欒多態毛蚜的發育起點溫度和有效積溫

任 靜, 李定旭, 徐艷彩, 杜 迪, 許 蒙

(河南科技大學林學院,洛陽 471003)

欒多態毛蚜的發育起點溫度和有效積溫

任 靜, 李定旭*, 徐艷彩, 杜 迪, 許 蒙

(河南科技大學林學院,洛陽 471003)

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

復羽葉欒樹; 欒多態毛蚜; 發育歷期; 發育起點溫度; 有效積溫

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

欒多態毛蚜[Periphyllus koelreuteriae(Takahashi)]是為害欒樹的主要害蟲之一[2]。該蟲主要以成、若蚜群集吸食欒樹的嫩芽、嫩葉、嫩梢等幼嫩部位,造成葉片生長不良或卷縮;嚴重為害時嫩枝因布滿蟲體而生長停滯,甚至枯死。同時,該蚜分泌的蜜露常使樹冠下路面黏濘,污及行人,且極易誘發葉片和下層灌木產生煤污病,進而影響其觀賞價值。因此對欒多態毛蚜的研究陸續受到人們的關注,有關其生物學、生態學、發生規律和防治技術等都已開展了一些研究,如顧萍等[3]曾報道上海地區欒多態毛蚜的消長情況,王念慈等[4-5]曾報道欒多態毛蚜的生活周期、形態特點及發生規律,王秀建等[6]研究了不同藥劑對欒多態毛蚜的防效;但有關其發育起點溫度和有效積溫的研究尚未見報道。為此,我們分別于2013和2014年的2-5月,在室內測定了欒多態毛蚜各發育階段的歷期,計算其發育起點溫度和有效積溫,旨在為該蚜的預測預報和防治提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

2012及2013年12月,在河南省洛陽市高新區瀛洲路的行道樹復羽葉欒樹(K.bipinnata)上采集越冬卵,將欒多態毛蚜越冬卵連同樹皮一起取下,帶回室內儲藏于0℃冰箱,次年2月下旬取出卵塊作為供試蟲源。供試蟲源的卵根據王念慈[5]報道的欒多態毛蚜卵的形態特征進行鑒別。

1.2 欒多態毛蚜卵的孵化

試驗在直徑90 mm的培養皿中進行,先在培養皿底部放入浸濕的濾紙,再將小塊帶有越冬卵的欒樹皮放入培養皿中,以濕潤棉球保持濕度。然后將培養皿置于人工氣候箱(PQX-450B-30H,寧波萊福科技有限公司)內,溫度設為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。每日早晚兩次定時統計卵孵化的數量。

1.3 不同溫度對欒多態毛蚜生長發育的影響

試驗采用水培枝條飼養蚜蟲,各個溫度下的試驗同期進行。從復羽葉欒樹上剪取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,放入氣候箱內培養,待枝條萌發出嫩芽時用于飼養蚜蟲。為方便觀察,每個枝條只保留最上端的嫩芽,并在該嫩芽下方約2 cm處用醫用凡士林繞枝條涂抹一周以防止蚜蟲擴散逃逸。

試驗條件設置如前所述。用細毛筆將初孵若蚜小心地轉移至嫩芽上,每個嫩芽上接入1頭若蚜,每個處理共接若蚜80～100頭。每天9：00和21：00各觀察一次,統計若蚜數量和脫皮數,記載各齡若蚜發育歷期。成蚜羽化后,觀察成蚜首次產仔時間,記載生殖前期(即成蚜羽化至開始產仔的時間);待成蚜開始產仔后每天觀察一次,記載產仔數,直至成蟲全部死亡。試驗期間,各處理的欒樹枝條不定期更換,以保證充足的營養供應。

1.4 數據處理

本文應用李典謨等[7]提出的直接最優化方法計算發育起點溫度和有效積溫。先建立以計算出的理論有效積溫與試驗測得的有效積溫的誤差極小為目標的目標函數,再用極值理論直接求得發育起點溫度。

試驗數據用Excel進行處理后,用SAS軟件進行單因素方差分析,Fersher’s LSD進行顯著性測驗。

2 結果與分析

2.1 不同溫度下欒多態毛蚜各發育階段的歷期

欒多態毛蚜各發育階段在不同溫度下的歷期見表1,因卵在29℃下沒有孵化,故表中未顯示該溫度。結果表明,欒多態毛蚜各發育階段的歷期受溫度影響顯著,卵、1齡若蟲、2齡若蟲和全若蟲期的發育歷期在12、15、18、23℃溫度下差異顯著(P＜0.05),而23和26℃處理的卵、1齡若蟲和全若蟲期的發育歷期差異不顯著(P＞0.05);18和26℃處理下的2齡若蟲的發育歷期無顯著差異(P＞0.05);對3齡和4齡若蟲而言,12和15℃時的發育歷期差異顯著(P＜0.05),而18、23和26℃處理的發育歷期無顯著差異(P＞0.05)。

在12～26℃范圍內,隨著溫度升高,欒多態毛蚜卵、若蚜的發育歷期逐漸縮短,至23℃時,卵及各齡若蚜的歷期均達到最小值,但在26℃時發育歷期反有所延長;如卵的發育歷期由12℃的13.97 d縮短到23℃的5.86 d,而26℃時則達6.09 d;若蚜的發育歷期由12℃的21.94 d縮短到23℃的7.34 d,而26℃時則達8.78 d;說明26℃對該蚜蟲的生長發育已有一定的抑制作用。

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

2.2 欒多態毛蚜的發育起點溫度和有效積溫

有效積溫法則認為,在一定的溫度范圍內,昆蟲的發育速率與溫度呈正相關。將表1中的發育歷期轉換為發育速率,即v=1/d,即可計算出各溫度下欒多態毛蚜各蟲態發育速率與溫度的相關性(表2)。由表2可知,在12～26℃范圍內,欒多態毛蚜各蟲態的發育速率與溫度之間具較好的相關性,但不同發育階段的發育速率與溫度的線性模型的決定系數差異明顯;從P值看,除了4齡若蚜不顯著外,其他齡期均達到了顯著水平,說明4齡若蚜的發育速率與溫度的線性關系難以成立,如直接采用傳統的直線回歸法求算發育起點溫度和有效積溫可能會造成較大的誤差,故本文采用直接最優化法進行求算。

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

表2 欒多態毛蚜各發育階段的發育起點溫度和有效積溫Table 2 Developmental threshold temperature and effective accumulated temperature of each stages of Periphyllus koelreuteriae

3 結論與討論

本研究證明,欒多態毛蚜卵、若蚜、全世代的發育起點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。這些基本的生物學參數將有助于預測昆蟲在某地發生代數、推斷特定蟲態的發育歷期等。

王念慈等曾報道,在自然條件下欒多態毛蚜卵孵化時的旬平均溫度為6.5℃[5],據此推斷,卵的發育起點溫度應低于6.5℃,而本文報道的結果為3.07℃。有關欒多態毛蚜的發育歷期,國內曾有過一些報道,如王念慈等曾報道,在室內變溫條件下,該蚜第1代若蚜的發育歷期為22～29 d,第2代的發育歷期為12～19 d[4];本文結果中,全若蚜的發育歷期在12℃下為(21.94±2.34)d,在15℃下為(13.08±1.25)d,分別與王念慈等報道的第1、2代的結果接近。

欒多態毛蚜在河南洛陽的發生與王念慈等的結果[5]基本相似,越冬卵于早春孵化,3-5月間持續為害欒樹,4月下旬田間開始出現滯育若蚜,5月中旬后則以滯育的若蚜越夏[3]。根據河南省洛陽市的歷史氣象統計資料,當地旬平均氣溫在每年的3月上旬可穩定在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;結合本研究的結果就可以推算出,每年春季欒多態毛蚜在河南洛陽可完成3.24個世代,而事實上每年春季至5月下旬該蚜可完成3代。此外,根據越冬卵的發育起點溫度和有效積溫,還可預測越冬卵在早春的孵化時間,當地每年2月中旬末氣溫可達3℃,由此至3月中旬初期,3℃以上的有效積溫達到125日·度,與實際調查的3月中旬初為越冬卵孵化盛期相符。

[1] 馬英剛.欒樹作綠化觀賞樹木栽培的護養技術[J].浙江農業科學,2012(5)：675-676.

[2] 張廣學,鐘鐵森.中國經濟昆蟲志(第二十五冊)同翅目蚜蟲類(一)[M].北京：科學出版社,1983.

[3] 顧萍,周玲琴,徐忠.上海地區欒多態毛蚜生物學特性觀察及防治初探[J].上海交通大學學報(農業科學版),2004,22 (4)：389-392.

[4] 王念慈,李照會,劉桂林,等.欒多態毛蚜生物學特性及防治的研究[J].山東農業大學學報,1990,21(1)：47-50.

[5] 王念慈,李照會,劉桂林,等.欒多態毛蚜形態特點和自然蚜量變動規律的研究[J].山東農業大學學報,1991,22(1)：79-85.

[6] 王秀建,王劉豪,余昊,等.4種藥劑對欒多態毛蚜的防效[J].河南科技學院學報(自然科學版),2012,40(4)：27-29.

[7] 李典謨,王莽莽.快速估計發育起點及有效積溫法的研究[J].昆蟲知識,1986,23(4)：184-187.

(責任編輯：楊明麗)

實驗方法與技術

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

洛陽市園林局科研業務項目(20130306);河南科技大學SRTP項目(2014275)

*通信作者 E-mail：ldigxu@163.com