溫度對(duì)赤擬谷盜耐饑性的影響

史 雅 ，呂建華 ，白旭光

（1.河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，河南 鄭州 450001；2.襄州區(qū)委農(nóng)辦，湖北 襄陽(yáng) 441100）

0 引言

赤擬谷盜，學(xué)名 Tribolium castaneum（Herbst），屬鞘翅目擬步甲科，別名擬谷盜，是一種重要的世界性儲(chǔ)糧害蟲[1].其適應(yīng)性強(qiáng)、繁殖迅速、食性復(fù)雜、危害范圍廣，在各地均有發(fā)生.赤擬谷盜在儲(chǔ)藏的玉米、小麥、稻谷、高粱、食用菌、油料、豆類、干果、中藥材、煙葉等中均有發(fā)生，主要為害面粉，該蟲有臭腺可分泌臭液，使面粉發(fā)生霉腥味，同時(shí)其分泌物中還含有致癌物苯醌[2].

關(guān)于赤擬谷盜的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特性及防治技術(shù)已經(jīng)有了大量研究.例如，白明杰等[3]研究了赤擬谷盜生活史參數(shù)的變化；李兆東等[4]研究了溫度對(duì)赤擬谷盜爬行和起飛活動(dòng)的影響；另外還有關(guān)于植物提取物及化學(xué)藥劑對(duì)赤擬谷盜種群抑制作用及防治作用方面的報(bào)道[5-12].而關(guān)于赤擬谷盜耐饑力的研究報(bào)道較少，僅有較為簡(jiǎn)單的相關(guān)介紹[13].作者系統(tǒng)研究了不同溫度條件下赤擬谷盜成蟲和幼蟲的耐饑力，為深入了解赤擬谷盜的生物學(xué)習(xí)性，合理利用清潔衛(wèi)生措施有效防治儲(chǔ)糧害蟲，制定和實(shí)施儲(chǔ)糧害蟲綜合治理，實(shí)現(xiàn)綠色儲(chǔ)糧提供理論依據(jù).

1 材料與方法

1.1 供試?yán)ハx

試驗(yàn)所用赤擬谷盜采集自糧庫(kù)，并在河南工業(yè)大學(xué)儲(chǔ)藏物昆蟲培養(yǎng)室人工繁殖3代以上.培養(yǎng)的飼料為全麥粉與酵母按9∶1混合，培養(yǎng)溫度（27±1）℃，相對(duì)濕度（75±5）%.隨機(jī)選取羽化后 2周內(nèi)的健康雌、雄成蟲和3齡幼蟲供試.

1.2 試驗(yàn)方法

取赤擬谷盜蛹若干，置于體視顯微鏡下，用小毛筆清掃其尾部觀察，尾部第二腹節(jié)末端有兩個(gè)分叉的為雌蛹，有1個(gè)分叉的為雄蛹，將雌、雄蛹分別置于溫度（27±1）℃、相對(duì)濕度（75±5）%的環(huán)境條件下培養(yǎng)數(shù)日待其羽化為成蟲供試.

昆蟲的耐饑力也稱耐饑性，指試蟲自饑餓處理開(kāi)始至死亡的時(shí)間.對(duì)赤擬谷盜耐饑力的研究方法為：將供試?yán)ハx放入已洗凈烘干的培養(yǎng)皿（高1.5 cm，直徑4 cm）中，用濾紙粘貼封住培養(yǎng)皿口防止試蟲逃逸，其中供試蟲分別為雄成蟲、雌成蟲、3齡幼蟲均為20頭.另取放有飼料（在試驗(yàn)期間不斷補(bǔ)充以保持飼料充足，即為非饑餓處理）的培養(yǎng)皿，放入與試驗(yàn)組相同頭數(shù)的試蟲作為對(duì)照.然后將培養(yǎng)皿分別置于室溫條件下、25 ℃、30℃、35℃恒溫恒濕培養(yǎng)箱內(nèi)，相對(duì)濕度為（75±5）%，每天觀察各處理溫度下赤擬谷盜成蟲、幼蟲的死亡情況，直至試蟲全部死亡.同時(shí)，每天觀察記錄試驗(yàn)期間室溫條件下的溫度和相對(duì)濕度.試驗(yàn)重復(fù)3次.

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel和DPS數(shù)據(jù)分析處理軟件進(jìn)行方差分析和多重比較分析.

2 結(jié)果與分析

圖1和圖2分別是試驗(yàn)期間（7月2日至7月31日）室內(nèi)溫度和相對(duì)濕度情況.由圖1和圖2可知，在試驗(yàn)期間，室內(nèi)自然溫度在27.0～34.0℃之間，平均溫度為32.3℃，相對(duì)濕度范圍41.0%～83.0%，平均相對(duì)濕度為63.3%.

圖1 試驗(yàn)期間（7月份）室內(nèi)自然溫度變化情況

圖2 試驗(yàn)期間（7月份）相對(duì)濕度變化情況

2.1 不同處理溫度對(duì)赤擬谷盜雄成蟲耐饑力的影響

在室溫（自然變溫條件）、25℃、30℃、35℃下對(duì)赤擬谷盜雄成蟲進(jìn)行耐饑性試驗(yàn)，結(jié)果如圖3所示.根據(jù)每天觀察到的赤擬谷盜雄成蟲存活數(shù)量做存活曲線，結(jié)果如4所示.

由圖3可知，赤擬谷盜雄成蟲的耐饑力隨著處理溫度的升高而顯著減弱.赤擬谷盜雄蟲耐饑餓時(shí)間在處理溫度為25℃時(shí)最長(zhǎng)，平均為33.10 d，個(gè)別雄蟲達(dá)到51.00 d，在處理溫度為35℃時(shí)耐饑餓時(shí)間最短，平均為17.85 d，最長(zhǎng)的也只有23.00 d，在處理溫度為30℃和35℃時(shí)，赤擬谷盜雄蟲耐饑性并沒(méi)有顯著差異，但與處理溫度為25℃時(shí)相比均存在顯著性差異.由圖4可以看出，在25℃、30℃和35℃條件下赤擬谷盜雄成蟲每天存活曲線明顯不同，隨著溫度的升高，赤擬谷盜雄成蟲每天存活率下降，在3個(gè)溫度條件下，赤擬谷盜雄成蟲均能耐饑14 d，試驗(yàn)開(kāi)始14 d內(nèi)，赤擬谷盜雄成蟲無(wú)一死亡.35℃條件下，赤擬谷盜雄成蟲在試驗(yàn)開(kāi)始14 d之后，每天存活率迅速下降，至24 d試驗(yàn)雄成蟲全部死亡，存活率變?yōu)?；30℃條件下，赤擬谷盜雄成蟲在試驗(yàn)開(kāi)始14 d之后，每天存活率迅速下降，至26 d存活率降至25%，之后一直維持該存活率至試驗(yàn)第37天，在此期間赤擬谷盜雄成蟲無(wú)死亡，第38天時(shí)雄成蟲開(kāi)始繼續(xù)死亡，至41 d時(shí)該試驗(yàn)溫度下赤擬谷盜雄成蟲全部死亡，存活率變?yōu)?；25℃條件下，赤擬谷盜雄成蟲在試驗(yàn)開(kāi)始14 d之后，每天存活率會(huì)有緩慢下降，至20 d存活率降至85%，之后一直維持該存活率至試驗(yàn)第27天，這期間赤擬谷盜雄成蟲無(wú)死亡，第28天時(shí)雄成蟲開(kāi)始繼續(xù)死亡，每天存活曲線呈現(xiàn)出相對(duì)比較平緩的下降趨勢(shì)，至52 d時(shí)該試驗(yàn)溫度下赤擬谷盜雄成蟲全部死亡，存活率變?yōu)?.25℃、30℃和35℃條件下，赤擬谷盜雄成蟲存活曲線自第14天起有明顯下降，因此空倉(cāng)處理14 d以上，對(duì)倉(cāng)庫(kù)中赤擬谷盜雄成蟲就具有良好的防治效果.

圖3 不同處理溫度下赤擬谷盜雄成蟲耐饑性

圖4 不同處理溫度和不同檢查時(shí)間下赤擬谷盜雄成蟲存活率

圖5 不同處理溫度下赤擬谷盜雌成蟲耐饑性

圖6 不同處理溫度和不同檢查時(shí)間赤擬谷盜雌成蟲存活率

2.2 不同處理溫度對(duì)赤擬谷盜雌成蟲耐饑力的影響

在室溫、25℃、30℃、35℃下對(duì)赤擬谷盜雌成蟲進(jìn)行耐饑性試驗(yàn)，結(jié)果如圖5所示.根據(jù)每天觀察到的赤擬谷盜雌成蟲存活數(shù)量做存活曲線，結(jié)果如圖6所示.

由圖5可知，赤擬谷盜雌成蟲的耐饑力隨著處理溫度的升高而顯著減弱.赤擬谷盜雌成蟲耐饑餓時(shí)間在處理溫度為25℃時(shí)最長(zhǎng)，平均為40.47 d，個(gè)別雌蟲達(dá)到55.00 d，在處理溫度為35℃時(shí)耐饑餓時(shí)間最短，平均為23.83 d，最長(zhǎng)的也只有32.00 d，在處理溫度為25℃和30℃時(shí)，赤擬谷盜雌蟲耐饑性并沒(méi)有顯著差異，但與處理溫度為35℃時(shí)相比均存在顯著性差異.由圖6可以看出，25℃、30℃和35℃ 條件下，赤擬谷盜雌成蟲均能耐饑14 d，試驗(yàn)開(kāi)始14 d內(nèi)，赤擬谷盜雌成蟲無(wú)一死亡.35℃條件下，赤擬谷盜雌成蟲在試驗(yàn)開(kāi)始14 d之后，每天存活率迅速下降，至32 d試驗(yàn)雌成蟲全部死亡，存活率變?yōu)?；30℃條件下，在試驗(yàn)開(kāi)始54 d之后，試驗(yàn)赤擬谷盜雌成蟲全部死亡，存活率變?yōu)?.25℃條件下，在試驗(yàn)開(kāi)始56 d之后，試驗(yàn)赤擬谷盜雌成蟲全部死亡，存活率變?yōu)?；25℃和30℃條件下，赤擬谷盜雌成蟲存活曲線變化趨勢(shì)較為相似，且差距不大，部分時(shí)間段兩條曲線還出現(xiàn)相互重合現(xiàn)象，說(shuō)明這兩個(gè)溫度條件下赤擬谷盜雌成蟲出現(xiàn)相互殘殺現(xiàn)象.

圖7 不同處理溫度下赤擬谷盜幼蟲耐饑性

圖8 不同處理溫度和不同檢查時(shí)間赤擬谷盜幼蟲存活率

表1 不同處理溫度對(duì)赤擬谷盜成蟲、幼蟲耐饑時(shí)間的影響

2.3 不同處理溫度對(duì)赤擬谷盜幼蟲耐饑力的影響

在室溫、25℃、30℃、35℃下對(duì)赤擬谷盜幼蟲進(jìn)行耐饑性試驗(yàn)，結(jié)果如圖7所示.根據(jù)每天觀察到的赤擬谷盜幼蟲存活數(shù)量做存活曲線，結(jié)果如圖8所示.

由圖7可知，赤擬谷盜幼蟲的耐饑力隨著處理溫度的升高而減弱.赤擬谷盜幼蟲耐饑餓時(shí)間在處理溫度為25℃時(shí)最長(zhǎng)，平均為6.25 d，個(gè)別幼蟲達(dá)到15.00 d，在處理溫度為35℃時(shí)耐饑餓時(shí)間最短，平均為4.70 d，最長(zhǎng)的也只有23.00 d，不同處理溫度間赤擬谷盜幼蟲耐饑性并沒(méi)有顯著差異.由圖8可以看出，25℃、30℃和35℃ 條件下，赤擬谷盜幼蟲在試驗(yàn)開(kāi)始第3天均開(kāi)始出現(xiàn)死亡情況，每天存活曲線開(kāi)始下降，試驗(yàn)進(jìn)行16 d后，赤擬谷盜幼蟲全部死亡，存活率變?yōu)?.觀察所得25℃、30℃和35℃溫度條件下的3條存活曲線相互交叉，關(guān)系復(fù)雜.30℃條件下赤擬谷盜幼蟲每天存活曲線隨試驗(yàn)時(shí)間延長(zhǎng)而下降，呈現(xiàn)一定規(guī)律性；35℃條件下有赤擬谷盜強(qiáng)耐饑性幼蟲個(gè)體出現(xiàn).

室溫（自然變溫）、25℃、30℃、35℃ 條件下赤擬谷盜成蟲和幼蟲耐饑性試驗(yàn)結(jié)果如表1所示.范圍內(nèi)，赤擬谷盜成蟲和幼蟲耐饑力隨溫度升高而降低.在倉(cāng)庫(kù)日常管理中，糧食出倉(cāng)后，糧倉(cāng)呈現(xiàn)空倉(cāng)無(wú)食物狀態(tài)，只有保持時(shí)間在14 d以上才有可能殺死倉(cāng)庫(kù)中殘留的赤擬谷盜，保險(xiǎn)起見(jiàn)，維持時(shí)間在50 d以上效果比較良好，若同時(shí)伴隨空倉(cāng)高溫，殺蟲效果更好.

由表1可知，在95%置信區(qū)間內(nèi)，不同處理溫度下赤擬谷盜具有不同的耐饑力，相同處理溫度下，赤擬谷盜不同蟲態(tài)的耐饑性差異顯著.赤擬谷盜的耐饑性：成蟲＞幼蟲，雌蟲＞雄蟲；在測(cè)試溫度

3 討論

食物是昆蟲所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的主要來(lái)源，是昆蟲賴以生存的重要生物性環(huán)境條件.食物種類和食物供給對(duì)昆蟲的生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖及行為活動(dòng)影響較大.如食物匱乏時(shí)，馬鈴薯甲蟲會(huì)更改活動(dòng)方式及爬行速度和頻率[14].饑餓對(duì)被寄生和未被寄生的赤擬谷盜的死亡率、種群發(fā)育及蛋白質(zhì)含量具有顯著影響[15].用不同顆粒、不同蛋白質(zhì)和淀粉顆粒含量的軟小麥粉飼養(yǎng)地中海螟，其生長(zhǎng)發(fā)育受到一定影響[16].

耐饑餓特性是昆蟲長(zhǎng)期適應(yīng)自然界進(jìn)化的結(jié)果.不同種類昆蟲的耐饑力差異顯著，劉大川等[17]在不喂養(yǎng)條件下觀察紫薇梨象，發(fā)現(xiàn)在饑餓處理36 h后，其死亡速率加快，一直持續(xù)到60 h左右，72 h后，大部分死亡，極少數(shù)可存活2～4 d，據(jù)此推測(cè)紫薇梨象耐饑能力為36 h左右；谷斑皮蠹幼蟲耐饑力較強(qiáng)，不同地域來(lái)源的谷斑皮蠹幼蟲在人為剝奪食料的情況下，耐饑力平均可達(dá)到207 d以上，最長(zhǎng)達(dá)到1 274 d[18].相同種類昆蟲不同性別之間的耐饑也有很大差異.三星黃螢葉甲蟲雌蟲耐饑餓時(shí)間大于雄蟲[19].在14～32℃范圍內(nèi)，尖鉤寬黽蝽無(wú)翅形成蟲耐饑力高于有翅形，同一翅形雌成蟲耐饑力高于雄成蟲，且溫度越低，兩者間差異越大；研究表明在相同處理溫度條件下，赤擬谷盜成蟲耐饑性顯著大于幼蟲，雌蟲顯著大于雄蟲.同種昆蟲在不同環(huán)境條件下耐饑餓能力也不相同，在14～32℃范圍內(nèi)，尖鉤寬黽蝽不同翅形雄、雌成蟲耐饑力隨溫度升高而降低，各溫度間差異顯著[20].不同種類的食物對(duì)福壽螺的生長(zhǎng)發(fā)育具有重要影響，溫度對(duì)福壽螺耐饑性具有顯著影響，溫度升高，福壽螺耐饑性減弱，溫度降低，福壽螺耐饑性增強(qiáng)[21].本研究結(jié)果表明溫度對(duì)赤擬谷盜成蟲和幼蟲耐饑力影響較大，不同處理溫度下赤擬谷盜具有較強(qiáng)的耐饑力，且不同蟲態(tài)的耐饑性差異顯著.在測(cè)試溫度范圍內(nèi)，溫度越低，耐饑力越大，溫度越高，耐饑力越小.其原因可能是，在低溫條件下，赤擬谷盜成蟲和幼蟲活動(dòng)能力弱，能量消耗少，耐饑性延長(zhǎng)；在高溫條件下，赤擬谷盜成蟲和幼蟲比較活躍，新陳代謝旺盛，能量消耗多，耐饑力明顯縮短.研究結(jié)果還表明，赤擬谷盜成蟲的耐饑性強(qiáng)于幼蟲，雌蟲耐饑性強(qiáng)于雄蟲.這也是自然界中一個(gè)種群能夠繁衍生息的主要原因.關(guān)于赤擬谷盜耐饑性的生理機(jī)制有待于進(jìn)一步深入研究.

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