Predation Ability and Preference of Arma chinensis against Helicoverpa armigera Larvae

doi:10.15933/j.cnki.1004-3268.2025.01.011

Abstract

Abstract: To explore the biological control potential of Arma chinensis on Helicoverpa armigera larvae，we measured the predatory functional responses and search effects of 3rd—4th instar A.chinensis nymphs and female adults on 2nd—4th instar H.armigera larvae under controlled indoor conditions.We also investigated the intraspecific interference effects of 5th instar A.chinensis nymphs，as well as male and female adults，on predation of 2nd instar H.armigera，along with the predation preferences of female A.chinensis adults for 3rd instar H.armigera larvae versus Tenebrio molitor pupae. The results indicated that both nymphs of the 3rd and 4th instars and female adults were capable of preying on 2nd—4th instar H.armigera，with their predatory response conforming to Holling’s type Ⅱ model.The control efficiency across different developmental stages of A.chinensis was ranked as follows：female adults>4th instar nymphs>3rd instar nymphs.Notably，the amount preyed upon by individuals of the same age decreased as prey age increased，with maximum daily predation rates recorded at 36.778 for female adults，28.351 for 4th instar nymphs，and 26.938 for 3rd instar nymphs targeting 2nd instar H.armigera，which demonstrated that female adults exhibited the highest predation capacity against these larvae.Furthermore，our findings revealed that search efficiency improved as prey density decreased，while intraspecific interference among A.chinensis was influenced by their own density in the following order：5th instar nymphs>male adults>female adults. Regarding predation preference，when both T.molitor pupae and 3rd instar H.armigera larvae were present，A.chinensis showed a stronger inclination to prey on the pupae.These insights provide a valuable foundation for future research into indoor propagation strategies for enhancing the biological control capabilities of A.chinensis.

Key words: Arma chinensis, Helicoverpa armigera, Predation ability, Search effect, Intraspecific interference, Predation preferenc

摘要： 为明确蠋蝽（Arma chinensis）对棉铃虫（Helicoverpa armigera）幼虫的生物防控潜能，室内测定3、4龄蠋蝽若虫和雌成虫对2、3、4龄棉铃虫幼虫的捕食功能反应和搜寻效应，并探究了5龄蠋蝽若虫和雌雄成虫捕食2龄棉铃虫的种内干扰效应和蠋蝽雌成虫对棉铃虫3龄幼虫、黄粉虫蛹的捕食偏好。结果显示，3、4龄蠋蝽若虫和雌成虫均能捕食2、3、4龄棉铃虫幼虫，且捕食功能反应遵循Holling Ⅱ模型。不同发育阶段蠋蝽对棉铃虫幼虫的控害效能表现为蠋蝽雌成虫>4龄若虫>3龄若虫，同一龄期蠋蝽的捕食量随猎物（棉铃虫）龄期的增大而逐渐减小。蠋蝽雌成虫、4龄与3龄若虫对2龄棉铃虫幼虫的日最大捕食量依次为36.778、28.351、26.938头，由此可见，雌成虫对棉铃虫2龄幼虫的捕食能力最强。随猎物（棉铃虫）密度降低，蠋蝽对棉铃虫幼虫的搜寻效应逐渐提升。此外，蠋蝽捕食作用受到自身密度的干扰，蠋蝽种内干扰作用表现为5龄若虫>雄成虫>雌成虫。捕食偏好结果显示，当黄粉虫蛹和3龄棉铃虫幼虫共存时，蠋蝽更倾向于捕食黄粉虫蛹，此结果为蠋蝽的室内扩繁提供了研究基础。

关键词: 蠋蝽, 棉铃虫, 捕食能力, 搜寻效应, 种内干扰, 捕食偏好

CLC Number:

S476+.2

CHEN Junhua, LI Feifan, DU Yueqing, XIE Jiaxin, ZHANG Qiaoqiao, WANG Chenxu, GUO Shibao. Predation Ability and Preference of Arma chinensis against Helicoverpa armigera Larvae[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences, 2025, 54(1): 109-118.

陈俊华, 李非凡, 杜跃卿, 谢佳鑫, 张俏俏, 王晨旭, 郭世保. 蠋蝽对棉铃虫幼虫的捕食能力及捕食偏好[J]. 河南农业科学, 2025, 54(1): 109-118.

Figures/Tables 5

References

［1］JIN M H，NORTH H L，PENG Y，et al. Adaptive evolution to the natural and anthropogenic environment in a global invasive crop pest，the cotton bollworm［J］.Innovation，2023，4（4）：100454.
［2］吴孔明，郭予元. 棉铃虫种群的地理型分化和区域性迁飞规律［J］. 植物保护，2007，33（5）：6‑11.
WU K M，GUO Y Y. Geotype differentiation and regional migratory regularity of Helicoverpa armigera in China［J］.Plant Protection，2007，33（5）：6‑11.
［3］吴明峰，高尚，杨耀，等. 棉铃虫和烟青虫初孵幼虫对植物顶尖嫩叶的偏好性差异［J］.植物保护，2016，42（3）：63‑69.
WU M F，GAO S，YANG Y，et al. Differences in neonates’ host plant preference between Helicoverpa armigera and Helicoverpa assulta［J］. Plant Protection，2016，42（3）：63‑69.
［4］杨龙. 景观尺度下作物种植结构调整对棉铃虫种群发生的影响［D］. 北京：中国农业科学院，2020.
YANG L. Effect of crop planting structure adjustment on population occurrence of cotton bollworm at landscape
scale［D］.Beijing：Chinese Academy of Agricultural Sciences，2020.
［5］施建琴，王振营，解海翠，等.草地贪夜蛾和棉铃虫种间竞争行为表现［J］. 应用昆虫学报，2023，60（4）：1157‑1163.
SHI J Q，WANG Z Y，XIE H C，et al. Intra and interspecific competition in Spodoptera frugiperda and Helicoverpa armigera［J］.Chinese Journal of Applied Entomology，2023，60（4）：1157‑1163.
［6］张晓雪，罗明勇，林志艺. 棉铃虫综合防治概述［J］.四川农业科技，2023（7）：55‑57.
ZHANG X X，LUO M Y，LIN Z Y. Summary of integrated control of cotton bollworm［J］.Sichuan Agricultural
Science and Technology，2023（7）：55‑57.
［7］万秀娟，田朝辉，樊会丽，等. 设施蔬菜棉铃虫绿色防控技术［J］. 农业工程技术，2022，42（19）：23‑26.
WAN X J，TIAN（C /Z）H，FAN H L，et al. Green prevention and control technology of cotton bollworm in protected vegetables ［J］. Agricultural Engineering Technology，2022，42（19）：23‑26.
［8］CHATURVEDI I. Status of insecticide resistance in the cotton bollworm，Helicoverpa armigera（Hubner）［J］.Journal of Central European Agriculture，2007，8（2）：171‑182.
［9］史子涵，杨艺帅，王玉生，等.棉铃虫齿唇姬蜂对草地贪夜蛾幼虫的室内寄生效果初探［J］. 环境昆虫学报，2023，45（6）：1645‑1652.
SHI Z H，YANG Y S，WANG Y S，et al.Indoor parasitism performence of Campoletis chlorideae on Spodoptera
frugiperda larvae［J］.Journal of Environmental Entomology，2023，45（6）：1645‑1652.
［10］杨怀文.我国农业害虫天敌昆虫利用三十年回顾（上篇）［J］.中国生物防治学报，2015，31（5）：603‑612.
YANG H W. Review in utilization of insect natural enemies during the period from 1985 to 2015 in China（part 1）［J］.Chinese Journal of Biological Control，2015，31（5）：603‑612.
［11］任春燕，刘杰，罗明华，等. 天敌昆虫：蠋蝽的研究进展［J］. 中国农学通报，2022，38（12）：100‑109.
REN C Y，LIU J，LUO M H，et al. A review on Arma chinensis fallou（Hemiptera：Pentatomidae）：A natural
enemy insect［J］.Chinese Agricultural Science Bulletin，2022，38（12）：100‑109.
［12］ZOU D Y，WANG M Q，ZHANG L S，et al. Taxonomic and bionomic notes on Arma chinensis（Fallou）［J］.Zootaxa，2012，3382（1）：41‑52.
［13］潘明真，张海平，张长华，等. 饲养密度和性比对蠋蝽存活和繁殖生物学特性的影响［J］. 中国生物防治学报，2018，34（1）：52‑58.
PAN M Z，ZHANG H P，ZHANG C H，et al. Effects of rearing density and sex ratio of adult Arma chinensis（Hemiptera：Pentatomidae）on their survival，fecundity and offspring’s suitability［J］. Chinese Journal of Biological Control，2018，34（1）：52‑58.
［14］廖平，苗少明，许若男，等. 新型蠋蝽若虫液体人工饲料效果评价［J］.中国生物防治学报，2019，35（1）：9‑14.
LIAO P，MIAO S M，XU R N，et al. Evaluation of a new liquid artificial diet of Arma chinensis fallou（Hemiptera：Pentatomidae）［J］.Chinese Journal of Biological Control，2019，35（1）：9‑14.
［15］孙婧婧，王孟卿，张长华，等. 蠋蝽对亚洲玉米螟幼虫的捕食作用［J］. 植物保护学报，2022，49（4）：1187‑1193.
SUN J J，WANG M Q，ZHANG C H，et al. Predation by stink bug Arma custos on larvae of the Asian corn borer Ostrinia furnacalis ［J］. Journal of Plant Protection，2022，49（4）：1187‑1193.
［16］高强，王迪，张文慧，等.蠋蝽对斜纹夜蛾幼虫的捕食作用研究［J］.中国烟草科学，2019，40（6）：55‑59.
GAO Q，WANG D，ZHANG W H，et al.Study on predatory function of Arma chinensis on Spodoptera litura（Fabricius）［J］.Chinese Tobacco Science，2019，40（6）：55‑59.
［17］陈沉，宋丽文，左彤彤，等.蠋蝽对美国白蛾的捕食行为观察和捕食能力评价［J］.北京林业大学学报，2022，44（1）：94‑102.
CHEN C，SONG L W，ZUO T T，et al.Observation of predation behavior and evaluation on predation capacity of Arma chinensis against Hyphantria cunea［J］. Journal of Beijing Forestry University，2022，44（1）：94‑102.
［18］熊跃芝，李密，伍绍龙，等. 蠋蝽对3种主要松毛虫的捕食功能反应［J］.湖南林业科技，2020，47（3）：49‑53.
XIONG Y Z，LI M，WU S L，et al. Predation function responses of Arma chinensis to 3 Dendrolimus spp［J］.Hunan Forestry Science & Technology，2020，47（3）：49‑53.
［19］王燕，张红梅，尹艳琼，等.蠋蝽成虫对草地贪夜蛾不同龄期幼虫的捕食能力［J］.植物保护，2019，45（5）：42‑46.
WANG Y，ZHANG H M，YIN Y Q，et al. Predation of adult of Arma chinensis to larvae of Spodoptera frugiperda［J］.Plant Protection，2019，45（5）：42‑46.
［20］唐艺婷，李玉艳，刘晨曦，等.蠋蝽对草地贪夜蛾的捕食能力评价和捕食行为观察［J］.植物保护，2019，45（4）：65‑68.
TANG Y T，LI Y Y，LIU C X，et al. Predation and behavior of Arma chinensis to Spodoptera frugiperda［J］. Plant Protection，2019，45（4）：65‑68.
［21］唐艺婷，郭义，潘明真，等. 蠋蝽对小菜蛾幼虫的捕食作用［J］.植物保护，2020，46（4）：155‑160.
TANG Y T，GUO Y，PAN M Z，et al. Predation of Plutella xylostella larva by Arma chinensis［J］. PlantProtection，2020，46（4）：155‑160.
［22］杨灿，母银林，汪洁，等.不同龄期蠋蝽对黏虫的捕食功能反应［J］.中国生物防治学报，2023，39（2）：487‑492.
YANG C，MU Y L，WANG J，et al. Functional responses of Arma chinensis（Fallou）to Mythimna Separate（walker）（Lepidoptera：Noctuidae）［J］.Chinese Journal of Biological Control，2023，39（2）：487‑492.
［23］田彩红，张俊逸，徐存翊，等. 溪岸蠼螋对棉铃虫的捕食能力［J］.植物保护，2023，49（1）：157‑163.
TIAN C H，ZHANG J Y，XU C Y，et al. Predation capacity of Labidura riparia Pallas against Helicoverpa
armigera（Hübner）［J］.Plant Protection，2023，49（1）：157‑163.
［24］刘婷，解晓菲，王玉雪，等. 耶气步甲成虫对棉铃虫高龄幼虫的捕食功能分析［J］.烟草科技，2023，56（9）：10‑15.
LIU T，XIE X F，WANG Y X，et al.Predatory functional analysis by adult Pheropsophus jessoensis on high‑instar larvae of Helicoverpa armigera［J］.Tobacco Science & Technology，2023，56（9）：10‑15.
［25］吴益东，管放，沈慧雯，等.我国棉铃虫对Bt蛋白Cry1Ac抗性现状及分子机制研究进展［J］.植物保护学报，2021，48（5）：958‑963.
WU Y D，GUAN F，SHEN H W，et al. Research progress in the resistance status and molecular resistance mechanisms of the cotton bollworm Helicoverpa armigera to Bt protein Cry1Ac in China［J］.Journal of Plant Protection，2021，48（5）：958‑963.
［26］张安红，肖娟丽，赵战胜，等.转基因抗虫棉研究进展［J］.生物技术进展，2023，13（5）：657‑662.
ZHANG A H，XIAO J L，ZHAO Z S，et al.Research progress on transgenic insect resistant cotton［J］.Current Biotechnology，2023，13（5）：657‑662.
［27］LAURENTIS V L，RAMALHO D G，SANTOS N A，et al. Performance of Trichogramma pretiosum riley（Hymenoptera： Trichogrammatidae） on eggs of Helicoverpa armigera （Hübner）（Lepidoptera：Noctuidae）［J］.Scientific Reports，2019，9（1）：1156.
［28］SUN Y L，DONG J F，NING C，et al.An odorant receptor mediates the attractiveness of cis‑jasmone to Campoletis chlorideae，the endoparasitoid of Helicoverpa armigera［J］.Insect Molecular Biology，2019，28（1）：23‑34.
［29］HAN L B，Huang L Q，WANG C Z. Host preference and suitability in the endoparasitoid Campoletis chlorideae is associated with its ability to suppress host immune responses［J］.Ecological Entomology，2013，38：173‑182.
［30］南留柱，孙洗，张进奇，等.应用赤眼蜂防治棉铃虫研究［J］.华北农学报，1988，3（3）：127.
NAN L Z，SUN X，ZHANG J Q，et al. Study on application of Trichogramma to control cotton bollworm［J］. Acta Agriculturae Boreali‑Sinica，1988，3（3）：127.
［31］孙婧婧，王孟卿，唐艺婷，等.蠋蝽对棉铃虫幼虫的捕食功能反应［J］.植物保护学报，2021，48（5）：1081‑1087.
SUN J J，WANG M Q，TANG Y T，et al. Predatory functional response of Arma custos （Hemiptera：Pentatomidae） to the larvae of Helicoverpa armigera（Lepidoptera：Noctuidae）［J］. Journal of Plant Protection，2021，48（5）：1081‑1087.
［32］杜一民，陈晗馨，程高祺，等.丽草蛉对柑橘木虱成虫的捕食功能反应及捕食偏好［J］.植物保护学报，2023，50（4）：1025‑1032.
DU Y M，CHEN H X，CHENG G Q，et al. Functional response and prey preference of beautiful lacewing Chrysopa formosa to adult of Asian Citrus psyllid Diaphorina citr［i J］. Journal of Plant Protection，2023，50（4）：1025‑1032.
［33］HOLLING C S. Some characteristics of simple types of predation and parasitism［J］.The Canadian Entomologist，1959，91（7）：385‑398.
［34］丁岩钦. 昆虫种群数学生态学原理与应用［M］. 北京：科学出版社，1980：197‑213.
DING Y Q. Principles and Applications of Mathematical Ecology of Insect Populations［M］.Beijing：Science Press，1980：197‑213.
［35］HASSELL M P，VARLEY G C. New inductive population model for insect parasites and its bearing on biological control ［J］. Nature， 1969， 223：1133‑1137.
［36］周集中，陈常铭. 捕食者对猎物选择性的数量测定方法［J］. 生态学报，1987，7（1）：50‑56.
ZHOU J Z，CHEN C M. Quantitative measurement of selectivity of predator for prey［J］. Acta Ecologica
Sinica，1987，7（1）：50‑56.
［37］代晓彦，王瑜，翟一凡，等. 东亚小花蝽对草地贪夜蛾1龄幼虫的捕食能力［J］. 昆虫学报，2020，63（5）：649‑654.
DAI X Y，WANG Y，ZHAI Y F，et al. Predation capability of Orius sauteri（Hemiptera：Anthocoridae）on the 1st instar larvae of Spodoptera frugiperda（Lepidoptera： Noctuidae）［J］. Acta Entomologica Sinica，2020，63（5）：649‑654.
［38］陈学新，冯明光，娄永根，等. 农业害虫生物防治基础研究进展与展望［J］.中国科学基金，2017，31（6）：577‑585.
CHEN X X，FENG M G，LOU Y G，et al. Recent developments and perspective in basic researches on biological control of agricultural insect pests［J］.Bulletin of National Natural Science Foundation of China，2017，31（6）：577‑585.
［39］孙贝贝，侯峥嵘，董民，等. 东亚小花蝽对草地贪夜蛾1龄幼虫的捕食作用［J］.植物保护学报，2020，47（4）：845‑851.
SUN B B，HOU Z R，DONG M，et al. Functional response of Orius sauteri to the 1st‑instar larvae of fall
armyworm Spodoptera frugiperda［J］.Journal of Plant Protection，2020，47（4）：845‑851.
［40］黄勇，任晓红，夏鹏亮，等. 两种虫蛹冷藏存活率及其作为配对期食物对蠋蝽产卵的影响［J］. 中国烟草科
学，2020，41（2）：39‑42.
HUANG Y，REN X H，XIA P L，et al. Survival rate of two pupae after cryopreservation and their influence on
oviposition as the diet of Arma chinensis during its mating period［J］.Chinese Tobacco Science，2020，41（2）：39‑42.
［41］MA Y M，ZHANG M，LUO J Y，et al. Transgenic Bt cotton expressing Cry1Ac/1Ab does not have detrimental effects on the predator Arma chinensis through its prey Helicoverpa armigera［J］. Journal of Pest Science，2023，96（1）：317‑326.
［42］WU S Y，JIANG Q H，HUANG C Y，et al. Construction of a nontoxic nano‑pesticide and its co‑application with natural predators for perfect cooperative pest management：An innovative strategy for pesticide reduction［J］.Environmental Science：Nano，2024，11：1902‑1914.