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为解决葡萄园粉蚧危害及化学防治不足问题,研究人员在意大利北部开展弗拉基米尔食蚧蚜小蜂(Anagyrus vladimiri)和孟氏隐唇瓢虫(Cryptolaemus montrouzieri)的广域扩增生物防治研究。结果显示天敌活动增强,寄生率达 80%,且需结合 IPM 减少杀虫剂使用。
在葡萄种植领域,粉蚧(Hemiptera: Pseudococcidae)一直是令人头疼的害虫。它们通过取食葡萄及分泌蜜露,不仅直接损害植株健康,还会引发煤污病等次生问题,给全球葡萄园带来巨大经济损失。在意大利北部的蓝布鲁斯科葡萄园,随着入侵物种康氏粉蚧(Pseudococcus comstocki)的蔓延,传统化学防治手段因大量使用广谱杀虫剂,不仅破坏生态平衡,还导致粉蚧天敌数量锐减,进一步加剧了虫害的恶性循环。如何在减少化学农药依赖的同时有效控制粉蚧,成为当地葡萄种植者和研究者亟待解决的难题。
为突破这一困境,意大利博洛尼亚大学(University of Bologna)等机构的研究人员开展了一项为期三年的广域扩增生物防治研究。该研究于 2019 至 2021 年在艾米利亚 - 罗马涅大区的摩德纳和雷焦艾米利亚省实施,旨在评估释放弗拉基米尔食蚧蚜小蜂(Anagyrus vladimiri,膜翅目蚜小蜂科寄生蜂)和孟氏隐唇瓢虫(Cryptolaemus montrouzieri,鞘翅目瓢虫科捕食性天敌)对葡萄园粉蚧的控制效果,并探索其与综合害虫管理(Integrated Pest Management,IPM)策略的协同作用。研究成果发表在《Biological Control》,为葡萄园粉蚧的可持续治理提供了新方向。
研究主要采用以下关键技术方法:
- 天敌释放:弗拉基米尔食蚧蚜小蜂以接种式释放,每年分两次(4-5 月和 6 月底)均匀释放,释放量为 1500 头 / 公顷(雌虫占比 50-60%);孟氏隐唇瓢虫以淹没式释放,每年 7-8 月单次释放 200-400 头 / 公顷于选定的粉蚧群体。
- 田间采样:每年 8 月底至 9 月初,在释放农场(RF)和对照农场(CF)采集随机样本(50 串葡萄评估侵染率)和系统样本(10-12 串侵染葡萄评估寄生率和捕食者密度)。
- 实验室分析:统计粉蚧数量及发育阶段,通过成虫背部穿孔或肿胀判断寄生情况,计数孟氏隐唇瓢虫幼虫密度,并利用 Log-linear 分析和 GLMM 模型进行统计学验证。
3. 研究结果
3.1 粉蚧种群动态
康氏粉蚧成为优势种,其相对丰度从 2019 年的 75% 升至 2022 年的 86%,其次为葡萄粉蚧(Planococcus ficus)。尽管释放农场的粉蚧密度呈下降趋势,但受田间变异性影响,统计差异未达显著水平。
3.2 天敌活动效果
- 寄生率:释放农场的群体寄生率显著高于对照农场,2022 年平均达 57%,中位数达 80%(对照农场平均 36%,中位数 16%)。随机样本中,释放农场寄生率也显著更高,且与孟氏隐唇瓢虫幼虫密度呈正相关(r=0.69,P<0.05)。
- 捕食者密度:孟氏隐唇瓢虫幼虫密度在释放农场显著更高,单串最高达 11 头,但年际间无显著变化,显示其活动受粉蚧密度依赖性影响。
3.3 杀虫剂使用影响
释放农场的杀虫剂施用次数中位数(3 次)低于对照农场(5 次),且寄生率与杀虫剂次数呈负相关(r=-0.51,P<0.05)。然而,增加杀虫剂使用并未提升粉蚧控制效果,表明减少广谱农药使用对保护天敌至关重要。
3.4 天敌协同作用
弗拉基米尔食蚧蚜小蜂与孟氏隐唇瓢虫的生物防治活动呈正相关,二者无竞争关系。不同的攻击模式(寄生 vs 捕食)和释放时间(前者早于后者)形成资源互补,共同增强控害效果。
4. 研究结论与讨论
本研究首次在意大利大规模验证了广域扩增生物防治对葡萄园粉蚧的有效性。释放弗拉基米尔食蚧蚜小蜂和孟氏隐唇瓢虫显著提升了寄生率和捕食者密度,其中前者通过 “接种效应” 在区域内建立持续控害能力,后者通过淹没式释放快速压制局部粉蚧群体。二者的协同作用证实了多天敌联合应用的优势,为 IPM 策略中 “减少杀虫剂使用、选择选择性药剂、优化施药时机” 提供了实证支持。
研究同时指出,杀虫剂的频繁使用是制约生物防治效果的关键因素。例如,6 月针对葡萄斑叶蝉(Scaphoideus titanus)的强制性化学防治可能对早期释放的弗拉基米尔食蚧蚜小蜂造成负面影响,而孟氏隐唇瓢虫因释放时间较晚(7-8 月)受影响较小。这提示在 IPM 框架下,需精准匹配天敌释放与化学防治的时间窗口,优先选用对天敌安全的药剂(如螺虫乙酯),以平衡害虫控制与生态保护。
此外,研究发现康氏粉蚧的入侵导致本地葡萄粉蚧种群下降,这可能与前者的竞争优势或交配干扰措施有关,但入侵种与天敌的长期互作仍需进一步监测。本研究的成果不仅为意大利蓝布鲁斯科葡萄园提供了可持续的粉蚧管理方案,也为全球葡萄产区推广生物防治与 IPM 结合的模式提供了重要参考,助力实现农业生产的经济与生态效益双赢。