槟榔是我国热带地区重要的经济作物,槟榔果也被列为四大南药之首,其药理活性广泛[1,2]。海南省的槟榔种植已有2100多年的历史,是热带作物产业中仅次于橡胶的第二大支柱产业,是海南省东部、中部和南部山区200多万农户的主要经济来源之一[3],对热带农业结构起着关键作用。红脉穗螟[Tirathaba rufivena (Walker)]属鳞翅目（Lepidoptera）螟蛾科（Pyralidae）,是槟榔的重要害虫,在海南省槟榔种植区全年均可发生和为害,其成虫在槟榔花苞片未展开前,产卵于花苞基部缝隙或伤口处,初孵幼虫由此蛀入花穗,幼虫常在苞片未展开前就将花穗蛀食一空,仅留发黑的花穗梗以及大量虫粪和啮屑。在开花期和果期,幼虫也能取食花瓣和蛀食果实,导致产量减少,在缺少食料的情况下,可为害质地较嫩的心叶,导致生长停滞,甚至发黑腐烂,造成植株死亡[4,5]。
红脉穗螟在海南省槟榔上发生普遍,几乎每一块成林的槟榔种植园都能发现红脉穗螟的为害。对槟榔园红脉穗螟的为害调查表明,株害率为10%~86.67%,平均株害率35%[4, 6]。花穗被害率和虫果率,在不同地区、地块以及不同年份差异很大,花穗被害率10%~40%,虫果率为15%~25%[4]。且红脉穗螟在槟榔花穗内隐蔽为害,大多数种植户对红脉穗螟的危害认识不够,缺少对槟榔园的整体管理概念,未在适当时机采取有效防治措施,使虫源长期累积,导致红脉穗螟大爆发,严重影响槟榔产量。
槟榔树干笔直细长,结果树高达十多米,施药的操作难度大,成本高;红脉穗螟幼虫多隐藏于花苞中钻蛀为害,隐蔽性强,采用喷洒淋洗植株的化学防治法,药剂难以直接接触虫体形成有效的防治作用;此外,长期使用化学农药会导致害虫产生抗药性,造成害虫反复发生为害,而且会杀死害虫天敌和污染环境,进而影响自然生态环境和作物的食用安全[7]。因而,依据经典生物防治理论[8,9],赤眼蜂能在害虫尚未发生危害的卵期把害虫消灭,能较及时地防治害虫,是分布最广泛、应用范围最广的一种卵寄生性天敌昆虫[10]。在前期的研究中发现松毛虫赤眼蜂（Trichogramma dendrolimi Matsumura）、稻螟赤眼蜂（T. japonicun Ashmead）、食胚赤眼蜂（T. embryophagum Hartig）、玉米螟赤眼蜂（T. ostriniae Pang et Chen）和螟黄赤眼蜂（T. chilonis Ishii）能够寄生红脉穗螟的卵。为了评估这些候选蜂种对红脉穗螟的生物防治潜力,本研究测定这5种赤眼蜂在不同寄主密度下对红脉穗螟的寄生能力,并调查这些赤眼蜂对红脉穗螟的持续寄生力和子代出蜂率等情况,为今后开展槟榔红脉穗螟的寄生蜂防治提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料
供试寄生蜂：松毛虫赤眼蜂、玉米螟赤眼蜂和食胚赤眼蜂由广东省昆虫研究所提供,螟黄赤眼蜂、稻螟赤眼蜂由广东省农业科学院提供;供试寄生蜂在中国热带农业科学院环境与植物保护研究所实验室内,用米蛾卵继代饲养10代以上供试。
供试寄主：在海南省儋州市采集红脉穗螟为害严重的槟榔花穗,待成虫羽化后,将3头雌虫和3头雄虫配对引入玻璃管中,并提供10%蜂蜜水补充营养,第3天向玻璃管中放入槟榔花穗供其产卵,每日取出带卵的花穗置于玻璃管中保存,玻璃管口以保鲜膜封口,保鲜膜用昆虫针扎孔透气。
1.2 方法
1.2.1 5种赤眼蜂对红脉穗螟卵的寄生力比较 设寄主密度为每管5、10、15、20、25、30、35、40粒卵龄为0~12 h的红脉穗螟卵。将卵放入长12 cm,直径3 cm,体积约为84.8 cm3的玻璃管中,分别引入1头羽化0~12 h已交配的5种赤眼蜂成蜂,为确保交配,每个管中再投入1头雄性寄生蜂,放入蘸有10%蜂蜜水的棉签补充营养。玻璃管以棉花封口,以防赤眼蜂爬出,并覆盖一层保鲜膜封口保持管内湿度。24 h后去除赤眼蜂。第7天记录寄生卵数,未能孵化的黑色卵记为寄生卵。每种寄生蜂的每个密度梯度试验重复8次。
1.2.2 稻螟赤眼蜂、松毛虫赤眼蜂和食胚赤眼蜂对红脉穗螟卵的持续寄生力比较 根据1.2.1的试验结果,选取在不同寄主卵密度下,被寄生卵数量和寄生率较稳定的赤眼蜂即稻螟赤眼蜂、松毛虫赤眼蜂和食胚赤眼蜂,进行持续寄生力比较试验。将各赤眼蜂羽化0~12 h的已交配雌蜂5头接于玻璃管中,放入蘸有10%蜂蜜水的棉球补充营养。然后每24 h取出前一天接入的卵,并向管内接入卵龄为3~4 d的红脉穗螟卵。连续3 d每天接入红脉穗螟卵200粒/管。更换下来的卵分装于玻璃管中,第6天检查寄生卵数。每种赤眼蜂重复5次。
1.3 数据处理
应用SPSS数据处理系统和Excel分析软件,计算被寄生卵数量、寄生率、寄生量百分率、子代蜂数和子代雌蜂比例等数值。对百分数数据经平方根转换,使其具方差齐性,符合正态分布特点,然后进行单因素方差分析（ANOVA）,采用Tukey法对数值进行多重比较。相关计算公式如下：
寄生率=被寄生卵数量/提供卵的总数×100%
寄生量百分率=固定时间内被寄生卵数量/提供卵的总数×100%
子代雌蜂比例=羽化雌蜂数量/羽化成蜂数量×100%
2 结果与分析
2.1 5种赤眼蜂对不同红脉穗螟卵密度寄生情况的影响
如图1所示,稻螟赤眼蜂对红脉穗螟卵的寄生量受寄主密度影响显著。当寄主密度为5粒/管时,寄生率为16.0%,被寄生卵的数量仅为0.8粒;10~35粒/管时,稻螟赤眼蜂对寄主卵的寄生数量随着卵密度的增高而增加,由2.4粒上升至16.2粒,但寄生率未呈现逐步增加的情况,35粒/管时的寄生率最高,为46.3%;40粒/管时,被寄生的卵数量为12.2粒,寄生率为30.5%,显著低于35粒/管时的寄生率。总体而言,在不同卵密度下,稻螟赤眼蜂的寄生率均较稳定,表明稻螟赤眼蜂可作为防治红脉穗螟卵的优势赤眼蜂。
图1 5种赤眼蜂在不同红脉穗螟卵密度下的寄生数量和寄生率柱状图为被寄生卵数量,折线为寄生率;折线上相同字母表示差异不显著（P>0.05）。 Fig. 1 Number of parasitized eggs and parasitism rates by five Tichogramma species on various egg densities to T. rufivena The number of parasitized eggs is shown in the column, and the parasitism percentage is shown on the broken line. The same letters on the broken line indicate no significant difference (P>0.05). |
松毛虫赤眼蜂对红脉穗螟卵的寄生量受寄主密度影响显著。卵密度为5粒/管时,寄生率为0;10~40粒/管时,寄生率为16.0%~29.3%;10粒/管和30粒/管时,寄生率分别为28.0%和29.3%,高于其它密度下的寄生率。从图中可以看出松毛虫赤眼蜂对红脉穗螟卵具有一定的寄生能力。
食胚赤眼蜂在红脉穗螟卵密度为5、10粒/管时,寄生率为0;当寄主密度为15~25粒/管时,寄生率随着寄主密度的增加而增加,为6.7%~ 42.4%;在20、25粒/管时,其寄生率最高,分别为40.0%和42.4%;30、35和40粒/管时,寄生率逐渐减少,分别为20.7%、20.0%和12.0%,但对寄主卵的寄生数量差异不显著。由此看出,卵密度对食胚赤眼蜂的寄生力影响较大,在一定的密度范围内,食胚赤眼蜂对红脉穗螟卵具有较高的寄生率。
螟黄赤眼蜂在红脉穗螟卵密度为10、15粒/管时,寄生的卵粒数分别为2.2粒和6.0粒,寄生率分别为22.0%和40.0%;当寄主密度为20~30粒/管时,被寄生的卵粒数和寄生率相近,被寄生卵粒数分别为4.6、5.6和7.0粒,寄生率分别为23.0%、22.4%和23.3%;当寄主密度为35~40粒/管时,被寄生的卵粒数随着寄主密度的增加而减少,寄生率分别为14.3%和12.5%。
玉米螟赤眼蜂对红脉穗螟卵的寄生量受寄主密度影响较大,30、35粒/管时,玉米螟赤眼蜂寄生的卵粒数最高,寄生率分别为33.3%和32.6%;15粒/管时,寄生率稍低（28.0%）;而10、20、25和40粒/管时,寄生率较低,分别为16.0%、10.0%、11.2%和17.0%。
2.2 稻螟赤眼蜂、松毛虫赤眼蜂和食胚赤眼蜂对红脉穗螟卵的持续寄生力比较
稻螟赤眼蜂、松毛虫赤眼蜂和食胚赤眼蜂在0~24 h对红脉穗螟卵的寄生量显著高于这3种赤眼蜂在24~48 h和48~72 h的寄生量（表1）,且稻螟赤眼蜂在24~48 h和48~72 h对红脉穗螟卵的寄生量,分别为32.8粒和18.3粒,具有显著性差异;而松毛虫赤眼蜂和食胚赤眼蜂在24~48 h和48~72 h对红脉穗螟卵的寄生量无显著性差异;食胚赤眼蜂的寄生量在24~48 h和48~72 h极低,分别为9.3粒和2.8粒。寄生量百分率也呈类似的变化趋势,在0~24 h稻螟赤眼蜂、松毛虫赤眼蜂和食胚赤眼蜂对红脉穗螟卵寄生量百分率最高,分别为48.6%、60.7%和84.8%,显著高于在24~48 h和48~72 h的寄生量百分率。稻螟赤眼蜂、松毛虫赤眼蜂和食胚赤眼蜂对红脉穗螟卵总的寄生量分别为99.3、86.3和79.0粒,羽化的子代蜂数量分别为50.8、53.8和48.5头,子代雌蜂比例分别为74.4%、55.1%和68.2%,因此可以计算出下一代的稻螟赤眼蜂、松毛虫赤眼蜂和食胚赤眼蜂雌蜂数分别为37.8、29.6和33.1头。研究表明,稻螟赤眼蜂对红脉穗螟卵具有较强的寄生能力,且以红脉穗螟卵作为寄主后,可以产生较多的雌性后代,而松毛虫赤眼蜂和食胚赤眼蜂对红脉穗螟卵寄生能力稍弱且雌性后代也较少,但也可以作为防治红脉穗螟的补充优势赤眼蜂,用于共同防治红脉穗螟。
表1 稻螟赤眼蜂、松毛虫赤眼蜂和食胚赤眼蜂对红脉穗螟卵的持续寄生力Tab. 1 Parasitization capacity and offspring at different adult ages of T. japonicum, T. dendrolimi and T. embryophagum on T. rufivena eggs |
| 寄生蜂年龄 Adult age | 稻螟赤眼蜂T. japonicun | 松毛虫赤眼蜂T. dendrolimi | 食胚赤眼蜂T. embryophagum | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0~24 h | 24~48 h | 48~72 h | 总计Total | 0~24 h | 24~48 h | 48~72 h | 总计Total | 0~24 h | 24~48 h | 48~72 h | 总计Total | |
| 寄生卵量/粒 | 48.3±3.4b | 32.8±1.8c | 18.3±1.3d | 99.3±3.0a | 52.0±3.3b | 20.8±4.8c | 13.5±0.9c | 86.3±6.7a | 67.0±4.4a | 9.3±1.5b | 2.8±0.5b | 79.0±5.0a |
| 寄生量百分率/% | 48.6±2.6a | 33.1±2.0b | 18.4±0.9c | 60.7±3.2a | 23.3±3.8b | 16.0±1.9b | 84.8±1.7a | 11.7±1.9b | 3.4±0.4c | |||
| 子代蜂数/头 | 26.3±3.4b | 15.5±1.0c | 9.0±2.2d | 50.8±3.3a | 34.0±5.0b | 12.3±3.8c | 7.5±1.3c | 53.8±9.4a | 41.5±9.8a | 5.5±2.4b | 1.5±0.6b | 48.5±9.3a |
| 子代雌蜂比例/% | 78.2±4.7a | 69.6±8.4a | 72.9±12.4a | 74.4±3.0a | 56.4±7.6a | 47.9±27.1a | 38.1±21.8a | 55.1±6.0a | 69.1±10.4a | 61.9±36.8a | 25.0±28.9a | 68.2±8.7a |
注：数据为平均值±标准误,数据后不同小写字母表示在不同时间段的差异显著（P<0.05）。 | |
Note: Data presented as the mean ± SE. Different lowercase letters mean significant difference among different time periods (P<0.05). |
3 讨论
本研究在室内条件下,测试了稻螟赤眼蜂、松毛虫赤眼蜂、食胚赤眼蜂、螟黄赤眼蜂和玉米螟赤眼蜂对红脉穗螟卵的寄生作用和寄生力情况,表明这5种赤眼蜂均可以寄生红脉穗螟的卵,鉴于稻螟赤眼蜂、松毛虫赤眼蜂和食胚赤眼蜂对不同密度的红脉穗螟卵寄生数量和寄生率较高,且与密度存在一定程度的正相关性,进一步比较了稻螟赤眼蜂、松毛虫赤眼蜂和食胚赤眼蜂对红脉穗螟卵的持续寄生力。研究表明稻螟赤眼蜂可作为防治红脉穗螟卵的优势寄生蜂,而松毛虫赤眼蜂和食胚赤眼蜂可作为防治红脉穗螟的轮换赤眼蜂品种,联合应用达到防治红脉穗螟的作用。
寄主卵密度的增加使稻螟赤眼蜂、松毛虫赤眼蜂和食胚赤眼蜂对红脉穗螟卵的寄生作用有显著的增强作用,但寄主卵达到一定密度时,赤眼蜂对寄主卵的寄生量不再增加。稻螟赤眼蜂、松毛虫赤眼蜂和食胚赤眼蜂在红脉穗螟卵密度分别为35、30和25粒/管时,寄生卵数量和寄生率最大,寄生卵数量分别为16.2、8.8和10.6粒,寄生率分别46.3%、29.3%和42.4%。这与已报道的玉米螟卵密度的增加对玉米螟赤眼蜂的寄生效能有增强作用有所不同[11],但仍然存在卵数量越多,而寄生卵数量和寄生率出现一定范围的波动情况。有研究认为是赤眼蜂具有密度干扰效应,即赤眼蜂自身密度大,即寄主卵密度小,寄生作用下降[12]。同时在0~72 h提供充足的寄主卵情况下,食胚赤眼蜂主要在0~24 h寄生红脉穗螟卵,占总寄生量84.8%,而稻螟赤眼蜂和松毛虫赤眼蜂虽然也集中在0~24 h寄生红脉穗螟卵,但寄生量百分率较低,分别为48.6%和60.7%,且稻螟赤眼蜂、松毛虫赤眼蜂和食胚赤眼蜂对红脉穗螟卵总的寄生量分别为99.3、86.3和79.0粒,通过计算得出雌蜂数分别为37.8、29.6和33.1头,这与已报道的食胚赤眼蜂和稻螟赤眼蜂寄生椰子织蛾卵的变化情况基本一致[13]。
研究中发现有些卵粒有变黑或被寄生现象,这可能是由于多个赤眼蜂个体在较小空间内的产卵刺探或活动,造成部分已被寄生的红脉穗螟卵未能正常羽化出蜂,而且不同的赤眼蜂,其卵粒孵化情况存在差异,这是由于不同赤眼蜂的生物学习性和活动能力也存在差异。在赤眼蜂扩繁过程中,使用不同的寄主卵对提升赤眼蜂对目标寄主卵的寄生能力至关重要[14]。本研究中采用米蛾卵作为中间寄主扩繁10代的赤眼蜂种群,因此,在田间释放推广时,可考虑使用红脉穗螟卵作为寄主,以提高赤眼蜂的适应性,提高防治效果。