一种捕食性天敌对稻飞虱控制能力的田间评价方法

摘要

本发明公开了一种捕食性天敌对稻飞虱控制能力的田间评价方法，属于农业害虫生物防治检测技术领域。该方法包括：(1)一套用于在田间采集测定猎物被捕食、逃逸、自然死亡和迁入等参数的装置；(2)该装置的应用技术及(3)运用上述装置采集的数据，进行综合评价的公式。该方法在传统单只笼罩回捕法的基础上，设计增加了被测定猎物的逃逸、自然死亡和迁入等装置及参数，从而显著提高了稻田天敌捕食能力定量测定的科学性和准确性。该装置与方法可在田间开展的评价捕食性天敌控害能力的工作中推广应用。

说明书

技术领域

本发明涉及农业害虫生物防治检测技术领域，尤其涉及一种稻田生态系统中捕食性天敌控制稻飞虱能力的田间评价方法。

背景技术

自1992年联合国环境与发展大会提出《21世纪议程》以来，“可持续农业”已成为当今世界农业发展的必然趋势。以减少化学农药的使用、保护天敌充分发挥自然控制作用为目的的害虫生态控制技术又重新受到重视，自然控制成为害虫综合管理(IPM)的基础。以生物防治为主的害虫生态控制技术是通过引进天敌、人工繁殖和释放天敌、自然保护和利用天敌等三种途径来实现的，前两者已在传统的生物防治中发挥了巨大的作用，但费工费时、专业技术高、操作困难。而通过一系列生态措施保护和利用生态系统中原有的自然天敌，则省工省事、简单易行、容易推广应用，因而保护和利用天敌已成为农作物害虫生态控制的主要途径。

在农田生态系统中存在着大量的捕食性和寄生性天敌，经过长期的协同进化过程，作物、害虫和天敌三者之间已形成了复杂而稳定的食物链，在害虫种群的自然控制中发挥了极其重要的作用。研究表明蜘蛛、瓢虫和黑肩绿盲蝽等捕食性天敌对稻田中的稻飞虱(包括褐飞虱和白背飞虱)的捕食能力很强，它们的捕食作用被公认为是田间稻飞虱种群有效控制的一种重要因子，在控制田间稻飞虱危害中发挥着关键性作用，充分发挥捕食性天敌的自然控制作用是减少稻飞虱危害的基础。因此，准确测定捕食性天敌对田间害虫的控制能力则成了科学评价生态系统自然控害能力的前提。

尽管前人在天敌捕食能力的测定和评价方面已经做了许多工作，但绝大多数研究侧重于理论方面，且是在条件控制下的实验室进行，很少对自然条件下的田间自然控制能力进行准确的定量评价。国外曾应用田间单笼罩回捕法就稻田天敌对稻飞虱的捕食能力进行过初步测定，其具体做法是，采用一只四周密封、顶部打开的纱笼，用竹竿或木框固定在田间，在笼内水稻中接入一定数量的猎物(褐飞虱)，再在数日后考查笼内剩余的猎物数量，即将接入猎物数与剩余猎物数之间的差值作为被捕食性天敌捕食的猎物数量，依此作为评价天敌捕食能力的指标。其实，在纱笼顶部打开的情况下，既接近于自然状态，便于天敌的自然进出捕食害虫，但也导致被测定猎物的逃逸和田间自然猎物的迁入，同时还有部分猎物在测定过程中的自然死亡。因此，按上述传统田间笼罩回捕法测得的数据，绝不仅是捕食性天敌对被测定猎物的捕食数量，而是猎物在这一过程中所发生的被捕食、逃逸、自然死亡和新迁入的综合结果，因此，测定的结果受多方面因子的影响。如当田间自然猎物的密度较高时，自然迁入测定纱笼内的可能性较高，从而人为地减低了捕食性天敌对猎物的实际捕食能力；当田间自然猎物迁入的数量接近被捕食猎物的数量时，则测试值接近为零；当田间自然猎物的密度很低时，自然迁入测定纱笼内的可能性很小，而由于受气候条件、农时操作、寄主植物等的影响，被测定猎物的自然死亡率较高，导致测试值大于实际被天敌捕食的数量，则人为地扩大了天敌的捕食能力。故传统方法尚无法准确地评价出农田生态系统中天敌对害虫的真正捕食能力，有待于进一步改进。

发明内容

本发明的目的是针对传统田间笼罩回捕法中，因仅单一开口笼罩测定所存在的将被捕食、逃逸、死亡和迁入的猎物混为一体、导致无法准确评价出农田生态系统中天敌捕食稻飞虱能力的缺陷，提供一种可同时采集被捕食、逃逸、死亡和新迁入猎物参数的组合式新型装置，和该装置的应用与综合运算上述四类参数的计算方法，以达到提高评价稻田捕食性天敌捕食稻飞虱能力准确性的目的。

本发明目的通过以下技术方案得以实现。

一种捕食性天敌对稻飞虱控制能力的田间评价方法，该方法包括：

(1)用于田间评价捕食性天敌控制稻飞虱能力的装置，该装置由A、B、C、D和E五个用竹竿或木框固定在田间，四周固定有网纱，顶部网纱可开启或闭合，开口高度与定植其内的水稻稻叶相齐平的笼罩所组成；其中，A、B、C、D四个笼罩体积相同，并按等距离正方形排列于田间，E笼罩体积略大并复罩在C笼罩外围；

(2)用于田间评价捕食性天敌控制稻飞虱能力装置的应用，在上述A、B、C和D四个笼罩内各种植4丛水稻，其中：

A笼罩：在其内稻株基部接入4-5龄稻飞虱若虫50头后，顶部网纱开启，3天后调查笼内剩余的稻飞虱数量计为a，(50-a)即为3天内该笼罩中被天敌捕食+逃逸+自然死亡-自然迁入的稻飞虱总数量；

B笼罩：笼内不接入稻飞虱，顶部网纱开启，3天后调查笼内的稻飞虱数量计为b，b即为3天内自然迁入笼内的稻飞虱数量；

C笼罩：稻株基部接入4-5龄稻飞虱若虫50头后，顶部网纱开启，再将罩在其外围E笼罩的顶部网纱闭合，3天后调查C笼罩中剩余的稻飞虱数量计为c，(50-c)即为3天内逃逸的稻飞虱数量；

D笼罩：稻株基部接入4-5龄50头稻飞虱若虫后，顶部网纱闭合，3天后调查笼内剩余的稻飞虱数量计为d，(50-d)即为3天内自然死亡的稻飞虱数量；

(3)运用上述装置采集的数据，以下列公式对捕食性天敌控制稻飞虱能力进行综合评价：

被捕食稻飞虱总数＝(50-a)-(50-c)-(50-d)+b。

本发明的有益效果是：

(1)在传统笼罩回捕法的基础上，设计增加了在测定过程中被测定猎物的逃逸、自然死亡和迁入等参数，并对该方法进行了笼罩制作、田间测定方法设计、被测定猎物的龄期和个体大小、测定持续时间和取样方法等标准化，从而显著提高了稻田天敌捕食能力定量测定的科学性和准确性；而传统笼罩回捕法的被捕食稻飞虱总数仅为(50-a)一顶参数，未考虑(50-c)、(50-d)、与b的参数，必然扩大或缩小了在这一过程中被捕食稻飞虱的总数，导致了测定结果的不可靠。

(2)已有的研究很少对天敌在农田生态系统中对害虫的自然控制水平进行准确的测定和评价，而本发明提供了一种能准确定量评价生态系统中捕食性天敌对害虫自然控制能力的标准化方法，可以有效地比较不同生境、不同营养条件或施肥条件、不同农药使用技术下的天敌的捕食能力差异(见实施例3、4、5)，同时还可以定量测定生态系统被人为破坏后天敌自然控害能力的恢复程度和进程，从而可以有效提高生态功能评价的准确性，以正确指导并促进生态安全。

附图说明

图1用于田间评价捕食性天敌控制稻飞虱能力装置的结构、设置示意图。

具体实施方式

下面实施例结合附图1对本发明方法作进一步的详细描述。

实施例1：(竹棒固定笼罩的测定方法)

在市场购买150cm宽的60目尼龙网纱布，裁取四块长度各为164cm，两端各重叠2cm用缝纫机同定尼龙网布，制成四个高150cm，周长为160cm，两端开口的尼龙网笼；用同样方法制作高150cm，周长为240cm的大尼龙网笼一个。再取直径为2.5cm左右的细竹竿，截成1.2米长的竹棒，备用。

将稻田平整，秧苗移栽密度为20×20cm，每穴2本。水稻移栽第七天秧苗成活后选择稻苗均匀、稻田平整的区域作为试验点。取4丛水稻，在4丛水稻周围等距插入4根1.2米长的竹棒于泥中作垂直固定(每根竹棒的下端约20厘米插入泥中)，形成40×40cm的正方形。取上述高150cm、周长为160cm的尼龙网笼套在4根竹棒外，并将网笼的下端(约5-10厘米)埋在泥下，以阻止所有动物从下端进出尼龙网笼；清理网笼内的所有杂质后，用尼龙线扎紧网笼的上口，使该笼罩上口呈闭合状，待用。用同样的方法制作另外3个笼罩，各笼罩间距为1米，作正方形排列。随机选择其中的1个为C笼罩(3)，在其4角外再固定4根竹棒，形成1个60×60cm的正方形，并将周长为240cm的大尼龙网笼套在4根竹棒外，形成E笼罩(5)(图1所示)。以上述4个点，A、B、C、D、E 5个网笼(1、2、3、4、5)为一组，形成一个天敌捕食控害能力的田间评价系统。当水稻成活反青后，可以根据不同的需要择期进行试验，并按上述同样方法与材料设置重复4次。在正式试验前，打开所有笼罩，去除其内稻株老叶，用吸虫器清理笼内所有动物，包括害虫、天敌和其它中性节肢动物，立即再封闭。次日，按图1所示将A笼罩(1)、B笼罩(2)、C笼罩(3)、D笼罩(4)与E网笼(5)的顶部均打开，笼罩的开口高度与定植其内的水稻稻叶相齐平，并在A笼罩(1)、C笼罩(3)、D笼罩(4)三笼罩的稻株基部分别接入4-5龄稻飞虱若虫50头后，并将其中的A笼罩(1)仍保持开口状；B笼罩(2)仍保持开口状；C笼罩(3)仍保持开口状，但将罩在其外的E笼罩(5)立即闭合；D笼罩(4)立即闭合。3天后，用吸虫器采集笼内的所有活着的稻飞虱(因笼罩内死亡的稻飞虱均已丢入稻田的水或泥层中，是无法统计的)和节肢动物，放入75％的酒精中保存，样品带回实验室后进行鉴定、计数；并按照被捕食稻飞虱总数＝(50-a)-(50-c)-(50-d)+b的公式，计算出本次试验中被天敌所捕食稻飞虱的总数。

实施例2：(木框笼罩测定方法)

在市场购买2.5cm×2.5cm的方形木料，将其截成40cm和100cm长的挡料，刨光滑，按试验设计制成16个长×宽×高分别为40cm×40cm×100cm的小木笼框，另制4个60cm×60cm×100cm的大木笼框，以上述木笼框用作固定尼龙网纱，其余方法，步骤均同于实施例1。

对以下实施例3、4、5所作试验的说明：

试验时间：2004-2006年连作晚稻分蘖期和孕穗期

试验地点：分别在浙江省余姚市和东阳市进行

对照方法：为传统田间单笼罩回捕法

捕食性天敌：以蜘蛛为绝对优势、少量的瓢虫和黑肩绿盲蝽等

稻飞虱：田间稻飞虱种群以褐飞虱为主，少量的白背飞虱

实施例3：(不同作物间作的稻田中天敌对稻飞虱捕食能力的测定试验)

选择纯水稻连作和水稻-茭白间作两个区域，在晚稻水稻分蘖期应用本发明方法比较不同作物间作条件下稻田天敌对稻飞虱的捕食能力。结果发现，在水稻-茭白间作的稻田中天敌对稻飞虱的捕食能力显著高于纯水稻稻田的天敌捕食能力，这与茭白田为捕食性天敌提供了有效的“避护所”，相邻稻田蜘蛛的数量明显增加，从而提高了天敌捕食能力的事实相符(见表1)。

实施例4：(在不同氮肥处理的稻田中天敌对害虫捕食能力的测定试验)

在氮肥使用量分别为250kg/hm²和100kg/hm²的稻田中，由于氮肥可以刺激田间稻飞虱的种群增长，导致高氮肥田中的稻飞虱数量明显增加。应用本发明方法测定结果表明，高氮稻田天敌对稻飞虱的捕食量明显低于低氮稻田，说明过量使用氮肥后天敌的捕食能力也明显降低，这是因为高氮稻田中自然的稻飞虱密度高，天敌在田间的食物丰富，测定期间保持了原有的捕食量；而在低氮稻田中自然的稻飞虱密度低，天敌处于相对饥饿，由于测定期间笼内的密度较高，从而增加了捕食量。而应用传统方法测定的结果则高氮稻田天敌对稻飞虱的捕食量只有低氮稻田的一半，这除实际的天敌捕食能力降低以外，更多地与高氮稻田中自然的稻飞虱迁入测定笼内较多、自然死亡率低有关，可见传统方法在高氮稻田中由于迁入稻飞虱数量增加而部分低估了天敌的实际捕食能力。

实施例5：(杀虫剂对天敌捕食能力的影响测定试验)

在水稻分蘖期进行杀虫剂对天敌捕食能力影响的测定，结果发现使用广谱性杀虫剂(40％毒死蜱100ml/亩)10天后，稻田中的捕食性天敌特别是蜘蛛的数量下降了80％以上，基本丧失了天敌的捕食能力。应用本发明方法测定天敌对稻飞虱的捕食能力，结果表明使用农药的稻田天敌对稻飞虱的捕食能力只有不使用任何杀虫剂稻田的10％，这说明使用广谱性农药后稻田基本失去了对害虫的自然控制作用，与天敌数量下降的事实相符。而应用传统的笼罩回捕法测定的结果则说明使用广谱性农药后的自然控制作用仍维持在50％左右，这与药后蜘蛛的数量下降了80％以上的实际情况不符。其实，导致药后捕食能力测定结果偏高的原因与药后稻飞虱自然逃逸和死亡数增加、迁入数减少等有直接关系。

表1不同生态条件下天敌对稻飞虱捕食能力的比较

  实施例  a值  b值  c值  d值  传统回捕  法结果  本测定方  法结果  实施例3  作物间作  茭白-水稻  15.5  4.0  49.25  49.5  34.5  37.25  水稻-水稻  27.75  5.75  50.0  49.25  22.25  27.75  实施例4  氮肥水平  250kg/hm²  35.75  7.5  49.0  50.0  14.25  20.75  100kg/hm²  22.0  2.5  48.0  48.75  28.0  27.25  实施例5  杀虫剂  毒死蜱100ml  39.5  0  46.75  45.5  10.5  2.75  清水对照  28.75  6.5  49.25  50.0  21.25  27.0

注：结果为传统与本发明方法各4次重复的被捕食稻飞虱总数的平均值。