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不同虫期蠋蝽的耐饥力测定

2022-01-04范慧杰郭雅清吴宛璐折思怡陈素琴林天然上官明震刘长明

武夷科学 2021年2期
关键词:若虫饥饿存活

范慧杰, 郭雅清, 吴宛璐, 顾 钢, 折思怡,陈素琴, 林天然, 上官明震, 刘长明*

(1.福建农林大学作物病虫生物防治研究所, 福建福州350002;2.闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室, 福建福州350002;3.中国烟草总公司福建省分公司, 福建福州350003; 4.福建省烟草公司龙岩市公司, 福建 龙岩 364000; 5.龙岩市烟草公司长汀分公司, 福建 长汀 366300)

蠋蝽[Arma custos(Fabricius)]隶属半翅目(Hemiptera)蝽科(Pentatomoidea), 是一种繁殖周期短、易于饲养且利用价值高的农林业害虫天敌(刘海清等,1992) ,该虫可捕食鳞翅目、鞘翅目、半翅目等多个目的害虫 (高卓,2010;Zouet al,2012)。 目前,已有较多研究表明,蠋蝽对小菜蛾(Plutella xylostella)、斜纹夜蛾(Spodoptera litura)、草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)、黏虫(Mythimna separata)、米蛾(Corcyra cephalonica)、柞蚕(Antheraea pernyi)、还有全国危害严重的马尾松毛虫(Dendrolimus punctatus)、思茅松毛虫(Dendrolimus kikuchii)和云南松毛虫(Dendrolimus houi)等鳞翅目昆虫都具有捕食作用(唐艺婷等,2019,2020a,2020b;熊跃芝等,2020;李娇娇等,2016),说明蠋蝽在害虫的生物防治防控上潜力极佳。 高卓等(2012)在田间释放蠋蝽试验结果表明,蠋蝽与甜菜夜蛾幼虫以1 ∶15 的比例释放,20 d 后的防治效果可达83.3%。 雷庭等(2020)利用蠋蝽进行田间防控烟草蛾类害虫,释放后10 d,害虫防控效果达到52.5%;30 d 后的害虫防控效果上升至65%。 舒芳靖等(2020)利用蠋蝽田间防治烟草斜纹夜蛾,释放30 d 虫口衰减与防治效果达到38%和59%。 可见蠋蝽对烟草蛾类害虫有较好的控制作用。 田间释放天敌越多,次数越多,防治效果越好。

如今蠋蝽已经能够实现大规模饲养,利用于田间防治。 但在田间防治过程中,影响其效果的因素众多,包括环境条件、蠋蝽释放的时间、次数,以及蠋蝽自身的耐饥力等。 其中耐饥力这一习性对于种群的生存、繁衍和传播都具有重要的作用。 耐饥力可采用昆虫耐受饥饿总时长来测定(常菊花,2015)。 有研究表明蠋蝽进行饥饿处理后,产卵率明显下降,卵孵化率由78.03%降至64.45%,存在显著差异(张海平等,2017) 。 经过适当的饥饿处理,天敌昆虫的捕食能力在一定程度上也会有所提高(van Gilset al,2003;Jeschkeet al,2005)。 目前对蠋蝽的研究大多集中在其对不同害虫的捕食能力以及人工饲料上,对蠋蝽的耐饥饿研究主要集中在单头饲养上(张海平等,2017;杨灿等,2021),蠋蝽作为小群体饲养,还未见报道。 在野外,虽然捕食性蝽大多单只活动,但是同一个地方往往存在聚集多只的捕食性蝽,可能由于若虫无法飞行,活动范围较小而聚集在一起;在田间进行蠋蝽释放,也是每小区域批量释放,因此存在一定的竞争压力。 本试验将在前人的基础上开展室内试验,为进一步明确蠋蝽在有竞争压力下的生存能力,设置了蠋蝽在无食物条件下,分别作供水、不供水两个处理,测定蠋蝽2 ~5 龄若虫、雌成虫、雄成虫的存活时间,试验结果可为田间释放蠋蝽及蠋蝽的定殖能力提供一定依据。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

本试验所用蠋蝽虫源由贵州省遵义市烟草公司的天敌昆虫繁育基地提供,在福建农林大学作物病虫生物防治研究所的养虫室内以黄粉虫来喂养,室内环境条件,温度(25±1) ℃、光周期 L ∶D =16 ∶8、RH(70±5)%。 喂养蠋蝽所用容器是圆形透明塑料盒(底部d=10.5 cm,h=9.0 cm,顶部d=15.0 cm),盒内放置折叠的纸张供蠋蝽栖息,减少昆虫之间自相残杀,浸湿的脱脂棉贴于盒内壁为蠋蝽供水。

1.2 试验方法

本试验在温度(25±1)℃、光周期 L ∶D=16 ∶8、RH(70±5)%的养虫室内进行。 在不供食前提下,分别设定供水、不供水两个处理,测定蠋蝽2 ~5 龄若虫、雌成虫、雄成虫的存活时间。试验在顶部戳有小孔的培养皿(d=90 mm,h=15 mm) 内进行,培养皿底部铺上同皿直径大小相等的圆形A4 纸,便于观察,供水处理组放入浸湿的脱脂棉,无水处理组除了不放脱脂棉其他条件与供水处理组相同。 每天7 ∶00、15 ∶00、23 ∶00 观察并记录蠋蝽的存活情况,供水处理组每天加水。 每隔3 d 更换脱脂棉及培养皿,保持皿内卫生。 每个培养皿内放6 头蠋蝽,每个处理重复5 次。

1.3 数据分析

试验数据用Excel 2010 软件进行统计,做出折线图,用SPSS 21.0 软件进行方差分析。 用单因素方差比较供水、不供水两个处理下蠋蝽各虫期存活时间的差异。 为了确保数据的准确性,数据分析前去除一些异常数值。 分析前做正态分布和方差齐性检验,显著水平α=0.05。

2 结果与分析

2.1 供水处理下不同虫期蠋蝽的耐饥能力

单因素方差分析结果表明,供水处理下,不同虫期组间存在显著性差异(df=5,F=4.12;P=0.002)。 5 龄若虫的存活时间显著高于其他虫期,平均为362.9 h,致死率95%(LT95)由高到低排列为 5 龄若虫(624 h)、雌成虫(512 h)、雄成虫(400 h)、4 龄若虫(392 h)、3 龄若虫(352 h)、2 龄若虫(336 h)。 由图1 可知,2 龄若虫、3 龄若虫的存活率曲线较为一致;4 龄若虫和雄成虫的存活曲线较为一致。 5 龄若虫存活率明显较高,17 d 后死亡率才达到50%,同一时间,雌成虫的死亡率为85%,4 龄若虫和雄成虫死亡率95%,2 龄若虫、3 龄若虫在存活15 d 后全部死亡。

图1 供水时不同虫期蠋蝽在不同时间的存活率Figure 1 The survival rates of A. custos at different stages of development with the supply of water

2.2 不供水处理下不同虫期蠋蝽的耐饥能力

单因素方差分析结果表明,无水处理下,不同虫期组间存在显著性差异(df=5,F=12.55;P=0.000)。 由图2 可知,蠋蝽2 龄若虫、3 龄若虫、雄成虫的存活率曲线较为一致,显著低于其他虫期,致死率50%(LT50)集中在120~136 h。 2 龄若虫耐饥力最差,LT95为168 h;雌成虫在饥饿24 h 后不供水,136 h 后存活率仍然保持在100%,之后存活率缓慢下降,平均存活时间198.8 h;4 龄若虫死亡率上升的更为缓慢,耐饥力相对较好,LT95达到336 h。 不供水与供水处理略有不同,蠋蝽的耐饥能力从强到弱依次为:4 龄若虫、雌成虫、5 龄若虫、3 龄若虫、雄成虫、2 龄若虫。

图2 不供水时不同虫期蠋蝽在不同时间的存活率Figure 2 The survival rates of A. custos at different stages of development without the supply of water

由表1 可知,供水处理中,5 龄若虫的耐饥力显著高于其它虫期(n=20,P<0.05),其他虫期的蠋蝽之间耐饥力无显著性差异(n=20,P>0.05);不供水处理中,2 龄若虫、3 龄若虫、雄成虫之间存活时间无显著性差异(n=20,P>0.05),5 龄若虫、雌成虫两者与4 龄若虫的存活时间无显著性差异(n=20,P>0.05),但 5 龄若虫、雌成虫的存活时间具显著性差异(n=20,P<0.05)。 同一虫期,除4 龄若虫外,不供水处理下蠋蝽耐饥力显著低于供水处理。 相较于供水处理,2 ~5 龄若虫、雌成虫、雄成虫的存活时间分别缩短了 42.93%、37.43%、18.85%、51.38%、25.04%、40.60%。

表1 蠋蝽在饥饿状态下的存活时间Table 1 The survival duration of starved A. custos

3 结论与讨论

本试验研究了蠋蝽不同虫期在供水、不供水条件下的耐饥饿能力。 结果表明,供水处理的蠋蝽 2~5 龄若虫、雌成虫及雄成虫的存活时长分别为 226.4 、227.6 、265.2 、362.8 、265.2 和 238.4 h,5 龄若虫的耐饥饿能力最强,显著高于其它虫期;不供水处理下,蠋蝽2~5 龄若虫、雌成虫和雄成虫的存活时长分别为 129.2 、142.4 、215.2 、176.4、198.8、141.6 h,说明不供水情况下 4 龄若虫的耐饥饿能力最强,但存活时间与5 龄若虫、雌成虫无显著差异。 本试验结果表明,小群体饲养和单只饲养存在一定的差异。 张海平等(2017)研究的不同虫期蠋蝽的耐饥饿能力,结果表明供水处理下,雌成虫成活时间为最长,与本试验结果有差异。 造成这种差异的原因可能是张海平研究试验中采取的是单头饲养,而本试验中是6 头蠋蝽集中饲养,不同饲养密度存在竞争力可能会对其结果产生影响。 供水处理的蠋蝽存活时间显著高于不供水处理的蠋蝽,表明水在蠋蝽生长过程中极其重要,在田间选择释放蠋蝽位置的过程中可以适当选择具有环境优势的地方,利于蠋蝽成活。 郑许松等(2014)研究了供水有稻苗、不供水有稻苗、不供水无稻苗3 种条件下黑肩绿盲蝽的耐饥力,该试验结果显示供水有稻苗组的存活时间最长,而供水无稻苗组的存活时间显著高于不供水无稻苗组,说明水与黑肩绿盲蝽的耐饥饿能力密切相关,与本试验结果相似。 杨灿等(2021)研究了适宜温度及低温环境下蠋蝽在有烟有水、无烟有水和无烟无水不同环境下的耐饥性,试验表明水的存在显著增加蠋蝽的存活时间,与本试验结果相似。

本试验在室内进行,试验结果表明小群体饲养和单只饲养存在一定的差异,综合考虑下田间释放蠋蝽宜选5 龄若虫,原因有二,其一,有水情况下5 龄蠋蝽的耐饥力最强,而无水情况下虽4 龄蠋蝽的耐饥力最强,但与5 龄蠋蝽的耐饥力是无显著性差异的,且田间一般有水的情况较多;其二,在有水情况下,4 龄蠋蝽发育到5 龄蠋蝽的比例为56.25%(张海平等,2017),若直接释放5 龄若虫更有利于其定殖。 杨灿等(2021)研究表明,适宜温度下烟草的存在可以显著提升5 龄若虫的存活时间;低温处理对5 龄若虫有伤害作用,减少存活时间。 但田间温度一般都是阶段性变温,对其耐饥力有何影响还有待探究。 蠋蝽田间释放防治结果受多种因素影响,包括作物种类、害虫密度、田间释放的时间、次数等,如何深入挖掘,充分利用,提高防治效果还有待探讨。

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