黑點(diǎn)切葉野螟發(fā)育起點(diǎn)溫度·有效積溫和過冷卻點(diǎn)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(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/農(nóng)作物重大病蟲草害防控湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(diǎn)切葉野螟發(fā)育起點(diǎn)溫度·有效積溫和過冷卻點(diǎn)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(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/農(nóng)作物重大病蟲草害防控湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)。[結(jié)果]卵、1～5齡幼蟲、蛹及卵到成蟲的發(fā)育起點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(yàn)結(jié)果為進(jìn)一步利用黑點(diǎn)切葉野螟防治空心蓮子草提供了理論依據(jù)。

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

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(diǎn)[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(duì)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(duì)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(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)黑點(diǎn)切葉野螟[Herpetogrammabasalis(Walker)]對(duì)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(diǎn)切葉螟研究成為以蟲治草的主要天敵生物，那么對(duì)防治陸生型的空心蓮子草是個(gè)有效手段。目前，國內(nèi)對(duì)黑點(diǎn)切葉野螟的生物學(xué)特性研究尚少，為此，筆者對(duì)該蟲的發(fā)育起點(diǎn)溫度、有效積溫和過冷卻點(diǎn)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(duì)象為黑點(diǎn)切葉野螟。

1.2 方法

1.2.1 飼養(yǎng)方法。從田間采回黑點(diǎn)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(duì)濕度控制在75%。

1.2.2 試驗(yàn)方法。測試溫度分別為17、22、27和32 ℃(溫度波動(dòng)為±1 ℃)，相對(duì)濕度控制在75%。每個(gè)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(jì)算方法。根據(jù)時(shí)間和溫度在發(fā)育速率上的直線關(guān)系，在5個(gè)恒溫測試的處理中，取各處理的觀測值。每個(gè)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(diǎn)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(jì)算公式為:

GN=∑(T-C)/K

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

1.2.4 過冷卻點(diǎn)測試方法。過冷卻點(diǎn)及冰點(diǎn)測定用實(shí)驗(yàn)室專門訂購的過冷卻測定儀，用之前先用冰水混合物對(duì)過冷卻點(diǎn)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(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)中相應(yīng)的軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)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(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)育起點(diǎn)溫度與有效積溫

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

表1 黑點(diǎn)切葉野螟發(fā)育起點(diǎn)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(jì)算得出武漢全年大于發(fā)育起點(diǎn)溫度的有效積溫為2 658.58 d·℃，根據(jù)年發(fā)生世代數(shù)計(jì)算公式求得在自然條件下黑點(diǎn)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(diǎn)和體液結(jié)冰點(diǎn)測定結(jié)果

由表2可知，該蟲1～5齡幼蟲和蛹的過冷卻點(diǎn)分別為-15.57、-15.74、-12.72、-7.68、-6.75和-14.67 ℃；體液結(jié)冰點(diǎn)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(diǎn)和體液結(jié)冰點(diǎn)較低，而4齡和5齡幼蟲的過冷卻點(diǎn)和體液結(jié)冰點(diǎn)較高。

3 結(jié)論與討論

該研究在實(shí)驗(yàn)室恒定的條件下探討了黑點(diǎn)切葉野螟的各蟲態(tài)發(fā)育起點(diǎn)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(shí)測定了該蟲除卵期外其他各蟲態(tài)的過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)，為進(jìn)一步研究該蟲的分布區(qū)以及田間動(dòng)態(tài)的調(diào)查提供了理論依據(jù)。

目前，國內(nèi)對(duì)于黑點(diǎn)切葉螟的基礎(chǔ)生物學(xué)研究還很少，如果想利用黑點(diǎn)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(diǎn)溫度、有效積溫和過冷卻點(diǎn)，從而有利于掌握該蟲在武漢地區(qū)的時(shí)間分布，為進(jìn)一步研究該蟲的利用價(jià)值進(jìn)行詳細(xì)評(píng)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(diǎn)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(duì)逆境的適應(yīng)性響應(yīng)規(guī)律，尤其是對(duì)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(duì)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(duì)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(diǎn)[3]。筆者在武漢地區(qū)發(fā)現(xiàn)的黑點(diǎn)切葉野螟只對(duì)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(jià)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.

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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(xiàng)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(tái)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