水葫芦象甲的安全性及其对水葫芦的控制效果

水葫芦象甲的安全性及其对水葫芦的控制效果古斌权1,应霞玲2,陈若霞1,王扬军1,张春芬3,沈健3(1.宁波市农业科学研究院生态环境研究所315040；2.宁波市北仑区农业局315800；3.余姚市农业信息中心315400)摘要水葫芦象甲对宁波地区10科12种作物的寄主专一性测定结果表明，在选择性和非选择性条件下，该象甲的幼虫在植株间的转移性极差，大多在被测植物上存活2〜5天后死亡，成虫则可能因气温等自然条件不同而在被测植物上存活10〜62天，幼虫和成虫均不在被测植物上取食、寄生与产卵。象甲的成虫取食水葫芦叶片的正面叶肉、叶柄上部、匍匐枝与花柄表面形成取食斑，产卵于叶柄上中部；幼虫寄生于叶柄海绵组织内，形成向下的寄生通道，并自叶柄基部钻出在根表面纠集根毛化蛹;高龄幼虫对水葫芦的控制作用明显大于成虫和低龄幼虫。象甲对水葫芦的控制作用随其群体量的增加而逐步提高，成虫总量15头/m2、幼虫60头/m2以下时，对水葫芦的控制作用不明显；成虫总量25头/m2、幼虫190头/m2以上时，控制作用明显增强；成虫总量130头/m2、幼虫450头/m2以上时，对水葫芦的控制作用达到顶峰，最终可使水葫芦密度比对照减少52.69%,株高下降67.19%，单株叶片数减少29.42%，最大叶直径减少41.33%，生物量减少64.82%，外观上可见大量叶片枯黄折倒、小分枝死亡和植株下沉。关键词水葫芦象甲；寄主专一性；控制作用；水葫芦；水葫芦Eichhorniacrassipes(Martius)Solms-Laubach又名凤眼莲、水浮莲、水荷花等，是原产于南美的多年生水生植物，世界十大害草之一。我国于20世纪初引进并作为猪饲料推广种植，后逸为野生。目前其生长范围已遍及我国17省，成为近年来危害最严重的灾害性水生杂草。近年来宁波地区河流水葫芦也大量发生，造成的危害日益严重。为了长效安全地控制水葫芦的危害，我们从中国农业科学院生物防治研究所引进了原产南美的水葫芦的专食性天敌一水葫芦象甲(Neo?鄄chetinaeichhorniae和Neochetinabruchi),用于水葫芦的综合治理。关于水葫芦象甲的安全性，1970年以来国外已就其对世界200多种农作物的寄主专一性作过试验[1-4],我国的丁建清、陈志群等也研究过其对中国24科46种农作物的寄主专一性[5],均得到了安全的肯定结果。为了明确其对宁波特有农作物的安全性，本文选择了10科12种宁波特有、未经寄主专一性测定的农作物，进行了选择性和非选择性寄主专一性测定，同时观察比较了水葫芦象甲不同虫龄和不同群体量对水葫芦的控制作用，结果如下。1材料与方法1.1材料水葫芦象甲系饲养于露地水池的Neo?鄄chetinaeichhorniae和Neochetinabruchi的混合群体。水葫芦植株系宁波地区河流中自然生长的水葫芦植株。参试作物为宁波特有的、未经寄主专一性测定的10科12种作物(表1)。表1参试作物名录科名 种名 学名禾本科水稻OryzasativaL.菱白ZizaniacaduciflororaHand.Mazz(Z.latifoliaTurez)莎草科蔺草JuncuseffusesL.var.decipiensBuchen天南星科芋艿Colocasiaesculenta(L.)Schoot睡莲科莲藕NelumbonuciferaGaertn雨久花科水葫芦Eichhorniacrassipes(Martius)Solms-Laubach葫芦科西瓜CitrullusvulgarisSchrad十字花科小白菜BbrassicachinensisL.落葵科木耳菜Basellarubra(L.)Schoot菱科菱角TrapataiwanensisL.旋花科甘薯IpomoeabatatasLam空心菜IpomoeaaquaticaForsskal藜科菠菜SpinaciaoleraceaL.1.2方法（1） 寄主专一性试验选择性试验将上述各种作物盆栽成活后作为测食植物，和水葫芦同置于3mX2mX1.5m网罩中，每处理于植株心叶部位叶面接水葫芦象甲成虫10头，幼虫5头，不同植物随机排列，重复3次。接虫后每天一次观察成虫与幼虫的趋性、取食、产卵及存活情况。非选择性试验将各种测试植物单独栽培于直径15cm的塑料花盆中，并单独罩上直径80cm，高60cm的网罩。每处理于植株心叶部位叶面接水葫芦象甲成虫10头，幼虫5头，各处理随机排列，重复3次，接虫后每天一次观察成虫与幼虫的趋性、取食、产卵及存活情况。（2） 对水葫芦控制作用试验在宁波市农科院实验场自然河道内，拦一段面积为13mX45m长满水葫芦的河道，于2002年4月5日和6月5日均匀多点释放经大棚繁殖带有大量不同虫态象甲的水葫芦植株（表2）。释放后，每周一次取均匀分布的6点，每点面积1m2,调查水葫芦的群体密度与象甲群体发展动态；每点取10株水葫芦植株调查水葫芦个体发育情况和象甲对水葫芦的寄生情况；每点取30株水葫芦调查成虫取食情况。表2试验区水葫芦象甲混合群体释放密度及其虫态结构释放日期试验面积释放方式 释放数量（头） 象甲密度（月-日）(m2)卵幼虫蛹成虫合计(头/m2)5一4585象甲及培养植株 13143464438774599010.245一6585一并释放 240551907591170952416.28试验结果2.1寄主专一性试验在选择性试验条件下，被测植物与水葫芦同时存在，水葫芦象甲幼虫在被测植物上存活2〜5天后全部死亡，未发现有幼虫在被测植物上取食和寄生，及在不同植株间转移。成虫则可因气候条件不同在被测植物上存活10〜62天，但同样不在被测植物上取食、寄生和产卵。在非选择性试验条件下，只有被测植物没有水葫芦存在，水葫芦象甲幼虫也只能在被测植物上存活2〜5天，不取食或极微量试探性试食（仅在木耳菜上发现一个小型斑点，但不能存活）。成虫在被测植物上存活10〜62天，不能正常取食与产卵（仅在长期饥饿后在菱白、青菜各发现过1个小型取食斑）。可见，水葫芦象甲的幼虫和成虫的取食范围仅限于水葫芦植株，且只能在水葫芦植株上寄生与繁殖（表3），不能在参试的10科12种作物上寄生繁殖。表3水葫芦象甲对宁波地区主要农作物的寄主专一性测试科名植物种类非选择性试验选择性试验幼虫成虫幼虫成虫取食最长寿命（天）取食产卵最长寿命（天）取食取食产卵禾本科水稻一2一一12一一一菱白一2十一12一一一莎草科蔺草一2一一10一一一天南星科芋艿一4一一10一一一睡莲科莲藕一2一一11一一一菱科菱角一5一一22一一一旋花科甘薯一4一一24一一一空心菜一4一一22一一一出'h尤?壬'1雨久花科水葫芦十十十32十十十十十十67十十十十十十十十十葫芦科西瓜小一3一一12一一一十字花科白菜一5十一47一一一落葵科木耳菜十5一一62一一一藜科菠菜一5一一42一一一注："+++”表示“正常取食、产卵"-”表示“不取食、产卵”"+”表示“极微量试探性取食”#指试验在8月份（25〜36°C）进行，*指试验在10〜12月份（5〜20C）进行；水葫芦象甲成虫最长寿命取两次试验中观察到的最长寿命。2.2象甲不同龄期对水葫芦的控制作用水葫芦象甲成虫喜取食水葫芦嫩叶正面的叶肉、叶柄上部、匍匐枝与花柄，表面形成大量取食斑，使植株光合面积减少并造成伤口，植株发育迟缓，叶柄变细，叶片变小；成虫一般产卵于水葫芦成长叶的叶柄中部（离水面10〜20cm），并留下针头状产卵孔，一个叶柄上可出现多个产卵孔，每孔产卵1〜6粒。幼虫寄生于叶柄海绵组织内，随虫龄增加不断向下取食形成虫道，于4龄期到达叶柄基部后钻出叶柄，并在植株表面纠集根毛化蛹。当幼虫密度高时，同一叶柄可寄生多头幼虫，形成多条虫道。这样，易进水而导致植株腐烂，进而使水葫芦植株的无性繁殖能力大大降低，甚至停止产生分枝，叶柄腐烂，叶片干枯，植株逐步下沉。故象甲的高龄幼虫对水葫芦的控制作用明显大于成虫和低龄幼虫。2.3象甲不同群体量对水葫芦的控制作用象甲对水葫芦的控制作用随其群体量的增加而逐步提高。首次释放后8周内，成虫总量15头/m2、幼虫60头/m2以下时，对水葫芦的控制作用不明显；处理区水葫芦密度、株型、绿叶数和分枝量与对照区无明显差异，成虫取食造成的虫斑叶比例也在25%以下，且斑点密度较低（表4）。第二次释放后第6周（7月18日）开始，成虫总量发展到25头/m2、幼虫190头/m2以上时，控制作用明显增强，水葫芦株高比对照下降23.76%（表5），单株绿叶数下降22.58%，成虫取食的叶片比例也增加到55.0%以上，虫斑密度同时增加；第14周，成虫总量130头/m2、幼虫450头/m2以上，可发现大量高龄幼虫聚集叶柄基部，象甲对水葫芦的控制作用逐渐到达顶峰；最终（11月18日）可使水葫芦密度比对照减少52.69%，株高下降67.19%，单株叶片数减少29.42%，最大叶直径减少41.33%，生物量减少64.82%，外观上可见大量叶片枯黄折倒、小分枝死亡和植株下沉；此后，随着黄叶和死株腐烂下沉原来密布水葫芦的水面出现有50%左右的空间；第20周以后，天敌群体随气温降低而下降，水葫芦的生长速度也逐步减慢，处理区的空白水面未出现新水葫芦侵占，已被寄生的水葫芦植株上仅出现少量畸形的芽状分枝，未长出新的匍匐枝和分枝。表4试验区水葫芦象甲群体释放后其密度与虫态结构日）(0C)卵幼虫蛹成虫虫斑叶（％）虫斑密度5-1821.91±3.220.55±1.918.98±0.912.65±0.72.30±0.32.33±1.013.74±9.5低6-1826.65±3.922.85±0.981.33±0.559.98±0.514.23±0.412.38±2.821.30±1.9低7-1833.40±4.327.66±0.3195.46±5.5199.44±3.965.82±2.226.83±3.355.32±3.3中8-1832.60±1.626.45±1.1198.99±2.4343.10±2.9176.66±2.240.17±3.386.30±5.0高9-1826.65±1.423.97±2.8185.94±0.8474.58±1.4193.02±1.1132.5±6.398.88±6.7高10-1823.20±1.418.80±0.4104.04±1.1252.92±1.775.34±1.081.75±3.5100.0±0.0高11-1814.15±1.414.13±1.743.94±0.794.81±0.734.69±0.965.17±3.7100.0±0.0高表5水葫芦象甲不同群体量对水葫芦的控制效果日期气温（0C）平均水温象甲密度（头/m2）成虫取食情况（月(0C)卵幼虫蛹成虫虫斑叶（％）虫斑密度日）5-1834.50±3.836.67±5.312.33±0.536.06±1.71.72±0.22.33±1.013.74±9.5低6-1861.00±2.957.33±4.620.83±1.442.77±2.95.00±0.312.38±2.821.30±1.9低7-18119.67±20.984.00±4.453.13±2.069.67±4.46.17±0.226.83±3.355.32±3.3中8-18121.83±9.197.25±3.562.20±5.496.70±1.86.00±0.440.17±3.386.30±5.0高9-18106.25±5.0120.0±11.169.52±3.4112.13±4.56.93±0.1132.5±6.398.88±6.7高10-1854.75±6.298.00±8.045.96±1.6106.77±2.66.53±0.481.75±3.5100.0±0.0高11-1846.25±4.097.75±7.134.04±0.8103.75±5.55.47±0.365.17±3.7100.0±0.0高3讨论（1） 1970年以来，美国、澳大利亚、印度、埃及、肯尼亚、乌干达、津巴布韦等国先后利用200多种植物测定水葫芦象甲的寄主范围，发现它仅在水葫芦上完成发育，属专食性昆虫［1〜4］。中国农科院生防所和云南省环境监测中心站对国内有代表性的24个科46种粮食和经济植物进行寄主专一性测定发现该象甲只为害水葫芦，可安全用于水葫芦的生物防治［6〜7］。本研究利用10科12种宁波特有、未经寄主专一性测定的农作物进行选择性和非选择性寄主专一性测定，再次证明水葫芦象甲是一种高度寄主专一性的天敌昆虫，幼虫和成虫的取食、寄生范围仅限于水葫芦植株，只能在水葫芦上完成其生长发育过程。（2） 象甲寄生后，水葫芦植株主要表现出株高、叶宽逐渐下降［6］。通过试验比较发现，象甲成虫主要取食水葫芦叶片、叶柄上部、匍匐枝与花柄表面并形成取食斑，影响植株光合作用和造成伤口；引起叶片和植株变小，直至大量叶片死亡、植株腐烂下沉的主要原因是幼虫寄生于叶柄海绵组织内形成向下的寄生通道，寄生通道进水导致叶柄腐烂和植株生长点死亡，故水葫芦象甲高龄幼虫对水葫芦植株的控制作用明显大于成虫和低龄幼虫。（3） 采用成虫释放，从释放水葫芦象甲到获得80%的控制效果一般需3〜6年，最短时间为12个月（美国路易斯安那州的一个放虫点）［3］。浙江温州的释放点采用0.73头/m2的成虫释放量进行试验，经3年达到了90%的防效［6］。可见，象甲只有在发展到一定的群体量后才能对水葫芦产生控制作用，其对水葫芦的控制作用随其群体量的增加而逐步提高。采用26.52头/m2不同虫态象甲连同其繁殖用的水葫芦植株分两次一同释放的方式，于首次释放后第4个月，象甲群体扩大到成虫130头/m2、幼虫450头/m2以上，第6个月达到明显的防治效果：水葫芦密度比对照减少52.69%，株高下降67.19%，单株叶片数减少29.42%，最大叶直径减少41.33%，生物量减少64.82%，外观上可见大量叶片枯黄折倒、小分枝死亡和植株下沉，象甲群体发展速度快，控制效果产生时间明显提前。参考文献JayathKP,NagarkattiS.HostspecificityofNoecheti?Wnabruchihustache（Coleoptera：Curculionidae）introducedintoIndiaforbiologicalcontrolofwaterhyacinth[J].En?鄄tomon,1987,12:385-390.DecloachCJ.CordoHA.LifecycleandbiologyofNeochetinabruchi,aweevilattackingwaterhyacinthinArgentina,withnotesonN.eichhorniae[J].AnnalsoftheEntomologicalSocietyofAmerica,1976,69（4）:643-652.HarleyKLS.Theroleofbiologicalcontrolin