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作者:林秀芬、劉顯達 美和技術學院生物科技系
張貼日期:2008/10/8

在農作物栽培過程中,以往都使用農藥來防治蚜蟲,但經長期地使用農藥,導致蚜蟲對農藥產生抗藥性,並有農藥殘毒、環境污染等問題。目前利用非化學性農藥的生物防治來防治蚜蟲,已逐漸受到重視和肯定。自然界中一物剋一物,小型蚜蟲的天敵和蟲生真菌有哪些呢?讓我們一起來窺探個究竟吧!

蚜蟲

蚜蟲(aphids)屬於同翅目蚜蟲總科,臺灣終年可見,是農業的主要害蟲。牠危害的寄主範圍廣泛,以危害十字花科蔬菜、葫蘆科的瓜類、茄科、桑科為主。在臺灣,由於溫度適宜,蚜蟲族群生長迅速,目前已知有 270 多種,易對作物造成危害。蚜蟲體長 1.5 ~ 4.9 毫米,平均約為 2 毫米,分有翅、無翅兩種類型,以成蚜或若蚜群集於植物葉背面、嫩莖、生長點和花上。

蚜蟲分布於農田、草原、果園及森林區,是多種栽培植物或雜草上和菜園內最常見的昆蟲。成蟲及若蟲都能以刺吸式口器吸食植物汁液為生,不僅使植物生長受阻、枯萎,且是傳播植物病毒的媒介昆蟲,造成很大的危害和損失。蚜蟲的形態上最大的特徵,就是柔軟軀體的腹部背方具有一對刺狀的蜜管,稱為「腹管」,並由此分泌蜜露,嗜食蜜露的螞蟻便和蚜蟲如影隨形,成共生的現象。當蚜蟲分泌的蜜露太多時,會引發植物的黴病,進而影響植物光合作用。

蚜蟲的生殖方式十分奇特,且生殖力頗高,除了行有性生殖外,雌蟲也能進行孤雌生殖,即若蟲從雌蟲的腹末排出。因食物、季節、營養、棲所等不同因子的影響,蚜蟲又可分成有翅型和無翅型,有翅型體側雖有翅膀,但飛翔能力有限,多半借助風力和氣流分散。

繁殖最快的昆蟲

蚜蟲的繁殖力很強,1 年能繁殖 10 ~ 30 個世代,且有世代重疊現象發生。雌性蚜蟲一生下來就能夠生育,而且不需要雄性就可以懷孕產生後代。當 5 天平均氣溫在攝氏 12 度以上時,便開始繁殖。在氣溫較低的早春和晚秋,完成 1 個世代需 10 天;在夏季溫暖條件下,只需 4 ~ 5 天。氣溫攝氏 16 ~ 22 度最適宜蚜蟲繁育,在乾旱或植株密度過大時,有利於蚜蟲為害。在春季和夏季,蚜蟲以胎生孤雌生殖繁殖後代,秋天低溫誘發出有性世代,產下卵過冬,稱為「完全世代型」。終年行孤雌生殖的,稱為「不完全世代型」。

蚜蟲一般以營異寄主來完成其完全世代型生活史。首先雌蚜(由有翅性母卵胎生而來)和有翅雄蚜交配產卵越冬,春天孵出的幼蚜以木本植物為第一寄主,這種無翅型蚜蟲以孤雌繁殖 2 或 3 代。之後在初夏產生有翅型的遷移蚜,遷移蚜以草本植物為第二寄主,再以孤雌繁殖數代至 20 餘代。最後在秋末發生有翅的性母蚜,並在冬季來臨前產生雄蚜,此性母蚜和雄蚜從第二寄主遷飛到第一寄主植物上,再進行下一世代的交配和繁殖。

蚜蟲的天敵昆蟲

天敵昆蟲是指可以藉由捕食、寄生、資源競爭和分泌有毒化學物質,殺死或降低其他生物繁殖力和族群數量的昆蟲。在蚜蟲的天敵中,捕食性的天敵包括鞘翅目昆蟲如瓢蟲科的七星瓢蟲、澳洲瓢蟲、黑緣紅瓢蟲等,雙翅目昆蟲如食蚜蠅科的大灰食蚜蠅、黑色食蚜虻等,脈翅目昆蟲如草蛉科的大草蛉等,以及半翅目昆蟲如花椿科的小花椿等。另外,寄生性的天敵包括膜翅目昆蟲如繭蜂科的蚜繭蜂、麥蚜繭蜂等,以及蚜小蜂科的日光蜂等。

做為有效的天敵昆蟲,一般應該具有的特性,包括較高的寄主專一性、族群能快速增殖、能夠和害蟲的發生具有同步性、搜尋害蟲能力高等,如此一來,將可以在田間有效地達到防治害蟲的目的。

捕食性天敵昆蟲通常不喜歡取食受到真菌感染的蚜蟲,除非是在飢餓無選擇的情況下,才會去取食生病的蚜蟲,否則仍以健康的蚜蟲為捕食的優先選擇。寄生性的天敵如寄生蜂,會選擇齡期3齡以上的蚜蟲來寄生,而蚜蟲會自動把生殖器舉起,寄生蜂得以順利插入產卵,卵孵化後在蚜蟲體內取食,這時蚜蟲仍可取食。當寄生蜂化蛹時,蚜蟲蟲體膨大,由原本的顏色轉為堅硬有金屬光澤的黃褐色,經兩天左右,成蟲羽化便咬破蟲體飛出。韓國曾自日本引進日光蜂而成功防治危害蘋果樹的綿蚜。

使蚜蟲發黴的真菌

自然界中能感染昆蟲的病原微生物種類繁多;如病毒、細菌、真菌等,昆蟲可被自然界中病原真菌寄生在蟲體上,這種真菌稱為蟲生真菌。蟲生真菌感染昆蟲時,目標昆蟲不需要主動取食到真菌,就可受到真菌的危害,病原細菌和病毒則必須經由昆蟲消化道才有致病的能力。蟲生真菌約占全部病原微生物的 60% 以上,目前約有 100 屬 700 種類。綜合文獻記載,感染蚜蟲的真菌包含接合菌亞門和不完菌亞門的真菌。

接合菌亞門的真菌,如蟲黴屬的普朗孔蟲黴、耳黴屬的暗孢耳黴、新接黴屬的弗雷生新接黴、蟲瘟黴屬的 Zoophthora aphidis 和新蚜蟲癘黴等。不完全菌亞門的真菌則如頂孢黴屬的 Acremonium crassum、白殭菌屬的白殭菌、黑殭菌屬的黑殭菌、擬青黴屬的玫煙色擬青黴、輪枝菌屬的蠟蚧輪枝菌等。

當昆蟲受到真菌感染時,會出現食欲銳減,身體呈現萎靡無力,皮膚失去原有的光澤等現象,最後導致昆蟲發病死亡。死於真菌病的昆蟲,屍體都有硬化的現象,屍體成乾枯的外形,因此一般又稱硬化病或殭病。當濕度條件適宜時,真菌會在死掉的寄主上行腐生生長,有些菌絲會穿破表皮生長,並在昆蟲屍體表面產生許多孢子,藉由孢子來傳播,造成蚜蟲流行病的發生,或是產生休眠孢子來越冬,待環境因子適宜再發芽,做為另一感染源。

利用蟲生真菌防治蚜蟲

利用蟲生真菌防治農業害蟲時,其優點包括不會造成環境污染;只寄生於欲防治的害蟲,對人類和其他動物較沒有致病性;害蟲不易產生抗性;易於培養繁殖,成本較合成農藥低;能於田間繁殖和再感染;寄主範圍廣,可同時防治多種害蟲。

相對地,缺點是受環境因素和氣候的影響很大;蟲生真菌易受紫外線輻射而失去活性;害蟲致死效果變異大或致死時間太長;易受田間施用化學殺菌劑而影響牠的存活;大量生產、製劑劑型和儲架壽命、保存的問題仍待克服。

蟲生真菌會受特殊環境條件,如溫度、濕度的限制,影響牠的病原性。大多數蟲生真菌種類在攝氏 15 ~ 25 度、相對濕度 80 ~ 100% 有最大活性。例如蠟蚧輪枝菌可感染的寄主廣泛,包括溫室粉蝨、介殼蟲、桃蚜、棉蚜、馬鈴薯甲蟲;利用蠟蚧輪枝菌來感染桃蚜,在溫度攝氏 20 度、相對濕度 100% 能產生最多量的孢子,並藉由孢子的釋放傳播,可感染其他的桃蚜來達到防治的效果。但在低濕度時,則會延遲和抑制蠟蚧輪枝菌孢子的形成和釋放,造成防治桃蚜的效果較不理想。

一般應用蟲生真菌防治害蟲成功的案例,大多是使用於溫室或網室環境。國外商品化製劑的菌株不耐高溫,而台灣地處熱帶和亞熱帶,微生物資源豐富,因此發展本土性的蟲生真菌來防治蚜蟲是有潛力的。未來仍可繼續尋找和篩選對特定蚜蟲有強致病性的蟲生真菌,並探討致病的作用機制。另外發展量產、製劑和施用技術等,都是開發蚜蟲真菌性殺蟲劑的必要條件和重要研究課題。


相關附件:《科學發展》2008年10月,430期,49 ~ 52頁
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