两种草蛉对灰菠萝粉蚧的功能反应与控害效能评价及其生物防治潜力

【字体: 时间:2025年09月29日 来源:Biological Control 3.4

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  本研究针对灰菠萝粉蚧(Dysmicoccus neobrevipes)严重危害剑麻产业的难题,系统评估了普莱草蛉(Plesiochrysa ramburi)和玫瑰额开叉草蛉(Apertochrysa roseusfrontata)的捕食功能反应与温室控效。研究发现两种草蛉幼虫均能有效捕食粉蚧,其中普莱草蛉表现更优,按1:10-1:20的益害比释放3龄幼虫14天后防效超80%,为剑麻粉蚧绿色防控提供了新种质资源和应用方案。

  
在剑麻种植业中,一种名为灰菠萝粉蚧(Dysmicoccus neobrevipes)的微小昆虫正带来巨大威胁。这种害虫不仅直接吸食植物汁液,分泌蜜露诱发煤污病,更是传播菠萝粉蚧萎蔫相关病毒(PMWaV)和剑麻紫叶卷叶病(SPLD)的关键媒介。传统化学防治效果有限,因为粉蚧体表的蜡质层会阻碍药剂渗透,且成虫常藏匿于剑麻心叶深处难以触及。面对这一困境,生物防治成为更具可持续性的解决方案。
以往调查发现,中国剑麻田中缺乏粉蚧寄生性天敌,但存在三种捕食性天敌,包括两种草蛉和一种瓢虫。2019年,科研人员在广东湛江的剑麻田中新发现两种草蛉——普莱草蛉(Plesiochrysa ramburi)和玫瑰额开叉草蛉(Apertochrysa roseusfrontata),它们被观察到正在捕食灰菠萝粉蚧。其中普莱草蛉是中国新记录种,而玫瑰额开叉草蛉更是学术界新描述的物种。这两种草蛉能否成为控制粉蚧的有效天敌?它们的捕食能力如何?最佳释放策略是什么?这些问题亟待解答。
为此,研究人员开展了一系列实验,研究成果发表在《Biological Control》上。他们首先在实验室条件下测试了两种草蛉不同龄期幼虫对粉蚧若虫和成虫的功能反应,接着在温室中模拟田间环境,评估了不同益害比和不同释放策略下的控害效果。
研究采用了功能反应测定、温室笼接虫试验和统计建模等关键技术方法。功能反应实验通过设置不同粉蚧密度,观察记录草蛉幼虫24小时内的捕食量;温室试验使用广东湛江剑麻田采集的粉蚧种群和当地发现的草蛉物种,在网罩隔离的剑麻植株上按不同益害比接虫,定期调查种群数量变化;数据分析采用R语言的“frair”包进行功能反应曲线拟合,使用SAS软件进行方差分析和多重比较。
研究结果丰富而有层次:
功能反应方面,所有龄期的普莱草蛉幼虫对粉蚧均表现为II型功能反应,而玫瑰额开叉草蛉仅2龄和3龄幼虫表现出这种反应。普莱草蛉在各龄期的捕食率均显著高于玫瑰额开叉草蛉。攻击率随捕食者龄期增加而提高,但处理时间随之减少;同时,攻击率随粉蚧龄期增加而降低,处理时间则随之增加。
控害效能评估显示,释放两种草蛉的3龄幼虫在1:10、1:15和1:20的益害比下,14天内都能使粉蚧种群减少80%以上。其中1:10的益害比效果最佳,普莱草蛉和玫瑰额开叉草蛉分别达到98.58%和96.52%的防治效果。同等条件下,普莱草蛉的控害效果始终优于玫瑰额开叉草蛉。
不同释放策略比较表明,粉蚧侵染前的接种式释放能够持续抑制种群增长;而侵染后的接种式和淹没式释放则前期种群有所增长,后期才迅速下降。到第14天时,侵染后的淹没式释放(1:10益害比)效果最佳。
为什么普莱草蛉表现更优?行为观察发现了有趣的现象:普莱草蛉幼虫会用两颗上颚同时刺入粉蚧腹部,巧妙避开粉蚧背孔分泌的防御性液滴;而玫瑰额开叉草蛉幼虫则通常一颗上颚刺入腹部,另一颗刺入背部,更容易接触到防御液滴而影响捕食效率。
研究表明,所有幼虫期的两种草蛉都是灰菠萝粉蚧的有效捕食者,其中普莱草蛉表现更为优异。无论是接种式还是淹没式释放普莱草蛉幼虫,都能在温室环境中有效控制粉蚧种群。这一发现为剑麻粉蚧的生物防治提供了新的候选天敌,特别是普莱草蛉在中国首次记录即显示出良好的应用前景。
研究人员在讨论中指出,功能反应实验在高猎物密度、有限空间和少量重复条件下进行,结果可能存在一定变异,未来研究需要更大样本量和更多环境因素来准确评估捕食性能。同时,温室条件未能考虑天敌扩散等空间因素,田间实际防效可能受到补充食料、温度、寄主植物和其他捕食者相互作用等多因素影响。
这项研究不仅为剑麻粉蚧防治提供了具体的应用方案(推荐使用3龄幼虫按1:20益害比释放),更重要的是揭示了两种草蛉的捕食特性差异及其行为机制,为天敌昆虫的筛选和应用提供了科学依据。随着进一步的研究优化,这些草蛉有望成为剑麻种植业中绿色防控体系的重要组成部分,减少化学农药使用,保障剑麻产业可持续发展。
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