绿僵菌对油茶象幼虫林间控制效果
2015-09-16何学友蔡守平詹祖仁曾丽琼韩国勇林延生
何学友,蔡守平,詹祖仁,曾丽琼,韩国勇,林延生
(1.福建省林业科学研究院、国家林业局南方山地用材林培育重点实验室,福建 福州 350012;2.尤溪县林业局,福建 尤溪 365100; 3.福州植物园,福建 福州 350012)
绿僵菌对油茶象幼虫林间控制效果
何学友1,蔡守平1,詹祖仁2,曾丽琼1,韩国勇3,林延生1
(1.福建省林业科学研究院、国家林业局南方山地用材林培育重点实验室,福建 福州 350012;2.尤溪县林业局,福建 尤溪 365100; 3.福州植物园,福建 福州 350012)
利用2个对油茶象(CurculiochinensisChevrolat)幼虫具有高致病力的金龟子绿僵菌FJMa201101和FJMa201205菌株培养的菌剂,采用林间地表喷菌的方式(引入试虫后第5天喷菌、喷菌后当天引入试虫、喷菌后第5天引入试虫、喷菌后第15天引入试虫4个处理方式)对其进行防治试验。结果表明,喷菌后油茶象幼虫校正死亡率随着时间的推移逐渐升高;施菌后30 d油茶象幼虫校正死亡率为34%~56%,喷菌后引入试虫的防治效果好于引入试虫后再喷菌的处理,FJMa201101菌株处理的油茶象幼虫死亡率比FJMa201205略高;喷菌后180 d,油茶象幼虫校正死亡率均超过70%,不同处理间的差异不显著;喷菌后300 d,油茶象幼虫校正死亡率均超过了80%,但不同处理间差异不显著,且2个菌株处理的幼虫校正死亡率也没有显著差异。说明绿僵菌对油茶象幼虫具有持续控制的效能。
油茶象;绿僵菌;林间试验;校正死亡率
油茶泛指山茶属(CamelliaL.)中种子含油率较高、有栽培经济价值的一类植物的总称,是我国特有的木本食用油料树种[1-2],目前主栽培的是普通油茶(C.oleifera),其次为小果油茶(C.meiocarpa)。近年来,随着国家相关部门对粮油安全生产的重视,油茶市场前景看好,其产业进入快速、稳步发展时期。至2013年我国油茶总面积已达383万hm2,油茶产业产值由2008年的110亿元增加到390亿元[3]。
前人研究表明,经营管理粗放的油茶林落花落果率常达70%~80%,其中约1/3是由病虫害引起的[2,4]。油茶象(CurculiochinensisChevrolat)又名茶籽象甲、油茶中华实象,为象甲科象甲属,是危害油茶果实最为严重的一种害虫[5-8],系目前油茶害虫种类中唯一的全国林业危险性有害生物[9],该虫在我国大多数油茶产区都有分布,主要以幼虫危害油茶果实,引起果实大量脱落或将种仁取食殆尽[2,5],极大地影响油茶的产量和品质。探寻防治油茶象安全、无公害的途径是油茶产业发展迫切需要解决的问题。金龟子绿僵菌(Metarhiziumanisopliae)是研究和应用最广的虫生真菌之一,因其能在土壤中长期宿存[10],使其成为防治地下害虫较为有效的真菌杀虫剂,尤其对蛴螬、桃小食心虫等在土壤中生活周期长的地下害虫防治中得到了较为广泛的应用[10-14]。针对油茶象老熟幼虫从油茶果中钻出掉落入土壤,滞育1 a以上才化蛹羽化为成虫出土的特性,防治土壤中油茶象幼虫相较于其他生活史阶段的更为容易。因此,本研究在前期筛选出对油茶象幼虫具有高致病的2株金龟子绿僵菌菌株的基础上[15],开展了绿僵菌对油茶象幼虫林间控制效果的初步研究,旨在为大面积推广应用提供参考。
1 材料与方法
1.1 试虫来源
于2014年11月油茶果采收期,分别在福建省的福州北峰、古田黄田国有林场和尤溪县农家油茶果晒场,收集从新鲜油茶果中钻出的油茶象老熟幼虫,并置于事先装有经高温蒸汽灭菌土壤的养虫盒中,带回实验室备用。
1.2 供试菌株及菌剂制备
供试菌株为具有高致病力的金龟子绿僵菌优良菌株:FJMa201101和FJMa201205[15],经SDY培养基液体发酵后,接入以麦麸、米粉、谷壳(按体积比1∶1∶3配比并混合均匀后,按每500 g固体培养基加入400 mL水的比例加水后进行高温蒸汽灭菌)为主要成分的固体培养基中,经固体发酵培养产孢、干燥后,用振动筛将固体培养物中的绿僵菌孢子分离出来,供防治试验用。绿僵菌粉孢子含量为400亿孢子·g-1。
1.3 林间防治试验方法
试验处理:设置①引入试虫后第5天喷菌、②喷菌后当天引入试虫、③喷菌后第5天引入试虫、④喷菌后第15天引入试虫等4个处理方式(2个菌株共8个处理),每个处理设置9个样方(9个重复);另在相邻油茶林地选取面积667 m2样地,以喷灭过菌的0.03%吐温-80溶液为对照,对照区域中设置9个样方。
样地设置:2014年11月上旬,在福州北峰国有林场前洋工区油茶林中选取试验样地面积667 m2,在林冠层下挖20 cm×20 cm×20 cm(长×宽×深)的小坑,铺垫细密尼龙网,然后将原土打碎后回填耙平,即成一个样方,表面喷水让其恢复自然状态5 d后开始试验,各样方随机排列。
喷菌方式:将FJMa201101和FJMa201205菌株生产的孢子粉,用灭菌的0.03%吐温-80溶液配制成108孢子·mL-1的孢子悬浮液,共配置50 L,稀释2倍后,用机动喷雾器对样地土表进行均匀喷菌液,喷至表土略湿润为准。
引入试虫:选取30头健康油茶象幼虫小心放在每个样方的土表,让其自然钻入土壤中,1 h内不能钻入的则替换试虫,模拟油茶象幼虫自油茶果实中爬出自然掉落林间并钻入土壤中滞育的过程。
1.4 数据处理
试验数据在DPS数据处理系统平台上进行统计分析,多重比较采用Duncan′s新复极差法。
2 结果与分析
2.1 处理30 d后绿僵菌对林间土壤中油茶象幼虫的控制效果
林间土表喷菌后30 d,不同时期引入试虫时绿僵菌对油茶象幼虫的控制效果见表1。从表1可以看出,FJMa201101菌株处理的油茶象幼虫死亡率比FJMa201205略高,同时先喷菌再引入试虫处理的控制效果明显好于引入试虫后再喷菌的处理。引入试虫后5 d喷菌,FJMa201101、FJMa201205菌株处理的油茶象幼虫校正死亡率分别为(41.1±4.8)%、(34.1±2.7)%,均显著低于先喷菌再引入试虫的处理,这可能与喷菌后引入试虫比先引入试虫入土再喷菌而接触绿僵菌的机率更高,感染致病死亡时间更快有关,而且随着喷菌后引入幼虫时间的推迟而死亡率逐渐降低。
表1 不同处理后30 d林间土壤中油茶象幼虫的死亡率 %
2.2 处理180 d后绿僵菌对林间土壤中油茶象幼虫的控制效果
喷菌后180 d,不同处理绿僵菌对油茶象幼虫的控制效果见表2。从表2可以看出,随着时间的延长,不同处理下油茶象幼虫的死亡率比处理30 d时显著提高,除喷施FJMa201205菌液15 d后引入试虫的校正死亡率为68.7%外,其余处理的油茶象幼虫校正死亡率均超过70%,但不同处理间的效果差异不显著,且无明显的规律。
表2 不同处理后180 d林间土壤中油茶象幼虫的死亡率 %
2.3 处理300 d后绿僵菌对林间土壤中油茶象幼虫的控制效果
喷菌后300 d,不同处理油茶象幼虫死亡情况见表3。从表1~表3可以看出,随着时间的推移,油茶象幼虫的死亡率逐渐提高,表明绿僵菌对油茶象的持续控制效果逐渐显现,无论何种处理或是何时引入试虫,油茶象幼虫校正死亡率均超过80%,但不同处理间的差异不显著,且2个菌株对幼虫的校正死亡率间也没有显著差异。可见,在林间喷施绿僵菌菌液后,对油茶象幼虫具有长期持续控制的效果。
表3 不同处理后300 d林间土壤中油茶象幼虫的死亡率 %
2.4 绿僵菌对油茶象幼虫的感染情况
试验过程中在不同时期进行防治效果检查,喷菌后30 d时,发现油茶象幼虫僵虫的概率较大,僵虫率达30%~45%,而对照组未发现僵虫。但到喷菌后180 d或300 d检查时发现,僵虫的概率小于7%,可能是由于试验跨2个年度,周期较长,2015年春、夏季雨水较多,有时甚至暴雨积水直接浸泡土壤,土壤长期保持较高的湿度,使得已经感染的幼虫僵虫可能被破坏或被其他微生物分解,从而较难发现僵虫,但这反而会促进土壤中绿僵菌孢子的进一步定殖扩散,总体上有利于绿僵菌对土壤害虫的感染[16],这也是绿僵菌能够在土壤中长期宿存的一个重要因素。
3 结论与讨论
本研究利用筛选出的2个对油茶象幼虫具有高致病力的绿僵菌菌株培养的菌剂进行林间防治试验,结果表明,林间喷施绿僵菌后,油茶象幼虫死亡率随着时间的推移效果逐渐提高,其中喷菌后30 d,不同处理的油茶象幼虫校正死亡率达34%~56%,喷菌后引入试虫的感染效果比引入试虫后再喷菌的处理好。喷菌后180 d,平均校正死亡率超过70%;至喷菌后300 d,平均校正死亡率超过80%。但各处理间差异不显著。可见绿僵菌对油茶象幼虫具有显著的控制效果,这对生产上利用绿僵菌防治油茶象幼虫具有现实的指导意义。
通过模拟油茶象幼虫自然钻入土壤的过程,在其之前和之后喷菌开展防治试验,以死亡率为指标评价其防治效果。喷菌后30 d检查效果时,发现喷菌后引入试虫的感染效果比喷菌前引入试虫的处理效果好,这可能是由于引入试虫后进行地表喷菌,其孢子多数分布在表土层,试虫与绿僵菌孢子的接触机率相对较小;而地表喷菌后再引入试虫,幼虫在自然钻入土壤过程中接触到表土层内绿僵菌孢子的机率更高。但喷菌后180 d、300 d的油茶象幼虫死亡率情况看,不同处理间的校正死亡率差异不显著,并随着时间延长,校正死亡率逐渐提高。这可能是随着时间的推移,更多绿僵菌孢子会随着雨水渗入更深层土壤从而接触虫体,或者前期感染的僵虫孢子在土壤中成功定殖且逐渐扩散,从而起到了对幼虫的持续感染作用。
许多研究表明,绿僵菌在土壤中宿存期较长[10-11,13,16],对降低局部害虫虫口密度、控制土栖害虫的潜力很大[16]。有学者指出,评价虫生真菌的作用,不应以衡量化学农药对靶标害虫的直接影响来简单衡量,其价值更在于其持效性[17],Samueles等[18]研究表明利用绿僵菌防治蛴螬时,菌后200 d仍有足够的带菌量将蛴螬控制在较低水平,樊美珍等[11,16]研究绿僵菌对桃小食心虫的控制潜力时也发现,尽管绿僵菌的分生孢子在土壤中随着时间大幅下降,但直至接种后131 d仍有90%以上的死亡率。绿僵菌在土壤中的这种宿存能力不仅延长了它的存活期,也保持了其较强的对靶标害虫的致病力。油茶象虽然是蛀果害虫,但其老熟幼虫出果后在土壤中滞育时间长达1 a以上直至第3年化蛹羽化出成虫[5,15],能在羽化前控制其林间虫口密度,对减轻油茶象的危害有重要作用。
本试验结果表明,绿僵菌对油茶象幼虫具有持续控制的效能。生产上最好掌握在老熟幼虫钻出果实掉落林下自然入土的高峰期之前进行喷撒绿僵菌防治,或结合油茶林垦复等措施适时施菌,可望取得良好的控制效果。由于油茶是异花虫媒授粉树种,自花和风媒授粉坐果率很低,仅为0%~3%[2]。因此,不论何时施菌,一定要避开油茶花期,以免影响传粉昆虫。关于林间最佳施菌时期的确定,菌液或菌粉等不同用菌方式的控制效果仍有待进一步深入研究。
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Study on Sustainable Control ofCurculiochinensisLarvae byMetarhiziumanisopliaein Field
HE Xue-you1,CAI Shou-ping1,ZHAN Zu-ren2,ZENG Li-qiong1,HAN Guo-yong3,LIN Yan-sheng1
(1.FujianAcademyofForestry,TheKeyLaboratoryofTimberForestBreedingandCultivationforMountainousAreasinSouthern,Fuzhou350012,Fujian,China; 2.YouxiForestryBureau,Youxi365100,Fujian,China; 3.FuzhouBotanicalGarden,Fuzhou350012,Fujian,China)
In this paper,formulation of two screenedMetarhiziumanisopliaestrains with high virulence againstCurculiochinensis,was used as control agent in the field for testing control effect using four methods.The results showed that,afterM.anisopliaesuspension was sprayed on the soil,the adjusted mortality ofC.chinensislarvae in the soil were increased with time.The adjusted mortality ofC.chinensislarvae 30 days after the suspension sprayed were 34%~56% for different treatment,the control effect of the treatment that larvae were introduced to soil after spraying conidia suspension were significantly higher than the treatment that larvae were introduced before spraying.The adjusted mortality of different treatments 180 days after the suspension sprayed were over 70%,and there were no significant different between different treatment.The adjusted mortality of different treatments 300 days after the suspension sprayed were over 80%,and there were no significant different between different treatments.And there were no significant difference between the two superior strains.The results of field test showed thatM.anisopliaehas the potential of sustainable control ofC.chinensislarvae in the soil.
Curculiochinensis;Metarhiziumanisopliae;field test;adjusted mortality
2015-09-22;
2015-11-16
福建省自然基金项目(金龟子绿僵菌对油茶象幼虫致病力的研究,2013J01094);福建省省属公益类科研院所基本科研专项(2014R1011-2、闽林研[2013]38号)
何学友(1963—),男,四川大竹人,福建省林业科学研究院教授级高级工程师,从事森林病虫害综合控制研究。E-mail:fjhexueyou@126.com。
10.13428/j.cnki.fjlk.2015.04.004
S763.306.4;S794.4
A
1002-7351(2015)04-0018-05