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三种繁育条件花绒寄甲研究进展

2021-11-28沈子松吴淘生杨振德

绿色科技 2021年13期
关键词:黄粉虫天牛大麦

徐 蕾,沈子松,吴淘生,罗 强,杨振德,3

(1.广西大学 林学院,广西 南宁 530004; 2.巴马瑶族自治县自然资源局核桃产业发展中心,广西 巴马 547500;3.广西森林生态与保育重点实验室,广西 南宁 530004)

1 引言

天牛是鞘翅目(Coleoptera)天牛科(Cerambycidae)昆虫的总称。成虫体狭长筒状,触角一般超过体长的1/2;幼虫乳白色长圆筒状,胸足退化,腹部具步泡突,为钻驻型害虫,在树木的韧皮部钻孔道,常引起树木的韧皮部不能正常运输养料和水分,到了生长后期则潜入木质部化蛹,对林木造成很大危害。常见的天牛类害虫主要有星天牛(Anoplophorachinensis)、桔褐天牛(Nadezhdiellacantori)、锯天牛(Prionusinsularis)和云斑白条天牛(Batoceralineolata)等[1]。天牛类害虫分布范围广,种类繁多,且其为驻干害虫因此防治起来十分困难[2~4]。近年来,广西河池地区大量发展核桃产业,继而出现了云斑白条天牛危害核桃林的情况;而松褐天牛(MonochamusalternatusHope)则是松树(Pinus)的重要蛀干害虫,又是松材线虫病(Bursaphelenchusxylophilus)最重要的传播媒介,人工繁育和应用花绒寄甲,对于控制松材线虫病具有重要的作用和意义[5],所以这也吸引了不少专家学者们对花绒寄甲进行研究。

花绒寄甲是鞘翅目穴甲科(Bothrideridae)昆虫,别名花绒坚甲,花绒穴甲。杨忠岐教授认为这种甲虫为寄生性昆虫,在2004年将其中文名称改为花绒寄甲。花绒寄甲在我国江、浙、沪一带,河南、河北等地以及日本、朝鲜半岛等区域均有分布[6]。当它咬破寄主表皮后便会将头部插入寄主体内进行取食,如果寄主是外壳较硬的蛹、刚羽化的成虫或是个体大而在其上寄生的花绒寄甲幼虫个数少时,花绒寄甲幼虫则会钻入寄主体壳内进行取食,并在其内结茧化蛹,因此常被误认为是体内寄生,实际上花绒寄甲一般情况都是在寄主体外进行取食,直至完成各阶段的发育,是天牛类昆虫的重要天敌[6]。花绒寄甲卵和成虫对天牛害虫均有寄生能力,在林间释放花绒寄甲卵和成虫对松褐天牛(Monochamusalternatus)、光肩星天牛(A.glabripennis)、云斑白条天牛等蛀干害虫幼虫或蛹具有控制作用。本文从不同饲料、不同温度及不同替代寄主的角度出发,对花绒寄甲繁育研究进展进行简要的介绍,以给林业工作者提供参考和借鉴。

2 花绒寄甲相关研究进展

2.1 不同饲料

国内已有不少关于花绒寄甲成虫人工饲料的研究,雷琼等[7]研究表明在花绒寄甲人工饲料中加入干蟋蟀饲养成虫的效果要比不加干蟋蟀的效果要好,在饲料中加入干蟋蟀后提高了花绒寄甲的产卵率和存活率;颜学武等[8]研究结果表明,利用黄粉虫(Tenebriomolitor)、大麦虫(Zophobasmorio)幼虫干粉、葡萄糖及多种氨基酸等主成份配制而成的人工饲料饲养花绒寄甲幼虫,其子代成虫的羽化率较高且在室内连续饲养多代后仍未出现羽化率明显衰退的现象,因此他认为是由于黄粉虫、大麦虫和天牛均属于鞘翅目昆虫造成的,其体内的营养成分存在较大的相似之处,适当加入黄粉虫、大麦虫幼虫干粉在人工饲料中,更有助于花绒寄甲幼虫的生长发育,能显著提高花绒寄甲子代成虫的羽化率。龚馨玥等[9]得出相同的结论,饲料配方中使用花绒寄甲替代寄主(大麦虫蛹及黄粉虫蛹)的烘干粉为成虫提供营养,可以使成虫拥有相对稳定的产卵量及较长的寿命。关于饲料的使用材料及饲料的最佳配比仍需继续试验研究,不断改善。

2.2 不同温度

关于不同温度条件对花绒寄甲生长发育的研究。宋墩福[10]研究表明,温度对花绒寄甲各虫态的发育历期存在显著影响。由于花绒寄甲卵、幼虫、蛹的发育速度均与温度之间存在呈显著性正相关关系,所以在人工繁育花绒寄甲的过程中,适当控制饲养温度,可起到调整花绒寄甲发育速率的作用,使其发育整齐的同时还能获得大量的花绒寄甲,满足用于田间释放的需求;魏建荣等[11]做过花绒寄甲的抗寒性研究,结果表明,室内饲养的花绒寄甲种群的抗寒能力要比野外花绒寄甲种群的抗寒能力差,这是由于野外花绒寄甲冬季长期栖息在树体内,树洞穴内的气温要略高于树体外的气温,能为花绒寄甲越冬成虫营造出更好的栖息环境造成的;杨忠岐等[12]也做过有关花绒寄甲温度的相关实验,研究测定了花绒寄甲的发育、生殖与温度之间的关系,包括了卵、幼虫和蛹期的发育起点温度和有效积温,并研究在营养欠缺的条件下不同温度处理成虫的致死中时,以及饲料供给充足状态下成虫的产卵量,得出大量进行人工繁殖和饲养花绒寄甲的最适温度为22 ℃,只要食料充足,花绒寄甲成虫在所有温度处理下的寿命均可达4年以上。现花绒寄甲在我国存在有多种不同的种群,而各个种群之间的抗寒性可能也不一样,具体的情况还需根据当地花绒寄甲种群进行最适温度研究来进行判定。

2.3 替代寄主

花绒寄甲替代寄主的选择多种多样,有黄粉虫、大麦虫、吉丁虫(Biprestidae)、大蜡螟(Galleriamellonella)等的幼虫、卵和蛹,从目前来看,选用大麦虫蛹和黄粉虫蛹作为实验材料居多[13],但哪种替代寄主为最佳替代寄主仍存有争议,后续试验可继续增加替代寄主的种类和接种密度再进行研究讨论。

2.3.1 不同寄主选择

关于花绒寄甲对不同寄主的选择。郑华英等[14]研究表明大麦虫蛹是非常理想的花绒寄甲替代寄主,由于黄粉虫蛹表皮的硬化过快,会导致初孵花绒寄甲幼虫无法寄生在其体内;王志华等[15]做出研究也得出相同的结论,结果均表明了大麦虫蛹可作为花绒寄甲幼虫的替代寄主,而用黄粉虫蛹、大蜡螟幼虫则无法繁育出花绒寄甲成虫,且大麦虫、黄粉虫和松墨天牛(Monochamusalternatus)幼虫粉均可作为花绒寄甲成虫的饲料,其中大麦虫材料的获取相对容易,可以直接从市场上进行购买,并且其蛹的获得也较容易,总的来说所需的成本比较低廉,因此在花绒寄甲饲料的选择上,可以考虑选用大麦虫和黄粉虫幼虫粉进行交替使用或混合使用。相反,熊琳娜等[16]在花绒寄甲替代寄主的研究中,得出不同于郑华英、王志华等的研究结果。她选用黄粉虫幼虫、蛹和成虫、大麦虫幼虫和吉丁虫(Buprestidae.sp)幼虫作为实验材料,结果表明,黄粉虫幼虫、蛹和成虫均能繁育出花绒寄甲成虫,且成虫存活情况良好,能正常产卵,是较好的替代寄主;而用大麦虫幼虫则无法繁育出花绒寄甲成虫;用吉丁虫幼虫繁育花绒寄甲,幼虫花绒寄甲会发生严重的自相残杀现象,平均羽化率很低且发育不整齐。根据两种研究结果的差异,考虑存在人为因素导致的误差,建议继续开展相关寄主的选择试验研究,找出导致研究结果差异的具体原因再进行讨论。

2.3.2 不同接种比例

任何生物都有其适合生存和繁殖的最佳密度。过稀或过密的花绒寄甲种群密度都将不利于其存活,所以开展关于寄主不同接种比例的研究也是很有必要的。张雪[17]研究了花绒寄甲的最适接种密度,得出随着花绒寄甲幼虫接种密度的增加,其结茧率、成虫体长、体宽、体重均呈显著性降低,羽化数量和寄生成功率则显著增加,对花绒寄甲各生长指标结果进行综合分析,得到以大麦虫蛹作为替代寄主,最佳接种密度为1∶3。笔者在花绒寄甲幼虫接种比例的优化研究中也得出[18],花绒寄甲幼虫对大麦虫蛹寄生的嗜好优于黄粉虫蛹,其中大麦虫蛹和黄粉虫蛹分别作为替代寄主时的最佳接种比例分别为1∶4和1∶1。李纪伟[19]研究三种不同替代寄主:黄粉虫、大麦虫、褐梗天牛蛹接种密度对花绒寄甲的影响,对三种替代寄主的最大接种量、不同接种比例条件下繁育的花绒寄甲结茧率、羽化率及最佳接虫比等方面进行了统计分析,结果表明花绒寄甲结茧率与羽化率最高的处理为大麦虫蛹∶花绒寄甲初孵幼虫=1∶5;黄粉虫蛹∶花绒寄甲初孵幼虫=1∶2;褐梗天牛蛹∶花绒寄甲初孵幼虫=1∶4。张雪、李纪伟与笔者的研究均得出大麦虫蛹可作为花绒寄甲的主要替代寄主,但得出的最佳接种比例却各不相同,可能与接种时间与接种环境(温度、湿度等)存在一定关系,该推论还需进一步研究。此外,李纪伟[19]的研究中还发现随着寄主化蛹后时长的增加,接种相同比例的花绒寄甲羽化率会逐渐降低,黄粉虫蛹表皮硬化速度最快,三种替代寄主蛹的最佳接种时间为化蛹后的24 h。因此建议在林间实施不同种天牛害虫的防治时必须考虑花绒寄甲接种时间以及释放的种群数量。关于花绒寄甲的释放密度,张正青等[20]进行了相关研究,此处不再进行详细介绍。针对不同种的天牛、花绒寄甲的最适接种密度是否存在差异,仍有待后续研究。

3 结论与展望

在我国林业天牛类害虫的防治研究中,其天敌昆虫花绒寄甲的繁育研究十分具有开发和利用价值,以花绒寄甲为主对天牛进行综合防治,其应用前景也十分广阔。目前经过研究学者们多年来的研究,中国林业科学研究院的杨忠岐教授解决了花绒寄甲的室内规模化饲养技术,姜嫄等[21]也指出利用大麦虫和人工饲料等饲养技术综合应用,能够在室内人工规模化繁育花绒寄甲。

在花绒寄甲人工饲料的研究中,加入替代寄主烘干粉(干蟋蟀、大麦虫蛹、黄粉虫蛹)有利于花绒寄甲的生长,目前研究的花绒寄甲替代寄主虽有不少种类,但主要集中在黄粉虫蛹和大麦虫蛹上,后续试验研究可继续增加替代寄主的种类,找出与原寄主更加相似的替代寄主;不同学者研究花绒寄甲替代寄主的最佳接种比例所得出的结果各不相同,导致该现象的原因可能与替代寄主的接种时间和接种环境(温度、湿度等)有一定的关系,该推论尚需深入研究;花绒寄甲的繁育除了与替代寄主的种类和接种密度有关外,与替代寄主的接种时间(即寄主表皮硬化程度)也是密切相关的,故建议在林间实施不同种天牛害虫的防治时除了考虑花绒寄甲接种密度外还必须考虑接种时间,在天牛体壳硬化之前(幼虫期)即进行接种;此外,花绒寄甲在我国多地均有分布,不同地理种群花绒寄甲的最适繁育温度是否存在差异也还需进一步地试验研究。

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