一种用于防治稻纵卷叶螟和水稻螟虫的载体植物系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于稻纵卷叶螟和水稻螟虫防治的载体植物系统。该载体植物系统包括三部分：1)载体植物；2)替代寄主；3)寄生蜂。载体植物为禾本科香根草，香根草是螟虫(大螟和二化螟)的诱集植物；替代寄主是在香根草上产卵的大螟和二化螟，在水稻生长季大螟、二化螟被持续诱集到香根草上产卵，为赤眼蜂提供寄主；寄生蜂为稻螟赤眼蜂、螟黄赤眼蜂等卵寄生蜂。香根草种植在稻田边或田埂上，每亩稻田种植香根草10-50丛，分散或聚集均可，丛间距离为2m～3m。本系统为稻纵卷叶螟和水稻螟虫(大螟、二化螟等)不断繁殖寄生蜂，有效提高生物防治效率，一季可减少化学农药使用2～3次。本发明具有作用时间长、简单易操作和实用性强的特点。
【专利说明】一种用于防治稻纵卷叶螟和水稻螟虫的载体植物系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及作物害虫生物防治【技术领域】，具体涉及到一种用于稻纵卷叶螟和水稻 螟虫的载体植物系统。
【背景技术】
[0002] 载体植物系统（banker plant system)是近来发展的一种生物防治新技术，又称 开放式天敌饲养系统（open-rearing system),主要包括载体植物（banker plants)、替代 食物（alternative food)和有益生物（beneficial organisms)三个要素，一个完整的载体 植物系统至少包括其中两个。其中，载体植物是最主要的要素，一般为非目标作物，或是野 生植物，但也可以是几种植物混合在一起。它主要用来饲养替代寄主或猎物以提供食物资 源给有益生物，或载体植物本身直接被用来饲养有益生物（如捕食性天敌）。
[0003] 在靶标害虫为害作物前，通过载体植物可建立预防性的有益生物种群，并且这个 体系一直可以持续繁殖天敌种群，并在作物生长季维持高效持续的控制效果。这种优势是 常用的天敌增殖释放技术不能比的，同时也不妨碍其它农事操作。
[0004] 目前，随着对载体植物系统的深入研究，已有一些载体植物系统成果应用的案例， 尤其是携有专一食性的植食性昆虫的载体植物。如，荷兰有机甜椒生产者在甜椒生长早期 用白菜作载体植物，白菜上的蚜虫作为替代食物饲养食蚜瘿蚊。近年来开发的较成熟的载 体植物系统还有"观赏辣椒-狡小花蝽"防治观赏植物上的蓟马、"玉米-草地小爪螨-捕 食蝇"载体植物系统防治叶螨、以及"木瓜-粉虱-寄生蜂"载体植物系统防治温室白粉虱 等。
[0005] 稻纵卷叶螟、二化螟和大螟是水稻上重要的常发性害虫，近年来由于高产水稻品 种推广、氮肥使用量增加、全球变暖等原因，使稻纵卷叶螟和水稻螟虫的种群数量、成灾面 积大幅度上升。同时，由于抗性水稻品种的匮乏，目前使用化学杀虫剂依然是防治稻纵卷叶 螟和水稻螟虫的主要手段，且用药量大、施药频次高。不合理用药大量地杀伤了稻田自然天 敌，严重破坏了农田生态平衡，使害虫失去了自然控制，形成恶性循环，最终引发害虫抗药 性，甚至造成无药可用的局面。在水稻生长前期过量使用化学农药，杀伤大量天敌引起稻田 生态系统自然控害功能减退，还导致了稻飞虱爆发难以控制等更严重问题。另一方面，大 量使用化学农药还导致了严重的农药残留问题，尤其是在水稻穗期防治稻纵卷叶螟和二化 螟，极易造成稻谷农药残留超标，对人类健康造成严重威胁。研发新的稻纵卷叶螟和水稻螟 虫可持续防治技术，减少化学农药的使用，是粮食安全生产的迫切需求。
【发明内容】
[0006] 针对现有稻纵卷叶螟和水稻螟虫防治出现的问题，本发明提供一种用于防治稻 纵卷叶螟和水稻螟虫的载体植物系统，其目的是解决现有稻纵卷叶螟和水稻螟虫防治化学 农药使用过多，稻田生态失衡、稻米农药残留超标、环境污染等诸多严重问题，通过在稻田 边种植载体植物（香根草），持续不断繁殖寄生蜂，作为寄生蜂种库为稻田提供蜂源，提高 稻田中寄生蜂种群数量及其对稻纵卷叶螟和水稻螟虫的生物防治作用。本发明对稻纵卷叶 螟和水稻螟虫具有持续的生态控制作用，且操作简单、成本低廉。
[0007] 赤眼蜂属膜翅目赤眼蜂科赤眼蜂属，是一种卵期寄生蜂。其成虫将卵产在寄主卵 内，在寄主卵内取食、发育致使寄主卵死亡，从而达到将害虫消灭在危害之前的目的。赤眼 蜂是一种广谱性寄生蜂，一般能寄生多种鳞翅目害虫的卵。螟黄赤眼蜂、稻螟赤眼蜂均能寄 生二化螟、三化螟、稻纵卷叶螟、大螟、稻苞虫、稻螟蛉等多种稻田鳞翅目害虫，已被用于稻 田人工释放防治水稻螟虫。研究表明利用赤眼蜂（稻螟赤眼蜂、螟黄赤眼蜂等）防治稻纵 卷叶螟、二化螟和大螟均具有较好的防治效果。但是，人工释放天敌经济成本高、费劳力、技 术要求高，且效果是一次性的，人工释放的赤眼蜂在稻田中难以建立持续的种群，这些缺点 都严重阻碍了赤眼蜂在水稻害虫防治的推广应用。如果释放的赤眼蜂在稻田生态系统能持 续繁殖、保持较高的种群数量，就可以实现对稻纵卷叶螟和水稻螟虫的持续控制，而理想的 解决方法，就是在稻田生态系统中建立能持续繁殖天敌的载体植物系统。
[0008] 香根草Vetiveria zizanioides，属禾本科香根草属，系多年生草本植物。近 年来香根草作为诱虫植物被用于水稻螟虫的田间生态控制。水稻螟虫（大螟Sesamia inferens、二化螟ChiIo suppressalis)被诱集到香根草上大量产卵，尤其是大螟世代发生 不整齐、世代间重叠严重，在整个水稻生长季节持续在香根草上产卵且数量多，从4月底5 月初开始至10月中旬，在香根草上持续携有丰富的水稻螟虫卵，为赤眼蜂持续繁殖提供理 想的寄主。
[0009] 赤眼蜂虽然能够在当地越冬，但是越冬种群数量极低，通过自然繁育扩大种群需 要很长的时间，一般在晚稻穗期才能达到较高的种群。因此，必须在越冬代螟虫的产卵盛期 通过人工接种的方式建立较高的赤眼蜂种群，该载体植物系统才能发挥理想的生物控制效 率。在稻田边种上一定数量的香根草，每年5月份，越冬代的水稻螟虫被诱集到香根草上产 卵，通过在香根草边人工释放赤眼蜂，在香根草上建立赤眼蜂种群，在整个水稻生长期维持 高种群持续为稻田提供寄生蜂天敌。由于香根草对于水稻螟虫是一种诱杀植物，在香根草 上螟虫的卵能正常发育孵化，但其幼虫在香根草上不能完成生活史、或仅少量能够完成生 活史，因此并没有香根草成为害虫虫源库的风险。
[0010] 此外，香根草在我国已普遍应用于水土保持、公路、铁路陡坡的固土工程，不是一 种外来植物。同时其根系是直根，没有匍匐茎，只开花而不结子，只能进行无性繁殖，因此不 会恶性扩散、杂草化，因而香根草的应用不会造成生态风险。目前为止，载体植物系统在稻 纵卷叶螟和水稻螟虫防治上的应用还未见报道。
[0011] "香根草-水稻螟虫（大螟、二化螟）_赤眼蜂"形成了一个完整的用于防治稻纵卷 叶螟和水稻螟虫的载体植物系统。
[0012] 因此，本发明一方面，提供一种用于水稻害虫的载体植物系统，包括三部分：1)载 体植物；2)替代寄主；3)寄生蜂，其中所述的害虫为稻纵卷叶螟和水稻螟虫。
[0013] 在一些优选的方式中，载体植物为禾本科植物香根草，香根草是一种诱集植物，诱 集水稻螟虫在香根草植株上产卵。
[0014] 优选的，替代寄主是水稻螟虫（大螟、二化螟）。稻田中大螟、二化螟被诱集到香根 草植株上产卵，且在整个水稻生育期都能持续保持较高的卵密度。香根草对于水稻螟虫幼 虫有抗生性,水稻螟虫幼虫在香根草上不能完成生活史,香根草不会成为稻田螟虫的一个 虫源库。
[0015] 优选的，天敌寄生蜂主要为赤眼蜂。包括螟黄赤眼蜂和稻螟赤眼蜂等，均为广谱性 寄生蜂,能寄生二化螟、三化螟、稻纵卷叶螟、大螟、稻苞虫、稻螟蛉等多种稻田鳞翅目害虫 的卵。于香根草周围人工释放赤眼蜂，在香根草上建立赤眼蜂种群，并在整个水稻生长季不 断增殖赤眼蜂，载体植物作为寄生蜂种库，寄生蜂由载体植物迁入稻田，用于稻纵卷叶螟、 二化螟和大螟等稻田鳞翅目害虫的生物防治。
[0016] 所述的用于稻纵卷叶螟和水稻螟虫防治的载体植物香根草，种植在稻田田埂上， 每亩水稻种植香根草10-50丛，香根草的丛间距离为2m?3m。以稻田四周均种植香根草最 佳。
[0017] 所述的，赤眼蜂的接蜂时间，每年4月底5月初人工释放赤眼蜂，放1-2次。
[0018] 在另一方面，本发明提供一种载体植物系统作为防治稻纵卷叶螟和水稻螟虫的用 途，其中所述的载体植物系统包括：1)载体植物；2)替代寄主；3)寄生蜂。
[0019] 在一些优选的方式中，载体植物为香根草，属禾本科香根草属，香根草是一种引诱 植物，诱集水稻螟虫在香根草植株上产卵，卵能正常孵化，同时水稻螟虫在香根草上不能完 成生活史。
[0020] 优选的，替代寄主是大螟和二化螟，大螟和二化螟在香根草植株上产卵作为寄生 蜂的寄王。
[0021] 优选的，天敌寄生蜂主要为赤眼蜂。包括螟黄赤眼蜂和稻螟赤眼蜂等，均为广谱性 寄生蜂,能寄生二化螟、三化螟、稻纵卷叶螟、大螟、稻苞虫、稻螟蛉等多种稻田鳞翅目害虫。 于香根草周围人工释放赤眼蜂，在香根草上建立赤眼蜂种群，并在整个水稻生长季不断增 殖赤眼蜂，载体植物作为寄生蜂种库，寄生蜂由载体植物迁入稻田，用于稻纵卷叶螟、二化 螟和大螟等稻田鳞翅目害虫的生物防治。
[0022] 优选的，其中寄生蜂通过在香根草上对大螟、二化螟的卵进行寄生，从而持续性防 治大螟、二化螟对水稻的危害。
[0023] 所述的用于稻纵卷叶螟和水稻螟虫防治的载体植物香根草，种植在稻田田埂上， 每亩水稻种植香根草10-50丛，香根草的丛间距离为2m?3m。以稻田四周均种植香根草最 佳。
[0024] 所述的，赤眼蜂的接蜂时间，每年4月底5月初人工释放赤眼蜂，放1-2次。
[0025] 有益效果
[0026] 本发明所述的用于稻纵卷叶螟和水稻螟虫防治的载体植物系统，与现有技术相比 具有如下的优点和效果：1)载体植物香根草同时是诱虫植物，把香根草种植在稻田边，诱 集水稻螟虫在香根草植株上产卵，在香根草植株上富集大量虫卵同时，减少稻田中螟虫为 害。2)该系统的寄生蜂螟黄赤眼蜂和稻螟赤眼蜂系广谱性寄生蜂，寄主范围广。同时是稻 纵卷叶螟、二化螟、大螟、三化螟、稻苞虫和稻螟蛉等水稻鳞翅目害虫的寄生蜂,可控制几乎 所有的水稻鳞翅目害虫。3)对水稻鳞翅目害虫的控制效果持续、高效。从4月底5月初建 立寄生蜂种群，可以持续到10月底，贯穿整个水稻生长季，该系统可连续释放充足的天敌 资源到稻田中，有效地控制水稻鳞翅目害虫。4)低成本，操作简单。香根草多年生，只需一 次种植，易栽培管理，需要人工很少，建立和维持系统的费用很低。只需每年在越冬代螟虫 的产卵高峰期接1-2次赤眼蜂，即可建立种群，并在整个水稻生长季持续繁殖。5)可以有效 减少稻田化学杀虫剂的使用。稻纵卷叶螟在田间的发生频繁而持续时间长，使用的化学杀 虫剂也最多。该载体植物系统在稻纵卷叶螟为害水稻前，在稻田系统建立预防性寄生蜂种 群，稻纵卷叶螟迁入为害时即可进行有效控制，每季水稻可以减少用药2-3次。6)无生态风 险。由于香根草对于水稻螟虫是一种诱杀植物，在香根草上螟虫的卵能正常发育孵化，但其 幼虫在香根草上不能完成生活史、或仅少量能够完成生活史，因此并没有香根草成为害虫 虫源库的风险，此外，香根草根系是直根系，没有匍匐茎，只开花而不结子，只能进行无性繁 殖，不会恶性扩散杂草化，因此香根草的应用也不会造成生态风险。
【专利附图】
【附图说明】 [0027] 书
[0028] 图1为稻田边香根草中大螟卵量发生动态示意图。
[0029] 图2为香根草载体植物系统的大螟卵寄生率发生动态示意图。
[0030] 图3为香根草载体植物系统上赤眼蜂种群数量发生动态示意图。
【具体实施方式】
[0031] 下面将以实施例的方式对本发明作进一步的详细描述，以使本领域技术人员能够 实践本发明。应当理解，可以采用其他实施方式，并且可以做出适当的改变而不偏离本发明 的精神和范围。为了避免对于使本领域技术人员能够实践本发明来说不必要的细节，说明 书可能省略了对于本领域技术人员来说已知的某些信息。因此，以下详细描述不应以限制 性的意义来理解，且发明的范围仅由所附权利要求界定。
[0032] 实施例1稻田边香根草诱集大螟产卵及数量发生动态
[0033] 试验在浙江金华和鄞州两地举行。在水稻生长季，调查种在稻田边香根草上的大 螟卵数量及发生动态。4月底始至10月下旬，每隔10天调查1次。以快刀齐泥割取香根草 地上部分，计数每丛香根草叶鞘中的大螟卵量，每次调查10丛。
[0034] 结果表明，4月底香根草上大螟卵就达到较高的数量，每丛200粒卵以上，5-6月全 年最高，每丛卵量300-900粒，在种群数量较低的7-8月份和10月份，每丛也能达到100粒 以上。
[0035] 总之，在整个水稻生产季，香根草上保持高水平的大螟卵，足够保证载体植物系统 的有效运行（见图1)。
[0036] 实施例2载体植物系统构建
[0037] 香根草种植在稻田边或田埂上，每亩水稻种植香根草10-50丛，香根草的分蘖数 可达数十乃至上百，香根草的丛间距离为2m?3m，以稻田四周田埂均种植香根草最佳。香 根草种植在稻田边后的翌年4月底5月初，大螟越冬代成虫产卵高峰时，在香根草丛边放置 蜂卡，人工接种赤眼蜂，稻螟赤眼蜂、螟黄赤眼蜂等一种或几种复合均可，但以稻螟赤眼蜂 为优势种，每6丛香根草1-2个蜂卡，连续人工接种2次，两次之间间隔5-10天。这样，用 于防治稻纵卷叶螟和水稻螟虫的载体植物系统构建完成，载体植物为香根草，替代寄主为 大螟卵，寄生蜂为稻螟赤眼蜂等赤眼蜂。
[0038] 实施例3稻田边香根草载体植物系统的大螟卵寄生率及赤眼蜂数量动态
[0039] 于2013年5-10月，在宁波鄞州进行了香根草载体植物系统的大螟寄生率及赤眼 蜂的数量动态的调查。于4月底和5月上旬在香根草边放置蜂卡接蜂两次，蜂种为稻螟赤 眼蜂，从5月中旬开始采样。具体方法为齐泥割取香根草的地上部分，采集大螟卵放置在培 养皿中，计数羽化的赤眼蜂和未被寄生的卵，计算寄生率，统计每丛香根草上的赤眼蜂量， 每次调查5丛，以不接赤眼蜂为对照。
[0040] 结果表明，接蜂后香根草上大螟卵在5-10月的寄生率为10. 2-67. 39%，平均寄生 率为42. 49% ;未接蜂对照的平均寄生率为15. 96%，波动范围0-38. 76%。对比尤为显著 的是5-7月，接蜂香根草上大螟卵的月平均寄生率分别为28. 23%、52. 70%和48. 47%，而 不接蜂的对照则仅为〇. 48%、4. 76%和8. 06% (见图1)。接蜂后香根草上的赤眼蜂数量 和寄生率的趋势接近，在水稻生长前期，即建立了较高的赤眼蜂种群，而对照的种群水平极 低。在整个水稻生长季，接蜂香根草上赤眼蜂保持在较高的水平，平均192. 2头/丛，而对 照为37. 9头/丛（见图2)。试验表明，人工接蜂后，香根草上的大螟卵在整个水稻生长 季均保持较高的寄生率和赤眼蜂种群数量，尤其是在水稻生长早期在稻田生态系统中建立 高水平的赤眼蜂种群。
[0041] 实施例4香根草载体植物系统对稻纵卷叶螟、二化螟和大螟的田间寄生率
[0042] 于2013年6-10月份，在浙江省金华和鄞州两地，进行香根草载体植物系统对稻 田稻纵卷叶螟、二化螟和大螟的寄生率的调查。稻株移栽在盆钵中，然后放入纱笼中，分别 接入稻纵卷叶螟、大螟、二化螟成虫在稻株上产卵2d，以5点法放置在田埂上栽有30丛香根 草载体植物的稻田中，3d后收回，于室内在双筒体视镜下计数赤眼蜂寄生卵及总卵数。每月 调查两次。
[0043] 结果表明：栽有香根草载体植物的稻田中，在整个水稻生长季其稻纵卷叶螟、二化 螟和大螟的卵被赤眼蜂寄生的寄生率一直保持在较高水平，金华点稻纵卷叶螟的寄生率达 到50. 24-61. 37%，平均56. 35%，鄞州点稻纵卷叶螟的寄生率达到50. 78-61. 22%，平均 56.83%。而对照田在整个生长季均显著低于载体植物系统田，金华点稻纵卷叶螟的平均 寄生率18. 87%，鄞州点16. 95%，尤其是在6-7月的自然寄生率保持在极低的水平，仅在 9-10月水稻生长的后期其赤眼蜂蜂寄生率有较大上升。大螟和二化螟的情况与稻纵卷叶螟 类似，大螟卵金华和鄞州两个点的平均寄生率分别为52. 83%和49. 85%，而其对照分别为 12. 58%和11. 60% ;二化螟卵金华和鄞州两个点的平均寄生率分别为68. 24%和65. 16%， 而其对照分别为21. 25%和26. 85%。在稻田边布局香根草载体植物系统显著提高了稻田 中稻纵卷叶螟和水稻螟虫的卵寄生率，实施了有效控制，尤其是在水稻生长早期，在稻田中 建立了很高的赤眼蜂种群，对水稻鳞翅目害虫的控制发挥了重要作用。
[0044] 表1香根草载体植物系统对稻纵卷叶螟、二化螟和大螟的田间寄生率
[0045]
【权利要求】
1. 一种用于水稻害虫的载体植物系统，其特征在于，该载体植物系统包括：1)载体植 物；2)替代寄主；3)寄生蜂，其中所述的害虫为稻纵卷叶螟、二化螟和大螟等水稻螟虫。
2. 根据权利要求1所述的载体植物系统，其特征在于,载体植物为禾本科香根草；替代 寄主包括香根草上产卵的大螟、二化螟等水稻螟虫；寄生蜂为稻纵卷叶螟和水稻螟虫的寄 生蜂稻螟赤眼蜂、螟黄赤眼蜂等。
3. 根据权利要求2所述的载体植物系统，其特征在于，香根草种植在稻田边或田埂上， 每亩稻田种植香根草10-50丛，分散或聚集均可，丛间距离为2m?3m。
4. 根据权利要求2所述的载体植物系统，其特征在于，香根草是诱虫植物，在整个水稻 生长季节诱集水稻螟虫在香根草上产卵，持续为赤眼蜂提供寄主，水稻螟虫的幼虫在香根 草上几乎不能完成生活史，香根草不会成为水稻螟虫的虫源库。
5. 根据权利要求2所述的载体植物系统，其特征在于，每年4月底5月初越冬代螟虫被 诱集到香根草上产卵后，在香根草边上人工释放赤眼蜂1-2次，在香根草上建立稻纵卷叶 螟和水稻螟虫的卵寄生蜂种群。
6. -种载体植物系统在作为防治水稻害虫稻纵卷叶螟、二化螟和大螟防治中的用途， 其中所述的载体植物系统由下列部分组成：1)载体植物；2)替代寄主；3)寄生蜂；其中，载 体植物为禾本科香根草；替代寄主包括香根草上产卵的大螟、二化螟等水稻螟虫；寄生蜂 为稻纵卷叶螟和水稻螟虫的寄生蜂稻螟赤眼蜂、螟黄赤眼蜂等赤眼蜂。
7. 根据权利要求6所述的用途，其中寄生蜂种群通过在香根草上对大螟、二化螟的卵 进行人工释放赤眼蜂建立，从而实现对大螟、二化螟等水稻螟虫持续性生物防治。
【文档编号】A01G13/10GK104255355SQ201410521248
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月7日 优先权日:2014年10月7日
【发明者】郑许松, 朱平阳, 刘桂良, 王国荣, 张发成, 吕仲贤, 徐红星, 田俊策, 杨亚军, 鲁艳辉 申请人:浙江省农业科学院