红脂大小蠹又名强大小蠹(Dendroctonus valens LeConte)主要危害30 a以上或胸径10 cm以上的健康油松。成虫一般在树干基部至1 m左右处入侵, 入侵后先向上蛀食一段韧皮部, 然后向下取食, 危害可达根部40 cm。每头雌成虫可产卵110余粒, 幼虫孵化后继续蛀食韧皮部, 形成共同虫道。虫道环树干一周切断形成层, 造成树木死亡。该虫具有繁殖快、成灾快、传播快、致死快的“四快”特点, 其危害严重性不亚于松材线虫。

1998年秋季在山西省东南部的沁水、阳城等县和中条山森林经营局的部分林场首次零星发现红脂大小蠹的危害, 1999年入春, 该虫在山西省从南到北的油松林集中分布区相继暴发成灾。据统计, 目前红脂大小蠹仅在该省发生面积已达24.8×10⁴ hm², 占全省油松面积的74.2 %, 其中成灾面积12.9×10⁴ hm², 已有351.6×10⁴株成材松树受害枯死。虫害发生区涉及8个地(市)的47个县(市、区)和省直7个森林经营局的74个林场, 7个国家和省级自然保护区、森林公园。并开始向邻近的河北、山东、河南传播蔓延。如不尽快控制该虫的危害和蔓延, 将给整个华北地区的松林造成毁灭性灾害。

从20世纪70年代开始, 国内外科学家先后开展了应用昆虫病原线虫防治小蠹类害虫的研究。Finney (1977)用小卷蛾斯氏线虫侵染欧洲榆小蠹(Scolytus scolytus), 成虫和幼虫的死亡率在77 %~ 97 %之间; Poinar(1981)发现波纹小蠹(S.multistriatus)的幼虫、蛹和成虫对小卷蛾线虫和异小杆线虫也很敏感, 被线虫侵染致死的1头波纹小蠹幼虫可繁殖出4131条新一代的侵染期线虫; Kard (1991)比较了小卷蛾斯氏线虫、格氏斯氏线虫、异小杆线虫3种不同线虫对瘤额大小蠹(Dendroctonus frontalis)的侵染效果, 表明小卷蛾斯氏线虫(S.carpocapse)在48 h内可全部杀死害虫幼虫。但昆虫病原线虫是否能侵染红脂大小蠹老熟幼虫尚未见报道。为此, 我们测定了昆虫病原线虫对红脂大小蠹老熟幼虫的敏感性, 期望为红脂大小蠹的防治提供一种新的生物防治手段。

1 材料和方法

供试昆虫:红脂大小蠹(Dendroctonus valens LeConte)老龄幼虫, 采自山西省晋中市榆次区庆城林场油松林, 由山西省森林病虫害防治检疫站提供。

供试线虫:拟双角斯氏线虫(Steinernema ceratophorum)D-4-2品系, 长尾斯氏线虫(S.longicaudum)CBY品系, 简称D42和CB-Y品系, 分别采自中国辽宁省和山东省。小卷蛾斯氏线虫(S.carpocapsae)All品系、格氏斯氏线虫(S.glaseri)NC34品系和夜蛾斯氏线虫(S.feltiae)T335品系, 齐兰迪亚异小杆线虫(Heterorhabditis zealandica)HZN品系, 以下简称All、NC34、T335品系和HZN品系, 从澳大利亚引进; 双角斯氏线虫(S.bicornutum)采自原南斯拉夫, 从英国国际寄生虫研究所引进, 简称S.b。

消毒细沙:细沙在120 ℃干热灭菌3h冷却后备用。

不同线虫对红脂大小蠹的侵染力测定:将15头老熟的红脂大小蠹幼虫放入垫有两层滤纸、直径为9cm的培养皿中, 分别滴入2mL含250条·mL^-1供试线虫的悬液, 每种线虫3个重复, 置于25 ℃恒温室内进行侵染, 96h后检查害虫的死亡数, 比较不同种线虫对红脂大小蠹幼虫的侵染能力, 筛选出侵染红脂大小蠹的最佳线虫种。

线虫对红脂大小蠹幼虫的LC₅₀测定:将老熟的红脂大小蠹幼虫放入直径4.5 cm, 高6 cm的塑料盒中, 每盒放1头幼虫。再装入含7 %水分的消毒砂。试验采用上述试验筛选出的最佳线虫种, 设20、40、60、80、100、120、160条·mL^-1的7个线虫剂量, 每盒滴入设定剂量的线虫悬液1mL后放入25 ℃恒温培养室中, 每一线虫剂量设40盒重复。3 d后检查害虫的死亡率, 采用唐启义、冯明光(1997)编写的计算机程序计算线虫对红脂大小蠹幼虫的LC₅₀。

线虫在红脂大小蠹幼虫体内的繁殖量测定:将死亡的供试昆虫用自来水涮去体表附着的细沙, 单头放在线虫收集盘上, 观察有无下一代侵染期线虫产生, 并记录在25 ℃下单头虫尸所产生的新一代侵染期线虫数。

2 试验结果 2.1 不同线虫种对红脂大小蠹幼虫的侵染力比较

从图 1看出, 红脂大小蠹幼虫对拟双角斯氏线虫D-4-2品系非常敏感, 感染96 h后害虫的死亡率达到90 %以上, 而其他6种线虫对红脂大小蠹幼虫的致病能力较弱, 感染4 d后红脂大小蠹幼虫的死亡率在20 %以下。

2.2 不同侵染时间红脂大小蠹幼虫的死亡率

图 2表明:感染48 h后, 拟双角斯氏线虫对红脂大小蠹幼虫致死率即可达70 %左右, 感染96 h后害虫死亡率超过90 %以上, 表明拟双角斯氏线虫对红脂大小蠹幼虫致死的速度较快。

2.3 拟双角斯氏线虫对红脂大小蠹幼虫的LC₅₀

经采用计算机程序计算拟双角斯氏线虫对红脂大小蠹幼虫LC₅₀的回归方程, 可表示为LC₅₀=1.9608X+2.283

经检验方程是显著的。经计算, 拟双角斯氏线虫对红脂大小蠹幼虫致死中浓度(LC₅₀)为24 ±4. 1807条线虫, 再一次说明红脂大小蠹幼虫对拟双角斯氏线虫十分敏感。

2.4 拟双角斯氏线虫在红脂大小蠹幼虫体内的发育和繁殖

观察表明, 拟双角斯氏线虫可在死亡的红脂大小蠹幼虫体内正常发育, 在25 ℃条件下, 大约10 d后, 新一代侵染期线虫从虫尸中爬出, 经计数, 平均每头虫尸可繁殖6770 ±3503.2条线虫。

3 讨论

早期报道侵染小蠹类害虫的最佳种为小卷蛾斯氏线虫(S.carpocapsae), 本研究的结果表明:红脂大小蠹幼虫对拟双角斯氏线虫(S.ceratophorum)十分敏感, 而对包括小卷蛾斯氏线虫等其他昆虫病原线虫不敏感, 其原因有待进一步调查, 拟双角斯氏线虫是近年在我国吉林省发现的新种(Jian et al., 1997), 部分寄主范围测定表明:该线虫对其他目的害虫如鳞翅目槐尺蠖、菜青虫也非常敏感(简恒等, 1999), 表现出较好的利用前景。

据观察, 红脂大小蠹幼虫一般在树皮下群居危害韧皮部, 造成被害树死亡。本研究的结果表明:拟双角斯氏线虫可在死亡的红脂大小蠹幼虫体内正常发育, 每头虫尸可繁殖6770条线虫, 而树木被害部位常常阴凉、潮湿, 为线虫重复侵染害虫提供了可能。

尽管拟双角斯氏线虫对红脂大小蠹幼虫非常敏感, 但能否成功防治该害虫, 还有待进一步研究林间的使用技术。