综述:利用天敌控制蚜虫:香蕉蚜虫精细化管理经验启示
《Biological Control》:Aphid control using natural enemies: Lessons for fine-tuning banana-aphid management
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时间:2025年10月24日
来源:Biological Control 3.4
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本综述系统探讨了利用天敌(寄生蜂、捕食者、病原微生物)控制蚜虫的策略,重点分析了其在香蕉束顶病(BBTD)媒介——香蕉蚜虫(Pentalonia nigronervosa)管理中的应用潜力。文章通过PRISMA方法筛选276篇文献,总结了三类天敌的作用机制、应用案例及影响因素(如农业生态实践、气候条件),为开发环境友好型香蕉蚜虫与BBTD综合防控方案提供了重要理论依据。
引言:蚜虫威胁与香蕉产业的挑战
全球范围内,作物病虫害导致高达40%的产量损失,足以每年喂养至少6亿人。蚜虫(Homoptera: Aphidoidea)作为最具经济重要性的作物害虫之一,不仅是植物病原病毒的传播媒介,还通过直接取食(如引发植物对蚜虫唾液的光毒反应)和分泌蜜露导致煤污病,对粮食安全构成重大威胁。香蕉蚜虫(Pentalonia nigronervosa)是香蕉束顶病毒(BBTV)的主要传播媒介,该病毒引起的香蕉束顶病(BBTD)是香蕉生产中最具破坏性的病毒性疾病。目前尚无完全抗BBTV的食用香蕉品种,且常规杀虫剂因蚜虫隐藏于香蕉叶鞘内、易产生抗药性及对环境有害而效果有限。因此,利用天敌进行可持续蚜虫控制成为关键策略。
研究方法:系统文献综述与主题分析
本研究遵循PRISMA(系统综述和Meta分析优先报告项目)指南,在Scopus和Web of Science数据库中检索截至2024年11月17日的相关文献。检索词包括“aphid”或“aphids”与“natural enemies”、“parasitoids”、“predator”或“entomopathogens”的组合。最终从3001篇文献中筛选出276篇进行定量和定性分析。通过关键词网络分析,识别出六大研究主题集群:蚜虫-寄生蜂相互作用、蚜虫-捕食者相互作用、天敌管理的农业生态学方面、天敌的捕食行为及种间相互作用、不同作物中的天敌应用以及天敌的一般类群。
蚜虫的捕食性天敌:多样性与应用
在捕食性天敌中,瓢虫科(Coccinellidae)和食蚜蝇科(Syrphidae)是研究最广泛的类群。瓢虫科占相关研究的45%,其中异色瓢虫(Harmonia axyridis)和七星瓢虫(Coccinella septempunctata)作为广谱天敌被广泛报道。食蚜蝇科占17.5%,以黑带食蚜蝇(Episyrphus balteatus)为代表,其幼虫阶段是高效的蚜虫捕食者。此外,瘿蚊科(Cecidomyiidae)的蚜虫霉蚊(Aphidoletes aphidimyza)和草蛉科(Chrysopidae)的普通草蛉(Chrysoperla carnea)也在温室和田间作物中显示出应用潜力。这些捕食者可通过经典生物防治(引入天敌)、增量释放(大量释放以快速控制)和保护性生物防治(通过生境管理增强天敌种群)策略部署。
蚜虫的寄生性天敌:精准靶向控制
寄生蜂在发育过程中依赖于寄主,最终导致寄主死亡。优势类群包括茧蜂科(Braconidae)和蚜小蜂科(Aphelinidae),占相关研究的80%以上。茧蜂科的蚜茧蜂属(Aphidius)种类(如Aphidius colemani)对棉蚜(Aphis gossypii)等具有高寄生率,而Aphelinus属种类(如Aphelinus mali)在苹果园中有效控制蚜虫。这些寄生蜂通过感知蚜虫或寄主植物释放的化学信号定位寄主,尤其适合在蚜虫种群密度低或分布分散的田间应用。
昆虫病原微生物:蚜虫的“隐形杀手”
昆虫病原微生物主要包括真菌、细菌和放线菌。其中,虫生真菌如球孢白僵菌(Beauveria bassiana)、金龟子绿僵菌(Metarhizium anisopliae)和蜡蚧轮枝菌(Lecanicillium lecanii)是研究热点。实验室研究表明,这些真菌能通过穿透蚜虫体壁引起感染,对桃蚜(Myzus persicae)和棉蚜等达到高致死率。然而,田间效果受蚜虫蜕皮频率、体内共生菌(如Wolbachia)的保护作用及环境条件影响而波动。将虫生真菌与寄生蜂(如Aphidius colemani)结合使用,可协同增强对蚜虫的控制效果。
农业管理实践:提升天敌效能的生态杠杆
单一耕作系统中天敌种群往往不足,通过农业生态措施优化生境是关键。间作(如小麦与紫花苜蓿套种)可增加捕食螨(Allothrombium ovatum)等天敌的丰度;“银行植物”(如种植吸引寄生蜂的草本植物)为天敌提供庇护所和替代寄主;田间保留草带或绿篱(如苹果园周边种植原生灌木)能增强瓢虫、草蛉等天敌的栖息地连续性。此外,覆盖作物(如有机覆盖物)可通过调节微气候、提高土壤健康间接促进天敌活动。在香蕉系统中,常见的间作、覆盖和绿篱实践可能对香蕉蚜虫种群动态产生类似影响,但需针对性评估。
气候因素:天敌效能的“调节器”
温度、湿度和降水等气候因子通过影响天敌的活动、繁殖和存活率,间接调控蚜虫种群。例如,适宜温度(20–25°C)可显著提高寄生蜂(如Aphidius colemani)的寄生效率;中等湿度有利于蚜茧蜂(Aphidius rhopalosiphi)的生存;强风则可能限制天敌的搜寻能力。极端天气事件(如暴雨)可能暂时降低蚜虫种群,但也可能干扰天敌的正常活动。在制定香蕉蚜虫管理策略时,需结合当地气候特征优化天敌释放时机与方法。
香蕉蚜虫的天敌:现有发现与潜力
初步研究已识别出多种香蕉蚜虫的天敌。在印度尼西亚,瓢虫(如Scymnus spp.)、食蚜蝇、欧洲球螋(Forficula auricularia)及蜘蛛(如猫蛛科Oxyopidae)显示捕食潜力;寄生蜂Lipolexis bengalensis(茧蜂科)和虫生真菌(白僵菌、绿僵菌)也被证实可感染香蕉蚜虫。在夏威夷,寄生蜂Lysiphlebus testaceipes被用于香蕉蚜虫的生物防治。这些发现表明,天敌在香蕉系统中具有应用前景,但需进一步研究其田间效果、与香蕉管理措施的互作及对BBTV传播的影响。
结论:迈向可持续香蕉蚜虫管理
利用天敌控制香蕉蚜虫是替代化学农药的可行路径。当前证据表明,捕食者、寄生蜂和病原微生物能有效抑制蚜虫种群,但其在香蕉园中的协同效应、经济阈值及气候适应性仍需深入探索。未来研究应聚焦于:1)评估香蕉系统现有农业实践(如间作、绿篱)对天敌的增强作用;2)开发适用于田间的高效天敌扩繁与释放技术;3)阐明天敌与蚜虫共生菌(如蚂蚁护蚜行为)的互作机制。通过整合生态调控与生物防治,有望构建环境友好、经济可行的BBTD综合治理体系。
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