不同温度下巴氏新小绥螨对西花蓟马初孵若虫的捕食功能

尚素琴,　刘　平,　张新虎

(甘肃农业大学草业学院昆虫学系,草业生态系统教育部重点实验室, 兰州　730070)



不同温度下巴氏新小绥螨对西花蓟马初孵若虫的捕食功能

尚素琴,刘平,张新虎*

(甘肃农业大学草业学院昆虫学系,草业生态系统教育部重点实验室, 兰州730070)

为明确巴氏新小绥螨[Neoseiulus barkeri (Hughes)]对西花蓟马[Frankliniella occidentalis (Pergande)]初孵若虫的捕食效应,在相对湿度RH85%±5%,5个温度梯度16、20、24、28、32℃,光照L∥D=16h∥8h条件下选取西花蓟马的初孵若虫进行捕食功能反应。结果表明:巴氏新小绥螨对西花蓟马初孵若虫的捕食功能反应属于HollingⅡ型方程。在16～28℃温度范围内,巴氏新小绥螨对西花蓟马初孵若虫的攻击系数、捕食能力、最大日捕食量均随温度升高而增加,处理时间则缩短,28℃时日捕食量最高达14.471 8头,处理时间最短为0.069 1d。温度达到32℃时,捕食量下降。当西花蓟马初孵若虫的种群密度一定时,巴氏新小绥螨的平均捕食量随其自身密度的增加而降低。说明猎物密度固定时巴氏新小绥螨存在明显的相互干扰作用。

巴氏新小绥螨;西花蓟马;捕食功能;干扰作用

西花蓟马[Frankliniella occidentalis (Pergande)]是一种世界性害虫,寄主范围广泛,可为害植物的茎、叶、花、果等,最终使植株枯萎,同时还传播包括番茄斑萎病毒在内的多种植物病毒,给农业生产造成严重经济损失[12]。该虫原产于北美,现已扩散到世界近70个国家并取代其本地优势种群[3]。我国于2003年在北京昌平首次发现[4]。近几年,西花蓟马在北方设施栽培作物上严重发生,呈上升趋势。由于其世代短,繁殖速度快,适应性强,寄主范围广,对农药易产生抗药性等特点[57],已经成为农业生产中最难防治的害虫之一,同时单一化防造成的副作用也日益凸显而难以克服。

巴氏新小绥螨[Neoseiulus barkeri (Hughes)],隶属于蛛形纲(Arachnida)蜱螨亚纲(Acari)寄螨目(Parasitiformes)植绥螨科(Phytoseiidae),是捕食性天敌之一[8]。因其发育历期短,自然死亡率低,产卵率高,扩散力强,多食性等优点,成为理想的生物防治天敌捕食螨[9]。

目前,西花蓟马的为害在甘肃设施农业中处于上升趋势。为了有效控制西花蓟马的为害,本文研究了巴氏新小绥螨对西花蓟马的捕食作用,旨在明确其对西花蓟马的控制作用,对避免单一使用化学农药防治,缓解由此产生的副作用,并为以后西花蓟马防控提供参考。

1　材料与方法

1.1供试虫源

巴氏新小绥螨由中国农业科学院植物保护研究所捕食螨研究组提供,置于(24±1)℃、(75±5)%RH智能型人工气候箱内用椭圆食粉螨饲养。西花蓟马成虫采自兰州市红古区农业科技示范园温室大棚内茄子上,采回后除直接用于试验外其余用离体茄子叶片继续培养,挑取大量卵置于(24±1)℃、(75±5)%RH智能型人工气候箱内饲养,获得2d内的初孵若虫。

供试巴氏新小绥螨选用气候箱内培养的个体大小一致、日龄一致、健康活泼的雌成螨, 试验前饥饿24h。西花蓟马为孵化2d内的初孵若虫。

1.2试验方法

1.2.1捕食功能反应

将直径7cm的小培养皿倒扣在直径9cm的培养皿里,在小培养皿上铺直径7cm的滤纸,滤纸上放置大小适当的豇豆叶片。用脱脂棉捻成棉棒浸湿,将叶片围住并裹住叶柄,以防叶片脱水干枯,同时可防巴氏新小绥螨与西花蓟马逃逸,最后在大培养皿中加满水。

温度设置16、20、24、28和32℃ 5个处理,相对湿度RH85%±5%,光照L∥D=16h∥8h。西花蓟马的初孵若虫分别设3、6、9、12、15、18 头共6个密度梯度处理,3次重复。每个处理接入1头巴氏新小绥螨雌成螨(经24h饥饿处理),24h后观察并记录巴氏新小绥螨的捕食情况。试验数据用Holling圆盘方程Na=aTN/(1+aThN)拟合,式中N为猎物的初始密度,Na为猎物被捕食数量,a为瞬间攻击系数,T为捕食者发现猎物的时间,本试验中T为1d,Th为处理时间。研究表明用a/Th来评价天敌的作用,比用a或Th值更为准确,本文中用a/Th值来评价巴氏新小绥螨的捕食能力。

1.2.2干扰反应

每培养皿中放入40头西花蓟马初孵若虫,再按1、3、5、7、9 头的密度接入巴氏新小绥螨雌成螨,并设置16、20、24、28和32℃共5个温度处理,在相对湿度RH85%±5%,光照L∥D=16h∥8h条件下,24h后记录西花蓟马初孵若虫的数量,比较其结果。每处理设3次重复。

1.3数据分析方法

1.3.1捕食功能反应

试验数据用Holling圆盘方程Na=aTN/(1+aThN)拟合[10],用Excel2007处理,采用Duncan氏新复极差法分析差异显著性。

1.3.2捕食者个体间的干扰反应

试验数据用Watt的干扰与竞争模型模拟,即:A=aX-b。式中X为巴氏新小绥螨密度,A为被捕食的西花蓟马数量,a为在无竞争情况下的攻击率,b为种内竞争参数。

数据分析同上。

2　结果与分析

2.1巴氏新小绥螨对西花蓟马初孵若虫的捕食功能反应

不同温度下,巴氏新小绥螨雌成螨对不同密度西花蓟马初孵若虫的日均捕食量见表1。结果表明,在16～32℃温度范围内,当蓟马密度为3头/皿时,各温度下捕食量差异不显著,当蓟马密度分别为6、9、15、18头/皿时,捕食量随温度上升而明显增加。而在相同温度下,捕食量随猎物密度的增加而明显增加。说明在一定的温度和猎物密度范围内,提高温度和蓟马数量能够增加巴氏新小绥螨对西花蓟马的捕食能力。

表1 不同温度下巴氏新小绥螨雌成螨对不同密度西花蓟马初孵若虫的日均捕食量1)

1) 表中数据为平均值±标准误;同列数据后不同小写字母表示在0.05水平上差异显著;同行数据后不同大写字母表示在0.05水平上差异显著(Duncan氏新复极差法)。

Dataaremean±SE;datainthesamecolumnfollowedbydifferentlowercaselettersaresignificantlydifferentat0.05level;datawithdifferentcapitallettersinthesamerowaresignificantlydifferentat0.05level.

巴氏新小绥螨雌成螨在不同温度条件下对西花蓟马初孵若虫的捕食功能反应均属于HollingⅡ型。20～28℃温度范围内捕食效率随温度升高而增高,28℃时的捕食效率最高,32℃时又开始下降。用Holling圆盘方程Na=aTN/(1+aThN)拟合功能反应如表2所示。

表2　巴氏新小绥螨捕食西花蓟马初孵若虫的捕食功能反应模型及其参数1)

1) * P ≤0.05,**P≤0.01(Duncan氏新复极差法)。下同。

*P ≤0.05,**P≤0.01(Duncan’smultiplerangetest).Thesamebelow.

2.2巴氏新小绥螨雌成螨自身密度的干扰反应

在16、20、24、28和32℃条件下,巴氏新小绥螨雌成螨对自身密度的干扰反应结果见表3。从表中可知:在16～28℃范围内,当温度逐渐升高,巴氏新小绥螨对西花蓟马初孵若虫的攻击概率逐渐变大,种内竞争参数也随之逐渐变大;当温度达到32℃时攻击概率和种内竞争参数开始变小。在各试验温度下,当西花蓟马初孵若虫密度相同时巴氏新小绥螨的平均捕食量随其自身密度的增加而逐渐减少,说明巴氏新小绥螨之间存在种内竞争和相互干扰的作用。

3　讨论

本试验选用西花蓟马初孵若虫进行捕食功能反应。这是因为捕食螨对西花蓟马的低龄若虫有较高的捕食效率,而对高龄若虫和成虫效率较低[1112]。选择性试验也表明捕食螨对西花蓟马低龄若虫嗜食,对高龄若虫和成虫非嗜食[1314]。在试验中可以观察到西花蓟马高龄若虫个体大,抵抗力强,可用腹部甩开捕食螨,而且还会分泌黏丝粘住捕食螨,造成捕食螨需花费时间清理黏丝,从而影响了对西花蓟马的捕食效率[15]。

本试验研究表明巴氏新小绥螨对西花蓟马初孵若虫具有较高的捕食效能,但温度对巴氏新小绥螨的捕食作用影响同样明显,捕食功能反应符合HollingⅡ型方程。在16～28℃范围内,随着温度逐渐升高,用于评价捕食者捕食能力的a/Th值逐渐增大,在28℃时达到最大值,当温度达到32℃时捕食能力开始下降,表明巴氏新小绥螨在28℃时具有较高的捕食效能。本研究结果与Shipp&Whitfield[11]、郅军锐等[12]利用黄瓜新小绥螨(旧称胡瓜钝绥螨)进行捕食功能反应,吴圣勇等[15]研究黄瓜新小绥螨和栗真绥螨对西方花蓟马初孵若虫的功能反应及黄建华等[16]报道的巴氏新小绥螨(旧称巴氏钝绥螨)对芦笋上烟蓟马的捕食效能结论基本一致。

干扰反应表明:在16～32℃时巴氏新小绥螨雌成螨对西花蓟马初孵若虫的捕食量与其自身密度的增加呈负相关,表明巴氏新小绥螨存在种内竞争,自身存在干扰反应。因此在室内用猎物饲养或田间释放时,还应注意选择合适的益害比,以发挥其正常的捕食能力。

可以看出,巴氏新小绥螨对西花蓟马的初孵若虫有明显的捕食作用,但在试验过程中也观察到当西花蓟马种群密度大时或者其种群中高龄若虫和成虫较多时,巴氏新小绥螨对西花蓟马的控制力将会降低。因此,用捕食螨防治西花蓟马最好的时机应在卵孵化后不久的低龄若虫期。建议在西花蓟马成虫刚发生时释放,可以取得理想的防治效果。

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(责任编辑：田喆)

PredatoryfunctionalresponseofNeoseiulus barkerionnewlyhatchednymphsofFrankliniella occidentalis

ShangSuqin,LiuPing,ZhangXinhu

(DepartmentofEntomology,CollegeofGrasslandScience,GansuAgriculturalUniversity,KeyLaboratoryofGrasslandEcosystem,EducationMinistry,Lanzhou730070,China)

InordertodeterminethefunctionalresponseofNeoseiulus barkeri (Hughes)onthe1stinstarnymphsofFrankliniella occidentalisPergande,thepredationwasexaminedatfiveconstanttemperatures(16,20,24,28and32℃)underthelaboratoryconditions(RH85%±5%andphotoperiodL∥D=16h∥8h).TheresultsshowedthatthepredatoryfunctionalresponsefittedHollingtypeⅡmodel.Attherangeof1628℃,theattackindex(a),thea/Thvalueandthemaximumpredatorycapacity(1/Th)ofN.barkeriincreasedwiththetemperature,andtheaveragetreatmenttimedecreased.Themaximumpredatorycapacitywas14.471 8individualsperday,whiletheminimumhandlingtimewas0.069 1dayat28℃.Themaximumdailypredatorycapacityreducedwhenthetemperaturewasabove32℃.Theaveragedailypredatorycapacitydecreasedwiththeincreaseofpredatordensitywhenpreydensitywasfixed,whichindicatedthatpredatorcompetitionandinterferencewereobviousaspreydensitywasfixed.

Neoseiulus barkeri;Frankliniella occidentalis;predatoryfunctionalresponse;interference

20150312

20150707

公益性行业(农业)科研专项(200903032)；甘肃省农牧厅生物技术专项(201103020)

E-mail:hdzxh@gsau.edu.cn

S433.89

ADOI：10.3969/j.issn.05291542.2016.03.024