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蚜蟲
鎖定
蚜蟲,是半翅目蚜總科的統稱,
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包括蚜總科下的所有成員,目前已經發現的蚜蟲總共有10個科約4400種,其中多數屬於蚜科。
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常分為頭、胸、腹三部分。體表光滑或分泌蠟粉、蠟絲覆蓋蟲體;體毛頂端尖鋭或平鈍,有時膨大為頭狀或扇狀;腹管無、環狀或管狀;尾片多為半圓形、瘤狀、長短不等的圓錐形、三角形和五角形等。
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蚜蟲又名“蜜蟲子”,因能產生蜜露而得名。
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蚜蟲動物學史
蚜蟲很可能早在2億8千萬年之前的二疊紀早期就已經出現。那時它們可能是以Cordaitale或蘇鐵植物為食。已知最古老的蚜蟲化石是來自三疊紀的物種Triassoaphis cubitus Evans。蚜蟲的物種數量曾經很少,但隨着1億6千萬年前被子植物的出現而開始增長。被子植物也使得蚜蟲開始特異化。而蚜蟲的特徵器官——腹管,直到白堊紀才出現。
蚜蟲形態特徵
蚜蟲(5張)
蚜蟲生活習性
蚜蟲腹部有管狀突起(腹管),蚜蟲具有一對腹管,用於排出可迅速硬化的防禦液,成份為甘油三酸脂,腹管通常管狀,長常大於寬,基部粗,吸食植物汁液,為植物大害蟲。不僅阻礙植物生長,形成蟲癭,傳播病毒,而且造成花、葉、芽畸形。生活史複雜,無翅雌蟲(幹母〔stem mother〕)在夏季營孤雌生殖,卵胎生,產幼蚜。植株上的蚜蟲過密時,有的長出兩對大型膜質翅,尋找新宿主。夏末出現雌蚜蟲和雄蚜蟲,交配後,雌蚜蟲產卵,以卵越冬,最終產生幹母。温暖地區可無卵期。蚜蟲有蠟腺分泌物,所以許多蚜蟲外表像白羊毛球。
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本科多數種類為寡食性或單食性,少數為多食性,部分種類是糧、棉、油、麻、茶、糖、菜、煙、果、藥和樹木等經濟植物的重要害蟲。由於遷飛擴散尋找寄主植物時要反覆轉移嘗食,所以可以傳播許多種植物病毒病,造成更大的危害。其中包括麥長管蚜、麥二岔蚜、棉蚜、桃蚜及蘿蔔蚜等重要害蟲。
蚜蟲與螞蟻有着和諧的共生關係。蚜蟲帶吸嘴的小口針能刺穿植物的表皮層,吸取養分。每隔一兩分鐘,這些蚜蟲會翹起腹部,開始分泌含有糖分的蜜露。工蟻趕來,用大顎把蜜露刮下,吞到嘴裏。一隻工蟻來回穿梭,靠近蚜蟲,舔食蜜露,就像奶牛場的擠奶作業。螞蟻為蚜蟲提供保護,趕走天敵;蚜蟲也給螞蟻提供蜜露,這是一個合作兩利的交易。
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蚜蟲生活史
不全週期全年孤雌生殖不發生性蚜世代的全週期在1~2年內一般在一年內存在孤雌生殖與兩性生殖世代交替的玉米蚜歐洲的桃蚜為不全週期。玉米蚜常以孤雌成蟲或若蟲在麥苗或其它禾本科植物苗上越冬。荻草谷網蚜可以孤雌蚜在麥苗上越冬。有些種類在一定地區是不全週期,在另一地區是全週期。如桃蚜在中國為全週期。
蚜蟲敵害
蚜蟲的身體柔軟,因此具有大量的昆蟲天敵。蚜蟲也常常受到細菌、真菌以及病毒的侵染。此外,蚜蟲也容易受天氣,如降雨、氣温、風等的影響。
侵染蚜蟲的真菌包括弗氏新接黴蚜黴菌(Neozygites fresenii)、蟲黴(Entomophthora)、球孢白僵菌(Beauveria bassiana)、金龜子綠僵菌(Metarhizium anisopliae)和昆蟲病原真菌(entomopathogenic fungus),如蠟蚧輪枝菌(Lecanicillium lecanii)。蚜蟲一旦黏上了空氣中真菌的孢子,這些孢子就會發芽並穿透蚜蟲的皮膚,在蚜蟲的血淋巴(相當於脊椎動物的血液)中生長。三天之後,蚜蟲死亡,真菌釋放出孢子到空氣中。受感染的蚜蟲體表會覆蓋上一層羊毛狀物質並且不斷變厚直到蚜蟲死去。
蚜蟲容易由於不好的天氣(如春季凍融期)而死亡。過高的温度會殺死蚜蟲體內的共生菌,從而使得蚜蟲缺乏營養而死。降雨會阻止帶翼蚜蟲的遷移,並且會將蚜蟲從植物上擊落使得蚜蟲由於撞擊或飢餓而死亡。然而,明尼蘇達大學的昆蟲學家Ken Ostlie指出,不能夠依賴降雨來控制蚜蟲數量。
蚜蟲防禦
蚜蟲柔軟的身體無法保護它免受天敵和疾病的侵害。因此,蚜蟲發展出了多種自我保護的防禦方式。一些種類的蚜蟲能夠與植物組織作用,使得植物形成一個癭(一種不正常的植物組織增生),而蚜蟲就可以生活在癭中,從而保護它免受天敵的捕食。這些能夠造癭的蚜蟲中的許多都能夠異化出一些具有防禦功能的“士兵”蚜蟲來保護癭。例如,亞歷山大角倍蚜是一類士兵蚜蟲,它們具有堅硬的外骨骼和類似於螯的口器。中國麩蚜(Melaphis chinensis)能夠造出一種特殊的癭。這種癭被用作製造中藥五倍子,治療咳嗽、腹瀉、痢疾、盜汗以及止腸出血和子宮出血。此外,這種癭也是生產單寧酸的重要原料。
還有一些蚜蟲(卡綿蚜)能夠分泌一層絨毛狀的蠟覆蓋於體表來進行防護。甘藍蚜(Brevicoryne brassicae)能夠儲藏和釋放出發生劇烈化學反應併產生強烈芥末油氣味的化學物質來嚇跑天敵。蚜蟲也能夠通過踢等動作來攻擊蚜繭蜂從而保護自己。
通常認為腹管是分泌蜜露的器官。但實際上,蜜露是從蚜蟲的肛門分泌出來的,而腹管的作用是分泌化學防禦物質,如蠟。也有證據表明在一些情況下,腹管蠟能夠吸引蚜蟲的天敵。
活動進行控制。
蚜蟲分佈範圍
在中國除無網長管蚜分佈範圍狹外,其餘在各麥區均普遍發生,但常以麥長管蚜和麥二叉蚜發生數量最多,為害最重。一般麥長管蚜無論南北方密度均相當大,但偏北方發生更重;麥二叉蚜主要發生於長江以北各省,尤以比較少雨的西北冬春麥區頻率最高。
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蚜蟲繁殖方式
本科蚜蟲的寄生植物幾乎包括被子植物和裸子植物的松柏綱的所有的科。有些種類則以苔蘚植物、蕨類植物和木賊科植物為寄主。部分種類營異寄主全週期生活:在木本寄主與草本寄主間循序轉換寄主植物,以木本寄主為第一寄主,在其上以受精卵越冬,春季孵化為幹母,孤雌繁殖2或3代。初夏發生有翅遷移蚜轉移到草本的第二寄主上孤雌繁殖數代至二十餘代,秋末發生有翅的性母蚜和雄蚜從第二寄主遷飛到第一寄主上。有翅性母卵胎生出雌性蚜,雌蚜與有翅雄蚜交配產卵越冬。多數種類為同寄主全週期,沒有上述木本與草本寄主間的轉移,只在同類寄主植物間轉移。雌雄性蚜均無翅,有時雄蚜有翅,以受精卵越冬。許多種類或種以下的單元在熱帶、亞熱帶、温室或温暖的小生境全年孤雌生殖,不出現越冬受精卵。常造成寄主植物組織變形或變色,或節間變短。雌性蚜蟲一生下來就能夠生育,而且蚜蟲不需要雄性就可以懷孕。蚜蟲的繁殖力很強,1年能繁殖10~30個世代,世代重疊現象突出。當5天的平均氣温穩定上升到12℃以上時,便開始繁殖。在氣温較低的早春和晚秋,完成1個世代需10天,在夏季温暖條件下,只需4~5天。它以卵在花椒樹、石榴樹等枝條上越冬,也可保護地內以成蟲越冬。氣温為16~22℃時最適宜蚜蟲繁育,乾旱或植株密度過大有利於蚜蟲為害。
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許多蚜蟲會發生週期性的孤雌生殖。在春季和夏季,蚜蟲羣中大多數或全部為雌性,這是因為過冬後所孵化的卵多為雌性。這時生殖方式為典型的孤雌生殖和卵胎生。變化後的減數分裂導致所產的卵在遺傳上完全等同於它們的母親(孤雌生殖)。而胚胎在母親卵巢管內發育,從而產出時為第一齡的雌性幼蟲(卵胎生)。這些幼蟲與它們的母親除了大小以外完全一樣。
這樣的生殖循環一直持續到整個夏季,大約20-40天能夠繁殖多代。因此一隻雌蟲在春季孵化後可以產生數以億計的蚜蟲。例如,甘藍蚜(Brevicoryne brassicae)能夠繁殖41代雌性,如果全部成活的話,可以達到1.5×10^27個後代。
到了秋天,蚜蟲開始進行有性生殖和卵生。光照週期和温度的變化,或者是食物數量的減少,導致雌性蚜蟲開始產出雄性幼蟲。雄性蚜蟲與它們的母親在遺傳上是等同的,只是少了一個性染色體。這些蚜蟲可能缺少翅膀甚至口器。 雄性和雌性進行交尾後,雌性就開始產卵。這些卵在度過冬季後,孵化出帶翅膀或不帶翅膀的雌性蚜蟲。但是,在温暖的環境中,例如在熱帶或在温室中,蚜蟲可以數年一直進行無性生殖。
有時一些物種在夏天會產出帶翅膀的雌性,以應對食物數量和質量的下降。這些帶翅膀的雌性蚜蟲會遷徙到新的植物(常常為不同類型植物)上開始繁殖新的種羣。例如,蘋果蚜蟲(Aphis mali),在其典型食物源的植物上繁殖了數代無翼雌性後,會產出帶翅膀的幼蟲,從而能夠飛走並重新定居到草地或穀類的莖上。
還有一些蚜蟲有重代(telescoping generation),也就是説,孤雌生殖且卵胎生的雌蟲體內的幼雌蟲體內也有自己的下一代。因此雌蟲的攝食能夠影響多代(其“女兒”和“孫女”)的體積和繁殖率。
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蚜蟲主要品種
蘋蚜Aphis pomi
成體黃綠色,頭、足黑色;卵黑色,產在唯一的宿主——蘋果樹上越冬。一種真菌靠它的蜜露生長。
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甘藍蚜Brevicoryne brassicae
石原氏球蚜Chermes cooleyi
在雲杉小枝端上形成長7釐米(3吋)的圓錐形蟲癭,蟲癭於盛夏時破開,成蟲遷到道格拉斯冷杉(Douglas fir)上產卵。其生活史既可在雲杉上完成,亦可在道格拉斯冷杉上完成。撒農藥、在成蟲鑽出前除蟲癭和分開栽兩種樹可防治。
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玉蜀黍根蚜Anuraphis maidi-radicis
生存依靠玉米地的螞蟻,卵在冬季由蟻貯藏在巢中,春天蟻把卵搬到草根上,然後轉到玉米根上。為玉米的大害,可使之停止生長、變黃和枯萎,也為害其他作物。
雲杉癭球蚜Chermes abietis
體色為黑色,多小複眼,大複眼罕見,基部粗,向端部漸細,中部或端部有時膨大,觸角6節,少數5節,罕見4節,形狀圈圓形,罕見橢圓形,末節端部長大於基部。腹管通常管狀,長大於寬,有蠟腺分泌物,多數種類為同寄主全週期。植株上的蚜蟲過密時,會繁殖出有翅蚜蟲,尋找新宿主。夏末繁殖出有翅雌蚜和有翅雄蚜蟲,有翅性母卵胎生出雌性蚜,雌蚜與有翅雄蚜交配產卵越冬。形成鳳梨形蟲癭,長1~2.5釐米(0.4~1吋),新癭綠色,具紅或紫色條紋,老癭褐色,由許多室(cell)組成,每室約含12個若蟲(nymph),盛夏時破開,温暖地區可無卵期。受感染樹枝常死亡。不同植株敏感程度各異,最好防治法為噴藥。
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麥二叉蚜Toxoptera graminum
是小麥、燕麥及其他小型穀物的大害之一。蚜蟲分有翅、無翅兩種類型,體色為黑色,於植株上,密集成黃色斑片狀,可毀掉整片莊稼。成蟲淡綠色,背有深綠條紋延向腹側,每隻雌蚜蟲每代產50~60只幼蚜,後翅通常有肘脈2支,罕見後翅變小,每年20代。可用寄生天敵及殺蟲藥防治。
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桃蚜Myzus persicae
亦稱菠菜蚜(spinach aphid),成蟲淺黃綠色,背有3條深色線紋。生活史有兩個宿主,夏季雌蟲營孤雌生殖。秋季產雌蚜蟲和雄蚜蟲。傳播多種植物花葉病。
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棉蚜Aphis gossypii
綠至黑色。在暖和地區終年產生幼蟲,在涼爽地區產卵。為害甜瓜、棉花、黃瓜等10餘種作物。常以寄生天敵和掠食性天敵防治。
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豆長管蚜Macrosiphum pisi
馬鈴薯長管蚜Macrosiphum euphorbiae
在薔薇科植物上產黑色的卵,孵出幼蚜粉紅色及綠色相間,吃芽和葉。早春遷到夏季宿主(馬鈴薯)上。每2~3週一代。為番茄和馬鈴薯花葉病毒媒介。取食葉,致死蔓枝和花。
薔薇長管蚜Macrosiphum rosae
薔薇圓尾蚜Anuraphis roseus
是蘋果的重要害蟲,使果實變形(蚜蘋果),使葉捲曲(可保護蚜蟲不被農藥噴及)。生活史中包括一種替換宿主:車前草,秋天返回蘋果樹上產卵。也危害梨、山楂、花楸等。防治方法為噴藥及用其天敵:食蚜蠅、瓢蟲、草蛉、寄生蜂。
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蘋果綿蚜Eriosoma lanigerum
菊小長管蚜Macrosiphoniella sanborni (Gillette)
同翅目,蚜科。分佈在遼寧、河北、山東、北京、河南、江蘇、浙江、廣東、福建、台灣、四川等省。寄主於白朮、菊花、艾、野菊等。常在寄主菊花等的葉和莖上吸汁為害。春天菊花抽芽發葉時,也可羣集為害新芽、新葉,致新葉難於展開,莖的伸長和發育受到影響;秋季開花時羣集在花梗、花蕾上為害,開花不正常。為害白朮時致葉片發黃,植株萎縮,生長不良,且分泌蜜露布滿葉面,光合作用受到影響。
菜蚜Lipaphiserysimi(Kaltenbach,1843)
在蔬菜葉背或留種株的嫩梢嫩葉上為害,造成節間變短、彎曲,幼葉向下畸形捲縮,使植株矮小,影響包心或結球,造成減產;留種菜受害不能正常抽薹、開花和結籽。同時傳播病毒病,造成的危害遠遠大於蚜害本身。
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有翅胎生雌蚜,頭、胸黑色:腹部綠色。第一至六腹節各有獨立緣斑,腹管前後斑癒合,第一節有背中窄橫帶,第五節有小型中斑,第六至八節各有橫帶,第六節橫帶不規則。觸角第三至五節依次有圓形次生感覺圈:21~29,7~14,0~4個。無翅胎生雌蚜,體長2.3毫米,寬1.3毫米,綠色至黑綠色,被薄粉。表皮粗糙,有菱形網紋。腹管長筒形,頂端收縮,長度為尾片1.7倍。尾片有長毛4~6根。
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在温暖地區北方地區年發生十餘代,南方地區年發生數十代。温暖地區或在温室內以無翅胎生雌蚜繁殖,終年為害。長江以北地區在蔬菜土產卵越冬,翌春3~4月孵化為幹母,在越冬寄主上繁殖幾代後產生有翅蚜,向其他蔬菜上轉移,擴大為害,無轉寄主習性。到晚秋部分產生性蚜,交配產卵越冬。蘿蔔蚜發育適温較桃蚜稍廣,在較低温情況下蘿蔔蚜發育快,9.3℃時發育歷期17.5天,桃蚜9.9℃,需24.5天。此外,對有毛的十字花科蔬菜有選擇性。
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蚜蟲下級分類
蚜蟲屬於半翅目下胸喙亞目下的蚜總科,已經發現的蚜蟲總共有10個科約4400種,其中多數屬於蚜科。胸喙亞目原來是同翅亞目的一部分,這個分類現時已廢止。再新近一點的分類把蚜總科之下的物種重新分類,有部分降為亞科(例如:Eriosomatidae),而有其他科被提升至總科,例如:雲杉綠球蚜(Adelges viridis)、雲杉癭球蚜(Adelges abietis)和冷杉球蚜(Adelges piceae)等一些球蚜蟲原屬的“球蚜科”,現時已升格成為“球蚜總科”;又例如根瘤蚜現時被歸入新的根瘤蚜總科。
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與球蚜及根瘤蚜的關係
與蚜蟲相似,球蚜吸食植物的韌皮部;與蚜蟲不同的是,球蚜不會產生蜜露或腹管分泌液。根瘤蚜(Daktulosphaira vitifoliae)是一類能夠引起葡萄疾病的害蟲,其所引發的葡萄瘟疫曾經摧毀了19世紀法國的葡萄栽培業。
球蚜有時也被稱為蚜蟲,但更準確的説法應是類蚜蟲昆蟲,因為它們沒有蚜蟲所特有的尾片(cauda)和腹管。
蚜蟲主要價值
在美國一個報社發表《自然》子刊《科學報告》中講述:科學研究找到昆蟲光合作用首個證據,揭示蚜蟲或具有一套基本的陽光捕獲體系
能夠捕獲陽光中的能量的色素在豌豆蚜的代謝中扮演了一個重要角色。
蚜蟲的生物學特性真是太奇特了——雌蚜蟲生下來就可以繁殖而無需雄性,而雄蚜蟲有時候竟然沒有長嘴,致使它們在交配後不久便會死去。而上週公佈的一項研究成果又為它們的特異功能名單添加了驚人的一筆:它們竟然也能夠捕獲陽光,並按照代謝的目的使用這些能量。
蚜蟲是動物世界中唯一具有合成色素——類胡蘿蔔素——本領的成員。很多動物依賴這種色素完成一系列功能,例如保持一個健康的免疫系統,或合成某些維生素,然而所有其他動物必須通過它們的食物來獲得這種色素。法國索菲亞科技園的昆蟲學家Alain Robichon和同事在《科學報告》雜誌上指出,在蚜蟲中,這種色素能夠吸收來自太陽的能量,並將其轉化為參與能量生產的細胞機制。
儘管這在動物界是前所未有的,但這種能力在其他的王國中卻很普遍。植物和藻類,還有某些真菌及細菌也能夠合成類胡蘿蔔素,並且在所有這些生物體中,這種色素形成了光合作用的一部分。
自從2010年發現線索表明蚜蟲體內高水平的類胡蘿蔔素是“自產自銷”的以來,Robichon和他的研究團隊便開始着手調查,這種昆蟲為什麼要合成這種“昂貴”的代謝化學物質。
類胡蘿蔔素決定了蚜蟲的色素沉着,而一隻蚜蟲的顏色又決定了能夠看見它的捕食者的種類。Robichon實驗室中的蚜蟲顏色受到了環境的影響——寒冷有利於綠色蚜蟲,最佳的條件會使蚜蟲的身體變為橙色,而當種羣很大且面對有限的資源時,蚜蟲便會呈現出白色。
當研究人員測量了蚜蟲體內的ATP(三磷酸腺苷,所有生物體中能量轉移的“通貨”)水平後,結果令人震撼。與幾乎沒有這種色素的白蚜蟲相比,具有高水平類胡蘿蔔素的綠蚜蟲體內攜帶了更多的ATP。此外,當把橙色蚜蟲——擁有中間數量的類胡蘿蔔素——放置到陽光下時,其ATP生成將會增加,而當將其轉移到黑暗中時,其ATP含量便會下降。
研究人員於是將橙色蚜蟲碾碎並提純了它們的類胡蘿蔔素,進而證明這些提取物能夠吸收陽光並傳遞這種能量。
這項研究的作者之一、索菲亞研究所的另一位昆蟲學家Maria Capovilla強調,在科學家確認蚜蟲真的能夠進行光合作用之前還需要進行更多的工作,但是這些發現顯然拋出了這種可能性。
胡蘿蔔素分子在動物體內的排列方式也進一步證明了這種假設。這種色素在昆蟲角質層的深處形成了一個0到40微米的薄層,從而使其位於捕捉太陽光的一個完美的位置上。
美國康涅狄格州西漢文市耶魯大學的昆蟲遺傳學家Nancy Moran最早發現了蚜蟲具有與類胡蘿蔔素合成有關的基因,她指出這裏依然有許多沒有被回答的問題。Moran説:“能量生產對蚜蟲而言似乎是個最小的問題——它們的食物承載了太多的糖,其中的大部分都是沒有用的。”
蚜蟲物種危害
麥蚜的為害主要包括直接為害和間接為害兩個方面:直接為害主要以成、若蚜吸食葉片、莖稈、嫩頭和嫩穗汁液。麥長管蚜多在植物上部葉片正面為害,抽穗灌漿後,迅速增殖,集中穗部為害。麥二叉蚜喜在作物苗期為害,被害部形成枯斑,其它蚜蟲無此症狀。間接為害指麥蚜在為害同間,傳播小麥病毒病,其中以傳播小麥黃矮病為害最大。
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蚜蟲防治方法
發生態勢
據農業部2011年3月28~29日在湖北十堰召開的全國小麥病蟲防控工作會議資料,麥蚜在中國西南麥區為中等發生,黃淮、江淮和華北南部麥區為偏重發生,河南、山西南部和山東膠東半島蟲量明顯偏高。各地區發生情況如下:
西南麥區:當前小麥蚜蟲在雲南、貴州、四川、重慶四省市普遍發生,平均百株蚜量65~215頭,最高395頭,總體發生程度較輕。預計2011年將中等、局部地區偏重發生。
江淮麥區:小麥蚜蟲在江淮地區普遍發生,但發生較輕,百株蚜量5~60頭,局部地區130~470頭。預計2011年將中等偏重發生。
- 防治方法
藥物防治。
發現大量蚜蟲時,及時噴施農藥。用50%馬拉松乳劑1000倍液,或 50%殺螟松乳劑1000倍液,或50%抗蚜威可濕性粉劑3000倍液,或2.5%溴氰菊酯乳劑3000倍液,或2.5%滅掃利乳劑3000倍液,或40%吡蟲啉水溶劑1500~2000倍液等,噴灑植株1~2次;用1:6—1:8的比例配製辣椒水(煮半小時左右),或用1:20—1:30的比例配製洗衣粉水噴灑,或用1:20:400的比例配製洗衣粉、尿素、水混合溶液噴灑,連續噴灑植株2~3次;對桃粉蚜一類本身披有蠟粉的蚜蟲,施用任何藥劑時,均應加入1%肥皂水或洗衣粉,增加粘附力,提高防治效果。
人工防治。
秋、冬季在樹幹基部刷白,防止蚜蟲產卵;結合修剪,剪除被害枝梢、殘花,集中燒燬,降低越冬蟲口;冬季刮除或刷除樹皮上密集越冬的卵塊,及時清理殘枝落葉,減少越冬蟲卵;春季花卉上發現少量蚜蟲時,可用毛筆蘸水刷淨,或將盆花傾斜放於自來水下旋轉沖洗。
保護天敵。
- 參考資料
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