赤斑白條天牛卵發(fā)育歷期和有效積溫研究

張永科，朱國淵，龍繼明，趙春攀，段波，張祖兵

(云南省熱帶作物科學研究所，云南 景洪 666100)

赤斑白條天牛Batocerarufomaculata(Degeer,1775)[1]，隸屬鞘翅目Coleoptera天牛科Cerambycidae溝脛天牛亞科Lamiinae。該蟲主要分布于中國(云南、海南和西藏)[2-4]、加蓬、所羅門群島、印度、土耳其、巴基斯坦、美國、英國、巴巴多斯、斯里蘭卡、緬甸等國家[3-5]，可危害波羅蜜Artocarpusheterophy-llus等50多種植物[6-8]。2013年發(fā)現(xiàn)該蟲危害辣木Moringaoleifera以來[4]，已成為云南省辣木種植區(qū)重要的蛀干害蟲。該蟲以成蟲和幼蟲危害辣木，成蟲啃食樹皮、嫩枝，造成枯枝斷梢；幼蟲鉆蛀樹干，形成深且大的蟲道，破壞輸導組織，造成整株枯死。

溫度是氣象因子中對昆蟲生長發(fā)育速率影響最為顯著的因素[9]，在一定溫度范圍內(nèi)，昆蟲的發(fā)育速率隨溫度的升高而加快，發(fā)育歷期也會隨之縮短[10]。昆蟲的發(fā)育起點溫度和有效積溫是基礎(chǔ)的生物學特征值，也是監(jiān)測其發(fā)育動態(tài)并進行預測預報的重要推算依據(jù)[11]。赤斑白條天牛為鉆蛀性害蟲，隱蔽性強，發(fā)現(xiàn)危害時往往因錯失最佳防治時機而造成重大損失。目前，關(guān)于赤斑白條天牛卵發(fā)育起點溫度和有效積溫的研究尚未見報道。筆者在室內(nèi)研究溫度對卵發(fā)育的影響，并采用“最小二乘法”計算出其發(fā)育起點溫度和有效積溫，構(gòu)建預測模型，可為該天牛的預測預報提供基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1供試蟲源 赤斑白條天牛采自云南省西雙版納州景洪市云南省熱帶作物科學研究所中國—古巴辣木科技合作中心試驗示范基地(22°00′44.87″N，100°46′13.23″E；海拔580 m)。將剛出蟄未交尾的雌雄成蟲兩兩配對，放入60 cm×30 cm×30 cm的養(yǎng)蟲籠中，再放入新鮮的辣木嫩枝補充營養(yǎng)，待成蟲交配完成，在籠內(nèi)再放入一段直徑為5～8 cm、長40～50 cm的新鮮辣木木段，以供產(chǎn)卵。定期更換養(yǎng)蟲籠中的辣木木段。雌蟲產(chǎn)卵后，記錄產(chǎn)卵時間，備用。

1.2試驗方法 采用恒溫觀察法，共設(shè)置18,21,24,27,30 ℃ 5個溫度梯度，在智能人工氣候箱(上海博訊BIC-300)中飼養(yǎng)，相對濕度為(65±5)%，光周期L∶D=12∶12，光照強度E≥3 000 lx。每天定時查看卵的孵化情況，并及時取出當天孵化的幼蟲，然后統(tǒng)計卵發(fā)育歷期。每個處理設(shè)3個重復，每重復觀察15頭卵。

1.3數(shù)據(jù)處理 用Microsoft Excel和DPS 9.01進行統(tǒng)計分析。

1.4統(tǒng)計分析 將不同溫度下卵的發(fā)育歷期(N)換算成發(fā)育速率(V=1/N)，采用有效積溫法則和最小二乘法，計算出赤斑白條天牛卵的發(fā)育起點溫度(C)、有效積溫(K)、發(fā)育起點溫度標準誤差(SC)和有效積溫標準誤差(SK)，從而列出卵的發(fā)育數(shù)學模型和預測式[12]。計算公式為：

T=C+KV

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

式中，C為發(fā)育起點溫度，K為有效積溫，T為試驗實際溫度，T′為理論溫度，N為發(fā)育歷期，V是發(fā)育速率即發(fā)育歷期的倒數(shù)，SC為發(fā)育起點溫度C的標準誤差，SK為有效積溫K的標準誤差，n為試驗溫度組數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1不同溫度下卵的發(fā)育歷期 在18～30 ℃恒溫條件下，赤斑白條天牛卵的發(fā)育歷期與溫度呈負相關(guān)，即隨著溫度的升高，卵的發(fā)育歷期逐漸縮短，18 ℃時卵的發(fā)育歷期最長，為(19.58±0.52)d，30 ℃時卵的發(fā)育歷期最短，為(5.67±0.31)d(表1)。5種溫度下卵都能孵化，但發(fā)育歷期差異顯著(F4,10=121.24，P=0.000 1)。18 ℃時卵的發(fā)育歷期顯著長于21,24,27,30 ℃，而27 ℃和30 ℃下卵的發(fā)育歷期差異不顯著，說明在27 ℃以上時，隨溫度升高，赤斑白條天牛卵發(fā)育歷期的變化不明顯。

表1 赤斑白條天牛卵的發(fā)育歷期Tab.1 The development duration of B. rufomaculata eggs

注：采用Duncan′s多重比較檢驗，表中數(shù)據(jù)為平均值±標準誤。不同小寫字母表示組間差異顯著(P<0.05)。
Note:Using Duncan′s multiple comparison test,the data in the table are means±SE.Different lowercase letters mean significant difference between groups (P<0.05).

2.2卵的發(fā)育起點溫度、有效積溫及預測式 赤斑白條天牛卵的發(fā)育起點溫度為(13.46±0.80)℃，有效積溫為(95.41±3.89)日·度。赤斑白條天牛卵的發(fā)育速率與溫度呈正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)r=0.997 5)，由回歸方程T=13.46+95.41V可得出發(fā)育速率為V=(T-13.46)/95.41。將有效積溫K、發(fā)育起點溫度C代入公式(7)，得出卵發(fā)育歷期預測式為N=(95.41±3.89)/[T-(13.46±0.80)]。

3 結(jié)論與討論

在室內(nèi)恒溫條件下測定赤斑白條天牛卵的發(fā)育歷期，并采用有效積溫法則和最小二乘法對卵的發(fā)育起點溫度和有效積溫進行統(tǒng)計分析，從而得出卵的發(fā)育歷期預測模型。赤斑白條天牛卵的發(fā)育歷期與溫度呈負相關(guān)，即隨著溫度的升高，卵的發(fā)育歷期逐漸縮短；而卵的發(fā)育速率與溫度呈正相關(guān)。該天牛卵的發(fā)育起點溫度為(13.46±0.80)℃，有效積溫為(95.41±3.89)日·度。

30 ℃下卵的孵化率達81.08 %，發(fā)育歷期最短，證明該天牛耐高溫。這可能是由于該天牛主要在海南、云南(西雙版納、瑞麗和玉溪元江)等熱帶、亞熱帶地區(qū)發(fā)生危害，從而適應高溫的緣故。

溫度是氣象因子中對昆蟲生長發(fā)育速率影響最為顯著的因素[9]，當測得害蟲各個蟲態(tài)的發(fā)育起點溫度和有效積溫時，便可根據(jù)當?shù)氐臍庀筚Y料測報害蟲的發(fā)生期，并對害蟲一年的發(fā)生世代進行預測，從而提前防治減少害蟲危害造成的損失[13]。赤斑白條天牛卵的空間分布為聚集分布，主要聚集分布在辣木樹干距離地面1.0～1.5 m的高度[14]；最佳防治時機為1～2齡幼蟲期，該時期幼蟲剛蛀入皮層，未達木質(zhì)部，較易防治[4]。因此，可根據(jù)當?shù)貧庀笈_站預報的月平均氣溫，在產(chǎn)卵盛期，用預測式計算出幼蟲孵化盛期，進行人工和化學防治。

張孝羲認為在自然變溫條件下飼養(yǎng)的昆蟲發(fā)育歷期與野外實際情況最為符合，所測得發(fā)育起點溫度和有效積溫準確性高[15]；呂環(huán)照 等認為室內(nèi)恒溫與自然變溫條件兩種方法測得昆蟲的發(fā)育起點溫度和有效積溫差異不大[16]。本研究結(jié)果是在室內(nèi)恒溫條件下測得的，與野外條件下的情況可能存在一定的差異，但室內(nèi)恒溫下測定的結(jié)果仍然具有重要參考價值[17-20]，在室內(nèi)模擬自然條件和恒溫條件，對云杉小黑天牛Monochamussutor、綠翅絹野螟Diaphaniaangustalis、勞氏粘蟲Leucanialoreyi等害蟲研究所得預測結(jié)果與實際發(fā)生情況、田間調(diào)查情況基本相符[17-19]。影響昆蟲生長發(fā)育的環(huán)境因素很多，當溫度達到了發(fā)育起點溫度并不意味著達到了生長發(fā)育的起點[11]。因此，在對赤斑白條天牛進行預測預報時，還需考慮光照、降水、濕度和營養(yǎng)等因素。