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        黑點切葉野螟發(fā)育起點溫度·有效積溫和過冷卻點研究

        2015-03-29 09:10:23武懷恒叢勝波楮世海黃民松
        安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2015年35期
        關(guān)鍵詞:有效積溫黑點蓮子

        武懷恒, 叢勝波, 楮世海, 黃民松, 萬 鵬

        (農(nóng)業(yè)部華中作物有害生物綜合治理重點實驗室/農(nóng)作物重大病蟲草害防控湖北省重點實驗室/湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保土肥研究所,湖北武漢 430064)

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        黑點切葉野螟發(fā)育起點溫度·有效積溫和過冷卻點研究

        武懷恒, 叢勝波, 楮世海, 黃民松, 萬 鵬*

        (農(nóng)業(yè)部華中作物有害生物綜合治理重點實驗室/農(nóng)作物重大病蟲草害防控湖北省重點實驗室/湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保土肥研究所,湖北武漢 430064)

        [目的]了解黑點切葉野螟的生物學(xué)特性。[方法]以空心蓮子草為食料,測定不同溫度(17、22、27、32 ℃)下黑點切葉野螟生長發(fā)育溫度參數(shù);測定該蟲卵、1~5齡幼蟲、蛹發(fā)育及成蟲產(chǎn)卵的起點溫度和有效積溫;測定該蟲除卵期以外其他各蟲態(tài)的過冷卻點和結(jié)冰點。[結(jié)果]卵、1~5齡幼蟲、蛹及卵到成蟲的發(fā)育起點溫度分別為11.80、11.19、13.28、13.20、12.31、15.28、12.10、0 ℃,有效積溫分別為77.67、70.78、46.24、35.65、40.15、27.39、101.70、267.17 d·℃。1~5齡幼蟲和蛹的過冷卻點分別為-15.57±3.14、-15.74±3.58、-12.72±4.30、-7.68±3.57、-6.75±3.69、-14.67±3.70 ℃,體液結(jié)冰點分別為-13.80±3.09、-11.75±4.95、-4.28±1.95、-2.03±1.20、-1.62±1.17、-5.47±2.60 ℃。[結(jié)論]試驗結(jié)果為進(jìn)一步利用黑點切葉野螟防治空心蓮子草提供了理論依據(jù)。

        黑點切葉野螟;發(fā)育起點溫度;有效積溫;體液結(jié)冰點;過冷卻點

        空心蓮子草[Alternanlheraphiloxeroiders(Mart.) Grisb]是莧科蓮子草屬多年生宿根草本植物,具有繁殖迅速、適應(yīng)性強(qiáng)等特點[1]。該草起源于南美洲,現(xiàn)分布于南美洲、北美洲、東南亞、歐洲南部和非洲東西部等國家和地區(qū)[2],在亞洲分布于中國、印度、印度尼西亞、老撾、緬甸、泰國、越南等,成為全球性的一種嚴(yán)重的惡性雜草,也是我國公布的首批重要入侵物種之一[3-4]。該草作為一種外來入侵惡性雜草,適應(yīng)于水生和陸生環(huán)境,以宿根和地下莖越冬,靠營養(yǎng)器官進(jìn)行無性繁殖,在我國生長迅速,滋生蔓延,危害嚴(yán)重[3]。因此,對空心蓮子草進(jìn)行防治十分必要。

        目前,防除空心蓮子草主要方法有農(nóng)藥防除、人工拔除與生物防治。其中,農(nóng)藥防除就是利用除草劑(比如草甘膦)除殺,在施藥過程中容易殺傷作物和天敵、引起雜草抗藥性、造成環(huán)境污染;而人工拔除則浪費(fèi)人力和物力。利用從原產(chǎn)地引入食性較專一的天敵來控制外來雜草是雜草生物防治的傳統(tǒng)方式,也是目前較為有效的主要手段。目前,利用天敵生物蓮草直胸跳甲(Agasicleshygophila)防治空心蓮子草已取得成功,其應(yīng)用前景廣闊[2],但蓮草直胸跳甲對水生型和濕生型草防治效果好,陸生型效果不佳,甚至影響化蛹。在許多國家陸生型空心蓮子草的危害比水生型嚴(yán)重,因此,迫切需要尋求一種陸生型的生防作用物。在長期的生產(chǎn)實踐中,發(fā)現(xiàn)黑點切葉野螟[Herpetogrammabasalis(Walker)]對陸生空心蓮子草有較好的防治效果,而且食性較專一,如果能夠?qū)⒑邳c切葉螟研究成為以蟲治草的主要天敵生物,那么對防治陸生型的空心蓮子草是個有效手段。目前,國內(nèi)對黑點切葉野螟的生物學(xué)特性研究尚少,為此,筆者對該蟲的發(fā)育起點溫度、有效積溫和過冷卻點等基礎(chǔ)生物學(xué)特性進(jìn)行了初步研究,旨在為研究利用該蟲防治空心蓮子草提供理論依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 材料

        研究對象為黑點切葉野螟。

        1.2 方法

        1.2.1 飼養(yǎng)方法。從田間采回黑點切葉野螟幼蟲放入罐頭瓶中,用新鮮水花生葉飼養(yǎng)。羽化后,將成蟲移入產(chǎn)卵籠中,產(chǎn)卵籠內(nèi)備有清潔的盆栽水花生,以收集經(jīng)交配后所產(chǎn)的受精卵粒。卵孵化后,挑取初孵幼蟲,單頭飼養(yǎng)在備有水花生葉的罐頭瓶中,然后放入人工氣候箱中恒溫培養(yǎng),14 h光照,相對濕度控制在75%。

        1.2.2 試驗方法。測試溫度分別為17、22、27和32 ℃(溫度波動為±1 ℃),相對濕度控制在75%。每個處理60頭,3次重復(fù)。用新鮮水花生葉飼喂幼蟲,每日觀察3次(06:30、14:30、22:30),記錄發(fā)育進(jìn)度到成蟲死亡為止[5]。

        1.2.3 計算方法。根據(jù)時間和溫度在發(fā)育速率上的直線關(guān)系,在5個恒溫測試的處理中,取各處理的觀測值。每個處理舍去最大和最小值的重復(fù),得出不同溫度下的歷期,求得各蟲態(tài)的發(fā)育起點溫度(C)和有效積溫(K)及標(biāo)準(zhǔn)誤差(St)[5]。

        T=C+KV

        C=[∑V2∑T-∑V∑VT]/[n∑V2-(∑V)2]

        K=[n∑VT-∑V∑T]/[n∑V2-(∑V)2]

        年發(fā)生世代數(shù)計算公式為:

        GN=∑(T-C)/K

        式中,Pt=Tt的觀察值-Tt的計算值;St為發(fā)育起點的標(biāo)準(zhǔn)誤差。

        1.2.4 過冷卻點測試方法。過冷卻點及冰點測定用實驗室專門訂購的過冷卻測定儀,用之前先用冰水混合物對過冷卻點測定儀進(jìn)行矯正,然后將熱敏電阻的測溫探頭固定在幼蟲蟲體上,使幼蟲子與探頭充分接觸,然后置于低溫箱中,樣品溫度的變化由數(shù)據(jù)采集器采集后輸入計算機(jī)。計算機(jī)中相應(yīng)的軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行自動記錄、分析測試樣品的溫度變化,并繪出溫度變化曲線。每處理10頭,3次重復(fù)[6]。

        1.3 數(shù)據(jù)處理

        數(shù)據(jù)采用SAS 6.12版統(tǒng)計軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 發(fā)育起點溫度與有效積溫

        由表1可知,黑點切葉野螟幼蟲期1齡幼蟲的發(fā)育起點溫度較低,有效積溫卻較高;而5齡幼蟲的發(fā)育起點溫度較高,有效積溫卻較低。整個世代的有效積溫主要集中在幼蟲期。黑點切葉野螟完成1世代所需的有效積溫為584.8 d·℃。

        表1 黑點切葉野螟發(fā)育起點溫度與有效積溫

        注:*控制發(fā)育溫度的理論式中,T表示累積溫,N表示發(fā)育歷期。

        2.2 預(yù)測年發(fā)生世代

        根據(jù)圖1計算得出武漢全年大于發(fā)育起點溫度的有效積溫為2 658.58 d·℃,根據(jù)年發(fā)生世代數(shù)計算公式求得在自然條件下黑點切葉野螟所發(fā)生世代數(shù)(GN)為4.55代,因此,理論上該蟲在武漢每年應(yīng)該發(fā)生4~5代。

        2.3 過冷卻點和體液結(jié)冰點測定結(jié)果

        由表2可知,該蟲1~5齡幼蟲和蛹的過冷卻點分別為-15.57、-15.74、-12.72、-7.68、-6.75和-14.67 ℃;體液結(jié)冰點分別為-13.80、-11.75、-4.28、-2.03、-1.62和-5.47 ℃。由此可見,1齡和2齡幼蟲的過冷卻點和體液結(jié)冰點較低,而4齡和5齡幼蟲的過冷卻點和體液結(jié)冰點較高。

        3 結(jié)論與討論

        該研究在實驗室恒定的條件下探討了黑點切葉野螟的各蟲態(tài)發(fā)育起點溫度和有效積溫,并由此推斷了該蟲的年發(fā)生世代數(shù),同時測定了該蟲除卵期外其他各蟲態(tài)的過冷卻點和結(jié)冰點,為進(jìn)一步研究該蟲的分布區(qū)以及田間動態(tài)的調(diào)查提供了理論依據(jù)。

        目前,國內(nèi)對于黑點切葉螟的基礎(chǔ)生物學(xué)研究還很少,如果想利用黑點切葉螟進(jìn)行以蟲治草的工作,首先必須了解該蟲的發(fā)育起點溫度、有效積溫和過冷卻點,從而有利于掌握該蟲在武漢地區(qū)的時間分布,為進(jìn)一步研究該蟲的利用價值進(jìn)行詳細(xì)評估。由于不同地區(qū)所處的地理環(huán)境不同,除溫度以外的其他因素如濕度、光照、營養(yǎng)等也不同程度地影響著各蟲態(tài)的發(fā)育進(jìn)度[7]。過冷卻點的高低是昆蟲耐寒能力的強(qiáng)弱重要指標(biāo)之一,但一般不能作為昆蟲存活的低溫下限。全面掌握昆蟲對逆境的適應(yīng)性響應(yīng)規(guī)律,尤其是對溫度的忍耐能力,是科學(xué)預(yù)測適生區(qū)的基礎(chǔ)[8]。

        目前,我國防除空心蓮子草的主要措施是化學(xué)防除,由于該草根莖再生性強(qiáng),化學(xué)防治只能殺死地上部分,而后又很快抽出新苗,擴(kuò)展迅速,不能起到根除作用[9]。如果能找到對其專一性強(qiáng)且取食量大的天敵,進(jìn)行有效的生物防治是最佳控制措施。目前,就水生型和濕地型空心蓮子草來說,空心蓮子草葉甲已能對其進(jìn)行很好的防控[10],但陸生型空心蓮子草的生物防治仍是難點[3]。筆者在武漢地區(qū)發(fā)現(xiàn)的黑點切葉野螟只對空心蓮子草有較強(qiáng)的食性趨性,且取食量大,如果加以利用,很有可能成為發(fā)展成為一種具有巨大生防潛力和利用價值的空心蓮子草天敵。

        [1] 張彪,金銀根,淮虎銀,等.兩種生境條件下空心蓮子草葉片解剖結(jié)構(gòu)比較[J].雜草科學(xué),2001(4):6-8.

        [2] 來小龍,王慧,馬瑞燕.入侵種喜旱蓮子草:主要天敵昆蟲[J].昆蟲天敵,2007,29(9):129-132.

        [3] 馬瑞燕,王韌.喜旱蓮子草在中國的入侵機(jī)理及其生物防治[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報,2005,11(2):246-250.

        [4] 中國國家環(huán)境保護(hù)總局,中國科學(xué)院.關(guān)于發(fā)布中國第一批外來人侵物種名單的通知(環(huán)發(fā)第11號)[A].2003.

        [5] 貝亞維,茹水江,陳笑蕓,等.溫度對斜紋夜蛾生長發(fā)育和存活的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報,2001,13(4):197-200.

        [6] 郡錚.斜紋夜蛾發(fā)育起點溫度和有效積溫的研究[J].昆蟲知識,1998,35(1):19-20.

        [7] 徐世才,白重炎,賀達(dá)漢,等.菜蛾的發(fā)育起點溫度和有效積溫研究[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報,2006,15(2):88-90.

        [8] 關(guān)鑫,陸永躍,曾玲,等.扶桑綿粉蚧的過冷卻點和體液結(jié)冰點測定[J].環(huán)境昆蟲學(xué)報,2009,31(4):381-384.

        [9] 林嵩,翁伯琦.空心蓮子草主要入侵特性及其防除措施硼[J].福建農(nóng)業(yè)科技,2006(1):66-68.

        [10] 來小龍,王慧,馬瑞燕.入侵種喜旱蓮子草——主要天敵昆蟲[J].昆蟲天敵, 2007,29(3):129-132.

        The Developmental Zero, Effective Accumulative Temperature and Supercooling Points ofHerpetogrammabasalis(Walker)

        WU Huai-heng, CONG Sheng-bo,CHU Shi-hai, WAN Peng*et al

        (Key Laboratory of Integrated Pest Management on Crops in Central China, Ministry of Agricultre, P.R.China / Hubei Key Laboratory of Crop Diseases, Insect Pests and Weeds Control / Institute of Plant Protection and Soil Science, Hubei Academy of Agricultural Sciences, Wuhan, Hubei 430064)

        [Objective] The aim was to understand biological characteristics ofA.philoxeroiders(Mart.).[Method] We tookA.philoxeroiders(Mart.) as the diet, determined temperature parameters for growth and development ofHerpetogrammabasalis(Walker) under various temperatures (17,22,27 and 32 ℃).The base tempertature for development of egg, 1st-5th instar larvae, pupae and egg laying was determined, and also the effective cumulative day degrees.Supercooling points and freezing points of all stages except for egg stage ofH.basalis(Walker) were determined.[Result] The threshold temperatures of development for egg, larvae, pupa, and pre-adult were 11.80,11.19,13.28,13.20,12.31,15.28,12.10 and 0 ℃, and thermal constants for these stages were 77.67,70.78,46.24,35.65,40.15,27.39,101.70 and 267.17 d·℃, day-degree, respectively.The supercooling points were -15.57±3.14,-15.74±3.58,-12.72±4.30,-7.68±3.57,-6.75±3.69 and -14.67±3.70 ℃, respectively; freezing points were -13.80±3.09,-11.75±4.95,-4.28±1.95,-2.03±1.20,-1.62±1.17 and -5.47±2.60 ℃, respectively.[Conclusion] The results provide theoretical basis for controllingA.philoxeroiders(Mart.) byH.basalis(Walker).Key wordsHerpetogrammabasalis(Walker); Temperature of development; Thermal constant; Freezing points; Supercooling points

        湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心資助項目(2011-620-003-03-03)。

        武懷恒和叢勝波為同等貢獻(xiàn)作者。武懷恒(1980- ),男,河北邢臺人,助理研究員,碩士,從事棉花害蟲綜合治理研究;叢勝波(1983- ),男,山東濟(jì)寧人,助理研究員,碩士,從事棉花害蟲綜合治理研究。*通訊作者,研究員,從事棉紅鈴蟲抗性治理研究。

        2015-11-11

        S 45

        A

        0517-6611(2015)35-197-02

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