多生物防治剂协同防控铃木氏果蝇(Drosophila suzukii)的实验室、温室及田间效应研究

《Journal of Economic Entomology》：Effects of multiple biological control agents on Drosophila suzukii (Diptera: Drosophilidae) in the laboratory, greenhouse, and field

本研究针对全球性入侵害虫铃木氏果蝇(Drosophila suzukii)对浆果产业的严重危害，系统评估了多种商业化生物防治剂(BCA)在树莓种植中的协同控制效果。研究人员通过实验室、温室和高隧道实验发现，蛹寄生蜂Muscidifurax raptorellus与捕食性天敌Orius insidiosus的组合在温室条件下可使果实受害率降低38%，而田间试验表明香雪球(sweet alyssum)作为银行植物能显著增加膜翅目天敌数量。该研究为构建以生物防治为核心的铃木氏果蝇综合治理(IPM)策略提供了重要依据。

　　

在浆果种植业中，一种名为铃木氏果蝇(Drosophila suzukii)的入侵性害虫正引发全球性危机。这种原产于亚洲的小型果蝇凭借其特化的锯齿状产卵器，能够刺穿成熟期果实的表皮进行产卵，导致果实软化腐烂。特别是树莓等软质水果，因其适宜的硬度、色泽和酸甜度成为铃木氏果蝇的理想产卵场所。自2008年在北美首次发现以来，该害虫已迅速扩散至几乎所有软质水果产区，每年可发生3-9代，在22℃条件下仅需13天即可完成从卵到成虫的发育周期。

目前种植者主要依赖化学杀虫剂进行防控，但频繁使用广谱杀虫剂不仅带来环境污染、次要害虫暴发、农残超标等问题，更导致铃木氏果蝇对有机农业常用药剂多毛菌素(spinosad)产生抗性。尤为棘手的是，常规杀虫剂主要针对成虫阶段，而对隐藏在果实内的卵和幼虫效果有限。在这一背景下，开发利用生物防治剂(BCA)的综合治理(IPM)策略显得尤为重要。

为验证多种天敌协同控制的可行性，研究人员设计了一系列严谨的实验。在实验室条件下，他们将蛹期寄生蜂Muscidifurax raptorellus（膜翅目：金小蜂科）与两种捕食性天敌——美洲小花蝽(Orius insidiosus)（半翅目：花蝽科）和大草蛉(Chrysoperla carnea)（脉翅目：草蛉科）进行组合试验。通过替代性实验设计保持总天敌数量恒定(18只)，比较不同物种丰富度组合的控制效果。初步的选择性和非选择性试验证实这些天敌之间不存在种内捕食现象。

温室实验采用白色网笼(60×60×180 cm)栽种树莓品种"秋不列颠"，每个笼内放置1-2株高度约160 cm的植株。高隧道实验则使用更大的网室(1.3×2.0×2.4 m)种植"波拉娜"品种树莓，每个处理重复5次。田间试验在加拿大安大略省乔丹站进行，设置15个树莓小区(3行×5米)，比较种植香雪球作为银行植物与喷洒多毛菌素的不同处理效果。

关键技术方法包括：1)采用替代性实验设计评估天敌组合效应；2)通过真空采样和DNA条形码技术鉴定膜翅目寄生蜂；3)使用特定诱捕器监测田间铃木氏果蝇种群动态；4)通过果实孵化法精确统计害虫发生率。

实验室和温室实验结果

实验室数据显示，三种天敌组合(M. raptorellus + O. insidiosus + C. carnea)效果最为显著，使铃木氏果蝇总数减少70%。其中包含M. raptorellus的组合均显著降低蛹数量，表明该寄生蜂是控制效果的关键贡献者。各天敌表现出明显的生态位互补：M. raptorellus专性寄生双翅目蛹期，O. insidiosus昼夜活动捕食卵和幼虫，而C. carnea夜间活动且不善飞行。

然而在温室实验中，仅M. raptorellus与O. insidiosus组合表现出显著效果，使受害果实比例降低38%，每果蝇数从10头减少至6头。C. carnea在复杂温室环境中效果受限，可能与其运动能力较弱有关。结果表明天敌在简化实验室条件下的协同效应在更接近田间的环境中会减弱。

高隧道和田间实验结果

高隧道实验显示，单用天敌控制效果不显著，而多毛菌素处理（单独使用或与天敌组合）使受害果实减少94-96%，每果蝇数降至2头。这表明在半封闭环境中，生物防治剂单独使用不足以控制铃木氏果蜓暴发种群。

田间试验进一步证实，仅依靠天敌释放（包括补充释放Pachycrepoideus vindemmiae）的效果不如杀虫剂处理。然而一个重要发现是：种植香雪球的区域膜翅目天敌数量增加3倍，特别是铃木氏果蜓的潜在寄生蜂——Figitidae科Eucoilinae亚科（包括Leptopilina leipsi）显著增多。DNA条形码鉴定显示，这些天然寄生蜂能被香雪球的花蜜吸引，为保护性生物防治提供了新思路。

研究结论与意义

本研究通过多环境实验证明，虽然天敌在实验室条件下展现显著协同效应，但在田间复杂环境中单独使用生物防治难以达到商业要求的防控水平。然而，结合银行植物（如香雪球）的生态调控手段，能够显著增强天然寄生蜂群落，为减少杀虫剂使用提供了可行路径。

最重要的发现在于揭示了不同尺度下生物防治效果的差异性：在可控环境下，M. raptorellus、O. insidiosus和C. carnea通过生态位互补实现高效控制；而在田间条件下，香雪球作为开花植物能有效吸引和维持天然寄生蜂种群，特别是对铃木氏果蜓有寄生潜力的Figitidae类群。

该研究为构建铃木氏果蜓综合治理策略提供了关键科学依据：一方面确认了生物防治在IPM体系中的辅助地位，另一方面指明了结合银行植物生态调控的发展方向。随着Leptopilina japonica和Ganaspis kimorum等专性寄生蜂在北美地区的建立与推广，结合银行植物的保护性生物防治策略有望成为减少杀虫剂依赖、延缓抗性发展的有效手段。未来研究需在更大尺度上优化天敌释放策略与银行植物配置，最终形成环境可持续的铃木氏果蜓治理方案。