二化螟越冬幼蟲滯育后發(fā)育起點溫度與有效積溫

肖海軍　朱杏芬　薛芳森

摘要在室內(nèi)15、20、25℃和30℃的恒溫條件下，對南昌二化螟田間越冬幼蟲滯育后發(fā)育起點溫度和有效積溫進(jìn)行了研究。在上述各溫度條件下，50％個體化蛹時間分別為66.3、41.8、26.0 d和19.9 d。由回歸方程估算出二化螟越冬幼蟲滯育后發(fā)育起點溫度和有效積溫分別為(9.3±1.1)℃和(411.0±14.2)日·度。田間自然條件下，越冬幼蟲在4月初始蛹，5月下旬終蛹，1998、2004年和2005年田間累積50％越冬幼蟲化蛹時的有效積溫分別為377.8、417.5日·度和375.4日·度，3年平均為390.2日·度。利用該理論有效積溫，參照當(dāng)年2～4月的氣溫，可預(yù)測田間越冬幼蟲50％個體化蛹的時間。

關(guān)鍵詞二化螟；越冬幼蟲；滯育后發(fā)育；溫度

中圖分類號S 435.112.1

進(jìn)入滯育的昆蟲，經(jīng)歷滯育維持和解除(main—tenance and termination)、滯育后休眠(post—diapause quiescence)和滯育后發(fā)育(post-diapause de—velopment)等一系列生理階段。了解這些生理階段發(fā)生與環(huán)境條件的關(guān)系，不僅能促進(jìn)對昆蟲滯育生理的理解，也有助于準(zhǔn)確預(yù)測田間害蟲的發(fā)生期。

二化螟(Chilo suppressalis walker)是我國水稻上的重要鉆蛀性害蟲，屬兼性滯育種類，以老熟幼蟲滯育越冬。目前對于二化螟滯育已從生理生態(tài)和分子水平多個方面進(jìn)行了研究，但對二化螟越冬滯育幼蟲生物學(xué)的研究相對少得多，特別是對于二化螟田間越冬幼蟲滯育后發(fā)育的起點溫度和有效積溫迄今仍缺乏研究。然而，了解這一情況，直接關(guān)系到能否準(zhǔn)確預(yù)測其第1代發(fā)生期和發(fā)生高峰，從而確定防治適期。作者對田間二化螟越冬幼蟲滯育解除的研究已表明，二化螟南昌種群田間滯育個體在2月中旬已經(jīng)基本解除滯育，處于滯育后的休眠階段，如將此階段的幼蟲轉(zhuǎn)入高溫處理，幼蟲能迅速化蛹。這一研究結(jié)果為開展二化螟田間越冬幼蟲滯育后發(fā)育起點溫度和有效積溫的研究提供了前提。在此基礎(chǔ)上，作者開展了二化螟田間越冬幼蟲滯育后發(fā)育起點溫度和有效積溫的研究，以期為二化螟越冬代成蟲的預(yù)測預(yù)報提供參考。

1材料與方法

1．1供試蟲源和試驗方法

供試二化螟采集于南昌市郊區(qū)江西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院實驗站水稻田。2月21日從水稻田中采集二化螟越冬幼蟲，單頭放入試管中(直徑1.8 cm，高8 cm)，試管內(nèi)加1～2根稻稈，然后轉(zhuǎn)到光照培養(yǎng)箱(LRH-250-G型)不同的恒溫條件下觀測越冬幼蟲的化蛹進(jìn)度。每種溫度下觀察100頭幼蟲。采用沾水濕棉球封口供給水分。試驗前期每隔3天檢查化蛹情況，始見化蛹個體后隔天進(jìn)行檢查，記載化蛹數(shù)。田間化蛹動態(tài)分別于1998、2004年和2005年春季進(jìn)行調(diào)查。于每年3月中下旬從田間采集一批二化螟越冬幼蟲(觀察蟲數(shù)不少于200頭)，在自然條件下觀察化蛹動態(tài)，每隔2天檢查化蛹情況，記錄化蛹數(shù)。

1．2數(shù)據(jù)處理

二化螟越冬幼蟲滯育后發(fā)育起點溫度和有效積溫的計算采用傳統(tǒng)的回歸直線法。根據(jù)在不同恒溫下的發(fā)育歷期(從越冬幼蟲轉(zhuǎn)入恒溫之日到化蛹當(dāng)天的天數(shù))，按有效積溫法則中溫度和發(fā)育速率的直線回歸方程，應(yīng)用最小二乘法求系數(shù)C、K和標(biāo)準(zhǔn)誤S_c、S_k。

在計算自然條件下二化螟越冬幼蟲滯育后發(fā)育的有效積溫時，每年從2月1日開始統(tǒng)計，因為此前南昌日平均氣溫低于二化螟幼蟲滯育后發(fā)育的起點溫度。溫度資料由周計溫度記錄儀逐日記載。把二化螟田間幼蟲化蛹數(shù)轉(zhuǎn)換成累積化蛹百分率，同時把每日的有效積溫依次累加，采用Stata 9.0數(shù)據(jù)處理軟件模擬有效積溫(X)與化蛹率(y)關(guān)系的Lo—gistic模型：y=100／[1+exp(b₁-b₂x)]，其中，Y為累積化蛹百分率，X為平均化蛹前期有效積溫，b₁為群體50％幼蟲化蛹時有效積溫的自然對數(shù)，b₂為回歸曲線傾斜系數(shù)，求出50％個體化蛹時對應(yīng)的X模擬值(即為50％化蛹率對應(yīng)的累計有效積溫)。根據(jù)預(yù)測50％化蛹率對應(yīng)的累計有效積溫，得出群體50％幼蟲化蛹日期。所有試驗數(shù)據(jù)均采用Stata9.0數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行方差分析(ANVOA)或作回歸分析，多重比較采用Bonferroni法進(jìn)行。

2結(jié)果與分析

2，1溫度對二化螟滯育后發(fā)育的影響

溫度對二化螟越冬幼蟲滯育后的發(fā)育有顯著影響(圖1)。隨著溫度的升高，滯育后發(fā)育歷期明顯縮短。在恒溫15、20、25℃和30℃條件下，二化螟滯育后發(fā)育歷期分別為66.3 41.8 26.0 d和19.9 d，各溫度之間差異顯著(F_3，25=246.932，P=0)。由不同溫度下滯育后發(fā)育的速率進(jìn)行直線回歸，得出回歸方程(y=0.002 425x—0.022 516，r²=9 916)，應(yīng)用最小二乘法計算出二化螟滯育后發(fā)育起點溫度為(9.28±1.05)℃，有效積溫為410.96日·度(SE=14.22)。

2．2二化螟越冬幼蟲田間化蛹動態(tài)與有效積溫

1998、2004和2005年二化螟越冬幼蟲在自然條件下化蛹動態(tài)見圖2。3年中，南昌二化螟田間越冬幼蟲的化蛹趨勢基本一致，田間化蛹始盛期為4月上旬，高峰期，即群體50％個體化蛹的日期分別為4月24日、4月23日和4月28日(圖2a)。根據(jù)周計溫度記錄儀獲得的數(shù)據(jù)，按滯育后發(fā)育起點溫度9.3℃推算，二化螟在田間開始化蛹時的有效積溫約為180日·度(圖2b)。根據(jù)3年田間二化螟越冬幼蟲化蛹時間觀察與有效積溫，建立二化螟越冬幼蟲每年的有效積溫與越冬幼蟲化蛹率關(guān)系的Logistic回歸模型，計算出田間50％個體化蛹時的有效積溫1998、2004和2005年分別為377.8、417.5日·度和375.4日·度，3年平均390.2日·度(圖2b)。如以2月1日以后的有效積溫(411.0±14.2)日·度，預(yù)測50％個體化蛹日期，其化蛹日期分別為4月27日、4月25日和4月30日，與田間發(fā)生日期相差2～3 d(表1)。

3討論

二化螟幼蟲的發(fā)育起點溫度已有一些報道，Tsumuk等報道了臺灣北緯23.8°23.7°和22.7°二化螟幼蟲發(fā)育世代的發(fā)育起點溫度分別為9.2℃、9.5℃和9.7℃。王小奇等報道了沈陽北緯41.8°越冬代二化螟滯育解除的發(fā)育起點溫度為12.0℃。李桂蘭等報道了沈陽第1代幼蟲的發(fā)育起點溫度為12.9℃。Rahman和Khalequzza—man報道了孟加拉國北緯24.4°的拉杰沙希地區(qū)二化螟幼蟲發(fā)育起點溫度為8.77℃。然而，二化螟越冬幼蟲滯育后的發(fā)育起點溫度仍然沒有報道。本研究在探明二化螟越冬幼蟲田間滯育解除時間的基礎(chǔ)上，觀察了越冬幼蟲田間滯育解除后在不同溫度下的發(fā)育歷期，應(yīng)用最小二乘法計算出二化螟滯育后發(fā)育的起點溫度為(9.3±1.1)℃，有效積溫為411.0日·度(SE=14.2)。該理論上的有效積溫可用于推算田間越冬幼蟲50％個體的化蛹日期。如根據(jù)該有效積溫，結(jié)合南昌當(dāng)年溫度資料，預(yù)測到1998、2004和2005年越冬幼蟲50％個體化蛹的日期分別為4月27日、4月25日和4月30日，預(yù)測值比田間實際觀察值晚2～3 d(表1)。因此，只要及時掌握春季田間的溫度情況，即可預(yù)測二化螟越冬幼蟲的化蛹進(jìn)度，為確定放蜂時間或春季田間深灌水滅蛹等措施提供依據(jù)，也可為準(zhǔn)確預(yù)測下一代幼蟲的發(fā)生時間和提高殺蟲劑的使用效率提供發(fā)生期的預(yù)測預(yù)報保障。