王燕 張紅梅 劉瑩等
關(guān)鍵詞 益蝽;溫度;草地貪夜蛾;發(fā)育歷期;發(fā)育起點溫度;有效積溫
中圖分類號:S 476.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.16688/j.zwbh.2022449
益蝽Picromerus lewisi Scott屬半翅目(He-miptera),蝽科(Pentatomidae),益蝽亞科(Asopi-nae),棲息地分布于我國除寧夏、青海、西藏3?。▍^(qū))外的各省市,國外包括日本、朝鮮、俄羅斯等亞洲區(qū)域[1-4]。益蝽成蟲和3~5齡期若蟲對黏蟲My-thimna separata、斜紋夜蛾Spodoptera litura、菜青蟲Pieris rapae、楊小舟蛾Micromelalopha troglo-dyte和兩色綠刺蛾Latoria bicolor等多種害蟲有較強(qiáng)的捕食能力[5-8]。作為一種重要的捕食性天敵,益蝽若蟲和成蟲對入侵性農(nóng)業(yè)害蟲草地貪夜蛾S.frugiperda (J.E.Smith)的捕食也正在被研究和開發(fā)利用。關(guān)于益蝽的研究多集中在生物學(xué)特性及其對草地貪夜蛾、斜紋夜蛾、小菜蛾、甜菜夜蛾等4種害蟲的捕食潛能評價[9-12]。
溫度是昆蟲生長發(fā)育、交配、繁殖及捕食等方面的重要環(huán)境因子,對昆蟲的這些生物學(xué)過程產(chǎn)生著至關(guān)重要的影響[13-14]。不同溫度影響草地貪夜蛾的生長發(fā)育、飛行和繁殖[15-18]。草地貪夜蛾種群適宜生存的溫度范圍為17~32℃[19],并且具有較強(qiáng)的抗寒能力[20-21]。蝽類昆蟲如苜蓿盲蝽Adelphocoris lineolatus、三點盲蝽Adelphocoris fasciaticollis、綠盲蝽Apolygus lucorum及中黑盲蝽Adelphocoris suturalis的生長發(fā)育和繁殖都受到溫度的影響[13,22],美國牧草盲蝽Lygus lineolaris的生長發(fā)育、繁殖都會受低溫與高溫的抑制[23]。蝎蝽Arma chinensis卵期發(fā)育起點溫度為14.3℃,有效積溫為82.7日·度;若蟲期發(fā)育起點溫度為12.7℃,有效積溫為322.4日·度,不同溫度條件下蝎蝽完成卵和若蟲發(fā)育所需要的時間相差甚大[24]。
目前,關(guān)于溫度對益蝽生長發(fā)育影響的研究報道還不多見,唐藝婷以黏蟲為食物研究了益蝽生長發(fā)育等的生物學(xué)特性,溫度對益蝽卵到成蟲生長發(fā)育、繁殖具有顯著影響[12]。本實驗室在前期開展益蝽成蟲和3~5齡期若蟲對草地貪夜蛾的捕食功能性試驗的基礎(chǔ)上[10-11],設(shè)置了5個溫度,對不同溫度下以草地貪夜蛾為食的益蝽實驗種群生長發(fā)育和繁殖特征進(jìn)行了研究,研究結(jié)果將對草地貪夜蛾的生物防治提供理論基礎(chǔ)和實驗室擴(kuò)繁飼養(yǎng)依據(jù)。
1材料與方法
1.1供試蟲源
草地貪夜蛾為室內(nèi)利用玉米苗飼養(yǎng)的實驗種群。飼養(yǎng)條件為溫度(25±1)℃、光周期L∥D=14 h∥10 h、相對濕度(70±5)%。益蝽由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所天敵昆蟲實驗室提供,并在室內(nèi)利用草地貪夜蛾幼蟲繼代繁殖作為試驗蟲源,飼養(yǎng)條件同草地貪夜蛾。
1.2試驗方法
將收集的新鮮益蝽卵放在塑料養(yǎng)蟲盒(上口直徑15 cm、下口直徑9 cm,高度10 cm)中,將養(yǎng)蟲盒放于智能人工氣候箱(寧波RXZ型)中,設(shè)置18、20、22、25℃和28℃共5個溫度處理,相對濕度為70%,光周期L∥D=14 h∥10 h,每個處理4次重復(fù),每個重復(fù)30粒卵,每天觀察卵的發(fā)育情況,記錄孵化時間和孵化數(shù)量;孵化為若蟲后,用脫脂棉球吸飽蒸餾水提供取食,每個重復(fù)選取10頭若蟲,觀察其發(fā)育,若蟲發(fā)育到2齡時,提供草地貪夜蛾2~3齡幼蟲以供取食,同時在養(yǎng)蟲盒內(nèi)放入玉米葉,避免草地貪夜蛾幼蟲發(fā)生自殘行為,每天觀察記錄益蝽若蟲發(fā)育情況,并定時提供草地貪夜蛾2~3齡幼蟲和玉米葉,同時清除死亡的草地貪夜蛾幼蟲,記錄益蝽每個齡期若蟲的蛻皮時間、次數(shù)和數(shù)量。將同一天羽化的成蟲雌雄配對置于有皺褶的牛皮紙條的養(yǎng)蟲盒中,每個養(yǎng)蟲盒10對成蟲作為一個重復(fù),在養(yǎng)蟲盒中放入草地貪夜蛾幼蟲和玉米葉,同時放入吸取了10%蜂蜜水的棉球,5個溫度設(shè)置同上,每個處理4個重復(fù)。每天觀察成蟲發(fā)育情況,并定時提供草地貪夜蛾2~3齡幼蟲和玉米葉,同時清除死亡的草地貪夜蛾幼蟲,記錄成蟲的數(shù)量。
1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析
用Excel 2003,SPSS 16.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。將益蝽在不同溫度下的發(fā)育歷期(N)轉(zhuǎn)化成發(fā)育速率(V),所有數(shù)據(jù)均采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。用One-way ANOVA進(jìn)行方差分析,同時用Tukey’sHSD進(jìn)行多重比較。逐日觀察并記錄益蝽各齡期在不同溫度條件下的發(fā)育歷期,利用直線回歸法[25]計算益蝽各齡期的發(fā)育起點溫度及有效積溫。計算公式如下所述:
2結(jié)果與分析
2.1溫度對益蝽若蟲存活率的影響
5個溫度條件處理下,益蝽1齡、2齡、5齡若蟲,整個若蟲期存活率差異顯著(1齡:F=24.69,P<0.01;2齡:F=81.25,P<0.01;5齡:F=10.42,P<0.01;整個若蟲期:F=8.38,P<0.01)(表1)。3齡和4齡若蟲在5個試驗溫度下的存活率差異不顯著(3齡:F=0.10,P>0.05;4齡:F=2.37,P>0.05)。不同溫度處理下,1齡若蟲在28℃存活率最高,為97.50%,2齡若蟲在25℃和28℃下存活率最高,分別為92.23%和92.43%,3齡若蟲在22℃下存活率最高,為89.71%;4齡若蟲在25℃存活率最高,為90.26%;5齡若蟲在25℃存活率最高,為97.92%;整個若蟲期在25℃存活率最高,為92.20%,其次是22℃和28℃,分別為90.80%和87.40%,18℃存活率最低,僅有49.60%。
2.2不同溫度下益蝽各蟲態(tài)的發(fā)育歷期
不同溫度條件下益蝽各蟲態(tài)的發(fā)育歷期結(jié)果(表2)表明,在18~28℃溫度范圍內(nèi),益蝽卵和各齡若蟲發(fā)育歷期都隨溫度的升高而縮短。其中18℃卵發(fā)育歷期最長,為15.5d,28℃發(fā)育歷期最短,為5.5d。28℃若蟲期的發(fā)育歷期最短,為24.2 d,18℃若蟲期的發(fā)育歷期最長,為69.5 d,是28℃的2.87倍。在5個溫度處理下,各個蟲態(tài)的發(fā)育歷期差異顯著。在18℃下,益蝽從卵到成蟲所需的時間為85.0d,是28℃下29.8d的2.86倍。18℃時5齡若蟲的發(fā)育歷期最長,為22.8d,而在28℃下,5齡若蟲發(fā)育歷期為6.8d。
2.3不同溫度下益蝽若蟲各齡期發(fā)育速率與溫度的相關(guān)性
益蝽各階段發(fā)育起點溫度和有效積溫結(jié)果(表3)表明,不同溫度下各齡期發(fā)育速率隨著溫度的升高而增加,各齡期發(fā)育起點溫度在11.09~14.48℃之間,這種趨勢在不同齡期若蟲中大致相同。其中1齡若蟲的發(fā)育起點溫度最低,為11.09℃。4齡若蟲發(fā)育起點溫度最高為14.48℃,表明4齡若蟲對溫度較敏感;5齡若蟲發(fā)育起點溫度為14.45℃,有效積溫最高,為84.34日·度,表明5齡若蟲的發(fā)育需要較高的溫度和有效積溫。卵到成蟲的發(fā)育起點溫度為13.13℃,有效積溫為427.57日·度。根據(jù)18~28℃條件下,益蝽卵與1~5齡若蟲在不同溫度下發(fā)育歷期的有關(guān)數(shù)據(jù),可以計算出益蝽各發(fā)育階段在不同溫度條件下的發(fā)育速率,并使用線性函數(shù)方法中的線性日度模型擬合益蝽各蟲態(tài)發(fā)育速率與溫度間的關(guān)系,擬合結(jié)果顯示各相關(guān)系數(shù)R均大于0.80,說明模型符合線性函數(shù)模型(表3)。
2.4溫度對益蝽成蟲壽命的影響
從表4可以看出,不同溫度下益蝽雌成蟲的壽命差異顯著(F=127.81,P<0.01)。在22℃下,益蝽雌成蟲的壽命最長,為56.8d;在18℃下最短,為12.8d。不同溫度下益蝽雄成蟲的壽命差異顯著(F=62.77,P<0.01),在22℃下,益蝽雄成蟲的壽命最長,為41.8 d,在18℃下最短,為10.0 d。
3結(jié)論與討論
溫度是影響昆蟲生長發(fā)育的重要因子,在一定范圍內(nèi)隨著溫度的升高,昆蟲發(fā)育歷期逐漸縮短,有效積溫可用于描述溫度對昆蟲發(fā)育速率的影響。在適溫區(qū),昆蟲的發(fā)育速率隨著溫度的升高而呈現(xiàn)出線性的增加[26]。本研究結(jié)果表明,以草地貪夜蛾幼蟲為食物飼喂益蝽,在18~28℃溫度范圍內(nèi),隨著溫度的升高,益蝽卵和若蟲的發(fā)育歷期逐漸縮短,18℃下卵的發(fā)育歷期最長,為15.5d,28℃卵的發(fā)育歷期最短,為5.5 d,發(fā)育歷期均短于唐藝婷[12]報道的用黏蟲飼喂益蝽的結(jié)果,其卵的發(fā)育歷期為29.52d,28℃卵的發(fā)育歷期為7.21d,可能草地貪夜蛾蟲體營養(yǎng)更加適合益蝽的生長發(fā)育。在18℃下,益蝽從卵到成蟲所需的時間為85.0d,而28℃下只需要29.8d,適宜的溫度對益蝽的生長發(fā)育具有重要的作用。不同溫度處理下,若蟲的存活率也有很大差異,25℃下整個若蟲期存活率最高,為92%,其次是22℃和28℃,分別為91%和87%,18℃存活率最低,僅為49%。益蝽的發(fā)育歷期、存活率和成蟲壽命受溫度的影響較大,不適宜的溫度條件會導(dǎo)致這些指標(biāo)的變化,在本試驗中,低溫(18℃)條件下若蟲活動取食困難,不利于若蟲的生長發(fā)育易造成死亡,而成蟲存活時間較短,雌蟲壽命僅為12.8d,雄蟲10d,成蟲未能正常產(chǎn)卵。低溫條件對益蝽的存活率、生長發(fā)育、壽命都有顯著影響,并且益蝽的不同齡期和成蟲期對溫度的適應(yīng)性有所不同。
高溫和低溫均不適宜益蝽各齡期若蟲生存,但對低溫更敏感,在低溫條件下,益蝽若蟲的存活率較低,顯示出其對低溫脅迫的耐受能力較差。益蝽種群在22、25、28℃下生長到5齡時存活率相差不大,均大于82%,說明這3個溫度比18℃和20℃更適合益蝽種群的繁衍。唐藝婷[12]發(fā)現(xiàn)在25~28℃下,卵孵化率高(90%以上),若蟲存活率高(80%以上),本試驗結(jié)果與其用黏蟲飼喂益蝽的結(jié)果相同,因此在飼養(yǎng)擴(kuò)繁時,飼養(yǎng)溫度可控制在25~28℃范圍內(nèi)。
益蝽卵發(fā)育起點溫度為14.20℃,若蟲發(fā)育起點溫度最高的為4齡若蟲14.48℃,整個世代的有效積溫為427.57日·度,直線回歸方程為V=-14.05T+94.6,本試驗推算出的益蝽若蟲期和整個世代的發(fā)育起點溫度和有效積溫與唐藝婷[12]用黏蟲飼喂益蝽后的整個世代的有效積溫為394.70日·度結(jié)果有差距,推測可能與飼喂的昆蟲的營養(yǎng)組成不同有關(guān)。
除了溫度,野外影響益蝽的生態(tài)因子還包括光周期、濕度、食物等因素。本試驗探討了溫度對益蝽生長發(fā)育的影響,明確了該蟲的發(fā)育起點溫度和有效積溫,并研究了溫度對其各蟲態(tài)發(fā)育歷期和存活率的影響,為益蝽室內(nèi)種群的擴(kuò)繁,開展適時的田間防治提供了科學(xué)依據(jù)。然而,由于該試驗是在恒溫條件下進(jìn)行的,與自然變溫條件存在差異。因此,模擬自然變溫條件的相關(guān)研究有待進(jìn)一步開展。