饲养密度对东亚小花蝽若虫生长发育及成虫获得率的影响

2022-08-19 14:55李成军程玉渊陈玉国白静科刘林州何晓冰李淑君
烟草科技 2022年8期
关键词:雌雄若虫虫卵

李成军,李 娟,赵 钧,程玉渊,陈玉国,白静科,刘林州,何晓冰,李淑君*

1.河南省农业科学院烟草研究所 烟草行业黄淮烟区烟草病虫害绿色防控重点实验室,河南省许昌市永昌大道与青梅路交叉口 461000 2.河南省烟草公司南阳市公司,河南省南阳市滨河东路1968号 473000 3.河南省烟草公司许昌市公司,河南省许昌市湖滨路43号 461000 4.河南省烟草公司平顶山市公司,河南省平顶山市建设路西段263号 467002

随着人们对农产品品质与生态环境安全重视程度的日益提高,减少化学农药使用、加大生物防治技术在农业病虫害防治中的推广应用已成为现代农业生产发展的必由之路[1-3]。利用天敌进行生物防治是一项重要的绿色防控技术,全球已开发或正在开发的天敌昆虫约有350种,其中约150种天敌昆虫被商业化生产[4]。近年来,我国已成功实现了烟蚜茧蜂、赤眼蜂、异色瓢虫和丽蚜小蜂等天敌昆虫的规模化生产和应用,在农业害虫防治中发挥了重要作用,并取得了显著成效[5-8]。

规模化饲养技术是实现天敌生物防治和商品化生产的关键,而适宜的饲养密度是天敌规模化和高效饲养的关键技术之一。有研究表明,饲养密度对天敌幼虫(若虫)存活率及成虫获得率有显著的影响。张帆等[9]在16 cm×12 cm×6 cm塑料盒中饲养了异色瓢虫,发现密度太大会导致瓢虫的存活率下降。孙莉等[10]研究发现,异色瓢虫幼虫单头饲养的成虫获得率最高,随着饲养密度的增大,成虫获得率呈下降趋势。王小强等[11]试验得出,七星瓢虫幼虫适宜饲养密度为25~45头/750 mL,且饲养密度对1~2龄幼虫的存活率影响最大,密度越大存活率越低。宋丽文等[12]研究表明,蠋蝽饲养密度较低时,其成虫存活率差异不大,但饲养密度超过每网罩(高30 cm、直径20 cm)40头时,其成虫存活率显著降低。王方海等[13]以高粱蚜作为饲料,采用笼罩花盆研究了饲养密度对东亚小花蝽若虫的饲养效果,发现随着初始若虫饲养密度的增加成虫获得率呈下降趋势。类似的研究结果在其他昆虫中也有相关报道[14-16]。

东亚小花蝽是一种小型的捕食性天敌,其成虫和若虫均可捕食蓟马科、蚜科、叶螨科、粉虱科等小型节肢动物,以及多种鳞翅目昆虫卵和初孵幼虫,是一种具有较高利用价值的捕食性天敌昆虫[17-22]。东亚小花蝽已被应用于蔬菜、果树和花卉等农田和温室生态系统中,对害虫具有良好的控制作用[23-26]。目前,针对东亚小花蝽规模化饲养已进行了大量研究[27-30],但对若虫饲养密度的研究报道则相对较少,且以黏虫卵为饲料来研究东亚小花蝽若虫阶段的饲养密度和饲养效果还鲜见报道。为此,以黏虫卵作为饲料,以若虫存活率、成虫获得率和雌雄比为评价指标,研究在特制的规模化饲养装置内不同若虫饲养密度对东亚小花蝽生长发育的影响,旨在为提高东亚小花蝽规模化饲养效率提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试昆虫

东亚小花蝽:东亚小花蝽原种采自河南省农业科学院原阳基地黄瓜田和棉花田,在河南省农业科学院烟草研究所人工气候室内以黏虫卵为食物、以芸豆荚作为产卵基质进行饲养,作为室内长期繁殖种群。

黏虫:幼虫使用人工饲料饲养,成虫以10%(体积分数)的蜂蜜水饲喂,低龄幼虫(1~2龄)饲养在保鲜塑料盒中(长30 cm×宽20 cm×高10 cm),3龄后移入养虫盘中(长60 cm×宽40 cm×高10 cm),成虫羽化后放入养虫笼中产卵(长60 cm×宽60 cm×高70 cm),产卵期内,每天收集新鲜黏虫卵并更换产卵塑料绳和蜂蜜水溶液。

1.2 试验条件和饲养容器

试验在人工气候箱(型号RXZ-380B,宁波杨辉仪器有限公司)中进行,温度为25℃±1℃,相对湿度为70%±5%,光周期为16L:8D,光暗交替;饲养装置为高15 cm、直径8.5 cm的塑料瓶,塑料瓶盖开设直径5 cm的圆口透气,并用孔径为150μm的纱网密封,防止东亚小花蝽若虫逃逸。

1.3 试验方法

1.3.1 不同饲养密度下东亚小花蝽若虫存活率的测定

试验设置7个处理,分别为饲养密度100、200、400、600、800、1 500和2 000头/瓶,每处理重复4次。将同一时间孵化的初孵若虫按照试验设定的密度引入饲养装置中,用黏虫卵作为饲料,完整芸豆荚作为补水材料,在上述试验条件下的人工气候箱中进行饲养。1~2龄若虫平均每头每天饲喂3粒黏虫卵,3~5龄若虫平均每头每天饲喂6粒黏虫卵,确保小花蝽能获取充足的食物。每2 d调查1次若虫的死亡数量并清除虫尸,添加新鲜的黏虫卵和芸豆荚,同时将未取食的黏虫卵挑出。计算若虫各发育阶段死亡率,绘制存活率动态曲线。

1.3.2 不同饲养密度下东亚小花蝽成虫获得率及雌雄比的测定

试验设置和方法同1.3.1节,待有若虫羽化时记录不同处理羽化的雌雄成虫数量,并计算成虫获得率和雌雄比。计算公式:

1.4 数据统计与分析

试验所得数据利用Excel软件统计平均数及标准误,用SPSS 21.0软件采用Turkey法分析东亚小花蝽若虫存活率、成虫获得率等指标的差异。

2 结果与分析

2.1 饲养密度对东亚小花蝽若虫存活率的影响

调查结果(表1)表明,饲养密度对东亚小花蝽若虫各发育阶段死亡率有显著影响。同一发育阶段,随着饲养密度的增加,死亡率均呈上升趋势。同一饲养密度下,低龄若虫阶段(饲养1~2 d和3~4 d)死亡率显著高于其他发育阶段的若虫死亡率。

表1 不同饲养密度下东亚小花蝽若虫各发育阶段死亡率比较①Tab.1 Death rates of Orius sauteri nymphs at different development stages and different rearing densities

若虫存活曲线(图1)表明,随着若虫龄期和饲养密度的增加,其存活率均逐渐降低。若虫死亡的高峰期主要在饲养1~4 d内,即1~2龄期,不同密度下存活曲线变化有所不同。饲养密度为100、200和400头/瓶的处理在饲养4 d后存活率下降缓慢,存活率曲线变化一致,饲养10 d时存活率分别为72.50%、73.38%和69.81%。饲养密度为600和800头/瓶的处理,各阶段存活率曲边变化基本一致,饲养10 d时的存活率分别为61.79%和56.47%。饲养密度为1 500和2 000头/瓶的处理,随着龄期的增加,存活率下降趋势明显,饲养10 d时存活率仅分别为46.77%和47.75%。

图1 不同饲养密度下的东亚小花蝽若虫存活率比较Fig.1 Survival rates of Orius sauteri nymphs at different rearing densities

2.2 饲养密度对东亚小花蝽成虫获得率及雌雄比的影响

表2表明,饲养密度对东亚小花蝽成虫获得率和成虫获得数有显著影响,但对雌雄比影响不显著,各处理间雌雄比差异不显著。

表2 不同饲养密度下的东亚小花蝽成虫获得率及雌雄比比较Tab.2 Adult harvest rate and female-male ratio of Orius sauteri at different rearing densities

随着东亚小花蝽初始若虫量的增多,最终获得的成虫总数也随之增多。其中,饲养密度为2 000头/瓶的平均成虫获得总数最多,为755.25头,100头/瓶的饲养密度获得的成虫数最少,为68.75头。随着饲养密度的增加,成虫获得率呈下降趋势,其中,饲养密度为100、200和400头/瓶的成虫获得率显著高于其他处理,分别为68.75%、69.63%和65.63%,三者之间差异不显著。其次是600头/瓶和800头/瓶,分别为53.00%和45.59%。1 500和2 000头/瓶的处理成虫获得率最低,分别为38.27%和37.76%。

3 讨论

本研究中发现,随着饲养密度的增加,东亚小花蝽成虫获得率逐渐降低,而对成虫雌雄比的影响不显著(雌雄比均大于1),这与王方海等[13]的研究结果基本一致,但本研究中成虫获得率显著提高(37.76%~69.63%),可能是由于饲料种类和饲养装置等不同所致。本试验中采用的饲料黏虫卵是一种适用于东亚小花蝽规模化饲养的饲料,可很好满足东亚小花蝽完成世代发育对营养的需求,且黏虫饲养方便,易于规模化饲养[29]。本试验中使用的饲养装置设计简单、成本低、占地面积小、使用方便、透光性强,单位面积内的饲养量较大,可实现从若虫至成虫的饲养,无需根据龄期改变饲养装置,且可直接用于商品化包装和释放,仅需选择合适的饲养密度即可,该饲养装置和方法适用于东亚小花蝽室内规模化饲养。

本研究中还发现,随着饲养密度的增加,东亚小花蝽若虫的存活率显著降低,且低龄若虫的存活率显著低于高龄若虫的存活率,特别在高密度饲养条件下表现更为显著,与孙莉等[10]、王小强等[11]的研究结论相似。原因一是低龄若虫个体微小、生命力弱、活动能力和捕食能力差;二是密度过大时,若虫相遇的概率明显增加,互相攻击的机会大大增加,出现种内空间和营养竞争加剧而产生自相残杀,导致死亡率提高[28,31-34]。因此,在确保东亚小花蝽低龄幼若虫存活率的基础上,如何通过若虫不同发育阶段密度调控或组合来提高东亚小花蝽人工饲养效率仍有待进一步试验。

成虫获得率和繁殖力是天敌规模化繁育的重要指标,饲养密度除了对幼虫或若虫生长发育有显著影响外,也会对成虫的繁殖力有显著的影响[10,12,14,16,28,35-36],明确东亚小花蝽成虫的饲养密度对东亚小花蝽规模化饲养也具有重要的意义。本试验中仅研究了东亚小花蝽若虫的饲养密度,而对成虫的饲养密度、产卵基质等有待进一步研究。

4.结论

饲养密度对东亚小花蝽若虫生长发育和成虫获得率有显著影响,在直径8.5 cm、高15 cm的饲养装置中,饲养密度为100~2 000头/瓶时,随着饲养密度的增加若虫存活率和成虫获得率呈下降趋势,成虫获得率在37.76%~69.63%之间,而对成虫雌雄比影响不显著。在东亚小花蝽实际规模化饲养中,可根据实际需要确定饲养的密度,同时还要综合考虑成虫获得率、饲养成本、饲养空间和饲养数量等因素。

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