花绒寄甲卵和成虫释放技术
2014-12-16张正青王小纪李荣周王化鹏郝春凤李孟楼
张正青,王小纪,李荣周,王化鹏,郝春凤,李孟楼
(1.西北农林科技大学林学院,陕西 杨凌712100;2.西安林业技术推广中心,西安710061)
花绒寄甲(Dastarcus helophoroides)属鞘翅目寄甲科(Coleoptera:Bothrideridae)[1-2],是包括光肩星天牛(Anoplophora glabripennis)、刺角天牛 (Trirachys orientalis)、云 斑白条天牛 (Batocera horsfieldi)和松褐天牛(Monochamus alternatus)等的重要天敌[3]。新羽化的花绒寄甲成虫活动和飞翔能力较强,可从天牛幼虫的排粪孔处通过啃咬而钻入天牛幼虫的虫道,继而咬死或咬伤天牛幼虫而取食,雌虫还可以将卵排放在天牛虫道中,孵化出的幼虫寄生在天牛幼虫或蛹体内,达到有效抑制天牛危害的作用[4]。大量人工饲养花绒寄甲后放养到林场、森林和城市园林,不仅有效防治了天牛的危害,而且环保无公害,达到了生物防治的效果。
近年来,国内外对花绒寄甲的研究从最初的基础研究逐渐延伸到各个方面,包括应用研究、防治效果研究和分子生物学研究等。在对花绒寄甲应用的研究中发现,释放花绒寄甲成虫和卵在对危害杨树和白蜡的云斑天牛、危害国槐的锈色粒肩天牛、危害垂柳的光肩星天牛以及危害马尾松的松褐天牛的防治中均有应用[5-9]。且其防治效果和经济效益也很明显,其中释放花绒寄甲卵和成虫在平均株虫口校正减退率和平均被害株校正减退率中都有明显的提高。同时释放卵和成虫的防治效果最好,但是从节约成本方面考虑,释放花绒寄甲卵块更为经济有效[5-6]。在对花绒寄甲分子生物学方面的研究中,本实验室从其长寿机制的角度出发,研究了花绒寄甲P450基因、转录组以及肠道微生物[10-11,18]。同时,在花绒寄甲的防治应用中,分别对花绒寄甲寄生光肩星天牛和松褐天牛进而有效控制其危害进行了研究[12-13]。但是对释放花绒寄甲卵和成虫技术的研究却鲜有报道。
1 释放前的准备工作
1.1 天牛寄主林的危害调查
花绒坚甲幼虫主要寄生于天牛的大幼虫和蛹中,成虫以取食树木死组织、天牛排泄物、及虫道内其他昆虫的尸体为生[14]。因此,在释放过程中,应事先对林木的受害情况和林地性质进行初步调查。如检查样地内不同树种小枝上成虫啃食痕的数量,并采集有取食痕迹的枝条,室内用游标卡尺测量枝条直径,统计分析成虫补充营养枝条直径分布。统计样地内虫害树种类和数量,计算不同树种的受害率。统计树干阳面和阴面上的产卵刻槽、排粪孔和羽化孔数量,测量标准株的胸径、产卵刻槽和羽化孔距地面的垂直高度,分析产卵刻槽及羽化孔高度与胸径的关系[23-24]。
1.2 花绒寄甲卵卡盒的制作
将实验室饲养繁育花绒寄甲卵剪成1cm×1 cm的卵卡,保证每个卵卡上含有约30~80粒卵(图1)。在卵卡无卵的一侧粘上少量胶水,用镊子小心放入预先折好的卵卡盒中,将卵卡粘在靠近开口的褶皱处并轻压一下,注意不要用力过大以防破坏虫卵(图2)。花绒寄甲卵在5℃的低温条件下保存49d后仍不影响其正常孵化,但在19℃条件下的孵化率最高[12]。实验室中花绒寄甲卵卡保存在4℃恒温箱中,需要时取出装盒。在运输和暂时储存的过程中,将卵卡盒松散装在塑料袋或盒子中,保持空气通畅并控制温度在10℃左右,以防止因为温度过高、运输时间较长,幼虫在未达到释放地点前孵出后爬行逃逸。
图1 花绒寄甲卵卡
图2 花绒寄甲卵卡盒
1.3 成虫释放盒制作与包装
花绒寄甲成虫释放时选择西北农林科技大学林学院森林有害生物控制实验室自制的释放盒,整个包装过程如图3所示。盒体4cm×2.5cm×4cm,两侧分别用订书针固定,上盖延伸为4.5 cm,嵌扣在盒子背面延伸的片状凸起处。花绒寄甲成虫装盒时,先在释放盒内用小药匙放入约2~3g人工饲料,然后选择4~5头成虫放入盒中,盖好盒盖后压紧盖子的边缘防止虫子逃逸。每54个释放盒装成小箱,并用胶带封口。再将6个小箱装成一个大箱,胶带封口后每4大箱用打包机打包成捆。经过层层包装,能保证花绒寄甲成虫在长距离运输中的质量和数量。
图3 花绒寄甲成虫包装过程
2 释放技术
2.1 释放点的选择
在室内,花绒寄甲幼虫最远寄生半径约为1.5 m,而寄生半径为0.5m时的寄生率、花绒寄甲化蛹数、花绒寄甲羽化数显著提高;在野外,释放花绒寄甲卵卡和成虫后,平均寄生半径分别为3.9和6.4m[15]。花绒寄甲在寄生天牛幼虫时 ,一般是将卵产于天牛幼虫虫道外附近的树皮裂缝中,由孵化后的1龄幼虫爬行寻找寄主并寄生[16]。花绒寄甲成虫从展翅到起飞的时间不足1s,且1次性飞行的距离大于14m[17]。因此,在释放花绒寄甲卵和成虫的过程中,一般应选择有新鲜天牛虫粪孔的植株释放[7]。
2.2 释放方法
在林间或行道树释放花绒寄甲卵和成虫时,应选择具有新鲜虫粪的排粪孔的立木释放,直接用图钉将成虫释放盒和卵卡固定于树干背光处。在释放成虫时,先打开释放盒盖(以便花绒寄甲成虫能够自由爬出),将释放盒钉在距离地面约2.5 m树干背阴处(图4)。
图4 花绒寄甲成虫释放
在释放卵卡时,如果被害立木的天牛虫孔在树干高度的3m以下,应将卵卡固定在虫粪孔下方的背阴处,避免阳光直射、暴晒;卵卡的开口向上,以使初孵的幼虫可以迅速准确地到达寄主的虫道内[5];如果被害立木的天牛虫孔高度高于3 m,卵卡则应固定于距离地面2.5~3.0m的树干背阴处。固定卵卡的树干处,应无蚂蚁等其他捕食昆虫爬行,天牛虫粪及树液的直接浸蚀(图5)。
图5 花绒寄甲卵卡释放
2.3 释放次数和释放量
花绒寄甲卵和成虫的释放次数和释放量应根据害虫寄主天牛种类不同而异,同时视害虫的虫口密度、自然寄生率的高低、虫体生活力的高低和释放期间的气候变化等情况具体而定。据调查,在野外花绒寄甲越冬时常以3~5头聚集一起,最多近10头。因此,在利用花绒坚甲控制、人工释放时,不应单头分散释放,应模仿自然种群的群居习性释放整个卵块、或3~5头成虫为一组释放[14]。
多年的释放表明,若被害林株均天牛幼虫数在2头以下,释放时间选择恰当时释放1次即可,即每公顷投放成虫释放盒或卵卡200~250个;若被害林株均天牛幼虫密度较大,则应连续释放2 a、每年释放1次。当每被害木具有天牛幼虫数量3~8头时,花绒寄甲卵以每被害木释放40粒(卵卡1个)、成虫5头的防治效果最好;如果被害木天牛幼虫数大于8头时,则应释放卵卡2个、成虫8~10头[8,13]。张彦龙等(2014)认为林间成虫释放比例为0.547 5∶1(释放量∶侵入孔数),伐倒死树释放花绒寄甲卵数量与侵入孔数量比例为16∶1时,防治松褐天牛的效果最佳[19]。
2.4 释放时间
由于花绒寄甲成虫多在傍晚和晚上活动,白天在隐蔽处停息,傍晚和晚上释放后,成虫比较活跃,能迅速爬行或飞行寻找寄主产卵寄生[5,17];释放花绒寄甲成虫时,尽量选择傍晚日落时分进行,如果在上午或下午释放,由于其不活动易遭受捕食性天敌的伤害而影响防治效果。花绒寄甲卵的释放也应避免暴晒的时段,以防卵失水而无法正常孵化。同时,在释放花绒寄甲成虫和卵的过程中,应注意天气情况,尽量选择无降雨的时段进行,防止雨水将释放盒和卵卡浸湿,影响孵化和释放效果。
不同地区天牛种类不同释放时间也存在差异,在陕西和湖南湖北等地,释放花绒寄甲成虫控制光肩星天牛、云斑天牛、桑天牛、松褐天牛、锈色粒肩天牛等时,最佳释放时间约为5月初期至7月初期;在安徽等南方控制松褐天牛、星天牛等时,3月下旬或9月中旬释放花绒寄甲成虫,当年或翌年6月中旬检查其寄生效果。释放花绒寄甲卵卡时,北方光肩星天牛、云斑天牛等天牛发生区在3月下旬至6月中旬进行,南方天牛发生区的释放期可延长至8月[3,5,12,15]。
2.5 释放后的控制效果
人工繁育的花绒寄甲成虫和卵在野外释放后,其后代自次年至第8年均可持续控制天牛的危害[8,15]。牛艳玲等(2012)在释放花绒寄甲卵和成虫防治光肩星天牛危害中发现,受害株率从2005年的90%~100%下降到了2012年的14%~37.5%,而未释放的对照林被害率仍在100%。利用花绒寄甲卵和成虫防治杨树云斑天牛的研究中,次年林间的被害株校正减退率分别为74.33%和75.65%[5]。在同时释放花绒寄甲卵和成虫防治锈色粒肩天牛中,株虫口减退率为82.64%;而分别释放防治松褐天牛的危害中,平均被害株校正减退率均高达60%以上[7,9]。
3 应用展望
我国天牛种类多、危害的林木和分布地域广,开发和利用有效、经济且环保的防治方法是实现持续控制天牛危害的优选途径。近年来,花绒寄甲在多种天牛的防治中已被证实是十分有效的天敌。吉林省林业厅在对栗山天牛的防治中,2007年上半年向受害的天然柞树林中投放3万花绒寄甲卵卡,防治效果达到86.7%[20]。同时,研究表明在洞庭湖平原和江汉平原地区的杨树黄河三角洲地区的白蜡以及太行山区的核桃上使用花绒寄甲效果明显,其控制效果优于线虫制剂和川硬皮肿腿蜂,接近于树干注药和虫道插毒签[5-6]。除此以外,利用花绒寄甲对松墨天牛[21],锈色粒肩天牛[7],光肩星天牛[14],三清山栎旋木柄天牛和云斑天牛[22]均取得了良好防治效果。应用人工繁殖的花绒寄甲卵和成虫,释放于天牛受害林区,不只是降低了天牛的危害、获得了优良的防治效果,同时也能保护释放林区环境的生态健康。
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