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为解决哥伦比亚马铃薯主栽品种受危地马拉蛾(Tecia solanivora)侵害的问题,研究人员评估了斯氏线虫(Steinernema feltiae SC125、S. carpocapsae BPS)与颗粒体病毒(Bc)的生物防治效果。发现 Bc 单独或与S. carpocapsae BPS 联用可显著降低作物损害率并提高产量,为可持续害虫管理提供新策略。
马铃薯是全球重要粮食作物,在哥伦比亚安第斯山区尤为关键。然而,当地主栽的 “克里奥尔苹果” 等本土马铃薯品种深受危地马拉蛾(Tecia solanivora)威胁。该害虫幼虫蛀食块茎,不仅导致直接减产,还引发腐烂加剧损失。长期以来,化学农药是主要防治手段,但带来环境污染与抗药性等问题,因此亟需环境友好的生物防治方案。
为此,哥伦比亚哈维里亚那天主教大学(Pontificia Universidad Javeriana)的研究团队开展了相关研究,评估昆虫病原线虫(entomopathogenic nematodes, EPNs)与颗粒体病毒(granulosis virus, Bc)对危地马拉蛾的防治潜力,旨在为本土马铃薯种植提供可持续的害虫管理策略。研究成果发表于《Egyptian Journal of Biological Pest Control》。
主要技术方法
研究在哥伦比亚昆迪纳马卡省海拔 2977 米的试验田开展,采用完全随机区组设计,设置 6 种处理:对照组(T1)、Bc 单独处理(T2)、斯氏线虫S. feltiae SC125 单独处理(T3)、S. feltiae SC125 与 Bc 联用(T4)、斯氏线虫S. carpocapsae BPS 单独处理(T5)、S. carpocapsae BPS 与 Bc 联用(T6),每个处理重复 3 次。通过测定块茎损害率(参照 Arias 等 1996 年分级标准)与产量(kg/ha),分析不同处理的防治效果。
研究结果
块茎损害率差异
单因素方差分析表明,各处理间块茎损害率存在显著差异(F=3.240, P≤0.010)。其中,Bc 单独处理(T2)和S. carpocapsae BPS 与 Bc 联用(T6)的损害率最低(2%-4%),显著低于对照组(11%)及线虫单独处理组(S. feltiae SC125 处理组为 6%,S. carpocapsae BPS 处理组为 9%)。结果显示,Bc 对幼虫的口服感染效果显著,而S. carpocapsae BPS 与 Bc 联用可能通过线虫侵入宿主释放共生菌、病毒感染幼虫细胞的双重机制增强防治效果。
产量表现
处理间产量差异显著(F=2.378, P=0.044),S. carpocapsae BPS 单独处理组产量最高(26,140 kg/ha),但该组块茎损害率较高,可能与害虫诱导植物补偿性结薯有关。Bc 单独处理组与S. carpocapsae BPS+Bc 联用组产量相近且均高于对照组,表明生物防治在控制损害的同时可维持较高产量。
病原作用机制观察
显微镜下观察发现,感染S. feltiae SC125 的幼虫呈现背红腹褐变色,感染S. carpocapsae BPS 的幼虫呈红黄色,而感染 Bc 的幼虫因病毒粒子堆积呈白色,直观反映了不同病原的作用路径差异。
结论与意义
本研究证实,昆虫病原线虫(S. feltiae SC125、S. carpocapsae BPS)与颗粒体病毒(Bc)均能有效降低危地马拉蛾对 “克里奥尔苹果” 马铃薯的损害。其中,Bc 单独应用或与S. carpocapsae BPS 联用效果最优,二者通过互补作用机制(线虫主动侵染幼虫、病毒通过摄食感染)实现高效控害,且对环境安全。研究结果为马铃薯害虫的综合管理(integrated pest management, IPM)提供了新选项,尤其适合本土品种种植区推广,有助于减少化学农药依赖,推动可持续农业发展。
值得注意的是,不同线虫种类的觅食策略差异(如S. feltiae为中间型、S. carpocapsae为伏击型)可能影响其控害效率,结合病毒的持续传播特性,联用方案可覆盖害虫不同发育阶段,增强防治持久性。未来研究可进一步探索病原组合与栽培措施(如山脊培土)的协同效应,优化 IPM 体系,为全球马铃薯主产区的害虫治理提供科学依据。