摘 要:利用培養(yǎng)箱,在恒溫條件下飼養(yǎng)灰飛虱(Laodelphax striatellus Fallen)。測(cè)定卵、若蟲(chóng)、成蟲(chóng)繁殖前和全世代發(fā)育歷期,用直線(xiàn)回歸法計(jì)算灰飛虱各蟲(chóng)態(tài)和全世代的發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫:分別為10.06、6.43、10.29、8.03℃和102.3、365.2、87.5、52.1日度;根據(jù)有效積溫法則預(yù)測(cè)該蟲(chóng)在濟(jì)寧市1年完成的代數(shù)為5.2代。
關(guān)鍵詞:灰飛虱;恒溫飼養(yǎng)法;發(fā)育起點(diǎn)溫度;有效積溫
中圖分類(lèi)號(hào):S433.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào):A文章編號(hào):1001-4942(2010)01-0075-03
灰飛虱(Laodelphax striatellus Fallen),屬同翅目飛虱科。刺吸危害水稻、玉米、小麥等禾本科作物,同時(shí)傳播水稻條紋葉枯病、水稻黑條矮縮病、玉米粗縮病及小麥叢矮病等病毒性病害。近年來(lái),該蟲(chóng)在濟(jì)寧市嚴(yán)重發(fā)生,對(duì)小麥、水稻、玉米等糧食作物生產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅。據(jù)統(tǒng)計(jì),2008年全市發(fā)生由灰飛虱傳播的玉米粗縮病19.69×104 hm2,其中嚴(yán)重發(fā)生的2.13×104 hm2;4 667 hm2水稻秧苗嚴(yán)重受害,水稻條紋葉枯病發(fā)生3.38×104 hm2,造成稻茬小麥嚴(yán)重減產(chǎn)。2009年全市稻茬麥一般每666.7m2有灰飛虱(300~500)×104頭,重的達(dá)1 000×104頭(帶毒率50%);由于玉米采取了適期晚播、種子包衣、苗期防治等措施,玉米粗縮病危害較輕;但水稻黑條矮縮病危害較重,一般稻田病株率為20%~30%,重病田達(dá)80%以上,受害病株矮化,分蘗增多,葉片濃綠、僵直,葉脈有不規(guī)則蠟白色瘤狀突起,不抽穗或穗小,結(jié)實(shí)率低[4] 。為進(jìn)一步研究灰飛虱的生物學(xué)特性,2009年3~7月對(duì)該蟲(chóng)各蟲(chóng)態(tài)的發(fā)育起點(diǎn)溫度及有效積溫進(jìn)行了測(cè)定。
1 材料與方法
1.1 試蟲(chóng)來(lái)源
試驗(yàn)所用灰飛虱雌雄成蟲(chóng)于2009年3月中旬在濟(jì)寧市中區(qū)稻茬麥田撲捉。
1.2 試驗(yàn)方法
本試驗(yàn)采用恒溫飼養(yǎng)法。在田間捕捉的越冬代灰飛虱雌雄成蟲(chóng)放入預(yù)先備好的試管,試管(20 mm×200 mm)中放入2~3株水稻苗,滴入少量水,用濕棉球塞好,然后將試管分別放入5個(gè)設(shè)定不同溫度的光照培養(yǎng)箱(型號(hào)GZX-150BS-Ⅱ)內(nèi),箱內(nèi)溫度分別設(shè)為15、20、25、28、30℃,溫度波動(dòng)范圍±(0.1~0.3)℃。每處理試管5支,每支內(nèi)放雌雄成蟲(chóng)各1頭,視情況更換新鮮稻苗,保證灰飛虱有充足的食源;定期向試管內(nèi)滴水,保持管內(nèi)濕潤(rùn);每日6、12、18、24時(shí)各觀(guān)察一次。成蟲(chóng)產(chǎn)下第一塊卵后,將雌雄成蟲(chóng)移出,觀(guān)察不同溫度條件下的卵、1~5齡若蟲(chóng)發(fā)育歷期及成蟲(chóng)產(chǎn)卵前期,每試管內(nèi)保留卵10粒以上,求其平均歷期。全代發(fā)育歷期=卵歷期+若蟲(chóng)歷期+成蟲(chóng)產(chǎn)卵前利用有效積溫法則,根據(jù)直線(xiàn)回歸法計(jì)算有效積溫(K)、發(fā)育起點(diǎn)溫度(C)[2,3]。
2 結(jié)果與分析
2.1 溫度對(duì)發(fā)育歷期的影響?yīng)?/p>
在15~30℃范圍內(nèi)5個(gè)恒溫條件下各蟲(chóng)態(tài)的發(fā)育歷期見(jiàn)表1。
在15~30℃范圍內(nèi),灰飛虱各蟲(chóng)態(tài)和全世代的發(fā)育歷期隨溫度的升高而縮短,發(fā)育速率加快;高于30℃,若蟲(chóng)發(fā)育歷期反而延長(zhǎng)。用直線(xiàn)回歸法求出發(fā)育速率與溫度的相關(guān)式(見(jiàn)表2)。對(duì)回歸方程進(jìn)行顯著性檢驗(yàn),發(fā)育速率與溫度的相關(guān)
表1灰飛虱在不同溫度下各蟲(chóng)態(tài)歷期(d) 溫度(℃) 卵若蟲(chóng)1齡2齡3齡4齡5齡若蟲(chóng)成蟲(chóng)繁殖前世代
1516.54±1.18(50)7.67±0.75(31)5.30±0.70(28)6.67±0.51(28)7.10±0.55(25)9.06±0.88(25)35.8013.84±0.73(25)66.18
2012.12±1.02(50)6.37±0.75(45)4.88±0.52(43)5.05±0.41(43)6.08±0.80(42)7.15±0.77(42)29.5311.21±0.6(40)52.86
256.68±0.70(50)3.33±0.66(48)3.02±0.31(46)2.67±0.54(46)4.75±0.82(45)6.88±0.69(45)20.655.32±0.69(44)32.65
285.84±0.55(50)3.15±0.60(47)2.35±0.80(45)2.56±0.73(45)3.10±0.66(45)4.23±0.71(45)15.394.71±0.58(43)25.94
305.01±0.58(50)3.08±1.06(48)2.31±0.72(48)2.67±0.67(45)3.25±0.74(45)5.01±0.99(43)16.324.99±1.11(42)27.32
注:表中括號(hào)內(nèi)為觀(guān)察數(shù)目,“±”后的數(shù)值為標(biāo)準(zhǔn)誤差。
系數(shù)除5齡若蟲(chóng)外都在0.93以上, 其中卵、1齡若蟲(chóng)、2齡若蟲(chóng)、若蟲(chóng)及全世代的發(fā)育速率與溫度均呈極顯著相關(guān),說(shuō)明有效積溫模型在15~30℃范圍內(nèi),能夠模擬各蟲(chóng)態(tài)發(fā)育速率和溫度的關(guān)系。
表2 灰飛虱發(fā)育速率(V)和溫度(T)之間的關(guān)系式
蟲(chóng)態(tài)發(fā)育速率與溫度的關(guān)系式相關(guān)系數(shù)r顯著性檢驗(yàn)
卵V = -0.0922 + 0.0095T0.9865P<0.01
1齡若蟲(chóng)V = -0.1040 + 0.0148T0.9599P<0.01
2齡若蟲(chóng)V = -0.1170 + 0.0184T0.9636P<0.01
3齡若蟲(chóng)V = -0.1202 + 0.0177T0.9450P<0.05
4齡若蟲(chóng)V = -0.0687 + 0.0126T0.9327P<0.05
5齡若蟲(chóng)V = -0.0033 + 0.0072T0.8639P>0.05
若蟲(chóng)V=-0.0122 + 0.0025T0.9568P<0.01
成蟲(chóng)繁殖前V=-0.0908 + 0.0103T0.9489P<0.05
全世代V=-0.0120 + 0.0017T0.9702P<0.01
2.2 各蟲(chóng)態(tài)發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫
在研究了不同溫度對(duì)卵、若蟲(chóng)和成蟲(chóng)影響的基礎(chǔ)上,利用溫度(T)與發(fā)育歷期的關(guān)系,求出各溫度下的發(fā)育速率(V)。根據(jù)有效積溫法則K = N(T - C),用直線(xiàn)回歸分析法求出灰飛虱各蟲(chóng)態(tài)的發(fā)育起點(diǎn)溫度(C)、有效積溫(K)及其標(biāo)準(zhǔn)誤差[2,3],結(jié)果見(jiàn)表3。
2.3 有效積溫的應(yīng)用
灰飛虱的發(fā)生代數(shù)以K/K1 來(lái)推算,K為濟(jì)寧市全年(3月中旬~11月上旬)對(duì)該蟲(chóng)的有效積溫,K1 為用直線(xiàn)回歸法求得的完成1世代所需的有效積溫。根據(jù)有效積溫法則結(jié)合當(dāng)?shù)貧庀筚Y料,將日平均氣溫達(dá)到或超過(guò)發(fā)育起點(diǎn)時(shí)的溫度減去發(fā)育起點(diǎn)溫度,即為該蟲(chóng)發(fā)育的有效溫度。據(jù)此預(yù)測(cè)濟(jì)寧市灰飛虱越冬若蟲(chóng)3月上旬開(kāi)始活動(dòng),3月下旬至4月中旬為危害盛期,4月下旬至5月上旬為一代卵盛期,5月中下旬為一代若蟲(chóng)盛期,5月下旬至6月上旬為一代成蟲(chóng)盛期;第五代若蟲(chóng)在11月下旬進(jìn)入越冬期?;绎w虱各蟲(chóng)態(tài)發(fā)生盛期見(jiàn)表4。根據(jù)濟(jì)寧市氣象臺(tái)觀(guān)測(cè)歷年氣溫資料,該地區(qū)全年對(duì)該蟲(chóng)的有效積溫(常年平均)K為2 842.9日度,已知灰飛虱完成一代的有效
表3灰飛虱各蟲(chóng)態(tài)發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫
蟲(chóng)態(tài)發(fā)育起點(diǎn)溫度(℃)有效積溫(日度)
卵10.06±1.39102.3±9.8
1齡若蟲(chóng)8.32±2.7262.2±10.7
2齡若蟲(chóng)7.60±2.6950.5±8.1
3齡若蟲(chóng)8.58±2.7750.4±10.1
4齡若蟲(chóng)7.80±3.7068.9±15.4
5齡若蟲(chóng)6.33±4.10103.9±34.9
若蟲(chóng)6.43±2.14365.2±64.0
成蟲(chóng)繁殖前10.29±2.7487.5±16.8
全世代8.03±2.36552.1±79.6
表4 灰飛虱各蟲(chóng)態(tài)發(fā)生盛期
世代各蟲(chóng)態(tài)盛期卵若蟲(chóng)成蟲(chóng)
一4/下~5/上5/中下5/下~6/上
二6/上中6/中~7/中7/下
三7/下~8/上8/上中8/下
四9/上9/上中下10/上中
五10/中11/中下次年4/中下積溫K1 為552.08日度,K/K1 =2 842.9/552.08
≈5.15,即理論推算該蟲(chóng)在濟(jì)寧市1年發(fā)生5.2代。根據(jù)2004~2008年氣溫實(shí)況,該蟲(chóng)在濟(jì)寧市每年平均發(fā)生5.4代,與理論推算5.2代基本相符(見(jiàn)表5)。
表5 濟(jì)寧市2004~2008年灰飛虱發(fā)生實(shí)況
年份日平均氣溫(℃)3/中3/下4月5月6月7月8月9月10月11/上有效積溫
(日度)發(fā)生代數(shù)200410.212.116.820.624.826.825.021.514.310.12949.455.3
20055.310.217.220.626.127.025.420.814.613.52971.455.4
20068.910.515.920.726.527.326.120.616.713.43075.955.6
20078.311.615.822.624.926.125.821.615.39.32989.055.4
20089.810.315.721.923.926.125.221.215.711.02933.855.3
3 結(jié)論與討論
本試驗(yàn)測(cè)定了灰飛虱各蟲(chóng)態(tài)與全世代的發(fā)育歷期,結(jié)果表明:在一定范圍內(nèi),發(fā)育歷期隨溫度的升高而縮短,發(fā)育速率隨溫度的升高而增大。
根據(jù)有效積溫法則結(jié)合濟(jì)寧市氣象資料,采用直線(xiàn)回歸法計(jì)算灰飛虱各發(fā)育階段的有效積溫和發(fā)育起點(diǎn)溫度,理論推算灰飛虱在本市每年發(fā)生5.2代,常年平均發(fā)生5.4代,二者基本相符。2009年實(shí)際觀(guān)測(cè)發(fā)生4~5代,可能與氣象條件有關(guān)。從5月上旬到9月末,最高氣溫均超過(guò)30℃,6、7月份最高超過(guò)35℃,抑制了灰飛虱的發(fā)育。
灰飛虱是一種常見(jiàn)害蟲(chóng),前人先后對(duì)其生物學(xué)特性、傳毒擴(kuò)散規(guī)律及科學(xué)防控技術(shù)等進(jìn)行了研究[4~7] 。孫興全等(2000)[7] 曾報(bào)道,卵的發(fā)育起點(diǎn)溫度為10.95℃、有效積溫為120.1日度,成蟲(chóng)繁殖前發(fā)育起點(diǎn)溫度為9.44℃、有效積溫為76.57日度,與本試驗(yàn)測(cè)得的結(jié)果比較接近。
發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫是昆蟲(chóng)的基本生物學(xué)特性,受很多因素(自然的、人為的、可測(cè)的、不可測(cè)的)影響,并且昆蟲(chóng)在自然變溫條件下比在恒溫時(shí)發(fā)育更快,所以自然條件下與恒溫試驗(yàn)時(shí)結(jié)果之間存在一定差異。但是,室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)灰飛虱的防治仍然具有重要的參考價(jià)值。
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