欒多態(tài)毛蚜的發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫

任 靜, 李定旭, 徐艷彩, 杜 迪, 許 蒙

(河南科技大學(xué)林學(xué)院,洛陽(yáng) 471003)

欒多態(tài)毛蚜的發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫

任 靜, 李定旭*, 徐艷彩, 杜 迪, 許 蒙

(河南科技大學(xué)林學(xué)院,洛陽(yáng) 471003)

本文測(cè)定了12、15、18、23、26、29℃、RH 60%±7%和光周期L∥D=15 h∥9 h下,欒多態(tài)毛蚜各發(fā)育階段的歷期,計(jì)算了欒多態(tài)毛蚜卵、若蚜和全世代的發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫。結(jié)果表明,在29℃下,卵不能孵化;該蚜各階段的發(fā)育歷期隨著溫度的升高而縮短;卵、若蚜、全世代的發(fā)育起點(diǎn)溫度分別為3.07、5.40、3.89℃,有效積溫分別為125.02、140.08、274.51日·度。

復(fù)羽葉欒樹(shù); 欒多態(tài)毛蚜; 發(fā)育歷期; 發(fā)育起點(diǎn)溫度; 有效積溫

復(fù)羽葉欒樹(shù)(Koelreuteria bipinnata Franch.)以其樹(shù)形優(yōu)美、生長(zhǎng)茂盛、色澤多變而著稱,該樹(shù)種春季葉片幼嫩紅潤(rùn),夏季黃花飄香,秋季果實(shí)紫紅盈樹(shù);此外還具有強(qiáng)抗粉塵、二氧化硫和臭氧的特性[1],因而被認(rèn)為是一種理想的觀葉、賞花、觀果的綠化樹(shù)木,近年來(lái)在很多城市被大量用作行道樹(shù)和園景樹(shù)。

欒多態(tài)毛蚜[Periphyllus koelreuteriae(Takahashi)]是為害欒樹(shù)的主要害蟲(chóng)之一[2]。該蟲(chóng)主要以成、若蚜群集吸食欒樹(shù)的嫩芽、嫩葉、嫩梢等幼嫩部位,造成葉片生長(zhǎng)不良或卷縮;嚴(yán)重為害時(shí)嫩枝因布滿蟲(chóng)體而生長(zhǎng)停滯,甚至枯死。同時(shí),該蚜分泌的蜜露常使樹(shù)冠下路面黏濘,污及行人,且極易誘發(fā)葉片和下層灌木產(chǎn)生煤污病,進(jìn)而影響其觀賞價(jià)值。因此對(duì)欒多態(tài)毛蚜的研究陸續(xù)受到人們的關(guān)注,有關(guān)其生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、發(fā)生規(guī)律和防治技術(shù)等都已開(kāi)展了一些研究,如顧萍等[3]曾報(bào)道上海地區(qū)欒多態(tài)毛蚜的消長(zhǎng)情況,王念慈等[4-5]曾報(bào)道欒多態(tài)毛蚜的生活周期、形態(tài)特點(diǎn)及發(fā)生規(guī)律,王秀建等[6]研究了不同藥劑對(duì)欒多態(tài)毛蚜的防效;但有關(guān)其發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。為此,我們分別于2013和2014年的2-5月,在室內(nèi)測(cè)定了欒多態(tài)毛蚜各發(fā)育階段的歷期,計(jì)算其發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫,旨在為該蚜的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和防治提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試蟲(chóng)源

2012及2013年12月,在河南省洛陽(yáng)市高新區(qū)瀛洲路的行道樹(shù)復(fù)羽葉欒樹(shù)(K.bipinnata)上采集越冬卵,將欒多態(tài)毛蚜越冬卵連同樹(shù)皮一起取下,帶回室內(nèi)儲(chǔ)藏于0℃冰箱,次年2月下旬取出卵塊作為供試蟲(chóng)源。供試蟲(chóng)源的卵根據(jù)王念慈[5]報(bào)道的欒多態(tài)毛蚜卵的形態(tài)特征進(jìn)行鑒別。

1.2 欒多態(tài)毛蚜卵的孵化

試驗(yàn)在直徑90 mm的培養(yǎng)皿中進(jìn)行,先在培養(yǎng)皿底部放入浸濕的濾紙,再將小塊帶有越冬卵的欒樹(shù)皮放入培養(yǎng)皿中,以濕潤(rùn)棉球保持濕度。然后將培養(yǎng)皿置于人工氣候箱(PQX-450B-30H,寧波萊?？萍加邢薰?內(nèi),溫度設(shè)為12、15、18、23、26、29℃(溫度控制精度為±1℃)、RH=60%±7%、光周期L∥D= 15 h∥9 h。每日早晚兩次定時(shí)統(tǒng)計(jì)卵孵化的數(shù)量。

1.3 不同溫度對(duì)欒多態(tài)毛蚜生長(zhǎng)發(fā)育的影響

試驗(yàn)采用水培枝條飼養(yǎng)蚜蟲(chóng),各個(gè)溫度下的試驗(yàn)同期進(jìn)行。從復(fù)羽葉欒樹(shù)上剪取1～2年生枝條,截成20 cm左右的小段,插入盛有清水的指形管(20 mm×120 mm),再將指形管豎立于試管架內(nèi),放入氣候箱內(nèi)培養(yǎng),待枝條萌發(fā)出嫩芽時(shí)用于飼養(yǎng)蚜蟲(chóng)。為方便觀察,每個(gè)枝條只保留最上端的嫩芽,并在該嫩芽下方約2 cm處用醫(yī)用凡士林繞枝條涂抹一周以防止蚜蟲(chóng)擴(kuò)散逃逸。

試驗(yàn)條件設(shè)置如前所述。用細(xì)毛筆將初孵若蚜小心地轉(zhuǎn)移至嫩芽上,每個(gè)嫩芽上接入1頭若蚜,每個(gè)處理共接若蚜80～100頭。每天9：00和21：00各觀察一次,統(tǒng)計(jì)若蚜數(shù)量和脫皮數(shù),記載各齡若蚜發(fā)育歷期。成蚜羽化后,觀察成蚜首次產(chǎn)仔時(shí)間,記載生殖前期(即成蚜羽化至開(kāi)始產(chǎn)仔的時(shí)間);待成蚜開(kāi)始產(chǎn)仔后每天觀察一次,記載產(chǎn)仔數(shù),直至成蟲(chóng)全部死亡。試驗(yàn)期間,各處理的欒樹(shù)枝條不定期更換,以保證充足的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

本文應(yīng)用李典謨等[7]提出的直接最優(yōu)化方法計(jì)算發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫。先建立以計(jì)算出的理論有效積溫與試驗(yàn)測(cè)得的有效積溫的誤差極小為目標(biāo)的目標(biāo)函數(shù),再用極值理論直接求得發(fā)育起點(diǎn)溫度。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel進(jìn)行處理后,用SAS軟件進(jìn)行單因素方差分析,Fersher’s LSD進(jìn)行顯著性測(cè)驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溫度下欒多態(tài)毛蚜各發(fā)育階段的歷期

欒多態(tài)毛蚜各發(fā)育階段在不同溫度下的歷期見(jiàn)表1,因卵在29℃下沒(méi)有孵化,故表中未顯示該溫度。結(jié)果表明,欒多態(tài)毛蚜各發(fā)育階段的歷期受溫度影響顯著,卵、1齡若蟲(chóng)、2齡若蟲(chóng)和全若蟲(chóng)期的發(fā)育歷期在12、15、18、23℃溫度下差異顯著(P＜0.05),而23和26℃處理的卵、1齡若蟲(chóng)和全若蟲(chóng)期的發(fā)育歷期差異不顯著(P＞0.05);18和26℃處理下的2齡若蟲(chóng)的發(fā)育歷期無(wú)顯著差異(P＞0.05);對(duì)3齡和4齡若蟲(chóng)而言,12和15℃時(shí)的發(fā)育歷期差異顯著(P＜0.05),而18、23和26℃處理的發(fā)育歷期無(wú)顯著差異(P＞0.05)。

在12～26℃范圍內(nèi),隨著溫度升高,欒多態(tài)毛蚜卵、若蚜的發(fā)育歷期逐漸縮短,至23℃時(shí),卵及各齡若蚜的歷期均達(dá)到最小值,但在26℃時(shí)發(fā)育歷期反有所延長(zhǎng);如卵的發(fā)育歷期由12℃的13.97 d縮短到23℃的5.86 d,而26℃時(shí)則達(dá)6.09 d;若蚜的發(fā)育歷期由12℃的21.94 d縮短到23℃的7.34 d,而26℃時(shí)則達(dá)8.78 d;說(shuō)明26℃對(duì)該蚜蟲(chóng)的生長(zhǎng)發(fā)育已有一定的抑制作用。

表1 不同溫度下欒多態(tài)毛蚜各發(fā)育階段的歷期1)Table 1 Duration of various developmental stages of Periphyllus koelreuteriae at different temperatures

2.2 欒多態(tài)毛蚜的發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫

有效積溫法則認(rèn)為,在一定的溫度范圍內(nèi),昆蟲(chóng)的發(fā)育速率與溫度呈正相關(guān)。將表1中的發(fā)育歷期轉(zhuǎn)換為發(fā)育速率,即v=1/d,即可計(jì)算出各溫度下欒多態(tài)毛蚜各蟲(chóng)態(tài)發(fā)育速率與溫度的相關(guān)性(表2)。由表2可知,在12～26℃范圍內(nèi),欒多態(tài)毛蚜各蟲(chóng)態(tài)的發(fā)育速率與溫度之間具較好的相關(guān)性,但不同發(fā)育階段的發(fā)育速率與溫度的線性模型的決定系數(shù)差異明顯;從P值看,除了4齡若蚜不顯著外,其他齡期均達(dá)到了顯著水平,說(shuō)明4齡若蚜的發(fā)育速率與溫度的線性關(guān)系難以成立,如直接采用傳統(tǒng)的直線回歸法求算發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫可能會(huì)造成較大的誤差,故本文采用直接最優(yōu)化法進(jìn)行求算。

由不同溫度下欒多態(tài)毛蚜各發(fā)育階段的歷期,計(jì)算出欒多態(tài)毛蚜的發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫(表2)。結(jié)果表明,卵期的發(fā)育起點(diǎn)溫度最低,為3.07℃,卵孵化所需有效積溫為125.02日·度;而1～4齡若蚜的發(fā)育起點(diǎn)溫度分別為4.40℃、5.17℃、4.15℃和4.69℃,完成發(fā)育所需的有效積溫分別為55.43、32.84、34.85和30.76日·度,全若蚜期的發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫分別為5.40℃和140.18日·度,全世代的發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫分別為3.89℃和274.51日·度。

表2 欒多態(tài)毛蚜各發(fā)育階段的發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫Table 2 Developmental threshold temperature and effective accumulated temperature of each stages of Periphyllus koelreuteriae

3 結(jié)論與討論

本研究證明,欒多態(tài)毛蚜卵、若蚜、全世代的發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫分別是3.07℃和125.02日·度、5.40℃和140.08日·度、3.89℃和274.51日·度。這些基本的生物學(xué)參數(shù)將有助于預(yù)測(cè)昆蟲(chóng)在某地發(fā)生代數(shù)、推斷特定蟲(chóng)態(tài)的發(fā)育歷期等。

王念慈等曾報(bào)道,在自然條件下欒多態(tài)毛蚜卵孵化時(shí)的旬平均溫度為6.5℃[5],據(jù)此推斷,卵的發(fā)育起點(diǎn)溫度應(yīng)低于6.5℃,而本文報(bào)道的結(jié)果為3.07℃。有關(guān)欒多態(tài)毛蚜的發(fā)育歷期,國(guó)內(nèi)曾有過(guò)一些報(bào)道,如王念慈等曾報(bào)道,在室內(nèi)變溫條件下,該蚜第1代若蚜的發(fā)育歷期為22～29 d,第2代的發(fā)育歷期為12～19 d[4];本文結(jié)果中,全若蚜的發(fā)育歷期在12℃下為(21.94±2.34)d,在15℃下為(13.08±1.25)d,分別與王念慈等報(bào)道的第1、2代的結(jié)果接近。

欒多態(tài)毛蚜在河南洛陽(yáng)的發(fā)生與王念慈等的結(jié)果[5]基本相似,越冬卵于早春孵化,3-5月間持續(xù)為害欒樹(shù),4月下旬田間開(kāi)始出現(xiàn)滯育若蚜,5月中旬后則以滯育的若蚜越夏[3]。根據(jù)河南省洛陽(yáng)市的歷史氣象統(tǒng)計(jì)資料,當(dāng)?shù)匮骄鶜鉁卦诿磕甑?月上旬可穩(wěn)定在4℃以上,3月、4月和5月中旬,4℃以上的有效積溫分別為138.0、323.8、319.0日·度;結(jié)合本研究的結(jié)果就可以推算出,每年春季欒多態(tài)毛蚜在河南洛陽(yáng)可完成3.24個(gè)世代,而事實(shí)上每年春季至5月下旬該蚜可完成3代。此外,根據(jù)越冬卵的發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫,還可預(yù)測(cè)越冬卵在早春的孵化時(shí)間,當(dāng)?shù)孛磕?月中旬末氣溫可達(dá)3℃,由此至3月中旬初期,3℃以上的有效積溫達(dá)到125日·度,與實(shí)際調(diào)查的3月中旬初為越冬卵孵化盛期相符。

[1] 馬英剛.欒樹(shù)作綠化觀賞樹(shù)木栽培的護(hù)養(yǎng)技術(shù)[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2012(5)：675-676.

[2] 張廣學(xué),鐘鐵森.中國(guó)經(jīng)濟(jì)昆蟲(chóng)志(第二十五冊(cè))同翅目蚜蟲(chóng)類(lèi)(一)[M].北京：科學(xué)出版社,1983.

[3] 顧萍,周玲琴,徐忠.上海地區(qū)欒多態(tài)毛蚜生物學(xué)特性觀察及防治初探[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)科學(xué)版),2004,22 (4)：389-392.

[4] 王念慈,李照會(huì),劉桂林,等.欒多態(tài)毛蚜生物學(xué)特性及防治的研究[J].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1990,21(1)：47-50.

[5] 王念慈,李照會(huì),劉桂林,等.欒多態(tài)毛蚜形態(tài)特點(diǎn)和自然蚜量變動(dòng)規(guī)律的研究[J].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1991,22(1)：79-85.

[6] 王秀建,王劉豪,余昊,等.4種藥劑對(duì)欒多態(tài)毛蚜的防效[J].河南科技學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2012,40(4)：27-29.

[7] 李典謨,王莽莽.快速估計(jì)發(fā)育起點(diǎn)及有效積溫法的研究[J].昆蟲(chóng)知識(shí),1986,23(4)：184-187.

(責(zé)任編輯：楊明麗)

實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù)

Experimental Method & Technology

Developmental threshold temperature and effective accumulated temperature of Periphyllus koelreuteriae

Ren Jing, Li Dingxu, Xu Yancai, Du Di, Xu Meng

(College of Forestry,Henan University of Science and Technology,Luoyang 471003,China)

Periphyllus koelreuteriae(Takahashi)is one of the most damaging pests of Koelreuteria bipinnata Franch.in China.In this study,the developmental duration,developmental threshold temperature and accumulated effective temperature of each stages of the pest were determined in the laboratory under the conditions of 12, 15,18,23,26,29℃,RH 60%±7%and a photoperiod of 15 h∶9 h(light∶dark).The results indicated that the egg was unhatchable under the temperature of 29℃and the developmental duration of different life stages of the pest decreased as the temperature rose.The developmental threshold temperature of egg,total nymph stage,and the whole generation are estimated to be 3.07,5.40 and 3.89℃,respectively,and their effective accumulated temperatures are 125.02,140.08 and 274.51 degree-days,respectively.

Koelreuteria bipinnata; Periphyllus koelreuteriae; developmental duration; developmental threshold temperature; effective accumulated temperature

S 433

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2015.06.026

2014-10-13

2014-11-12

洛陽(yáng)市園林局科研業(yè)務(wù)項(xiàng)目(20130306);河南科技大學(xué)SRTP項(xiàng)目(2014275)

*通信作者 E-mail：ldigxu@163.com