人工释放普通草蛉田间防治棉蚜效果研究

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  摘要:于2013年利用人工繁殖的普通草蛉对新疆哈密地区棉田的棉蚜进行生物防治,结果表明,棉田释放密度为30、40、50和60粒/株的普通草蛉卵5~13 d后,与对照相比,各处理棉田的棉蚜数量均呈不断下降趋势,与对照相比校正防效不断升高。其中释放卵50和60粒/株10~13 d后,校正防效可达69.88 %~78.73 %,取得了较好的防治效果。本研究通过小区试验研究人工繁殖的普通草蛉对棉田棉蚜的生物防治效果,为新疆棉田棉蚜的生物防治研究提供了理论基础和指导依据。
  关键词:人工繁殖; 普通草蛉; 棉蚜; 校正防效
  中图分类号: S 476
  文献标识码: B
  新疆作为我国最大的商品棉生产基地,其棉花生产在我国棉花产业中占有举足轻重的地位。新疆植棉面积、总产和单产已连续15年位居全国首位,与长江、黄河流域棉区并称我国三大棉区[1],2012年新疆棉花种植面积已增长为172.08万hm2[2]。新疆棉区由于其特殊的地理位置和气候环境,实施与内陆棉区不同的“矮、密、早、膜”栽培模式,棉田昆虫种类与内陆棉区亦有差别。
  棉蚜[Aphis gossypii (Glover)]是全世界范围内一种重要的农业杂食性害虫,主要为害棉花等经济作物,寄主多达76科285种[34]。棉蚜在棉田直接为害取食棉花植株的同时,能够分泌蜜露降低光合作用[5]和传递病毒[6],严重影响棉花的产量和品质。棉蚜在我国分布范围极广,除西藏外全国各地均有不同程度的发生和为害[7]。普通草蛉[Chrysoperla carnea (Stephens)]属脉翅目草蛉科,是一种捕食性天敌,捕食对象包括蚜虫、蜱螨、叶蝉、鞘翅目、鳞翅目昆虫的卵和幼虫。普通草蛉在欧美是普通种,国际上用来成功地防治了棉铃虫、叶蝉、马铃薯甲虫等害虫[810],其在我国大部分省区均有分布[1112],在新疆发生较普遍,属于新疆农区优势种草蛉之一[1316]。
  国外针对普通草蛉捕食温室白粉虱、棉蚜和鳞翅目卵后的生长发育情况进行了一系列的研究[1719],并通过对普通草蛉大规模繁殖和饲养技术评价了其田间释放的可能性[20],同时成功释放普通草蛉来防治烟粉虱[Bemisia tabaci (Gennadius)][21]等害虫,并针对普通草蛉的生物学特性、人工繁殖和利用技术有较多研究,在普通草蛉成虫和卵的短期、长期贮存方面重点研究了草蛉成虫的低温贮藏方法[2223]。我国对普通草蛉的分布,发生规律和捕食对象进行了较多的研究[2426]。针对新疆棉区棉蚜的大规模发生,并且由于长期使用化学农药导致生态系统日益脆弱等一系列问题,本研究利用人工繁殖普通草蛉对棉田棉蚜进行生物防治,为新疆棉花蚜虫的生物防治体系的建立提供理论支撑和研究基础。
  1 材料与方法
  1.1 供试地点
  试验地点为新疆哈密市陶家宫乡泉水地村二队棉田(N:42.8187°,E:93.5511°),棉田土壤类型为沙壤土。试验进行时棉田害虫主要为棉蚜[Aphis gossypii (Glover)]和棉蓟马[Thrips flavus (Schrank)]。天敌主要为多异瓢虫[Hippodamia variegata (Goeze)]、黑食蚜盲蝽[Deraeocoris punctulatus (Fall)]、华姬蝽[Nabis sinoferus (Hsiao)]和蜘蛛(Araneida)等。棉田杂草主要为反枝苋(Amaranthus retroflexus Linn.)、灰绿藜(Chenopodium glaucum Linn.)和稗[Echinochloa crusgalli (L.)Beauv.]等。
  1.2 供试虫源
  普通草蛉于2012年秋季采自新疆哈密市棉田,室内用麦蛾(Sitotroga cerealella Olivier)和人工饲料[24]对普通草蛉进行饲养繁殖1代后,置于(7±2)℃的环境中冷藏5个月,2013年继续扩繁2代后将1~3 d能够孵化的草蛉卵释放于棉田,待其在田间自然孵化后供本试验所用。
  普通草蛉室内饲养条件:温度(25±1)℃,相对湿度80%±5%,光照L∥D=16 h∥8 h。
  1.3 供试棉花
  供试棉花为常规棉品种‘新陆中32号’,棉种购自哈密市永丰种子经销部,由巴州丰和源种业生产,种植密度为2 250株/100 m2。棉田肥力中等,采用地膜栽培,播种时间为2013年4月20日,棉花生长过程中不使用任何化学农药进行防治,其他管理措施按当地常规技术进行。
  1.4 试验方法
  试验于2013年6月初棉田棉蚜开始发生、棉花生长至现蕾初期进行。试验共分5个处理释放不同密度的普通草蛉卵,每个小区面积为100 m2,共计20个小区,各小区之间间隔10 m以作隔离。处理小区普通草蛉卵释放密度分别为30、40、50、60粒/株,对照小区不释放草蛉卵,即0粒/株,每个处理各设4次重复。每小区在100株棉花上释放草蛉卵,分为5点,每点20株。调查时每小区定株调查50株,分为5点,每点调查10株。释放普通草蛉卵当天调查棉蚜基数,释放后5、7、10、13 d分别调查定点棉株上的棉蚜数量,有翅蚜和无翅蚜未做区分。操作时将产在布条上的普通草蛉卵连同布条一同固定在棉叶上,有草蛉卵的一面向下。
  1.5 统计分析
  采用SPSS 19.0软件的(ANOVA)LSD方法对各处理间试验数据进行方差分析和多重比较,棉田棉蚜数量等可数数据先转化为平方根数值后再进行方差分析,虫口减退率、防效和校正防效等百分率数值先转换成反正弦函数后再进行方差分析,方差分析有差异的基础上进行多重比较。
  虫口减退率(%)=
  处理前虫口数-处理后虫口数处理前虫口数×100;   校正防效(%)=处理区虫口减退率-对照区虫口减退率1-对照区虫口减退率×100。
  2 结果与分析
  2.1 释放普通草蛉卵后棉田棉蚜数量消长
  棉田释放不同密度的普通草蛉卵第5、7、10和13天后对棉田棉蚜发生数量进行统计。方差分析结果表明,释放当日各处理与对照棉田的棉蚜数量差异并未达显著水平(df=4,15,F=0.674,P=0.620),释放第5、7、10和13天后各处理棉田的棉蚜数量均低于对照,且差异均达极显著水平(5 d:df=4,15,F=14.850,P<0.001;7 d:df=4,15,F=21.833,P<0.001;10 d:df=4,15,F=43.019,P<0.001;13 d:df=4,15,F=33.031,P<0.001),各处理密度之间在释放5 d和7 d后棉田的棉蚜数量差异未达显著水平,10 d和13 d后释放50粒/株和60粒/株棉田的棉蚜数量显著低于释放30粒/株的棉田,但与释放40粒/株的棉田棉蚜数量差异不显著。
  对同一处理的棉田,释放普通草蛉卵30粒/株和40粒/株的棉田在释放5、7、10和13 d后,棉田棉蚜的数量差异并未达显著水平(30粒/株:df=4,15,F=0.872,P=0.503;40粒/株:df=4,15,F=0.609,P=0.663)。释放50粒/株的棉田棉蚜数量在释放后10 d和13 d均低于释放当日、5 d和7 d时的棉蚜数量,且差异达极显著水平(df=4,15,F=7.838,P=0.001)。释放60粒卵的棉田棉蚜数量为:第13天和第10天<第5天和第7天<棉蚜基数,它们之间的差异亦达极显著水平(df=4,15,F=35.569,P<0.001)。而对照棉田的棉蚜数量由于未使用普通草蛉和化学农药进行防治,棉田棉蚜的数量呈逐渐增长的趋势,且差异达极显著水平(df=4,15,F=17.557,P<0.001)。
  2.2 释放普通草蛉卵对棉田棉蚜的防治效果
  2.2.1 释放普通草蛉卵后棉田棉蚜的减退率
  各处理棉田在释放普通草蛉卵5、7、10和13 d后,棉蚜减退率均高于对照棉田,且差异达极显著水平(5 d:df=4,15,F=17.948,P<0.001;7 d:df=4,15,F=20.260,P<0.001; 10 d:df=4,15,F=25.705,P<0.001;13 d:df=4,15,F=33.456,P<0.001),第10天和第13天时,各处理之间的棉蚜减退率亦存在差异,释放60粒/株棉田的棉蚜减退率均高于其他棉田,其中显著高于释放30粒/株和40粒/株的棉田,但与释放50粒/株棉田的棉蚜减退率不存在显著性差异。
  对于同一处理的棉田,释放30粒/株和40粒/株棉田的棉蚜减退率在第5、7、10和13天时差异均未达显著水平(30粒/株:df=3,12,F=0.060,P=0.980;40粒/株:df=3,12,F=0.034,P=0.991)。释放50粒/株和60粒/株棉田的棉蚜减退率在第10天和13天时均高于第5天和第7天时的棉蚜减退率,差异分别达显著和极显著水平(10 d:df=3,12,F=4.138,P=0.031;13 d:df=3,12,F=17.228,P<0.001)。
  2.2.2 释放普通草蛉卵后对棉田棉蚜的校正防效
  棉田释放草蛉卵5、7、10和13 d后对棉蚜的校正防效进行统计,方差分析结果表明,释放草蛉卵5、7和10 d后各处理棉田棉蚜的校正防效之间差异并不显著(5 d:df=3,12,F=0.245,P=0.863;7 d:df=3,12,F=0.236,P=0.870;10 d:df=3,12,F=3.064,P=0.069)。释放草蛉卵13 d后,释放60粒/株棉田棉蚜校正防效高于释放30粒/株和40粒/株的棉田,且差异达显著水平(df=3,12,F=3.939,P=0.036),但与释放50粒/株的棉田棉蚜校正防效差异并不显著。
  对于同一处理的棉田,释放30粒/株和40粒/株的棉田棉蚜校正防效在释放5、7、10和13 d时差异均未达显著水平(30粒/株:df=3,12,F=0.857,P=0.490;40粒/株:df=3,12,F=1.572,P=0247)。而释放50粒/株和60粒/株的棉田棉蚜校正防效在释放10 d和13 d后均高于释放5 d和7 d后的校正防效,且差异达到显著和极显著水平(50粒/株:df=3,12,F=5.597,P=0.012;60粒/株:df=3,12,F=17.948,P<0.001)。
  3 讨论
  我国江苏、山西等地早在20世纪70年代就有田间释放草蛉防治棉蚜、棉叶螨和棉小造桥虫的历史,释放草蛉卵186 000粒/hm2 7 d后,棉蚜数量减少了71.9%[24]。国外亦有田间释放草蛉卵对田间害虫进行生物防治[27]的报道,在苹果园释放普通草蛉卵335 000粒/ hm2 后,能够有效地减少苹果黄蚜[Aphis pomi (DeGeer)]的数量[28],取得较好的生物防治效果,并指出合适的天敌与害虫比例是取得较好防治效果的关键。在棉田释放普通草蛉卵50 000~100 000/hm2后,能够有效地控制烟芽夜蛾[Heliothis virescens (F.)]的发生和为害,而释放普通草蛉幼虫721 700头/hm2后,在有效防治烟芽夜蛾幼虫为害的同时使棉花产量增长了3倍[29]。
  有研究表明,普通草蛉在生长发育过程中能够取食最多790头草莓毛管蚜[Chaetosiphon fragaefolii (Cockerell)],在网罩的每株草莓植株上释放8头普通草蛉幼虫就能有效地降低草莓毛管蚜的数量,但大规模的田间试验过程中释放密度最大达25头/5株时,也不能显著降低草莓毛管蚜的数量[30],表明田间实际防治效果和试验亦有所差距,可能是由于环境气候条件和释放天敌后其存活率等因素造成的。   本研究在棉田不使用化学农药进行防治的前提下,研究释放不同密度的普通草蛉卵对棉田棉蚜的控制作用。结果表明,棉田释放各密度普通草蛉卵5 d和7 d后,对棉田棉蚜的校正防效最高仅为52.33%,而在释放普通草蛉卵50粒/株和60粒/株10 d和13 d后,在小区试验中对棉田棉蚜具有明显的防治效果,与对照相比校正防效可达69.88 %~78.73 %。本研究仅是采用小区试验利用人工繁殖的普通草蛉对棉田的棉蚜进行防治,为棉田棉蚜的生物防治提供了理论基础,但利用人工繁殖的普通草蛉大规模防治棉蚜时,还应当参考防治成本等因素,并对释放后天敌的存活率进行监测。本试验仅进行了一年,对于人工繁殖的普通草蛉对棉田棉蚜的控制作用,仍需要进一步深入研究。
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