烟蚜茧蜂对麦田蚜虫的防治效果
2021-07-28李成军于思勤陈玉国李淑君
邱 睿,张 昭,李成军,于思勤,陈玉国,何 雷,李淑君*
1.河南省农业科学院烟草研究所 黄淮烟区烟草病虫害绿色防控重点实验室,河南省许昌市魏都区永昌大道与青梅路交叉口 461000 2.河南省植保植检站,郑州市金水区农业路27号 450002 3.中国烟草总公司河南省公司,郑州市金水区商务外环15号 450018
烟蚜茧蜂(Aphidius gifuensisAshmead)属膜翅目蚜茧蜂科,是分布广泛的世界性农业害虫烟蚜(Myzus persicaeSulzer)的优势寄生蜂。烟蚜茧蜂分布区域广泛、寄主种类多,除烟蚜外,还可寄生麦二叉蚜(Schizaphis graminumRondani)、麦长管蚜(Sitobion avenaeFabricius)和 棉 蚜(Aphis gossypiiGlover)等,是控制蚜虫种群数量的重要天敌[1]。麦二叉蚜、麦长管蚜等麦蚜是小麦生产中的主要害虫[2-4],麦蚜常年造成小麦减产10%以上,大发生年份超过30%。由于麦蚜具有极强的繁殖力和较短的生活周期,爆发频率较高,给防治工作带来了诸多困难[5]。生产上麦蚜主要以药剂防治为主[6-7],但过多依赖化学农药易造成蚜虫抗药性增强以及天敌数量减少、环境污染、生态失衡等问题[8]。随着绿色防控技术的发展,生物防治的核心是最大限度地保护、利用自然天敌来抑制害虫在田间的种群数量。烟蚜茧蜂(A.gifuensis)和燕麦蚜茧蜂(Aphidius avenaeHaliday)是河南省麦田蚜虫优势寄生性天敌昆虫[9-15]。早在20世纪80年代,法国就成功引入足柄瘤蚜茧蜂(Lysiphlebus testaceipesCresson)控制柑橘上的橘二叉蚜(Toxoptera aurantiiBoyer de Fonscolombe)和苹果黄蚜(Aphis citricolavanderGoot);美国从印度引进史密斯蚜茧蜂(Aphidius smithiSharma&Subba Rao),有效地控制了豆无网长管蚜(Acytthosiphon pisumHarris)的发生;引进的榆三叉蚜茧蜂(Trioxys pallidusHaliday)有效控制了核桃蚜(Kurisakia SinocaryaeZhang)的大面积发生[10-11]。近年来,我国通过人工繁育烟蚜茧蜂来防治烟蚜已取得显著成效[12-15]。Sun等[16]试验提出小麦和大麦可作为烟蚜茧蜂规模化繁育的寄主植物;张礼生等[17]发明了一种利用室内人工繁育的麦二叉蚜快速大量扩繁烟蚜茧蜂的方法;宋修超等[18]研究发现,以麦长管蚜为寄主更有利于烟蚜茧蜂的生存和繁殖。本课题组前期室内试验结果也表明,利用小麦和大麦饲养的麦二叉蚜可以实现烟蚜茧蜂的规模化繁育。
麦蚜是河南省麦田的长发性害虫。在麦田释放烟蚜茧蜂,可增加烟蚜茧蜂自然种群数量,小麦收获后烟蚜茧蜂转移到烟田,可增加对烟蚜的控制效果。我国对麦田蚜茧蜂的研究,主要集中于蚜茧蜂种类及发生规律等方面[9,19-21],而关于利用烟蚜茧蜂生物防控麦蚜和利用麦田自然发生麦蚜扩繁烟蚜茧蜂的相关研究则鲜见报道。因此在前期研究基础上,以生物防治麦蚜为目的,探讨了利用烟蚜茧蜂来控制麦蚜以及利用麦蚜自然繁育烟蚜茧蜂技术,旨在为提高麦蚜的生物防治水平、减少烟田烟蚜茧蜂释放次数和数量、提高对烟蚜的控制效果以及保护农田生态环境提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验田概况
试验于2017年和2018年的4月至6月在河南省许昌市襄城县全国小麦绿色高产高效创建示范基地、驻马店市遂平县优质小麦绿色增效生产技术示范基地和三门峡灵宝市小麦蚜虫生物防控技术示范基地进行。小麦品种为郑麦119,小麦种植农事操作按当地常规管理规范进行。
1.2 材料
烟蚜茧蜂由河南省农业科学院烟草研究所烟蚜茧蜂繁育中心提供。25%(质量分数)呲蚜酮可湿性粉剂购自江苏盐城双宁农化有限公司。试验区麦蚜包括麦长管蚜和麦二叉蚜,均为麦田自然发生。
1.3 方法
1.3.1 试验设计
试验设置4个处理和1个对照,每处理3.33 hm2。各处理间由100 m宽的棉花田隔离开,以防止烟蚜茧蜂发生混飞现象。
1.3.2 试验方法
(1)烟蚜茧蜂释放麦田。①释放时间:4月26日,天气晴朗无风,麦田蚜虫达到平均300头/百株。②释放数量:处理Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ分别释放30 000头/hm2、60 000头/hm2和90 000头/hm2。③释放方法:采取田字形布局,每处理设置9个放蜂点,各释放点间的纵横距离分别为55.6 m和37.5 m,将装有烟蚜茧蜂成蜂的容蜂瓶开口放置于放蜂点,待其自行飞入麦田。释放烟蚜茧蜂后至小麦收获期间不再施用任何化学杀虫剂。
(2)施用常规化学药品麦田(处理Ⅳ)。①施药时间:与烟蚜茧蜂释放同日。②施药方法:每公顷施用150 g 25%吡蚜酮可湿性粉剂(兑水750 kg),喷雾防治。
(3)空白对照(CK)麦田。不释放烟蚜茧蜂且不施用化学杀虫剂农药。
1.3.3 调查方法
调查田块采用对角线取样法,共取9个点,各释放点间的纵横距离分别为37 m和25 m,每点调查100株,共900株。从4月1日开始每5 d调查1次蚜虫发生密度,当蚜虫量平均达到300头/百株时开始释放烟蚜茧蜂,放蜂当日调查各处理和空白对照区的麦蚜和僵蚜数量。之后每5 d调查1次,连续调查20 d,并计算麦蚜虫口减退率和防治效果。
计算公式:
1.3.4 测产方法
理论测产:各处理随机选择9个点。每点测量11行小麦的总间距,并计算小麦行距;测定“一米双行”内小麦的穗数,计算单位面积穗数;每点取相邻20穗调查穗粒数;每点实收后随机取麦粒数500~1000粒称量,并计算千粒质量和理论产量。
实收计产:选择长势均匀的地段,每点收割1 m2,脱粒并去颖壳后称量,计算产量。然后结合理论产量、实收计产及大田长势综合考评,计算最终产量。计算公式:
1.4 数据处理
采用Excel 2007和SPSS 16.0软件进行试验数据的统计分析,采用Duncan’s新复极差法进行数据间差异的显著性检验。
2 结果与分析
2.1 不同处理麦田麦蚜发生情况的调查分析
从图1可以看出,调查初期至释放烟蚜茧蜂前(4月26日释放烟蚜茧蜂),试验各处理蚜虫数量处于增长趋势。释放烟蚜茧蜂后第5天(5月1日),空白对照和释放烟蚜茧蜂麦田的蚜虫数量继续保持上升趋势,而化学药剂处理麦田的蚜虫数量显著减少,说明利用天敌昆虫对麦蚜的防治效果在短期内低于化学药剂。释放烟蚜茧蜂后第10天(5月6日),释放烟蚜茧蜂麦田的蚜虫数量开始下降,化学药剂处理麦田的蚜虫数量开始逐渐升高。空白对照麦田蚜虫数量在释放烟蚜茧蜂20 d内持续增长,5月16日蚜虫量达403.0头/百株,较释放烟蚜茧蜂前增加280.6头/百株,释放烟蚜茧蜂麦田平均蚜虫量从放蜂前的341.3头/百株减少到173.8头/百株,其中以释放量90 000头/hm2的处理麦田蚜虫减少幅度最大,平均减少271.4头/百株,化学药剂处理麦田蚜虫量从施药5 d后开始增长,调查期内蚜虫量从37.9头/百株增长到169.1头/百株。
2.2 不同处理麦田僵蚜的调查分析
从各处理麦田僵蚜数量调查结果(表1)可知,释放烟蚜茧蜂麦田的僵蚜量高于未释放烟蚜茧蜂的麦田。释放烟蚜茧蜂5 d(5月1日)后,除化学药剂处理的麦田僵蚜数量较释放烟蚜茧蜂前基本无变化之外,其他处理僵蚜量均增加。释放烟蚜茧蜂15 d(5月11日)后,放蜂麦田僵蚜量显著增加,平均寄生率达到39.98%,比化学药剂处理和空白对照田块分别提高28.16和18.46百分点。释放烟蚜茧蜂20 d(5月16日)后,各处理的寄生率均增加,释放烟蚜茧蜂麦田蚜虫寄生率增加最多,释放量60 000头/hm2的麦田寄生率达到61.72%、释放量90 000头/hm2的麦田寄生率达到73.94%,化学药剂处理的麦田寄生率一直保持较低水平,主要是因为喷施化学药剂后,野生烟蚜茧蜂及其寄主蚜虫被化学药剂杀死,田内蚜虫及烟蚜茧蜂基数变小、数量增长较慢,导致僵蚜数量较少,寄生率降低。化学药剂处理麦田的其他天敌昆虫数量也减少,不足1头/m2,而空白对照和烟蚜茧蜂释放区的瓢虫、食蚜蝇等天敌昆虫数量均达到5头/m2以上。
表1 各处理麦田烟蚜茧蜂的寄生率比较①②Tab.1 Parasitism rates of Aphidius gifuensis in wheat fields under different treatments (%)
2.3 不同处理麦田的虫口减退率和防治效果分析
从表2中可以看出,喷施化学药剂后第5天,蚜虫数量锐减,虫口减退率达90.93%,防治效果达94.60%,而其他处理的麦田蚜虫数量在释放烟蚜茧蜂后继续增长,其中以空白对照增长幅度最大,虫口减退率为-68.14%。释放烟蚜茧蜂后第10天,烟蚜茧蜂控制麦蚜效果开始显现,平均防治效果达56.71%,化学药剂的防治效果开始下降,但依然高于烟芽茧蜂的防治效果。释放烟蚜茧蜂后第20天,空白对照麦田的蚜虫数量增长迅速,虫口减退率高达-229.25%,处理Ⅰ的防效低于其他释放烟蚜茧蜂的处理,防治效果为55.78%,处理Ⅱ和处理Ⅲ与处理Ⅳ的防治效果差异不显著,对麦蚜的控制作用基本接近,防治效果均在87%左右。从表中还可以看出,化学药剂对麦蚜的前期控制作用较为明显,而利用烟蚜茧蜂防治麦蚜的效果滞后,但其防治效果随着烟蚜茧蜂释放量的增加以及放蜂时间的推移而呈现上升趋势。
表2 各处理麦田虫口减退率和防治效果Tab.2 Aphid reduction rates and control efficiencies in wheat fields under different treatments (%)
2.4 不同处理麦田的产量分析
从测产结果(表3)来看,处理Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ释放烟蚜茧蜂田块与空白对照相比,小麦病粒数明显减少,千粒质量、穗数、穗粒数及产量均提高,其中千粒质量增加幅度最大,释放烟蚜茧蜂田块的增产幅度明显,其中处理Ⅲ增产幅度最大。处理Ⅰ比空白对照平均增产637.5 kg/hm2,增长11.9%;处理Ⅱ比空白对照平均增产703.5 kg/hm2,增长13.2%;处理Ⅲ比空白对照平均增产1 074.0 kg/hm2,增长20.1%,且与空白对照间差异达到显著水平;总体平均增产805.0 kg/hm2,增长15.1%。与空白对照相比,常规化学农药处理Ⅳ增产756.0 kg/hm2,增长14.2%,但与处理Ⅲ间差异不显著。
表3 各处理小麦产量指标的比较Tab.3 Wheat yields under different treatments
3 讨论
河南烟区常规室内烟蚜茧蜂繁育全过程时间在60~70 d[22]。本研究中发现,在小麦抽穗至扬花期,在麦蚜量平均达到300头/百株时释放烟蚜茧蜂,20 d后烟蚜茧蜂僵蚜获得率最高,达到5.3×106头/hm2。这主要是因为室内人工饲养烟蚜茧蜂和蚜虫易受光周期、温湿度等影响,导致种群退化,制约了后期的繁育规模[23],而麦田野生麦蚜环境适应能力强,种群数量增长快,烟蚜茧蜂种群得以复壮,寄生效率提高。
利用烟蚜茧蜂防治小麦蚜虫,前期的防治效果不太理想,与前人的研究结果基本一致[21],主要原因是利用烟蚜茧蜂防治蚜虫效果具有滞后性,而利用烟蚜茧蜂成功防治小麦蚜虫的关键就在于较好地把握麦蚜蚜虫基数、烟蚜茧蜂的释放量及释放时间。麦田蚜虫常规化学药剂防治标准为500头/百株[24],本试验中发现在麦田中麦蚜平均达到300头/百株时,释放量60 000头/hm2烟蚜茧蜂可有效控制蚜虫的为害,并有效降低蚜虫虫口基数,因此利用麦蚜作为烟蚜茧蜂自然繁育寄主,可扩大田间烟蚜茧蜂种群数量,增加自然界烟蚜茧蜂的数量。但有关利用麦田自然发生麦蚜扩繁烟蚜茧蜂在生产中应用的可行性,以及采用该方法大量繁育烟蚜茧蜂及其后代在单雌僵蚜量、羽化率和成蜂寿命等方面还有待进一步深入研究。
4 结论
①在麦田中麦蚜平均达到300头/百株时,烟蚜茧蜂释放量为90 000头/hm2,20 d后对麦蚜防治效果达到86%以上,与化学药剂防治效果相当。②释放烟蚜茧蜂麦田的自然天敌昆虫得到有效保护。③烟蚜茧蜂防治麦蚜增产效果显著,平均增产率达15.1%。在麦田释放烟蚜茧蜂,可有效控制麦蚜,同时增加烟蚜茧蜂的自然种群数量,有利于提高对烟蚜的控制效果。