桨角蚜小蜂生物生态学特性及应用控制烟粉虱技术研究

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烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)属半翅目,粉虱科,小粉虱属,是中国和世界各地多种农作物、蔬菜和观赏植物上的重要害虫之一,其B生物型的经济重要性在于它的外来入侵和爆发为害。鉴于化学防治烟粉虱有着一定的局限性,本文试图寻找更为经济、安全、高效的综合防治技术体系和可持续防控措施。本论文建立在调查烟粉虱本土寄生蜂资源基础上,初步确定了天津地区田间自然发生并寄生烟粉虱的寄生蜂优势种类;形态特征鉴定为桨角蚜小蜂Eretmocerus sp. nr. rajasthanicus,属膜翅目,蚜小蜂科,桨角蚜小蜂属,借助DNA barcoding技术对天津本土烟粉虱寄生蜂进行了分子识别;实验室内进行了桨角蚜小蜂发育、繁殖等相关生物学研究,确定了适宜寄生、繁殖的寄主种类及龄期、寄主植物和温湿度等生态因子;建立了桨角蚜小蜂室内可控条件下群体扩繁工艺和保种技术。测定了杀虫剂对蔬菜粉虱的致死活性,明确了桨角蚜小蜂释放及定植建群过程中对多种常用杀虫剂的敏感性,提出了“安全释放间隔期”概念,为寄生蜂释放辅助用药进行了前期规划。以番茄为寄主植物,系统进行了温室内释放桨角蚜小蜂与黄板诱杀协同控制烟粉虱试验,结果表明释放桨角蚜小蜂可有效地控制设施蔬菜烟粉虱的危害,为设施农业害虫的可持续治理提供了重要途径。研究结果如下:   1、本文第一章总结了烟粉虱的发生与分布、寄主范围和为害方式,归纳了世界范围内烟粉虱的栽培防治、物理防治、化学防治和生物防治等综防措施;系统阐述了这一外来入侵种B型烟粉虱的天敌功能团及粉虱寄生蜂的研究利用现状。   2、首次进行了天津烟粉虱寄生蜂种类及种群动态调查,以期提供利用本土寄生蜂资源进行生物防治烟粉虱的可能性。结果表明,经对天津区域的5个农业区县6种蔬菜、3种经济作物和2种杂草上受寄粉虱羽化获得的8300余号寄生蜂标本鉴定,确定为恩蚜小蜂属Encarsia3种和桨角蚜小蜂属Eretmocerus1种,分别为丽蚜小蜂Encarsia formosa、双斑恩蚜小蜂Encarsia bimaculata、淡黄恩蚜小蜂Encarsia sophia和拟瑞珈桨角蚜小蜂Eretmocerus sp. nr.rajasthanicus;其中,桨角蚜小蜂种群数量占到所有寄生蜂的36.9%。天津地区温室粉虱与烟粉虱常年混合发生,不同寄主、寄主植物上的天敌寄生率差异明显。以烟粉虱为主的寄主植物上,桨角蚜小蜂为优势种群,且对温室粉虱也有很高的寄生率。田间自然状态下,桨角蚜小蜂6月20日开始寄生露地茄子、向日葵上的烟粉虱,8月上甸达到寄生高峰,寄生率分别为25.7%、57.5%;6月10日温室黄瓜上出现寄生,高峰日为9月上旬。年度间只出现1次高峰,与烟粉虱发生期相吻合。   3、基于DNA条形码技术对烟粉虱天津本土寄生蜂进行了初步鉴定,双向测序结果比对表明,所用两对引物均很好扩增出样本寄生蜂的目的片段;基于GTR+I+G模型建立的Bayesian树,其拓扑图反映出桨角蚜小蜂Eretmocerus sp.nr. rajasthanicus与同属的桨角蚜小蜂聚在一支,后验概率值为100%; COI基因测序获得的NJ树得出,天津本土桨角蚜小蜂(TJTRE-I6,即Eretmocerus sp.nr.rajasthanicus)与法国的两个单元型Eretmocerus cocois聚在一支,后验概率值为91%。   4、自然状态下,棉花、向日葵上的粉虱寄生蜂较寄主烟粉虱发生至少晚5d以上。供试的5种寄主植物桨角蚜小蜂的寄生率,可控条件下与自然发生的差异趋势是一致的,以甘薯上烟粉虱的寄生率为最高,其后依次为黄瓜、甘蓝、番茄和菜豆,寄生率分别62.5%、60.4%、59.1%、52.6%和42.3%,表明桨角蚜小蜂对寄主植物存有一定的选择性;同时得到,寄主植物对成蜂寿命的影响主要发生在幼期,甘薯上成蜂死亡率远小于番茄。并以甘薯为供试烟粉虱的寄主植物,室内可控条件下进行了温湿度联合作用对桨角蚜小蜂蛹羽化率、成蜂寿命的影响。表明,蜂蛹的最适羽化温度为25℃,最大羽化率为93.91%;最适相对湿度范围为75%~85%,最大羽化率为82.50%;适宜的温湿度组合为T25℃、RH75%,可有效延长寄生蜂的寿命,显著提高前、中期的寄生控害效能。   5、有粉虱寄主或无粉虱寄主时,补充10%蜂蜜水较空白对照组的桨角蚜小蜂成蜂寿命分别延长4.58d(雄)~5.20d(雌)、1.91d(雄)~2.31d(雌),不同营养条件对成蜂寿命的影响表现显著差异;直接影响着雌成蜂的寄生效能,10%蜂蜜水、5%蜂蜜水和清水饲喂较空白对照组寄生率分别增加119.34%、72.58%和38.71%。   6、测试了6种寄主植物上烟粉虱生长发育和存活的影响,筛选出甘薯、茄子上烟粉虱发育历期最短,分别为19.4d、19.2d,成活率分别88.2%、92.7%,为适宜烟粉虱发育和存活的寄主植物。适宜的蜂虱比为1:2.5~5,此时烟粉虱若虫的寄生率最高,约为86.50%~88.75%,子代雌蜂性比更高;蜂虱比过高、过低均造成寄生活动的浪费和高成本。以2、3日龄的蛹态10℃下冷藏10日的蜂蛹羽化率分别为92.50%、95.83%,寄生蜂近乎正常羽化;3日龄蜂蛹冷藏10d、20d和30d的羽化率分别为94.00%、56.50%和20.50%,冷藏天数以10d为宜。   综合考虑寄生蜂的寄生效能、繁育成本等多种技术指标,归纳了桨角蚜小蜂人工群体扩繁工艺流程。   7、进行了吡虫啉、啶虫脒、吡丙醚等多种杀虫剂对烟粉虱、蔬菜粉虱的毒力测定,筛选出哒螨灵+异丙威(3:9)、吡虫啉+吡丙醚(10:5)、啶虫脒+吡丙醚(5:10)3个组合,对两种粉虱有着明显的增效作用,表现出较好的杀伤活性;推荐出以12%哒·异丙烟剂5250~6000g/hm2、15%啶虫脒·吡丙醚乳油450g/hm2和3%啶虫脒乳油1500g/hm2非选择性应用,对降低烟粉虱虫口密度是十分有效的;10%吡丙醚乳油适于烟粉虱发生初期,对卵表现高效。同时测试了不同作用机制的设施内常用杀虫剂对桨角蚜小蜂成蜂的触杀作用,表明除10%灭蝇胺外,均对成蜂有着极强的致死作用,在寄生蜂释放期间不宜使用。提出了各种药剂的安全释放间隔期,即灭蝇胺、菊酯类、烟碱类杀虫剂应分别在药后3d、5d、7d、7d以上再行放蜂。   8、研究了释放桨角蚜小蜂与黄板诱杀协同控制温室番茄烟粉虱技术,并就烟粉虱高、低密度类型的释放方式,比较了防控效果。结果表明:黄板和桨角蚜小蜂可同时用于温室条件下烟粉虱的控制。黄板平行于番茄作物行,高密度发生棚室,寄生蜂一次淹没式释放,释放量30头/m2,烟粉虱若虱数从单叶7.2头降至1.9头,而空白区单叶若虱数自4.4头增至8.9头;低密度粉虱区,分次释放,放蜂量为15头/m2,20d后自每叶3头降至0.8头,结果相近。均较单一挂放黄板、单独释放寄生蜂效果明显要高。建议在释放桨角蚜小蜂的同时,辅以黄板诱杀、防虫网等物理措施;当烟粉虱密度远高于防治指标时,可选用一些低毒杀虫剂降低虫口基数。
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