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苹果园中人工释放草蛉对蚜虫控制的增效作用:物种选择、发育阶段与释放方法的优化研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月30日 来源:Biological Control 3.7
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推荐:华盛顿州有机苹果生产中,针对蚜虫化学防治手段匮乏的问题,研究人员系统评估了三种草蛉物种(Chrysoperla rufilabris、C. plorabunda、C. carnea)、不同发育阶段(卵vs幼虫)及释放方法(手工撒播、卵卡、无人机)对蚜虫抑制效果的影响。通过分子肠道内容物分析发现,早期释放C. plorabunda卵或C. rufilabris幼虫可降低50%蚜虫种群,但效果受初始蚜虫密度和农药施用干扰。该研究为果园生物防治实践提供了关键优化策略。
在有机农业快速发展的背景下,苹果园蚜虫防治面临化学农药效果有限和生态兼容性差的双重挑战。华盛顿州作为全球90%有机苹果的产地,亟需开发可持续的害虫管理策略。传统上,草蛉(Chrysoperla spp.)作为天敌昆虫被用于温室作物,但其在果园大田应用的效果缺乏系统研究。针对这一空白,美国农业部农业研究局等机构的研究团队在《Biological Control》发表论文,通过三年田间试验结合分子技术,揭示了草蛉释放对苹果园蚜虫控制的关键影响因素。
研究采用田间试验设计结合分子生物学技术,包括:(1)在三个商业有机苹果园进行随机区组试验,比较不同草蛉物种、发育阶段和释放方法;(2)利用形态学与交配声谱分析鉴定草蛉物种;(3)通过COI基因高通量测序和物种特异性引物PCR检测捕食行为;(4)采用负二项分布模型分析蚜虫种群动态数据。
3.1 释放对蚜虫数量的影响
2021年试验中,单次释放C. plorabunda卵或C. rufilabris幼虫使蚜虫种群减少50%,但2022-2023年因初始蚜虫密度更高且铜制剂施用影响,所有处理均未显著降低蚜量。这表明释放效果高度依赖害虫种群基数与环境干扰。
3.5 释放草蛉幼虫的回收率
幼虫释放的回收率显著高于卵(2021年幼虫回收量是卵的2-3倍),且卵卡处理的幼虫阳性检出率最高(73% vs 手工撒卵25%),提示卵卡能有效减少同类相残并促进捕食。无人机释放因材料飘散问题导致零回收,凸显载体适配的重要性。
3.8 草蛉幼虫的食性分析
57%幼虫检出E. lanigerum DNA,但通用蚜虫引物仅3例阳性,反映草蛉对树干蚜虫的特异性捕食倾向。高通量测序未发现种内捕食证据,支持草蛉在果园生态中的安全性。
研究结论强调,草蛉释放需把握三个关键:(1)早季(4月下旬至5月初)在蚜虫初现期释放;(2)优先选择幼虫或卵卡形式;(3)避开铜制剂等农药施用窗口。C. plorabunda展现越冬能力,适合长期生态重建,而C. rufilabris需每年补充释放。该成果为果园生物防治提供了首个基于实证的优化方案,同时揭示了分子监测技术在评估天敌效能中的革新价值。讨论部分指出,未来需开发更精准的释放技术(如无人机路径优化),并建立草蛉-农药互作数据库以指导实践。研究首次证实北美C. plorabunda的商业化应用潜力,为生物防治产业拓展提供了新方向。
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