利用小花蝽储蓄植物系统防控小型害虫的方法

技术领域

本发明涉及农业技术领域，尤其是一种利用小花蝽储蓄植物系统防控蓟马、蚜虫、粉虱等小型害虫的方法。

背景技术

小花蝽储蓄植物系统属于天敌昆虫储蓄植物系统(Banker plant system)的一种，天敌昆虫储蓄植物系统又被称作载体植物系统、开放式天敌饲养系统等，是近年来开发出的一种集人工繁殖释放天敌、保护利用本地天敌以及异地引进天敌等传统技术特点为一体的高效生物防治技术(肖英方等,2012)，该技术可有效弥补传统生防技术的诸多不足。

天敌昆虫的选择：小花蝽是一种高效的捕食性天敌昆虫，目前售价高达1.6-1.8元/头(北京阔野田园公司和河南科云公司有售)，该价格一般农户难以承担，因此很难推广应用，且目前商品化出售的小花蝽因为人工饲养的原因，直接投放到田间会产生不适应而大量死亡，难以定殖，需要多次释放补充，从而提高了防治成本，对害虫的防效也大打折扣。

目前有很多研究是关于天敌昆虫储蓄植物系统研究的，例如“小麦-麦蚜-寄生蜂”，“蓖麻-粉虱-寄生蜂”，“玉米-叶螨-捕食螨”和“小麦-玉米蚜-龟纹瓢虫”储蓄植物系统等等。其中3个正在申请的发明专利与本申请具有相关性，其中专利1：“一种利用东亚小花蝽防治西花蓟马的方法”(申请号：201710466812.9)，该发明专利是直接释放小花蝽，该方法具有成本高，防效不持久，需要连续释放，小花蝽田间适应性差，定殖效果不理想等缺点。发明专利2：“一种东亚小花蝽防治设施蔬菜蓟马的方法”(申请号：201510424797.2)，该方法有4个缺点：1、小麦上的麦蚜对所保护蔬菜是否有潜在危害未知，易将麦蚜作为新的害虫引入；2、该技术是把小麦和麦蚜还有小花蝽全部装在一个笼子里面，根据小花蝽的繁殖情况和目标作物上害虫的发生情况来决定是否打开或关闭网笼的门，操作比较繁琐，而且小花蝽成虫仅有1-2毫米且隐蔽性极强，一般农户难以掌握小花蝽种群密度的调查，因而难以判断是否开闭网笼的门；3、网笼成本较高，增加了推广应用难度；4、使用有局限性，仅限于设施蔬菜上使用。专利3：“一种七星瓢虫载体植物系统构建及增殖保护方法”(申请号：201810729396.1)，该方法所述的载体植物蚕豆苗，与本专利中的储蓄植物蚕豆苗一样，该专利所述替代猎物豌豆修尾蚜与本专利的替代猎物蚕豆蚜类似，该专利所述的天敌昆虫七星瓢虫与本专利的天敌昆虫小花蝽均为捕食性天敌昆虫。但专利3存在有如下难题，导致其无法应用在本申请的技术环境中：1、本申请专利所述的蚕豆蚜与豌豆修尾蚜不是同一种，小花蝽取食豌豆修尾蚜不能完成世代发育；2、小花蝽和瓢虫差异巨大，小花蝽是杂食性天敌喜好捕食蓟马，对蚜虫、叶螨、粉虱等小型害虫均有控制效果，专利3中的天敌七星瓢虫主要取食蚜虫，一般不取食蓟马、粉虱和叶螨等其他害虫，因此专利3中的“七星瓢虫载体植物系统”不能够防控蓟马类害虫，所以本申请构建的小花蝽储蓄植物系统和专利3所构建的七星瓢虫载体植物系统存在使用范围的区别；3、本申请所述的小花蝽储蓄植物系统中的替代猎物为蚕豆蚜，在本申请中开展了该蚜虫取食茶叶和草莓的适合性试验，结果表明蚕豆蚜取食茶叶和草莓均不能存活，保证了本系统对茶叶和草莓的安全性。

发明内容

本发明的目的是：提供一种利用小花蝽储蓄植物系统防控农作物上的蓟马、蚜虫和粉虱类害虫的方法。

本发明是这样实现的：利用小花蝽储蓄植物系统防控小型害虫的方法，包括如下步骤：

1)将储蓄植物种植在目标作物生长的地块内或者边缘，或将达到生长要求的储蓄植物放入目标作物种植地块内或者边缘的区域内；

2)将蚕豆蚜成虫接在储蓄植物上；

3)在接入蚕豆蚜成虫1-3天后，将初羽化且交配过的小花蝽雌成虫接种到储蓄植物上。

所述的储蓄植物包括蚕豆、豌豆或四季豆。

所述的目标植物为茶叶、草莓、西瓜、辣椒、猕猴桃、蓝莓、半夏等蚕豆蚜不为害或为害较轻的作物。

所述的储蓄植物采用点状、斑块状或者条带状播种或放置。

所述的小型害虫蓟马、蚜虫和粉虱类害虫。

与现有技术相比，本发明选择蚕豆蚜作为替代猎物，蚕豆蚜不危害茶叶、草莓等多种非豆科作物，因此对目标作物安全。通过发明人在贵州田间长期、系统性的调查，明确了蓟马、蚜虫、粉虱、叶螨等害虫天敌的主要类群包括小花蝽、寄生蜂、瓢虫和捕食螨等，进一步通过对早春萝卜、油菜、蚕豆等开花农作物调查，发现这些害虫的主要天敌类群喜欢聚集在早春蚕豆上，5月份蚕豆落花以后，小花蝽、瓢虫等天敌昆虫开始迁移到茶叶、猕猴桃、黄瓜、豆角、茄子等农作物上。一般而言，播种有早春蚕豆的茶叶、果蔬地内天敌种群数量会提高1-5倍，在整个作物生长季可使蓟马、蚜虫等小型害虫种群数量减少28％-87％。但是，小花蝽直接田间释放，往往由于田间猎物不足很容易死亡，本发明通过自带的蚕豆蚜可以为小花蝽提供食物，因而可以实现小花蝽在田间快速定殖，降低防治成本。

附图说明

图1蚕豆蚜取食茶叶与取食蚕豆苗的存活情况。

注：图中数值为平均值±标准误。

图2不同时间接入南方小花蝽对蚕豆蚜数量的影响。；

注：图中数值为平均值±标准误。

图3不同处理中茶棍蓟马的种群数量。

注：表中数值为平均值±标准误，不同字母代表各处理间差异显著(P＜0.05)。

图4不同时间茶蚜的种群数量；

注：表中数值为平均值±标准误，不同字母代表各处理间差异显著(P＜0.05)。

具体实施方式

实施例1：“南方小花蝽-蚕豆-蚕豆蚜”储蓄植物系统对茶棍蓟马控制效果

1.1供试昆虫和植物

供试昆虫：南方小花蝽采自贵州省农科院周边玉米地，鉴定方法参照张骏等(2015)，种群维持于人工气候室内用西花蓟马和麦蛾卵混合饲养三代以上，取羽化3天内且已交配的雌成虫待用。茶棍蓟马采自于贵州省农科院茶园，分别接种至一年生茶叶苗用120目养虫笼于人工气候室内扩繁多代备用。蚕豆蚜由贵州省农科院植保所提供，接到蚕豆苗植株上用120目养虫笼笼罩进行扩繁多代备用。所有虫源的扩繁及试验进行的条件均为温度25±1℃，相对湿度RH：70±5％，光周期16L:8D。

供试植株：一年生茶叶苗取自于贵州省湄潭县茶园，品种为黔茶1号，种植在长*宽*高为10*8.5*10cm的小花盆中待用，每盆种2-3株，将种植好的茶叶置于温度25±1℃，相对湿度RH：70±5％，光周期16L:8D的室内。由市场上购得蚕豆种子，于实验室内浸泡充分吸水后把多余的水控干让其发芽，待1/3蚕豆发芽后，将蚕豆种子放于人工气候箱中进行春化处理，处理条件为温度4±1℃，相对湿度RH：70±5％，处理时间为14d，光周期为0L:24D，春化处理结束后将蚕豆种子种在小花盆中，每盆种3颗，待其长至10-15cm时开始试验。

1.2试验方法

所有试验进行的条件均为温度25±1℃，相对湿度RH：70±5％，光周期16L:8D。

1.2.1蚕豆蚜在茶树上的适合性

在长势一致的3盆一年生茶叶苗上分别接入5、10、15头蚕豆蚜成虫，在一盆蚕豆苗上接入5头蚕豆蚜成虫作为空白对照，茶叶苗和蚕豆苗分别放在120目的4个养虫笼中，养虫笼的长*宽*高为30*30*30cm，在接入后的第一天开始观察并记录蚕豆蚜在不同植株上的存活情况，连续观察直至取食茶叶的蚕豆蚜全部死亡为止。每个处理重复3次。

1.2.2南方小花蝽接入时间试验

将4盆蚕豆苗分别放到4个120目的养虫笼(长*宽*高30*30*30cm)中，每盆蚕豆苗上分别接种蚕豆蚜成虫5头，其中三盆蚕豆苗分别在接入蚕豆蚜24h、48h和72h后接入羽化3d且交配过的南方小花蝽雌成虫5头，另外一盆蚕豆苗不接南方小花蝽作为空白对照，在接入蚕豆蚜和小花蝽后让其自由繁殖，试验开始后每天下午四点统计一次小花蝽和蚕豆蚜的数量，连续统计10d，每个处理重复3次。

1.2.3“南方小花蝽-蚕豆-蚕豆蚜”储蓄植物系统对茶棍蓟马的防治效果

试验设四个处理分别是(1)“南方小花蝽-蚕豆-蚕豆蚜”储蓄植物系统；(2)直接释放南方小花蝽；(3)仅有储蓄植物和猎物；(4)既不放天敌又不放替代猎物作为空白对照，每个处理重复4次。具体如下：

(1)“南方小花蝽-蚕豆-蚕豆蚜”储蓄植物系统：将1盆蚕豆苗和6盆茶叶放到养虫笼长*宽*高(60*45*45cm，下同)中，在蚕豆苗上接5头蚕豆蚜雌成虫，72h后接入羽化3d且交配过的小花蝽雌成虫5头，10d后接入茶棍蓟马50头；

(2)直接释放南方小花蝽：将6盆茶叶苗放到养虫笼中，72h后接入羽化3d且交配过的小花蝽雌成虫5头，10d后接入茶棍蓟马50头；

(3)仅有储蓄植物和猎物：将1盆蚕豆苗和6盆茶叶苗放到养虫笼中，蚕豆苗放在茶叶苗的中间，在蚕豆苗上接5头蚕豆蚜雌成虫，10d后接入茶棍蓟马50头；

(4)空白对照：将6盆茶叶苗放到养虫笼中，10d后接入茶棍蓟马50头；

释放后让其自由繁殖，21d后开始统计小花蝽、蚕豆蚜和茶棍蓟马的种群数量，接着每隔7d统计一次，连续统计4次。整株植株都调查计数，每个处理重复4次。

1.3数据处理

虫口减退率(％)＝(处理前种群密度-处理后种群密度)/处理前种群密度×100

防治效果(％)＝(PT-CK)/(100-CK)×100

(PT：处理小区虫口减退率；CK：空白对照平均虫口减退率)

实验数据均采用Excel 2016进行统计，在SPSS 22.0计算所有重复数据的平均数和标准误。茶棍蓟马种群数量及不同处理对茶棍蓟马的防治效果用非参数检验法进行差异显著性检验(P<0.05)，用Excel 2016作图。

1.4结果与分析

1.4.1蚕豆蚜在茶树上的适合性

替代猎物蚕豆蚜在蚕豆苗和茶叶上的取食适应性结果如图1所示：到第二天，在茶叶上接入蚕豆蚜5头、10头和15头的试验组与在蚕豆苗上接入5头蚕豆蚜的对照组中蚕豆蚜的数量分别为2.33头、10.33头、13头和13.33头，而到了第五天，四个处理中蚕豆蚜的数量分别为0头、7.67头、2.67头和39头；到了第六天，四个处理中蚕豆蚜的数量分别为0头、6头、0头和50.67头；到了第九天，四个处理中蚕豆蚜的数量分别为0头、0头、0头和79.67头，说明蚕豆蚜对茶叶的危害极轻，选择蚕豆蚜作为“南方小花蝽-蚕豆-蚕豆蚜”储蓄植物系统中的替代猎物是可行的。

1.4.2南方小花蝽接入时间

以5头蚕豆蚜数量作为替代猎物的初始量，在接入蚕豆蚜24h、48h和72h后接入天敌昆虫南方小花蝽并统计南方小花蝽和蚕豆蚜的数量。结果如图2所示：接入蚕豆蚜24h和48h后分别接入南方小花蝽，到第六天蚕豆苗上的替代猎物蚕豆蚜数量均为0头；接入蚕豆蚜72h后接入南方小花蝽，到第七天时蚕豆蚜的数量仍然很高为20.67头，能够供应南方小花蝽的取食，因此在接入蚕豆蚜72h后再接入南方小花蝽较接入蚕豆蚜24h、48h后接南方小花蝽合适。

1.4.3“南方小花蝽-蚕豆-蚕豆蚜”储蓄植物系统对茶棍蓟马的防治效果

“南方小花蝽-蚕豆-蚕豆蚜”储蓄植物系统、直接释放南方小花蝽、仅有储蓄植物和猎物与空白对照四个处理间茶棍蓟马的种群动态变化如图3所示。五次统计发现“南方小花蝽-蚕豆-蚕豆蚜”储蓄植物系统处理的茶棍蓟马的数量分别为0.25头、1.5头、0头、0.25头、0头；直接释放南方小花蝽处理的茶棍蓟马的数量分别为27.5头、34.75头、26.75头、23头、13.25头；仅有储蓄植物和猎物处理的茶棍蓟马的的数量分别为28.75头、34.75头、28.5头、13.75头、18.75头；空白对照处理的茶棍蓟马的数量分别为38头、41.25头、84.25头、38.5头和30头，且“南方小花蝽-蚕豆-蚕豆蚜”储蓄植物系统的处理中茶棍蓟马的种群数量与其他三个处理中茶棍蓟马的种群数量存在显著性差异，而直接释放南方小花蝽、仅有储蓄植物和猎物与空白对照相比茶棍蓟马的种群数量不存在显著性差异，表明“南方小花蝽-蚕豆-蚕豆蚜”储蓄植物系统对茶棍蓟具有较好的控制效果。

通过对“南方小花蝽-蚕豆-蚕豆蚜”储蓄植物系统、直接释放南方小花蝽、仅有储蓄植物和猎物与空白对照四个处理间茶棍蓟马的虫口减退率和防治效果进一步检验，结果如表1所示：各处理间茶棍蓟马的虫口减退率均为正值(对照处理除外)，说明茶棍蓟马的数量在减少，且储蓄植物系统对茶棍蓟马的控制效果始终在90％以上，最高可达100％，而直接释放南方小花蝽对茶棍蓟马的控制效果最高为68.55％，可见，“南方小花蝽-蚕豆-蚕豆蚜”储蓄植物系统对茶棍蓟马的控制效果较直接释放南方小花蝽对茶棍蓟马的控制效果要好。

表1不同处理对茶棍蓟马防治效果

注：表中数值为平均值±标准误，同行字母相同则表示同一时间不同处理在0.05水平上差异不显著(P＞0.05)，不同则差异显著，(P<0.05)。

实施例1结论：茶棍蓟马严重危害茶树，造成茶叶大量减产，储蓄植物系统作为生物防治中的新型技术已广泛应用于害虫防治。本研究以蚕豆苗作为储蓄植物，蚕豆蚜作为替代猎物，南方小花蝽作为天敌昆虫构建了“南方小花蝽-蚕豆-蚕豆蚜”储蓄植物系统。通过比较蚕豆蚜在茶树和蚕豆苗上的适合性以确定该系统是否可应用于茶树上茶棍蓟马的防治，其次探讨了南方小花蝽接入的最佳时间，最后比较了该储蓄植物系统和传统直接释放小花蝽对茶棍蓟马的防治效果。结果显示，蚕豆蚜在茶树上不能存活，说明该储蓄植物系统应用于茶树害虫防治是安全的。同时，在接入蚕豆蚜72h后接入南方小花蝽，储蓄植物系统对茶棍蓟马的控制效果高达100％，而直接释放南方小花蝽对茶棍蓟马的防治效果最高仅为68.55％，表明该储蓄植物系统可高效的控制茶棍蓟马且控制效果优于传统直接释放天敌。

实施例2：“南方小花蝽-蚕豆-蚕豆蚜”储蓄植物系统对茶蚜控制效果

1.材料与方法

1.1供试昆虫和植物

供试昆虫：南方小花蝽采自贵州省农科院周边玉米地，鉴定方法参照张骏等(2015)，种群维持于人工气候室内用西花蓟马和麦蛾卵混合饲养三代以上，取羽化3天内且已交配的雌成虫待用。茶蚜采自于贵州省农科院茶园，分别接种至一年生茶叶苗用120目养虫笼于人工气候室内扩繁多代备用。蚕豆蚜由贵州省农科院植保所提供，接种到蚕豆苗上用120目养虫笼笼罩进行扩繁多代备用。所有供试昆虫的饲养条件均为温度(25±1)℃，相对湿度(70±5)％，光周期16L:8D。

供试植株：一年生茶叶苗取自于贵州省湄潭县茶园，品种为黔茶1号，种植在长*宽*高为10*8.5*10cm的小花盆中待用，每盆种2-3株，将种植好的茶叶苗置于温度(25±1)℃，相对湿度(70±5)％，光周期16L:8D的人工气候室内待用。由市场上购得蚕豆种子，于实验室内浸泡充分吸水后把多余的水控干让其发芽，待1/3蚕豆发芽后，将蚕豆种子放于人工气候箱中进行春化处理，条件为温度(4±1)℃，湿度为(70±5)％，处理天数14d，光周期为0L:24D，春化处理结束后将蚕豆种子种在长*宽*高为10*8.5*10cm的小花盆中，每盆种3颗，待其长至10-15cm时开始试验。

1.2试验方法

2.2.1“南方小花蝽-蚕豆-蚕豆蚜”储蓄植物系统对茶蚜的防治效果

试验设四个处理分别是(1)“南方小花蝽-蚕豆-蚕豆蚜”储蓄植物系统；(2)直接释放南方小花蝽；(3)仅有储蓄植物和替代猎物；(4)空白对照，每个处理重复4次。具体如下：

(1)“南方小花蝽-蚕豆-蚕豆蚜”储蓄植物系统：将1盆蚕豆苗和6盆茶叶放到长*宽*高(60*45*45cm，下同)的养虫笼中，在蚕豆苗上接5头蚕豆蚜成虫，24h后接入初羽化且已交配过的小花蝽雌成虫5头，10d后接入茶蚜50头；

(2)直接释放南方小花蝽：将6盆茶叶放入到养虫笼中，24h后接入初羽化且已交配过的小花蝽雌成虫5头，10d后接入茶蚜50头；

(3)仅有储蓄植物和猎物：将1盆蚕豆苗和6盆茶叶放入到养虫笼中，在蚕豆苗上接5头蚕豆蚜成虫，10d后接入茶蚜50头；

(4)空白对照：将6盆茶叶放入到养虫笼中，10d后接入茶蚜50头。

所有昆虫释放后均让其自由繁殖，21d后开始调查小花蝽、蚕豆蚜和茶蚜种群数量，接着每隔7d调查1次，连续调查4次。整株植株进行调查计数，每个处理重复4次。

1.3数据处理

虫口减退率(％)＝(处理前种群密度-处理后种群密度)/处理前种群密度×100

防治效果(％)＝(PT-CK)/(100-CK)×100

(PT：处理小区虫口减退率；CK：空白对照平均虫口减退率)

实验数据均采用Excel 2016进行统计，用SPSS 22.0进行分析，茶蚜种群数量及不同处理对茶蚜的防治效果用非参数检验法进行差异显著性分析(P<0.05)，用Excel 2016作图。

2结果与分析

2.1“南方小花蝽-蚕豆-蚕豆蚜”储蓄植物系统对茶蚜的控制效果

“南方小花蝽-蚕豆-蚕豆蚜”储蓄植物系统、直接释放南方小花蝽、仅有储蓄植物和猎物与空白对照四个处理间茶蚜的种群动态变化如图1所示。在前三次调查统计发现“南方小花蝽-蚕豆-蚕豆蚜”储蓄植物系统处理的茶蚜种群数量显著低于空白对照处理(P<0.05)，但与直接释放南方小花蝽的相比不存在显著性差异，但茶蚜的数量始终低于直接释放南方小花蝽；直接释放南方小花蝽、仅有储蓄植物和猎物与空白对照三个处理之间茶蚜的种群数量在各次统计中均没有显著性差异，结果表明“南方小花蝽-蚕豆-蚕豆蚜”储蓄植物系统和直接释放南方小花蝽在早期均对茶蚜有很好的防治效果。

通过对“南方小花蝽-蚕豆-蚕豆蚜”储蓄植物系统、直接释放南方小花蝽、仅有储蓄植物和猎物与空白对照四个处理间茶蚜的虫口减退率和防治效果进一步检验，结果如表2所示：接入茶蚜后的49d内统计发现，四个处理间的虫口减退率均为负值，说明各处理中茶蚜的种群数量在原有的基础上是呈上升趋势，然而防治效果却为正值，说明“南方小花蝽-蚕豆-蚕豆蚜”储蓄植物系统和直接释放南方小花蝽对茶蚜均具有正效应，且储蓄植物系统对茶蚜的防治效果更好，最高可达92.16％，而直接释放南方小花蝽对茶蚜的防治效果最高为72.25％。

表2不同处理对茶蚜控制效果

注：表中数值为平均值±标准误，同行字母相同则表示同一时间不同处理在0.05水平上差异不显著(P＞0.05)，不同则差异显著，(P<0.05)。

实施例2结论：茶叶作为重要的经济作物，长期以来茶叶上的小型害虫对茶叶的品质和产量造成严重威胁，传统化学防治方法易造成农残超标和食品安全问题。储蓄植物系统作为一种新型的生物防治手段，具有良好的防治效果和应用价值。本发明在已知蚕豆蚜Aphis fabae不为害茶叶的前提下，以蚕豆Vicia faba作为储蓄植物、蚕豆蚜作为替代猎物、南方小花蝽Orius strigicollis作为天敌昆虫构建了“南方小花蝽-蚕豆-蚕豆蚜”储蓄植物系统，然后通过与传统直接释放南方小花蝽对茶蚜的防治效果进行比较，以确定该系统能否有效防治茶蚜。结果显示：在蚕豆苗上接入蚕豆蚜24h后接入南方小花蝽雌成虫，10d后接入茶蚜，在接入茶蚜后的35d内储蓄植物系统的防治效果均高于直接释放南方小花蝽，其中21d后储蓄植物系统对茶蚜的控制效果最高可达92.16％，而直接释放南方小花蝽对茶蚜的防治效果仅为72.25％，表明该储蓄植物系统可高效的控制茶蚜且控制效果在前期优于传统直接释放天敌。