大黑蠐螬活動(dòng)規(guī)律及對(duì)農(nóng)作物幼苗的取食趨性研究

劉福順，王慶雷，劉春琴，席國(guó)成，馮曉潔，劉艷濤，吳 娛，李靖宇

(滄州市農(nóng)林科學(xué)院，滄州 061001)

金龜子是鞘翅目Coleoptera 昆蟲中龐大的類群之一，其幼蟲-蠐螬，是地下害蟲中最大的類群，也是危害最重、造成損失最大的種類(姚慶學(xué)等，2003)。華北大鰓金 Hototrichiaoblita Faldermann 廣泛分布于長(zhǎng)江以北各地，是糧田作物、油料作物、果林苗圃、蔬菜及特種作物的重要經(jīng)濟(jì)害蟲之一，其幼蟲—大黑蠐螬食性雜，可取食各種作物、苗木、雜草的地下部分和木屑等纖維物與土粒等，該蟲在蠐螬類群中的廣泛性和嚴(yán)重性居首位(羅益鎮(zhèn)和崔景岳，1995)。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)蠐螬的研究主要集中于成蟲和幼蟲化學(xué)、生物防治上，專門針對(duì)大黑蠐螬的研究較少，對(duì)其生活特性和取食趨性方面的研究報(bào)道幾乎空白。本文通過觀察不同齡期大黑蠐螬的活動(dòng)行為及對(duì)農(nóng)作物幼苗根部的取食趨性，旨在明確大黑蠐螬的活動(dòng)、取食規(guī)律，為蠐螬的防治提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

華北大黑鰓金龜成蟲采自河北省滄州市，在室內(nèi)25±1℃，相對(duì)濕度:60%-70%，14L∶10D條件下進(jìn)行繼代飼養(yǎng)，成蟲喂飼榆樹葉，幼蟲喂飼麥粒，選取同一批發(fā)育一致、健康活躍的各齡幼蟲供試。

1.2 供試植株

6種供試農(nóng)作物幼苗分別為:玉米、大豆、棉花、紅薯、小麥、花生。其中，紅薯采自滄州市農(nóng)林科學(xué)院前營(yíng)試驗(yàn)地，其余植株室內(nèi)種植，播種在牙簽盒中(直徑4 cm×高6 cm)，至幼苗期選擇發(fā)育一致的植株移栽至試驗(yàn)區(qū)內(nèi)。由于各種農(nóng)作物發(fā)育周期不同，為保證試驗(yàn)的同步性，在不同時(shí)間分批種植以供選擇。

1.3 各齡期大黑蠐螬活動(dòng)規(guī)律研究方法

試驗(yàn)于2012年6-7月在滄州市農(nóng)林科學(xué)院養(yǎng)蟲室內(nèi)進(jìn)行。將兩塊120 cm×60 cm×0.5 cm 透明玻璃板用夾子和磚塊固定在桌子上，控制玻璃板之間距離為1 cm，填入濕度約17%的過篩細(xì)土，在距玻璃板底部約20 cm 處均勻放入60 頭同一齡期的大黑蠐螬。繼續(xù)放入土壤，在距底部約26 cm處移入幼苗，用土覆蓋好根部，壓實(shí)，并用膠頭滴管在表面滴入水分，保持一定濕度，用黑布蓋住玻璃板。觀察蠐螬活動(dòng)行為，直至有幼苗死亡(約一周)，拆掉玻璃板，調(diào)查幼苗根部及下部的蟲量。每一齡期幼蟲做三次重復(fù)。

1.4 各齡期大黑蠐螬取食趨性研究方法

試驗(yàn)于2012年6-7月在滄州市農(nóng)林科學(xué)院養(yǎng)蟲室內(nèi)進(jìn)行。用硬木板搭成120 cm×120 cm 的試驗(yàn)小區(qū)，鋪入厚約15 cm 的過篩細(xì)土，調(diào)節(jié)土壤濕度在17%左右。玉米、大豆、棉花、紅薯、小麥、花生6種幼苗分布采用拉丁方設(shè)計(jì)，將試驗(yàn)小區(qū)劃出6 行6 列，均等分成36個(gè)方格，每個(gè)方格栽種一株幼苗。在每株幼苗周圍均勻接蟲，共172 頭，分別于3 d 和6 d 后各挖出一半植株檢查根系及非根系上的蟲量。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)分析由統(tǒng)計(jì)軟件SPSS16.0 完成。采用單因素方差分析法研究大黑蠐螬在土壤中的分布情況;采用雙因素方差分析法，即同時(shí)考慮大黑蠐螬取食幼苗的種類和取食時(shí)間兩個(gè)因素，研究大黑蠐螬對(duì)不同幼苗植株的取食趨性。

2 結(jié)果與分析

2.1 大黑蠐螬發(fā)育特點(diǎn)及在土壤中活動(dòng)特點(diǎn)的觀察

大黑鰓金龜是完全變態(tài)的昆蟲，一生經(jīng)過卵、幼蟲(蠐螬)、蛹、成蟲四個(gè)蟲態(tài)。根據(jù)頭寬，將幼蟲分為三齡，各齡幼蟲均有互相殘殺習(xí)性，低齡蟲對(duì)土壤條件要求嚴(yán)格，人工飼養(yǎng)較為困難，三齡幼蟲雖易成活，但由于歷期很長(zhǎng)，系統(tǒng)飼養(yǎng)也較困難。

通過大量飼養(yǎng)及野外調(diào)查，河北省大黑發(fā)育過程是:五、六月份成蟲交尾后于六、七月份產(chǎn)卵，卵歷期16.4 d，七月份大部進(jìn)入一齡，一齡歷期25.8 d，八月份進(jìn)入二齡，二齡歷期28.1 d，九月份進(jìn)入三齡，十一月中下旬以三齡及部分二齡在土壤30-40 cm 處越冬。第二年五、六月份化蛹，蛹?xì)v期19.5 d，以后羽化為成蟲(崔景岳和王寶升，1983)。

通過觀察玻璃板中大黑蠐螬的活動(dòng)情況，發(fā)現(xiàn):各齡期大黑蠐螬白天(土溫28±1℃)活動(dòng)力不強(qiáng)。幼蟲在土壤內(nèi)呈C 字形彎曲，彎曲時(shí)背面在外、腹面在內(nèi)。一般將側(cè)面或背面朝向有光處。活動(dòng)時(shí)頭部不停地有節(jié)奏地向上“掘”土，頭部和尾部來(lái)回翻轉(zhuǎn)，形成一個(gè)活動(dòng)的小空間。將蓋玻璃板的黑布拿走，有光和黑暗環(huán)境下比較，活動(dòng)沒有太大差異。

2.2 不同齡期大黑蠐螬在土壤中的分布結(jié)果

一周后一、二、三齡大黑蠐螬在土壤中的分布結(jié)果見圖1。由圖1 可知:不同位置蟲量存在顯著性差異。一齡大黑蠐螬在土壤中的蟲量依次為:幼苗根部＞最底部(距桌面0-2 cm)＞根部以下;二齡大黑蠐螬在土壤中的蟲量依次為:根部以下、幼苗根部＞最底部，根部以下和幼苗根部無(wú)顯著性差異;三齡大黑蠐螬在土壤中的蟲量依次為:幼苗根部＞最底部、根部以下，最底部和根部以下蟲量差異性不顯著。

2.3 不同齡期的大黑蠐螬取食趨性結(jié)果

表1 為一齡大黑蠐螬取食趨性雙因素方差分析表。從表中可以看出一齡大黑蠐螬在不同幼苗根部的蟲量存在顯著差異;不同時(shí)間在幼苗根部的蟲量也存在顯著差異，6 d 后幼苗根部蟲量顯著高于3 d 后幼苗根部蟲量。表2 為一齡大黑蠐螬在單株幼苗根部的蟲量。不同幼苗根部蟲量多重比較結(jié)果顯示:玉米、紅薯根部蟲量均顯著高于小麥和花生根部蟲量，其它幼苗根部的蟲量沒有顯著性差異。

圖1 不同位置各齡期大黑蠐螬的數(shù)量Fig 1 Quantity of evrey instar Holotrichia oblita larva in different places

表1 雙因素方差分析表Table 1 Two-factor variance analysis

表2 一齡大黑蠐螬在單株幼苗根部的蟲量Table 2 Quantity of 1st instar Holotrichia oblita larva per seedling root

表3 為二齡大黑蠐螬取食趨性雙因素方差分析表。從表中可以看出二齡大黑蠐螬在不同幼苗根部的蟲量存在顯著差異;不同時(shí)間在幼苗根部的蟲量差異性不顯著。表4 為二齡大黑蠐螬在單株幼苗根部的蟲量。不同幼苗根部蟲量多重比較結(jié)果顯示:玉米根部蟲量顯著高于大豆、棉花、紅薯、小麥根部蟲量，其它幼苗根部的蟲量沒有顯著性差異。

表5 為三齡大黑蠐螬取食趨性雙因素方差分析表。從表中可以看出三齡大黑蠐螬在不同幼苗根部的蟲量存在顯著差異;不同時(shí)間在幼苗根部的蟲量差異性不顯著。表6 為三齡大黑蠐螬在單株幼苗根部的蟲量。不同幼苗根部蟲量多重比較結(jié)果顯示:玉米根部蟲量顯著高于大豆、棉花、紅薯、小麥根部蟲量，花生根部蟲量顯著高于棉花、小麥根部蟲量，其它幼苗根部的蟲量沒有顯著性差異。

表3 雙因素方差分析表Table 3 Two-factor variance analysis

表4 二齡大黑蠐螬在單株幼苗根部的蟲量Table 4 Quantity of 2nd instar Holotrichia oblita larva per seedling root

3 結(jié)論與討論

由于蠐螬一生都在土壤中棲居生活，其在土壤中的生活習(xí)性和活動(dòng)規(guī)律很難被觀察到，研究起來(lái)較為困難。本文通過設(shè)計(jì)間距為1 cm 的透明玻璃板觀察大黑蠐螬在土壤中的縱向活動(dòng)規(guī)律，收到了很好的效果。研究發(fā)現(xiàn)各齡期大黑蠐螬在玻璃板中均易趨向于幼苗根部尋找食物。另外，采用拉丁方設(shè)計(jì)種植各種幼苗的試驗(yàn)，探究了大黑蠐螬在土壤中的橫向活動(dòng)規(guī)律，明確了不同齡期大黑蠐螬在不同時(shí)間對(duì)6種幼苗根部的取食趨性。雙因素方差分析結(jié)果表明:除二齡外，一、三齡大黑蠐螬3 d 后和6 d 后在幼苗根部的蟲量沒有顯著性差異;而各齡期大黑蠐螬在不同幼苗根部的蟲量均存在顯著性差異。多重比較結(jié)果顯示:一齡大黑蠐螬:玉米、紅薯根部蟲量均顯著高于小麥和花生根部蟲量，其它幼苗根部的蟲量沒有顯著性差異。二齡大黑蠐螬:玉米根部蟲量顯著高于大豆、棉花、紅薯和小麥根部蟲量，其它幼苗根部的蟲量沒有顯著性差異。三齡大黑蠐螬:玉米根部蟲量顯著高于大豆、棉花、紅薯、小麥根部蟲量，花生根部蟲量顯著高于棉花、小麥根部蟲量，其它幼苗根部的蟲量沒有顯著性差異。

表5 雙因素方差分析表Table 5 Two-factor variance analysis

表6 三齡大黑蠐螬在單株幼苗根部的蟲量Table 6 Quantity of 3nd instar Holotrichiaoblita larva per seedling root

蠐螬是雜食性害蟲，對(duì)作物種類選擇性不甚強(qiáng)，可危害多種大田作物和蔬菜、果樹、林木的幼苗(代伐，2003)。由各齡期大黑蠐螬活動(dòng)規(guī)律和取食趨性的試驗(yàn)中可以看出，以上觀點(diǎn)和本文的結(jié)果比較一致，大黑蠐螬對(duì)作物種類選擇性不強(qiáng)，對(duì)6種作物幼苗都有一定的取食趨性，但對(duì)玉米幼苗的趨性相對(duì)較強(qiáng)。針對(duì)昆蟲對(duì)寄主植物的選擇機(jī)制已有大量假設(shè)和研究，寄主植物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、選擇壓力、天敵因素、植物氣味等均可能成為植食性昆蟲對(duì)寄主植物選擇性的影響因素(Berdegu et al.，1998)。大黑蠐螬對(duì)玉米根較強(qiáng)的趨向性可能是由于幼苗根部或分泌物的氣味和溶液對(duì)蠐螬的吸引，且玉米根鮮嫩多汁，蠐螬喜食，不易向其它作物轉(zhuǎn)移，具體的機(jī)理有待進(jìn)一步研究。

除營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、植物氣味等因素外，幼蟲的活動(dòng)能力對(duì)其取食選擇性也可能有較大影響(張娜等，2009)。Showler 發(fā)現(xiàn)，甜菜夜蛾一齡幼蟲對(duì)綠穗莧和棉花的趨性沒有差異，幼蟲就近取食某種寄主并一直附在其上;活動(dòng)能力強(qiáng)的三齡幼蟲則對(duì)綠穗莧具有明顯的取食趨性(Showler，2001)。張娜等研究發(fā)現(xiàn)，甜菜夜蛾高齡幼蟲對(duì)寄主植物的偏好性不如低齡幼蟲那樣明顯，對(duì)辣椒也產(chǎn)生較強(qiáng)的選擇性。這可能是由于高齡幼蟲的活動(dòng)能力強(qiáng)，取食和消化能力強(qiáng)，對(duì)寄主植物營(yíng)養(yǎng)和理化性質(zhì)要求低等因素的綜合體現(xiàn)(張娜等，2009)。本文分別研究了各齡大黑蠐螬幼蟲對(duì)農(nóng)作物幼苗的取食趨性，但低齡幼蟲和高齡幼蟲取食選擇性的差異和原因還有待進(jìn)一步設(shè)計(jì)試驗(yàn)來(lái)明確。

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