木香林中,可以對(duì)黃野螟各個(gè)世代的卵進(jìn)行寄生。每代發(fā)育歷期9~11天;室內(nèi)繁育平均出蜂率可達(dá)93.69%;野外平均出蜂率為87.16%。室內(nèi)的平均雌雄性比為11.2∶1,是野外的平均雌雄性比6.1∶1的1.8倍,雌蜂數(shù)量占比增大與寄主卵粒相對(duì)較多,營(yíng)養(yǎng)較充足有很大關(guān)系,鄭慧琴等人[1]研究顯示,大卵粒營(yíng)養(yǎng)豐富,廣赤眼蜂的繁殖后代雌性比高,小卵粒營(yíng)養(yǎng)差,雌性比低,這與我們的結(jié)果相近。
廣赤眼蜂喜產(chǎn)卵于新鮮黃野螟卵粒,子代蜂較健壯活躍,羽化率高,平均羽化率差異不大,單頭雌蜂平均產(chǎn)卵量為53.6粒,與蔡寧華所得雌蜂在米蛾卵中平均產(chǎn)卵量36.79粒差異不大[2],與殷永升等[3]所得雌蜂在菜粉蝶卵中平均產(chǎn)卵量173粒有較大差異,原因可能與飼養(yǎng)條件(如寄主、飼養(yǎng)器皿的空間大小、營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充、雌雄蜂配比、溫濕度、光照條件、接蜂時(shí)間等)有關(guān),這些值得進(jìn)一步研究。
廣赤眼蜂在茂名地區(qū)白木香林地全年可發(fā)生17代,在黃野螟卵中的發(fā)生代數(shù)與黃野螟各世代的卵期發(fā)生量密切相關(guān),黃野螟發(fā)生量較大時(shí),廣赤眼蜂在黃野螟卵中的發(fā)生量也較大,黃野螟發(fā)生量較少時(shí),廣赤眼蜂在黃野螟卵中的發(fā)生量也較少,為了保證蜂群的正常繁衍,廣赤眼蜂會(huì)尋找菜粉蝶、斜紋夜蛾Spodoptera litura、銀紋夜蛾等卵粒作為寄主。
廣赤眼蜂在春季氣溫低時(shí),飛翔力弱,主要靠近距離爬行而擴(kuò)散,水平擴(kuò)散距離5~20 m,5 m處寄生率最高,20 m最少,25 m以外則無寄生[1],據(jù)林間采集到的被寄生的黃野螟 卵塊分布情況來看,廣赤眼蜂在白木香林地的垂直擴(kuò)散范圍主要為1.5~3 m,少量可達(dá)5 m。具體林間釋放廣赤眼蜂防治黃野螟,還需進(jìn)一步研究,從而達(dá)到理想的控制結(jié)果。