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摘要 [目的]探讨温度对黑点切叶野螟发育和取食量的影响,为利用黑点切叶野螟防治空心莲子草提供基础数据。[方法]以空心莲子草为食料,系统研究了不同温度对黑点切叶野螟幼虫发育历期、取食量和日平均取适量的影响。[结果]在试验温度范围内,随温度的升高,黑点切叶野螟幼虫的发育历期缩短,取食量增加,日平均食叶量增加。在17、22、27、32 ℃恒温下幼虫的历期分别为(53.84±2.70)、(22.02±0.74)、(14.48±0.08)、(10.97±0.57) d,取食量分别为(51.85±11.18)、(229.07±53.41)、(323.71±111.37)、(174.76±35.76) mg,日平均取食量分别为(0.96±0.21)、(10.40±2.42)、(22.36±7.69)、(15.93±3.26) mg/d。当温度达到37 ℃后,黑点切叶野螟无法完成生活史。[结论]综合研究结果来看,黑点切叶野螟的最适发育温度为27 ℃。
關键词 黑点切叶野螟;温度;发育历期;食叶量
中图分类号 S45 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2017)34-0160-02
Abstract [Objective] The aim was to explore effects of temperature on development and leaf consumption of Herpetogramma basalis (Walker) to provide reference for controlling Alternanlhera philoxeroiders (Mart.) by using Herpetogramma basalis (Walker). [Method] Development duration, leaf consumption and daily leaf consumption of Herpetogramma basalis (Walker) under various temperatures on a Alternanlhera philoxeroiders (Mart.) diet were studied. [Result] Results showed that within the experimental temperatures (except 37 ℃), the development duration decreased, leaf consumption and daily leaf consumption were increased with the increase of temperature. At the constant temperature of 17 ℃,22 ℃,27 ℃,32 ℃, respectively, the development duration of larvae were (53.84±2.70) d, (22.02±0.74) d, (14.48±0.08) d and (10.97±0.57) d, respectively;the leaf consumption were (51.85±11.18) mg,(229.07±53.41) mg,(323.71±111.37) mg and (174.76±35.76) mg, respectively;the daily leaf consumption were (0.96±0.21) mg, (10.40±2.42) mg, (22.36±7.69) mg and (15.93±3.26) mg, respectively. If the experimental temperature was more than 37 ℃, Herpetogramma basalis (Walker) could not finish life history. [Conclusion] The most suitable growth temperature for Herpetogramma basalis (Walker) is 27 ℃.
Key words Herpetogramma basalis (Walker);Temperature;Development duration;Leaf consumption
空心莲子草[Alternanlhera philoxeroiders(Mart.)Grisb]又名水花生、喜旱莲子草、革命草、空心苋、螃蜞菊、猪笼草,是苋科(Amaranthaecae)莲子草属(Alternanthera)多年生宿根草本植物,具有不定根系,茎节能生根,有分枝,可在旱地(陆生型)和水域中(水生型)生长,具有繁殖迅速、适应性强等特点[1]。
空心莲子草起源于南美洲,现分布于南美洲、北美洲、亚洲东南部、欧洲南部和非洲东西部的部分国家和地区[2],为一种全球性的严重恶性杂草。其于1930年传入我国,现在全国范围内广泛分布,是我国公布的首批重要入侵物种之一[3]。
空心莲子草危害极大,主要表现在其能阻塞水上交通,降低作物产量,影响农田排灌,危害人畜健康,危及生物多样性,破坏生态环境,入侵公园、林地、草坪、河塘、河流、湖泊等风景名胜,影响旅游业[4]。
目前,防除空心莲子草主要方法有农药防除、人工拔除和生物防治。农药防除易造成杀伤天敌、药物残留、杂草抗药性、污染环境等危害,而人工拔除则费时费力,成本过高。综合实际情况来看,利用天敌生物防治空心莲子草有着极为广阔的发展前景[2]。利用从原产地引入食性较专一的天敌来控制外来杂草是杂草生物防治的传统方式,也是目前行之有效的主要手段之一,具有保护环境的效果。研究表明,中国农业科学院于1986年从美国引入的莲草直胸跳甲(Agasicles hygophila)对空心莲子草有很好的控制作用[5-6],但是莲草直胸跳甲对空心莲子草的水生型和湿生型的防治效果好,对陆生型效果不佳。而在许多国家陆生型空心莲子草的危害比水生型严重,因此迫切需要寻求一种陆生型的生防作用物。长期的生产实践中,笔者发现在湖北武汉的空心莲子草上生活着一种食叶类昆虫,经鉴定为鳞翅目螟蛾科的黑点切叶野螟[Herpetogramma basalis(Walker)]。该虫对陆生空心莲子草有较好的控制作用,但国内对黑点切叶野螟的研究尚少,为此,笔者研究了温度对其生长发育和取食的影响,以期为下一步开展利用黑点切叶野螟防治空心莲子草提供基础数据。 1 材料与方法
1.1 供试昆虫
于2006年9月从武汉的空心莲子草地中采集黑点切叶野螟高龄幼虫,带回室内用空心莲子草叶片饲养。
将幼虫放入罐头瓶中,用新鲜空心莲子草叶饲养。羽化后,将成虫移入产卵笼内,产卵笼内备有清洁的盆栽空心莲子草,以收集经交配后所产的受精卵粒。
卵孵化后,挑取初孵幼虫单头饲养在备有空心莲子草叶的罐头瓶中,然后放入人工气候箱内恒温培养,14 h光照,相对湿度控制在75%。
1.2 方法
1.2.1 温度对发育历期的影响。
设置5个温度,分别为(17±1)、(22±1)、(27±1)、(32±1)和(37±1)℃,相对湿度为70%±5%,光暗周期为13 h∶11 h。每个处理卵数不少于60粒,重复3次。用新鲜空心莲子草叶饲喂幼虫,每日观察3次(06:30、14:30、22:30),记载卵孵化为幼虫、幼虫蜕皮、化蛹和蛹羽化为成虫时间以及成虫寿命,直至成虫全部死亡为止[7]。根据观察记录结果,计算各发育阶段发育历期和发育速率。
1.2.2 温度对取食量的影响。
每处理接初孵幼虫,单虫置于白色半透明塑料杯中(d=4 cm),用直径一定的打孔器将空心莲子草叶片打成圆片饲喂,每隔24 h换叶并称量测定取食后叶重量,至预蛹时止。记载中途死亡幼虫,并从群体饲养处理中取同龄幼虫补充。每处理设2个无虫对照,以校正该温湿度组合下叶子圆片因失水而引起的重量损失[8]。
1.3 数据统计
数据采用SPSS 19.0进行统计分析。对不同温度下黑点切叶野螟发育历期采用单因素方差分析,方差分析前进行方差齐性检验。多重比较采用LSD法,α=0.05。为分析温度对不同虫态黑点切叶野螟发育的影响,采用2个参数,即发育速率和相对发育进度。其中,发育速率(V)的计算方法为:V=1/N。式中,N为各发育阶段历期,单位为 d;相对发育进度(RP)的计算公式为:RP=Ni/N×100。式中,Ni为黑点切叶野螟第i个阶段的发历期;N为黑点切叶野螟各个发育阶段的总历期,单位均为d。
2 结果与分析
2.1 黑点切叶野螟在不同温度下的发育历期和发育速率
由表1可知,在试验温度范围内黑点切叶野螟的发育历期随温度的升高而缩短,随温度的降低而延长,当温度在17~32 ℃时,卵的发育历期为4.03~14.97 d,幼虫的发育历期为1.65~14.22 d,蛹的发育历期为4.90~17.60 d。黑点切叶野螟各虫态均以27~32 ℃时发育历期最短,在37 ℃条件下即无法完成生活史。
2.2 不同溫度对黑点切叶野螟幼虫发育速率的影响
由图1可知,黑点切叶野螟卵、幼虫及蛹期的发育速率均随温度升高而加快,但在不同温度下,不同虫态相对发育进度变化不大(图2)。温度在17~32 ℃时,卵的相对发育进度为17.32%~20.25%,变化幅度最小;其次为蛹,范围在20.37%~28.67%;变化幅度最大的为幼虫期,相对发育进度为53.71%~62.31%。虽然各虫态该参数的变化不大,但进一步分析显示,当温度在17~27 ℃时,随温度的上升,黑点切叶野螟幼虫的相对发育进度占比从62.31%下降至53.71%,呈下降趋势,而蛹的相对进度从20.37%增加至28.67%,呈上升趋势;卵在不同温度下的相对发育进度则无明显规律。
2.3 不同温度对黑点切叶野螟幼虫取食量和取食速率的影响
由表2可知,随温度升高,黑点切叶野螟幼虫的取食量、日平均取食率、平均虫重以及幼虫食量与虫重的比值均呈增加趋势。在27 ℃时,各参数均为最大。结合不同温度条件下的各虫态发育历期,表明27 ℃为黑点切叶野螟幼虫的最适宜温度。
3 结论与讨论
影响昆虫发育的因素包括光、温、水、气等,其中温度是影响昆虫发育历期的重要因素之一[9]。因此,研究昆虫各虫态的发育历期能对后期的预测预报及生物防控提供重要的依据。该研究结果表明,随着温度的增加,黑点切叶野螟卵、幼虫和蛹的发育历期均逐渐缩短。不同温度对其卵、幼虫和蛹发育历期的影响均存在显著性差异;黑点切叶野螟卵的历期在17和27 ℃条件下存在显著性差异,但温度高于27 ℃时则无明显差异。幼虫历期和卵的历期有相似的情况。蛹的历期在22~32 ℃下均有显著差异。
研究发现,幼虫的总取食量和取食速率具有随温度升高而增加的趋势。27 ℃时,幼虫取食量最大,综合历期的结果来看,27 ℃为黑点切叶野螟的最适生长发育温度。在利用黑点切叶野螟幼虫防控空心莲子草时,建议在温度为27 ℃左右时进行。
参考文献
[1] 张彪,金银根,淮虎银,等.两种生境条件下空心莲子草叶片解剖结构比较[J].杂草科学,2001(4):6-7.
[2] 来小龙,王慧,马瑞燕.入侵种喜旱莲子草:主要天敌昆虫[J].昆虫天敌,2007,29(3):129-133.
[3] 国家环境保护总局.关于发布中国第一批外来入侵物种名单的通知[R].2003.
[4] 马瑞燕,王韧.喜旱莲子草在中国的入侵机理及其生物防治[J].应用与环境生物学报,2005,11(2):246-250.
[5]朱昌雄,农业生物资源与环境调控[M].北京:中国农业科技出版社,2007.
[6] 付卫东,张国良,郑长英,等.莲草直胸跳甲的生态适应性研究[C]//第一届全国农业生物资源与环境调控学术研讨会.厦门:中国农学会,2007.
[7] 贝亚维,茹水江,陈笑芸,等.温度对斜纹夜蛾生长发育和存活的影响[J].浙江农业学报,2001,13(4):197-200.
[8] 陈乾锦,林智慧,杨建全,等.温湿度对斜纹夜蛾幼虫发育历期、取食量与生存率的影响[J].中国烟草学报,2001,7(3):27-30.
[9] 王佳璐,谭荣荣.温度对甘薯麦蛾发育历期和幼虫取食量的影响[J].长江蔬菜,2011(4):75-77.
關键词 黑点切叶野螟;温度;发育历期;食叶量
中图分类号 S45 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2017)34-0160-02
Abstract [Objective] The aim was to explore effects of temperature on development and leaf consumption of Herpetogramma basalis (Walker) to provide reference for controlling Alternanlhera philoxeroiders (Mart.) by using Herpetogramma basalis (Walker). [Method] Development duration, leaf consumption and daily leaf consumption of Herpetogramma basalis (Walker) under various temperatures on a Alternanlhera philoxeroiders (Mart.) diet were studied. [Result] Results showed that within the experimental temperatures (except 37 ℃), the development duration decreased, leaf consumption and daily leaf consumption were increased with the increase of temperature. At the constant temperature of 17 ℃,22 ℃,27 ℃,32 ℃, respectively, the development duration of larvae were (53.84±2.70) d, (22.02±0.74) d, (14.48±0.08) d and (10.97±0.57) d, respectively;the leaf consumption were (51.85±11.18) mg,(229.07±53.41) mg,(323.71±111.37) mg and (174.76±35.76) mg, respectively;the daily leaf consumption were (0.96±0.21) mg, (10.40±2.42) mg, (22.36±7.69) mg and (15.93±3.26) mg, respectively. If the experimental temperature was more than 37 ℃, Herpetogramma basalis (Walker) could not finish life history. [Conclusion] The most suitable growth temperature for Herpetogramma basalis (Walker) is 27 ℃.
Key words Herpetogramma basalis (Walker);Temperature;Development duration;Leaf consumption
空心莲子草[Alternanlhera philoxeroiders(Mart.)Grisb]又名水花生、喜旱莲子草、革命草、空心苋、螃蜞菊、猪笼草,是苋科(Amaranthaecae)莲子草属(Alternanthera)多年生宿根草本植物,具有不定根系,茎节能生根,有分枝,可在旱地(陆生型)和水域中(水生型)生长,具有繁殖迅速、适应性强等特点[1]。
空心莲子草起源于南美洲,现分布于南美洲、北美洲、亚洲东南部、欧洲南部和非洲东西部的部分国家和地区[2],为一种全球性的严重恶性杂草。其于1930年传入我国,现在全国范围内广泛分布,是我国公布的首批重要入侵物种之一[3]。
空心莲子草危害极大,主要表现在其能阻塞水上交通,降低作物产量,影响农田排灌,危害人畜健康,危及生物多样性,破坏生态环境,入侵公园、林地、草坪、河塘、河流、湖泊等风景名胜,影响旅游业[4]。
目前,防除空心莲子草主要方法有农药防除、人工拔除和生物防治。农药防除易造成杀伤天敌、药物残留、杂草抗药性、污染环境等危害,而人工拔除则费时费力,成本过高。综合实际情况来看,利用天敌生物防治空心莲子草有着极为广阔的发展前景[2]。利用从原产地引入食性较专一的天敌来控制外来杂草是杂草生物防治的传统方式,也是目前行之有效的主要手段之一,具有保护环境的效果。研究表明,中国农业科学院于1986年从美国引入的莲草直胸跳甲(Agasicles hygophila)对空心莲子草有很好的控制作用[5-6],但是莲草直胸跳甲对空心莲子草的水生型和湿生型的防治效果好,对陆生型效果不佳。而在许多国家陆生型空心莲子草的危害比水生型严重,因此迫切需要寻求一种陆生型的生防作用物。长期的生产实践中,笔者发现在湖北武汉的空心莲子草上生活着一种食叶类昆虫,经鉴定为鳞翅目螟蛾科的黑点切叶野螟[Herpetogramma basalis(Walker)]。该虫对陆生空心莲子草有较好的控制作用,但国内对黑点切叶野螟的研究尚少,为此,笔者研究了温度对其生长发育和取食的影响,以期为下一步开展利用黑点切叶野螟防治空心莲子草提供基础数据。 1 材料与方法
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卵孵化后,挑取初孵幼虫单头饲养在备有空心莲子草叶的罐头瓶中,然后放入人工气候箱内恒温培养,14 h光照,相对湿度控制在75%。
1.2 方法
1.2.1 温度对发育历期的影响。
设置5个温度,分别为(17±1)、(22±1)、(27±1)、(32±1)和(37±1)℃,相对湿度为70%±5%,光暗周期为13 h∶11 h。每个处理卵数不少于60粒,重复3次。用新鲜空心莲子草叶饲喂幼虫,每日观察3次(06:30、14:30、22:30),记载卵孵化为幼虫、幼虫蜕皮、化蛹和蛹羽化为成虫时间以及成虫寿命,直至成虫全部死亡为止[7]。根据观察记录结果,计算各发育阶段发育历期和发育速率。
1.2.2 温度对取食量的影响。
每处理接初孵幼虫,单虫置于白色半透明塑料杯中(d=4 cm),用直径一定的打孔器将空心莲子草叶片打成圆片饲喂,每隔24 h换叶并称量测定取食后叶重量,至预蛹时止。记载中途死亡幼虫,并从群体饲养处理中取同龄幼虫补充。每处理设2个无虫对照,以校正该温湿度组合下叶子圆片因失水而引起的重量损失[8]。
1.3 数据统计
数据采用SPSS 19.0进行统计分析。对不同温度下黑点切叶野螟发育历期采用单因素方差分析,方差分析前进行方差齐性检验。多重比较采用LSD法,α=0.05。为分析温度对不同虫态黑点切叶野螟发育的影响,采用2个参数,即发育速率和相对发育进度。其中,发育速率(V)的计算方法为:V=1/N。式中,N为各发育阶段历期,单位为 d;相对发育进度(RP)的计算公式为:RP=Ni/N×100。式中,Ni为黑点切叶野螟第i个阶段的发历期;N为黑点切叶野螟各个发育阶段的总历期,单位均为d。
2 结果与分析
2.1 黑点切叶野螟在不同温度下的发育历期和发育速率
由表1可知,在试验温度范围内黑点切叶野螟的发育历期随温度的升高而缩短,随温度的降低而延长,当温度在17~32 ℃时,卵的发育历期为4.03~14.97 d,幼虫的发育历期为1.65~14.22 d,蛹的发育历期为4.90~17.60 d。黑点切叶野螟各虫态均以27~32 ℃时发育历期最短,在37 ℃条件下即无法完成生活史。
2.2 不同溫度对黑点切叶野螟幼虫发育速率的影响
由图1可知,黑点切叶野螟卵、幼虫及蛹期的发育速率均随温度升高而加快,但在不同温度下,不同虫态相对发育进度变化不大(图2)。温度在17~32 ℃时,卵的相对发育进度为17.32%~20.25%,变化幅度最小;其次为蛹,范围在20.37%~28.67%;变化幅度最大的为幼虫期,相对发育进度为53.71%~62.31%。虽然各虫态该参数的变化不大,但进一步分析显示,当温度在17~27 ℃时,随温度的上升,黑点切叶野螟幼虫的相对发育进度占比从62.31%下降至53.71%,呈下降趋势,而蛹的相对进度从20.37%增加至28.67%,呈上升趋势;卵在不同温度下的相对发育进度则无明显规律。
2.3 不同温度对黑点切叶野螟幼虫取食量和取食速率的影响
由表2可知,随温度升高,黑点切叶野螟幼虫的取食量、日平均取食率、平均虫重以及幼虫食量与虫重的比值均呈增加趋势。在27 ℃时,各参数均为最大。结合不同温度条件下的各虫态发育历期,表明27 ℃为黑点切叶野螟幼虫的最适宜温度。
3 结论与讨论
影响昆虫发育的因素包括光、温、水、气等,其中温度是影响昆虫发育历期的重要因素之一[9]。因此,研究昆虫各虫态的发育历期能对后期的预测预报及生物防控提供重要的依据。该研究结果表明,随着温度的增加,黑点切叶野螟卵、幼虫和蛹的发育历期均逐渐缩短。不同温度对其卵、幼虫和蛹发育历期的影响均存在显著性差异;黑点切叶野螟卵的历期在17和27 ℃条件下存在显著性差异,但温度高于27 ℃时则无明显差异。幼虫历期和卵的历期有相似的情况。蛹的历期在22~32 ℃下均有显著差异。
研究发现,幼虫的总取食量和取食速率具有随温度升高而增加的趋势。27 ℃时,幼虫取食量最大,综合历期的结果来看,27 ℃为黑点切叶野螟的最适生长发育温度。在利用黑点切叶野螟幼虫防控空心莲子草时,建议在温度为27 ℃左右时进行。
参考文献
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[8] 陈乾锦,林智慧,杨建全,等.温湿度对斜纹夜蛾幼虫发育历期、取食量与生存率的影响[J].中国烟草学报,2001,7(3):27-30.
[9] 王佳璐,谭荣荣.温度对甘薯麦蛾发育历期和幼虫取食量的影响[J].长江蔬菜,2011(4):75-77.