植保所揭示应用异色瓢虫储蓄植物系统防治桃蚜的直接与间接作用关系

发布时间：2022年12月26日 09:22　　浏览次数：475

12月12日，植保所应用昆虫研究室在国际知名生物学期刊Frontiers in Plant Science（SCI，Q1，IF= 6.627）上在线发表了题为“Direct and indirect effects of banker plants on population establishment of Harmonia axyridis and aphid control on pepper crop”的研究论文，该论文明确了应用异色瓢虫储蓄植物系统防治温室辣椒上的桃蚜时，捕食者介导替代猎物与目标害虫间的相互作用关系，及其对桃蚜防治效果的影响，为理解温室蔬菜重要害虫桃蚜的绿色防控提供了新的理论及技术参考。

图1储蓄植物系统应用于防治辣椒上桃蚜时直接与间接作用示意图

作为一种重要的保护型生物防治技术，储蓄植物系统（Banker plant systems）通过提供寄主或替代猎物涵养天敌，使其在作物害虫爆发前有效控制虫口基数，实现在作物中长时间维持天敌种群以有效控制目标害虫的目标，可用于温室及大田作物的有害生物防治。当储蓄植物系统应用于农田生态系统时，需要考虑替代害虫的存在会影响广食性捕食者控制目标害虫，而恰当利用天敌介导的猎物间的间接相互作用可提高农业生态系统的害虫生物防治效率。因此，本研究在构建蚕豆-豌豆修尾蚜-异色瓢虫储蓄植物系统基础上，评估了豌豆修尾蚜不会为害茄子、辣椒与番茄等主栽作物；同时发现，异色瓢虫成虫捕食豌豆修尾蚜及桃蚜数量存在梯度密度效应，对不同密度组合的两种蚜虫无显著偏好，且雌雄成虫不存在捕食偏好差异显著性。基于典型的天敌介导的间接相互作用-似然竞争（apparent competition）相关理论方法，发现在短期内，异色瓢虫介导的蚜虫间的作用是不对称的，且作用方向及强度与两种蚜虫的相对起始密度和时间均相关。在长期内，替代猎物的存在并未削弱捕食者异色瓢虫对目标害虫桃蚜的控制能力，且不同密度的豌豆修尾蚜对系统内的异色瓢虫增殖具有不同的作用。当目标害虫初始密度为每株100-500头时，替代猎物的存在有利于异色瓢虫的产卵量增加了0.2到2.1倍。

图2目标害虫桃蚜与替代害虫豌豆修尾蚜相对作用及种群密度比

因此，综合考量储蓄植物系统内的间接相互作用及其增殖天敌能力，提出以下应用策略：在目标害虫处于低密度时，储蓄植物系统替代猎物应高于目标害虫密度，从而在不影响防效的同时增殖天敌；在目标害虫处于较高密度时，应添加少于目标害虫密度的替代猎物，从而利用似然竞争作用以及天敌因猎物种群密度增加而引起的数值反应，实现有效控制目标害虫，且持续增殖天敌。

本所与南京农业大学植物保护学院联合培养博士研究生王杰为第一作者，北京市农林科学院植物保护研究所王甦研究员和李姝助理研究员为共同通讯作者。该研究得到该研究得到了国家自然科学基金青年基金（32202372）、北方果树病虫害绿色防控北京重点实验室、国家自然科学基金面上项目（32001904）、中国烟草总公司重大科技项目（11020210104LS-06）和北京市科技计划项目（Z201100008020014）课题基金资助。

全文链接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2022.1083848/full