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      花絨寄甲人工飼養(yǎng)與應(yīng)用技術(shù)的研究進(jìn)展

      2012-08-15 00:43:31曾燕玲
      四川林業(yè)科技 2012年5期
      關(guān)鍵詞:花絨肩星松褐

      陳 瑤,李 斌,曾燕玲,吳 蕓

      (遵義師范學(xué)院生物系,貴州 遵義 563002)

      松材線蟲(chóng)病被稱為松樹(shù)的“癌癥”,該病是我國(guó)松樹(shù)的特大毀滅性病害,已上升成為對(duì)我國(guó)森林造成威脅的最為嚴(yán)重的森林病害[1]。松褐天牛是松材線蟲(chóng)病傳播媒介,控制松材線蟲(chóng)病的關(guān)鍵是防治其傳播媒介松褐天牛。利用天敵開(kāi)展生物防治成為大家十分關(guān)注的防治措施之一?;ńq寄甲Dastarcus helophoroides Fairmaire(鞘翅目Coleoptera:寄甲科Bothrideridae)又稱花絨穴甲,花絨堅(jiān)甲,是松褐天牛、光肩星天牛(Anoplophora glabripennis)、星天牛(A.chinensis)、栗山天牛(Massicus raddei)等個(gè)體較大天牛幼蟲(chóng)的重要寄生性天敵[2]。在松材線蟲(chóng)病嚴(yán)重危害的馬尾松林分中,花絨寄甲在單株馬尾松枯死木內(nèi)的松褐天牛上的自然寄生率高達(dá)79.1%[3]。花絨寄甲寄生于松褐天牛的幼蟲(chóng)和蛹上使其出現(xiàn)高死亡率,花絨寄甲兼有寄生和捕食天牛幼蟲(chóng)和蛹的能力,但以幼蟲(chóng)寄生松褐天牛的幼蟲(chóng)和蛹為主,對(duì)抑制天牛的發(fā)生和危害有較大的作用[4]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者近年來(lái)已對(duì)花絨寄甲的分類地位[2]、形態(tài)特征[5]、生物學(xué)特性[6~8]、室內(nèi)飼養(yǎng)與發(fā)育[9,10]、人工飼料研發(fā)[11,12]等方面進(jìn)行了研究,目前大批量人工飼養(yǎng)技術(shù)尚未成熟。本文重點(diǎn)對(duì)花絨寄甲人工飼養(yǎng)及應(yīng)用技術(shù)等問(wèn)題進(jìn)行探討,旨在為進(jìn)一步完善花絨寄甲的人工飼養(yǎng)與應(yīng)用技術(shù)提供參考。

      1 花絨寄甲的生物學(xué)特性

      花絨寄甲成蟲(chóng)是一種中至小型體鞘堅(jiān)硬的棕色甲蟲(chóng)。初孵幼蟲(chóng)為蛃型幼蟲(chóng),頭、胸和腹部分區(qū)明顯,胸足發(fā)達(dá),到處爬動(dòng),尋找寄主。2齡幼蟲(chóng)至老熟幼蟲(chóng)為蛆型幼蟲(chóng),胸足退化,頭部很小,縮人胸內(nèi),腹部變得特別肥大,胸部和腹部分區(qū)不明顯。花絨寄甲幼蟲(chóng)對(duì)松褐天牛幼蟲(chóng)的寄生專一性很強(qiáng),能沿著天牛排糞氣息尋找寄主?;ńq寄甲在進(jìn)入天牛蛹室后叮咬天牛幼蟲(chóng)或蛹體表的節(jié)間皺褶,隨后,寄甲幼蟲(chóng)胸足脫落,頭部長(zhǎng)出向外彎的鉤狀體,將頭部插入寄主體內(nèi)固定、取食,營(yíng)寄生生活。成蟲(chóng)羽化后在繭內(nèi)停留12 d,然后咬破繭殼爬出,先取食繭殼作補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)再爬出蟲(chóng)道外尋找食物。寄甲成蟲(chóng)食性較雜,可以取食枯朽的樹(shù)皮、木塊,人工飼料,天牛幼蟲(chóng)和其他昆蟲(chóng)的尸體。取食量不大?;ńq寄甲是典型的夜行性昆蟲(chóng),善爬行,不喜飛翔,在傍晚及入夜后,花絨寄甲十分活躍,移動(dòng)迅速,進(jìn)行取食活動(dòng)。有群居性,白天活動(dòng)較弱,行動(dòng)遲緩,隱藏在樹(shù)皮底下、縫內(nèi)或者洞穴內(nèi),受驚擾停止活動(dòng)成假死狀,稍停片刻后迅速爬到隱蔽處躲避起來(lái),秋后以成蟲(chóng)在老樹(shù)洞和枯枝落葉處越冬[6,7,13]。

      2 花絨寄甲人工飼養(yǎng)研究

      大規(guī)模人工繁殖天敵昆蟲(chóng)用于有害昆蟲(chóng)的生物防治,人工飼料或替代寄主的選擇是關(guān)鍵[14]。飼料和替代寄主的選擇問(wèn)題是花絨寄甲大規(guī)模繁殖中一個(gè)重要的問(wèn)題,國(guó)內(nèi)外對(duì)此做了大量的研究,旨在尋找成份易得、價(jià)格低廉、繁殖周期短且適合花絨寄甲生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖的飼料,以提高其存活率和產(chǎn)量,從而降低生產(chǎn)成本。

      2.1 花絨寄甲幼蟲(chóng)的人工飼養(yǎng)

      寧夏的孔曉鳳、趙軍等人對(duì)花絨寄甲幼蟲(chóng)、蛹的飼養(yǎng)以及成蟲(chóng)的產(chǎn)卵進(jìn)行了相關(guān)的研究,研究結(jié)果表明,不同配比的人工飼料飼養(yǎng)花絨寄甲幼蟲(chóng)的全過(guò)程是可以的,但蛹化率很低,僅為2% ~3%,飼料之間從幼蟲(chóng)發(fā)育到成蟲(chóng)的天數(shù)差別不大,成蟲(chóng)的體重和翅長(zhǎng)有一些差別[9]。尚梅嘗試用13種不同種的膜材料包裹花絨寄甲幼蟲(chóng)人工飼料,但都未選出適宜幼蟲(chóng)取食的包裹材料及人工飼料的形式。尚梅利用氨基酸含量與光肩星天牛幼蟲(chóng)蟲(chóng)體氨基酸含量相同的人工飼料飼養(yǎng)花絨寄甲幼蟲(chóng),花絨寄甲幼蟲(chóng)的羽化率僅為20%,而利用光肩星天牛幼蟲(chóng)飼養(yǎng)花絨寄甲幼蟲(chóng)能夠達(dá)到比較好的飼養(yǎng)效果,花絨寄甲的羽化率高達(dá)80.33%[15]。熊琳娜等人將花絨寄甲幼蟲(chóng)接于替代寄主黃粉甲幼蟲(chóng)、蛹和成蟲(chóng)均可以繁育出花絨寄甲成蟲(chóng),黃粉甲剛羽化的蛹、成蟲(chóng)所接的花絨寄甲幼蟲(chóng)平均羽化率較高,均達(dá)到20.0%,黃粉甲是繁殖花絨寄甲較適宜的替代寄主[16]。楊忠岐等人研究篩選到了一種容易獲得而且成本低廉的替代寄主,并可常年保存用于花絨寄甲的大量繁殖[17]。

      2.2 花絨寄甲成蟲(chóng)的人工飼養(yǎng)

      雷瓊等對(duì)成蟲(chóng)人工飼料進(jìn)行了篩選,找到較好的飼料配方,但未找到有效替代寄主,大量繁殖仍受到限制[18]。李生梅等報(bào)導(dǎo)了花絨寄甲的脂肪酸成分,為批量飼養(yǎng)花絨寄甲配制營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)合理的飼料提供了可靠的依據(jù)[19]。國(guó)內(nèi)王衛(wèi)東等按照不同的比例配制花絨寄甲成蟲(chóng)人工飼料,飼養(yǎng)結(jié)果發(fā)現(xiàn)成蟲(chóng)產(chǎn)卵前期長(zhǎng)達(dá)3個(gè)月,不利于大量繁殖[10]。雷瓊將配好的人工飼料和干蟋蟀配合飼養(yǎng)花絨寄甲成蟲(chóng)。飼養(yǎng)結(jié)果表明,與前人的研究相比,此飼料有效的縮短了花絨寄甲成蟲(chóng)的產(chǎn)卵前期,提高了產(chǎn)卵量。且人工飼料中各種成分易得、價(jià)格低廉,降低了飼料的成本[18]。

      2.3 人工飼養(yǎng)技術(shù)

      2.3.1 花絨寄甲幼蟲(chóng)的人工飼養(yǎng)技術(shù)

      花絨寄甲幼蟲(chóng)取食寄主的血淋巴和退化的組織,留下寄主昆蟲(chóng)的外骨骼,因此花絨寄甲幼蟲(chóng)人工飼料的形狀應(yīng)設(shè)計(jì)為液體狀[15]。

      花絨寄甲初孵幼蟲(chóng)在人工飼料上取食困難,死亡率較高。研究發(fā)現(xiàn),可以讓初孵幼蟲(chóng)在寄主昆蟲(chóng)上取食,從而提高幼蟲(chóng)的成活率[20]。國(guó)內(nèi)外都有相關(guān)報(bào)道,國(guó)內(nèi)孔曉鳳等人的研究表明,純?nèi)斯わ暳巷曫B(yǎng)花絨寄甲的羽化率僅為2% ~3%,而使用人工飼料和大蠟螟進(jìn)行混合飼養(yǎng)花絨寄甲的羽化率高達(dá)97%[9]。國(guó)外研究人員也做了類似的研究,即單純使用人工飼料飼養(yǎng)花絨寄甲成蟲(chóng)的羽化率僅為6.7%,而先用松墨天牛幼蟲(chóng)飼養(yǎng),再用人工飼料飼養(yǎng),花絨寄甲的羽化率可達(dá)到70%以上[21]。國(guó)內(nèi)王衛(wèi)東等[10]和國(guó)外 Tabata.K[21]等的飼養(yǎng)方法基本相同,首先將寄主幼蟲(chóng)的表皮刺破,幫助花絨寄甲幼蟲(chóng)口器插入寄主傷口,使其能夠更好的取食寄主的血淋巴,當(dāng)50%以上的幼蟲(chóng)在寄主上發(fā)育到體長(zhǎng)7.5 mm~9.4 mm時(shí)[21]或發(fā)育到平均體長(zhǎng)為6.8 mm時(shí)[10],再將花絨寄甲幼蟲(chóng)轉(zhuǎn)到吸滿人工飼料的吸水棉上繼續(xù)飼養(yǎng),這種方法可使花絨寄甲幼蟲(chóng)成功發(fā)育為成蟲(chóng)。目前花絨寄甲幼蟲(chóng)的人工飼養(yǎng)主要使用人工飼料和替代寄主進(jìn)行混合飼養(yǎng)。

      2.3.2 花絨寄甲成蟲(chóng)的人工飼養(yǎng)技術(shù)

      花絨寄甲成蟲(chóng)以捕食為生,成蟲(chóng)飼料的形狀則設(shè)計(jì)為固體狀[15]。花絨寄甲成蟲(chóng)的人工飼養(yǎng)較幼蟲(chóng)容易,飼養(yǎng)方法基本相同,一般采用木塊法飼養(yǎng)花絨寄甲成蟲(chóng):選取1條木段并在木段上做成一個(gè)人工蟲(chóng)道,將花絨寄甲成蟲(chóng)放入人工蟲(chóng)道中,飼養(yǎng)時(shí)成蟲(chóng)的飼料和保濕棉球均放入人工蟲(chóng)道內(nèi),用玻璃板蓋住蟲(chóng)道后再將木段放入飼養(yǎng)盒內(nèi),再在飼養(yǎng)盒內(nèi)放入保濕棉球(用于保濕),蓋好飼養(yǎng)盒,使其具有密閉和黑暗的條件,在室內(nèi)進(jìn)行飼養(yǎng)[10,18]。

      2.3.3 溫度與人工飼養(yǎng)花絨寄甲的關(guān)系

      在人工大量飼養(yǎng)和繁殖中,研究溫度變化對(duì)花絨寄甲生長(zhǎng)、發(fā)育的影響有重要理論和實(shí)踐意義??刂七m宜的溫度等飼養(yǎng)條件,將會(huì)使花絨寄甲發(fā)育速率較為整齊,釋放利用時(shí)亦能獲得需要的、處于特定發(fā)育階段的一定量個(gè)體[22]?;ńq寄甲各發(fā)育階段與溫度的關(guān)系有少量報(bào)道,孔曉鳳等人2002年的研究表明,花絨寄甲幼蟲(chóng)的發(fā)育起點(diǎn)溫度為10.6℃,花絨寄甲蛹的發(fā)育起點(diǎn)溫度為 16.9℃[9]。李有忠等人2009年的研究表明,花絨寄甲卵的發(fā)育起點(diǎn)溫度為(12.80±0.33)℃,有效積溫為(126.09±9.58)d·℃;幼蟲(chóng)的發(fā)育起點(diǎn)溫度為(11.7±0.58)℃,有效積溫為(139.0±8.29)d·℃;繭蛹的發(fā)育起點(diǎn)溫度為(13.9±0.99)℃,有效積溫為(265.24 ±9.00)d·℃[22]。

      3 花絨寄甲的應(yīng)用研究

      文獻(xiàn)記載最早利用花絨寄甲的是周嘉熹等人,他們將花絨寄甲從陜西洋縣引入到甘肅隴縣、清水等地防治光肩星天牛,花絨寄甲的繁殖倍數(shù)較高,平均約10.4倍,保存率達(dá)到90.4%,適量引入該蟲(chóng),1 a內(nèi)顯著降低黃斑星天牛蟲(chóng)口密度,取得了較好的試驗(yàn)結(jié)果[23]。

      國(guó)內(nèi)王衛(wèi)東等人和日本的Miura等人都分別利用人工飼養(yǎng)的花絨寄甲成蟲(chóng)在光肩星天牛和松褐天牛危害區(qū)進(jìn)行了防治試驗(yàn)[24]。Urano在室內(nèi)釋放花絨寄甲的成蟲(chóng)和初孵幼蟲(chóng),在室外釋放花絨寄甲卵來(lái)確定對(duì)花絨寄甲對(duì)松褐天牛的寄生率,試驗(yàn)結(jié)果表明,室內(nèi)釋放成蟲(chóng)的寄生率為7.9%,釋放初孵幼蟲(chóng)的為63.2%;室外釋放卵的寄生率為49.7%[25]。

      楊忠岐等人利用人工繁殖出的花絨寄甲進(jìn)行了野外防治天牛試驗(yàn),分別釋放花絨寄甲成蟲(chóng)和卵,結(jié)果表明,以釋放卵的控制效果較好。在陜西楊凌釋放花絨寄甲卵進(jìn)行的光肩星天牛防治試驗(yàn)林中,天牛幼蟲(chóng)的寄生死亡率高達(dá)96%,比打孔注藥防治的死亡率75%提高28%[17]。

      李孟樓等人通過(guò)林間釋放花絨寄甲卵來(lái)防治光肩星天牛,結(jié)果表明,林間釋放花絨寄甲卵后光肩星天牛幼蟲(chóng)的蟲(chóng)口減退率均在85%以上,按照每頭光肩星天牛幼蟲(chóng)釋放15?!?5粒花絨寄甲卵時(shí)其寄生率可達(dá) 90%[26]。

      王健等人通過(guò)室內(nèi)接種及室外釋放花絨寄甲成蟲(chóng)、掛卵卡試驗(yàn),證實(shí)花絨寄甲對(duì)松褐天牛的寄生有專一性強(qiáng)、穿過(guò)樹(shù)皮及蛹道堵塞物的能力強(qiáng)、寄生率高的特點(diǎn),花絨寄甲室內(nèi)寄生率達(dá)92%,室外也可達(dá) 46%[27]。

      盧希平等人在被銹色粒肩天牛危害的林間釋放花絨寄甲成蟲(chóng)、卵塊對(duì)銹色粒肩天牛幼蟲(chóng)進(jìn)行生物防治試驗(yàn),結(jié)果表明,單純釋放花絨寄甲成蟲(chóng)、卵塊后,株蟲(chóng)口減退率分別為72.23%和71.67%,同時(shí)釋放花絨寄甲成蟲(chóng)及卵塊時(shí),其株蟲(chóng)口減退率為82.64%。林間釋放花絨寄甲成蟲(chóng)和卵塊,對(duì)銹色粒肩天牛均有良好的控制效果[28]。

      4 討論

      花絨寄甲是近年來(lái)受到重視的林木蛀干害蟲(chóng)天牛類的重要寄生性天敵,我國(guó)和日本學(xué)者對(duì)其生物學(xué)、人工飼養(yǎng)及應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)的研究。但是目前花絨寄甲的人工繁殖和應(yīng)用研究進(jìn)展緩慢,這成為有效利用這一天敵的重要限制因素,結(jié)合前人的研究實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn),今后應(yīng)從下述3個(gè)方面來(lái)開(kāi)展進(jìn)一步的研究,為大面積推廣利用花絨寄甲防治天牛提供經(jīng)驗(yàn)和方法。

      一是對(duì)花絨寄甲幼蟲(chóng)的生物學(xué)特性研究還不夠全面。目前,花絨寄甲幼蟲(chóng)的人工飼養(yǎng)難題是制約花絨寄甲人工大量繁殖的一個(gè)重要問(wèn)題。只有對(duì)花絨寄甲幼蟲(chóng)的生物學(xué)特性進(jìn)行更深入,更全面的研究,才能進(jìn)一步了解花絨寄甲幼蟲(chóng)的取食特性,進(jìn)而為今后開(kāi)發(fā)適宜花絨寄甲幼蟲(chóng)取食的人工飼料提供理論支持,最終打破花絨寄甲幼蟲(chóng)人工飼養(yǎng)的瓶頸實(shí)現(xiàn)花絨寄甲大量繁殖的目標(biāo)。

      二是花絨寄甲幼蟲(chóng)人工飼養(yǎng)技術(shù)還不完善?;ńq寄甲幼蟲(chóng)的人工飼養(yǎng)是一個(gè)比較復(fù)雜的飼養(yǎng)環(huán)節(jié),前人對(duì)花絨寄甲幼蟲(chóng)人工飼料的研究只是對(duì)各種飼料的優(yōu)劣進(jìn)行了比較,并沒(méi)有給出最佳幼蟲(chóng)人工飼料配方,其飼養(yǎng)方法均采用在玻璃培養(yǎng)皿中無(wú)菌培養(yǎng),飼養(yǎng)要求高,目前人工繁育花絨寄甲幼蟲(chóng)主要依賴活體的天然寄主或替代寄主來(lái)進(jìn)行人工繁殖,但這樣的飼養(yǎng)方式程序繁瑣,要求高,不利于花絨寄甲幼蟲(chóng)的大量飼養(yǎng)。因此,應(yīng)該將花絨寄甲幼蟲(chóng)人工飼料研究的重點(diǎn),轉(zhuǎn)移到對(duì)花絨寄甲幼蟲(chóng)食性的研究和對(duì)寄主的化學(xué)成分的研究上。依據(jù)花絨寄甲的食性和寄主的化學(xué)組成來(lái)確定飼料中營(yíng)養(yǎng)成分的配比,并將飼料加工成適宜花絨寄甲幼蟲(chóng)取食的形式,最終獲得合理的花絨寄甲幼蟲(chóng)人工半純飼料,滿足幼蟲(chóng)生長(zhǎng)發(fā)育需要,最終實(shí)現(xiàn)花絨寄甲大量人工飼養(yǎng)。

      三是林間應(yīng)用技術(shù)有待進(jìn)一步提高。釋放花絨寄甲卵塊比直接釋放花絨寄甲成蟲(chóng)時(shí)寄生率高,而且成本相對(duì)較低,但卵在孵化時(shí)受環(huán)境中溫濕度的影響較大,而且花絨寄甲所產(chǎn)卵的卵壁很薄、分離及分割制成卵卡時(shí)極易損壞。因此要有效的利用該花絨寄甲的卵,避免釋放卵塊時(shí)造成不必要的浪費(fèi),還應(yīng)對(duì)卵塊的分離或分割技術(shù)、卵塊釋放時(shí)期、釋放量以及釋放蟲(chóng)態(tài)等方面進(jìn)行更深入的研究。

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