蠋蝽成虫对两种烟草害虫卵及3龄幼虫的捕食功能反应

2022-02-10杨灿母银林汪洁黄纯杨张长华喻会平陈祥盛

植物保护 2022年1期

杨灿母银林汪洁黄纯杨张长华喻会平陈祥盛

摘要

為探究蠋蝽对两种烟草害虫烟青虫和斜纹夜蛾的捕食能力，在室内可控条件下开展了蠋蝽雌雄成虫对烟青虫和斜纹夜蛾卵及3龄幼虫的捕食试验，利用HollingⅡ功能模型拟合蠋蝽雌雄成虫对烟青虫和斜纹夜蛾的捕食功能反应。结果表明，蠋蝽雌成虫对烟青虫和斜纹夜蛾的瞬时攻击率为：烟青虫3龄幼虫（1.056）>斜纹夜蛾卵（1.055）>烟青虫卵（1.035）>斜纹夜蛾3龄幼虫（0.973）;控害效应高低为：烟青虫卵（152.21）>斜纹夜蛾卵（124.18）>烟青虫3龄幼虫（15.09）>斜纹夜蛾3龄幼虫（9.63）;蠋蝽雄成虫对烟青虫和斜纹夜蛾的瞬时攻击率为：烟青虫卵（1.060）>斜纹夜蛾卵（1.056）>烟青虫3龄幼虫（0.825）>斜纹夜蛾3龄幼虫（0.760）;控害效应高低顺序为：斜纹夜蛾卵（111.16）>烟青虫卵（101.92）>烟青虫3龄幼虫（8.87）>斜纹夜蛾3龄幼虫（7.04）。随着烟青虫和斜纹夜蛾密度的增加，蠋蝽成虫的搜寻效应会逐渐下降。研究结果表明蠋蝽雌雄成虫对烟青虫和斜纹夜蛾具有良好的防控能力，因此，可结合害虫预测预报，在烟青虫和斜纹夜蛾产卵高峰期和3龄幼虫发生前期大量释放蠋蝽成虫以降低两种害虫的种群数量，减少其对烟草的危害。

关键词

蠋蝽;烟青虫;斜纹夜蛾;生物防控;捕食功能反应

中图分类号：

S476

文献标识码：A

DOI：10.16688/j.zwbh.2020678

Predatory functional responses of Arma chinensis （Fallou） to the eggs and 3rdinstar larvae of two tobacco pests

YANG Can1，2，MU Yinlin1，2，WANG Jie1，2，HUANG Chunyang3，

ZHANG Changhua3，YU Huiping4，CHEN Xiangsheng1，2*

（1. Institute of Entomology， Guizhou University， Guiyang550025， China; 2. Provincial Special Key Laboratory

for Development and Utilization of Insect Resources， Guizhou University， Guiyang550025， China;

3. Zunyi Branch Company of Guizhou Tobacco Company， Zunyi563300， China; 4. Technology

Center， Bijie Branch Company of Guizhou Tobacco Company， Bijie551700， China）

Abstract

To explore the predatory potential of Arma chinensis against Heliothis assulta and Spodoptera litura， the predation of the eggs and 3rdinstar larvae of H. assulta and S.litura by A.chinensis adults was measured under controlled conditions in the laboratory. The predatory functional responses of A.chinensis adults fitted the Holling Ⅱ function model. The instantaneous attack rates of A.chinensis female adults to the pests from high to low were： the 3rdinstar larvae of H.assulta （1.056）， eggs of S.litura （1.055）， eggs of H.assulta （1.035）， the 3rdinstar larvae of S.litura （0.973）. The predation capacities from high to low were： eggs of H.assulta （152.21）， eggs of S.litura （124.18）， 3rdinstar larvae of H.assulta （15.09） and 3rdinstar larvae of S.litura （9.63）. The instantaneous attack rates of A.chinensis male adults to the pests from high to low were： eggs of H.assulta （1.060）， eggs of S.litura （1.056）， 3rdinstar larvae of H.assulta （0.825）， 3rdinstar larvae of S.litura （0.760）. The predation capacities from high to low were： eggs of S.litura （111.16）， eggs of H.assulta （101.92）， 3rdinstar larvae of H.assulta （8.87）， and 3rdinstar larvae of S.litura （7.04）. With increasing densities of H.assulta and S.litura， the searching efficiency of A.chinensis adults decreased gradually. This study suggested that A.chinensis adults had a good control ability against H.assulta and S.litura. Combined with pest forecast and prediction， releasing a large number of A.chinensis adults during the oviposition peak period and occurrence prophase of 3rdinstar H.assulta and S.litura can help reduce the pest population size and decrease its damage to tobacco.

Key words

Arma chinensis;Heliothis assulta;Spodoptera litura;biological control;predatory functional response

烟草是一种经济效益非常显著的经济作物，我国是世界上最大的烤烟产区之一[1]。斜纹夜蛾Spodoptera litura （Fabricius）和烟青虫Heliothis assulta （Guenée）是为害烟草的两种重要害虫，每年给烟草生产造成较大的经济损失[2 -4]。

烟青虫是一种重要的寡食性农业害虫，主要为害烟草、辣椒等茄科植物[5]。在烟田，幼虫取食烟草心芽及嫩叶，偶尔蛀食烟茎，使烟株整株死亡[6]，特别是3龄后幼虫进入暴食期，还具有转移为害的特性。资料显示，各大烟区每年因该虫造成的烟草产量损失达5%～10%，在大发生年份可超过15%[3，7- 9]。斜纹夜蛾是一种全世界范围分布并且具有间歇性暴发特点的广食性农业害虫，可为害100多科389种植物[10 -11]。斜纹夜蛾主要以幼虫为害寄主植物。在烟叶旺长期采收期幼虫啃食中、下部叶片及叶柄，进入3龄后因暴食性可将烟叶吃光只剩秆，若气候与食物适宜，能在短时间内造成不可逆的严重危害[12]。目前，“以虫治虫”的生物防治方法已逐渐成为烟草生产中害虫防治的主要趋势，蠋蝽等捕食性天敌昆虫在烟草害虫防治中的利用逐步为人们所重视。

蠋蝽Arma chinensis （Fallou）隶属于半翅目Hemiptera，蝽科Pentatomidae，益蝽亚科Asopinae，是一种捕食性天敌昆虫，可以捕食鳞翅目、鞘翅目、膜翅目及半翅目等多个目的害虫[13 -15]。而在饲养技术[16]以及人工饲料[17 -19]等方面的研究使得蠋蝽已经可以实现规模化扩繁。目前全国已有多个基地可持续为生物防治提供蠋蝽。研究表明蠋蝽对斜纹夜蛾幼虫具有良好的防控作用[12， 20 -21]，而其对斜纹夜蛾卵及对烟青虫的捕食情况目前未见报道。

斜纹夜蛾与烟青虫的3龄期是一个暴发与转移为害的关键期，因此本试验幼虫虫态选择为3龄，通过拟合蠋蝽雌雄成虫对烟青虫和斜纹夜蛾卵及3龄幼虫的捕食功能反应，探索其搜寻效应，以填补蠋蝽对烟青虫的捕食参数的空白，了解蠋蝽对两种烟草害虫的捕食能力，以期为利用蠋蝽防治这两种烟草害虫提供参考。

1材料与方法

1.1供试虫源

蠋蝽由贵州省瓮安县天敌昆虫繁育基地提供;斜纹夜蛾和烟青虫采自贵州省瓮安县天文镇烟田（107.47°E，27.32°N），用烟草上二部以上去顶的烟花与烟叶进行扩繁备用。蠋蝽、烟青虫和斜纹夜蛾都饲养于人工气候箱（ARMA580），饲养条件：温度为（26±0.5）℃，光周期为L∥D=16 h∥8 h，湿度（RH）为（75±5）%。

1.2试验方法

试验前将羽化48 h以内的蠋蝽雌雄成虫放置于捕食盒中（长21.2 cm、宽14.3 cm、高9 cm），每盒放置1头蠋蝽和一块8 cm2的水浸脱脂棉，同时将烟青虫或斜纹夜蛾幼虫放入同等规格的猎物盒中，卵则放入培养皿（直径8 cm、高1.2 cm）中，后将培养皿放入捕食盒内，待蠋蝽饥饿24 h后转移到猎物盒中。以幼虫作为猎物时，试验盒中放入一片烟叶避免其自相残杀。烟青虫和斜纹夜蛾卵密度设置为：20、40、60、80、100粒/盒，3龄幼虫密度设置为：5、10、15、20、25头/盒。24 h后检查猎物死亡情况，用镊子拨动幼虫，若其无反应、不活动则判定为死亡，若卵变为空壳则判定为被取食。每个处理5次重复。试验在温度（26±0.5）℃，光周期L∥D=16 h∥8 h，RH（70±5）%的条件下进行。

1.3数据分析

捕食功能反应方程：Na=aNTr/（1+aThN）[22]，搜寻效应：S=aTr/（1+aThN）[23]。控害效应：a/Th。

式中Na：捕食猎物数，a：捕食者对猎物的瞬时攻击率，N：猎物密度，Tr：试验持续时间（试验设置为24 h即Tr=1 d），Th：处理猎物时間（捕食者处理一头猎物所需要的时间），S：搜寻效应。

所得数据先用Excel 2010记录与处理，再利用SPSS 19.0拟合功能反应方程，最后用Graphpad Prism 8.3.0作图。

2结果与分析

2.1蠋蝽雌成虫对烟青虫和斜纹夜蛾卵及3龄幼虫的捕食功能反应

蠋蝽雌成虫对烟青虫和斜纹夜蛾卵及3龄幼虫的捕食功能反应均符合HollingⅡ模型（图1），且P值都远小于0.01（表1），随着猎物密度的增加，蠋蝽雌成虫的捕食量先上升后逐渐趋于稳定。雌成虫对烟青虫和斜纹夜蛾瞬时攻击率表现为：烟青虫3龄幼虫（1.056）>斜纹夜蛾卵（1.055）>烟青虫卵（1.035）>斜纹夜蛾3龄幼虫（0.973）;日最大捕食量为：烟青虫卵147.06粒，烟青虫3龄幼虫14.29头，斜纹夜蛾卵117.65粒，斜纹夜蛾3龄幼虫9.90头;控害效应为：烟青虫卵（152.21）>斜纹夜蛾卵（124.18）>烟青虫3龄幼虫（15.09）>斜纹夜蛾3龄幼虫（9.63）。其拟合度为：烟青虫3龄幼虫（R2=0.988）>烟青虫卵（R2=0.978）>斜纹夜蛾卵（R2=0.976）>斜纹夜蛾3龄幼虫（R2=0.973）。

2.2蠋蝽雌成虫对烟青虫和斜纹夜蛾卵及3龄幼虫的搜寻效应

蠋蝽雌成虫对烟青虫和斜纹夜蛾卵及3龄幼虫的搜寻效应均随着猎物密度的增加而不断降低（图2）。初始时，蠋蝽雌成虫对害虫的搜寻效应最高，顺序表现为：烟青虫卵（0.908）> 斜纹夜蛾卵（0.906）> 烟青虫3龄幼虫（0.771）>斜纹夜蛾3龄幼虫（0.711），当猎物密度达到最大时，蠋蝽雌成虫对其搜寻效应都降到最低值，顺序表现为：斜纹夜蛾卵（0.692）> 烟青虫卵（0.609）>斜纹夜蛾3龄幼虫（0.565）>烟青虫3龄幼虫（0.371）。

2.3蠋蝽雄成虫对烟青虫和斜纹夜蛾卵及3龄幼虫的捕食功能反应

蠋蝽雄成虫对烟青虫和斜纹夜蛾卵及3龄幼虫的捕食功能反应均符合HollingⅡ模型（图3），且P值都远小于0.05（表2），随着猎物密度的增加，蠋蝽雄成虫的捕食量同样呈先上升后逐渐趋于稳定的趋势。蠋蝽雄成虫对烟青虫和斜纹夜蛾瞬时攻击率表现为：烟青虫卵（1.060）>斜纹夜蛾卵（1.056）>烟青虫3龄幼虫（0.825）>斜纹夜蛾3龄幼虫（0.760）;日最大捕食量为：烟青虫卵96.15粒，烟青虫3龄幼虫10.75头，斜纹夜蛾卵105.26粒，斜纹夜蛾3龄幼虫9.26头;控害效应为：斜纹夜蛾卵（111.16）>烟青虫卵（101.92）>烟青虫3龄幼虫（8.87）>斜纹夜蛾3龄幼虫（7.04）。其拟合度表现为烟青虫3龄幼虫（R2=0.993）>斜纹夜蛾3龄幼虫（R2=0.954）>斜纹夜蛾卵（R2=0.941）>烟青虫卵（R2=0.879）。

2.4蠋蝽雄成虫对烟青虫和斜纹夜蛾卵及3龄幼虫的搜寻效应

蠋蝽雄成虫对烟青虫和斜纹夜蛾的搜寻效应同样随着猎物密度的增加而不断降低（图4）。初始时，蠋蝽雄成虫对两种害虫的搜寻效应最高，顺序表现为：斜纹夜蛾卵（0.895）>烟青虫卵（0.869） > 斜纹夜蛾3龄幼虫（0.618）>烟青虫3龄幼虫（0.596），当烟青虫和斜纹夜蛾密度达到最大时，蠋蝽雄成虫对其搜寻效应都降到最低值，其顺序表现为：斜纹夜蛾卵（0.686）> 烟青虫卵（0.505）>斜纹夜蛾3龄幼虫（0.498）>烟青虫3龄幼虫（0.282）。

3讨论

捕食功能反应是测试天敌昆虫能否捕食害虫以及对害虫控害能力的重要依据。本研究开展了蠋蝽雌雄成虫对烟青虫和斜纹夜蛾卵及3龄幼虫的捕食功能反应试验，明确了蠋蝽分别对两种烟草害虫的捕食能力，为进一步利用蠋蝽防治斜纹夜蛾或烟青虫提供参考数据。

试验结果显示，蠋蝽雌雄成虫对烟青虫或斜纹夜蛾卵与3龄幼虫都具有捕食能力，且符合HollingⅡ功能模型，这与其他捕食性天敌对猎物的捕食功能模型一致[24 -27]。其中，除了蠋蝽雌成虫对烟青虫3龄幼虫的瞬时攻击率高于烟青虫卵外，蠋蝽雌成虫捕食斜纹夜蛾，蠋蝽雄成虫捕食斜纹夜蛾和捕食烟青虫中，均表现为蠋蝽对猎物卵的瞬时攻击率高于其3龄幼虫。可能由于卵是静止虫态，所以被蠋蝽优先取食，这与天敌丽草蛉Chrysopa formosa Brauer捕食草地贪夜蛾低龄幼虫与卵的研究结果相似[28]。此外，蠋蝽雌成虫对烟青虫或斜纹夜蛾的捕食量均高于雄成虫，说明雌成虫对烟青虫或斜纹夜蛾具有更强的捕食能力，这与体型较大的捕食者会因交配产卵等需求而取食更多猎物的观点相吻合[29]。

搜寻效应是天敌在捕食猎物过程中的行为反应。本试验中，蠋蝽成虫对烟青虫和斜纹夜蛾的搜寻效应均随着猎物密度的增加而降低，这与蠋蝽捕食其他猎物的研究结果相一致[12， 21， 30]。另外，捕食功能反应曲线和搜寻效应曲线显示，当烟青虫和斜纹夜蛾卵与3龄幼虫密度逐渐增加时，蠋蝽雌雄成虫对其捕食速率缓慢降低，而搜寻效率则由最高值降到最低值，这说明在烟青虫和斜纹夜蛾种群密度较低时，蠋蝽能够发挥更高效的控害作用。

研究结果表明，蠋蝽成虫对烟青虫或斜纹夜蛾卵与幼虫均具有一定的捕食能力，其中蠋蝽雌雄成虫对烟青虫和斜纹夜蛾卵的控害效应最好，在两种害虫卵及3龄幼虫密度较低时防控效果较好。实际应用时可结合害虫预测预报，在烟青虫和斜纹夜蛾进入为害初期和产卵高峰期时大量释放蠋蝽成虫以抑制两种烟草害虫种群数量，降低为害。

本研究结果在限定的空间中获得，一定程度上反映出蠋蝽对烟青虫和斜纹夜蛾卵和3龄幼虫的捕食能力，但在大田中，受环境因子的影响，蠋蝽对猎物的捕食效能可能会有所下降[20， 31]。因此，蠋蝽在田间对两种烟草害虫的实际控害能力尚有待进一步研究。此外，由于捕食者对猎物的控制能力会受到捕食者对猎物捕食选择性的直接影响[32]，在煙青虫和斜纹夜蛾幼虫发生时期重叠时[33]，蠋蝽是否对同时存在的两种害虫幼虫具有选择性，也值得进一步研究。

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