揭秘甜菜作物蚜虫生物防治:天敌的关键作用与调控策略

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Biological Control 3.7

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  在农业生产中,蚜虫严重危害甜菜作物,影响产量。研究人员开展 “甜菜作物中蚜虫的自然天敌生物防治量化” 研究,发现地栖捕食者和寄生蜂可显著降低蚜虫数量,这为生物防治提供依据,有助于减少化学农药使用。

  在农业的大舞台上,蚜虫堪称甜菜作物的 “头号大敌”。它们不仅贪婪地吸食植物汁液,还像 “病毒快递员” 一样,传播各种致病病毒,给全球农业生产带来了巨大损失。在欧洲,甜菜作为重要的糖料作物,为人们的甜蜜生活贡献颇多,却也深受蚜虫之害。比如,桃蚜(Myzus persicae)和黑豆蚜(Aphis fabae)这两种蚜虫,对甜菜的打击尤为严重,前者传播病毒影响深远,后者则凭借高繁殖密度直接破坏甜菜的生长,导致蔗糖产量大幅下降。而且,随着欧洲对新烟碱类种子处理剂的限制使用,蚜虫防治变得愈发棘手,农民们面临着产量损失不断增加的困境。
在这样的背景下,为了寻找有效的蚜虫防治方法,来自法国国家农业、食品与环境研究院(INRAE)的研究人员挺身而出,开展了一项名为 “甜菜作物中蚜虫的自然天敌生物防治量化” 的研究。这项研究成果发表在《Biological Control》上,为农业生产带来了新的希望。

研究人员采用了物理排除法这一关键技术。他们在法国西北部的实验田中,设置了不同的处理组。利用半地下掩埋屏障和陷阱排除地栖捕食者(如步甲、蜘蛛、隐翅虫),用防虫网笼排除飞行的天敌(寄生蜂和专业捕食者,如瓢虫、食蚜蝇、草蛉)。通过对比不同处理组中蚜虫的密度,来量化自然天敌的防治效果。同时,在实验田边缘种植花带,研究其对自然天敌的影响。在数据收集方面,研究人员每周监测蚜虫和天敌的种群数量,运用分子方法检测蚜虫的寄生情况,为后续分析提供了丰富的数据支持。

研究结果令人欣喜。首先,排除装置效果显著。在 2023 年的实验中,使用半地下掩埋屏障和陷阱的处理组,步甲、蜘蛛和隐翅虫的活动密度明显低于未设置屏障的处理组,说明这些装置有效地减少了地栖捕食者的数量。对于飞行天敌,虽然数量较少,但防虫网笼也在一定程度上限制了它们的活动。

其次,关于天敌的防治效果。地栖捕食者对蚜虫密度的影响十分突出。在 2022 年和 2023 年,排除地栖捕食者的处理组中,蚜虫数量显著增加,最多可降低 80% 的蚜虫数量。而且,地栖捕食者在季节早期就已存在,在蚜虫种群增长的关键时期发挥了重要作用。寄生蜂的寄生率在不同年份有所差异,2023 年分子分析检测到较高的寄生率,达到 48.23%,表明寄生蜂在低蚜虫密度时对蚜虫调控也有重要贡献。

再者,研究人员还发现,距离田边的远近对蚜虫密度和地栖捕食者有影响。在 2023 年,距离田边 50 米处的蚜虫数量低于靠近田边的区域,且步甲、蜘蛛和隐翅虫在不同距离和时间的活动密度存在显著差异,说明田边环境对害虫和天敌的分布有重要影响。

在研究结论和讨论部分,这项研究意义重大。它明确了地栖捕食者在调节蚜虫种群方面的关键作用,其早期存在有助于限制病毒传播,保障甜菜作物健康生长。寄生蜂在低蚜虫密度时也能显著调控蚜虫数量,两者存在互补关系。此外,虽然田边植被对害虫和天敌的影响较为复杂,但也为后续研究提供了方向。未来,研究人员计划对比欧洲不同地区甜菜生产中的天敌群落,评估农业生态基础设施(AEIs)对生物防治的影响,并建立蚜虫控制水平与作物损失之间的关系。这些研究将为制定更有效的保护生物防治(CBC)策略提供有力支持,有望推动农业生产向绿色、可持续的方向发展,减少化学农药的使用,保障农作物的产量和质量,为农业的可持续发展注入新的活力。

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