灰茶尺蠖發育起點溫度和有效積溫的研究

葛超美, 殷坤山, 唐美君, 肖 強

(中國農業科學院茶葉研究所, 杭州 310008)

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研究簡報

灰茶尺蠖發育起點溫度和有效積溫的研究

葛超美, 殷坤山, 唐美君, 肖 強*

(中國農業科學院茶葉研究所, 杭州 310008)

在19、21、23、25和27℃共5個恒溫條件下,研究測定了灰茶尺蠖各蟲態的發育歷期、發育起點溫度和有效積溫。結果表明,在19～27℃范圍內,灰茶尺蠖各蟲態和世代的發育歷期隨著溫度的升高而顯著縮短,除成蟲外,卵、幼蟲、蛹和世代的發育速率與溫度呈極顯著正相關(P<0.01)。灰茶尺蠖卵、幼蟲、蛹、成蟲和世代的發育起點溫度分別為(9.78±1.20)、(4.57±1.52)、(7.15±1.21)、(14.91±2.83)和(6.93±0.47)℃,有效積溫分別為(88.01±7.81)、(311.26±25.35)、(150.13±11.29)、(34.50±11.54)和(570.03±16.29)日·度。

灰茶尺蠖; 發育歷期; 發育起點溫度; 有效積溫

灰茶尺蠖(EctropisgrisescensWarren)隸屬于鱗翅目(Lepidoptera)尺蛾科(Geometridae),是茶樹 主要害蟲之一,在我國各產茶省份廣泛分布?；也璩唧度∈巢铇淙~片,發生嚴重時,可將嫩葉和成葉全部食盡,僅存禿枝,導致成片茶樹死亡,對茶葉生產造成嚴重影響。目前,有關灰茶尺蠖的發生規律、生物學特性和防治技術等方面已經開展了一些研究[1-5],但對其發育起點溫度和有效積溫的研究尚無報道。為了明確溫度對灰茶尺蠖生長發育的影響,本文研究了灰茶尺蠖的發育起點溫度和有效積溫,旨在為灰茶尺蠖的田間預測預報和適時防治提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 供試蟲源

自浙江新昌茶園(120.99°E,29.50°N)采集灰茶尺蠖幼蟲,于中國農業科學院茶葉研究所養蟲室內進行多代人工擴繁,培養環境參數為溫度(25±1)℃、光周期L∥D=13 h∥11 h、相對濕度75%～80%。

試蟲分別置于5個恒溫光照培養箱(SPX-250I-G型,上海博訊實業有限公司)中飼養,培養箱溫度分別為19、21、23、25、27℃(靈敏度為±0.5℃),光周期L∥D=13 h∥11 h,相對濕度為75%±5%。

1.2 試驗方法

1.2.1 幼蟲和蛹發育歷期的觀察

初孵幼蟲置于500 mL玻璃瓶(高11.5 cm×直徑8.0 cm)中,約40頭/瓶,用軟紙(13.5 cm×13.5 cm)套上橡皮筋封口,每個培養箱放6瓶,瓶內加入新鮮茶樹嫩葉飼喂幼蟲直至化蛹,觀察幼蟲發育進度,分別記錄幼蟲孵化日期、化蛹日期及每日化蛹數。幼蟲化蛹后,將每日產生的蛹分別放入新的干凈的玻璃瓶中,用茶樹老葉保濕,分別記錄蛹的羽化日期和每日羽化成蟲數。用加權平均法計算其發育歷期。

1.2.2 成蟲和卵發育歷期的觀察

羽化當天的成蟲置于放有產卵條的500 mL玻璃瓶中,每瓶1對成蟲,放入茶樹老葉保濕,任其交配和產卵,設重復50個。

每日觀察產卵情況,記錄產卵日期,并將當日所產卵轉入新的玻璃瓶中,每日8:00和16:00觀察2次孵化情況,記錄孵化日期。

分別記錄雌蟲和雄蟲的死亡日期,成蟲歷期為雌蟲和雄蟲壽命的平均值。

1.3 數據分析

根據室內觀測結果獲得不同溫度下灰茶尺蠖各蟲態的平均發育歷期(N),再按照有效積溫法則和最小二乘法原理可得各蟲態的發育起點溫度(C)和有效積溫(K)[6]。計算公式如下:

T=C+KV

其中,n為試驗溫度處理數,N為發育歷期,V為發育速率,T為試驗溫度,T′為理論溫度,C為發育起點溫度,K為有效積溫,Sc和Sk別為C和K的標準差,r為相關系數。

試驗數據利用Excel和SPSS 21.0軟件進行統計分析,并用Duncan’s 新復極差法進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 溫度對灰茶尺蠖各蟲態發育歷期的影響

不同溫度下灰茶尺蠖各蟲態的發育歷期見表1。研究結果表明:在19～27℃范圍內,灰茶尺蠖各蟲態和世代的發育歷期隨溫度升高整體呈顯著縮短趨勢,其中灰茶尺蠖的卵、幼蟲、蛹、成蟲和世代在27℃時的發育歷期與19℃時相比分別縮短了43.95%、35.73%、40.46%、46.77%和40.89%。在同一溫度下,幼蟲歷期最長,蛹期次之,成蟲期最短。經擬合回歸方程可知,灰茶尺蠖各蟲態的發育速率隨溫度升高而加快,除成蟲期外,卵、幼蟲、蛹和世代的發育速率與溫度均極顯著相關(P<0.01)(表2)。

表1 不同溫度下灰茶尺蠖各蟲態及世代的發育歷期1)

1) 表中數據為平均值±標準誤;同列數據后不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。

Data in the table are mean±SE.Data in the same columns followed by different lowercase and capital letters indicate significant difference at 0.05 and 0.01 levels, respectively.

2.2 灰茶尺蠖各蟲態的發育起點溫度和有效積溫

根據不同溫度下灰茶尺蠖各蟲態的發育歷期,通過1.3的公式可獲得灰茶尺蠖的發育起點溫度和有效積溫。結果表明,灰茶尺蠖的世代發育起點溫度為6.93℃,其中幼蟲的發育起點溫度最低,為4.57℃;成蟲的最高,為14.91℃;卵和蛹的分別是9.78℃和7.15℃。從其有效積溫來看,成蟲的有效積溫最少,為34.50 日·度;幼蟲的最多,為311.26日·度;卵和蛹的有效積溫分別是88.01日·度和150.13日·度;而全世代有效積溫為570.03日·度(表2)。

表2 灰茶尺蠖各蟲態及世代的發育起點溫度和有效積溫1)

1)**表示發育速率和溫度的相關性極顯著(P<0.01)。

**indicate significant correlation between developmental rate and temperature at 0.01 level.

3 討論

昆蟲的生長發育受溫度的影響,在一定的溫度范圍內,隨著溫度的升高,昆蟲的發育速率加快。本研究結果表明,在19～27℃范圍內的恒溫條件下,灰茶尺蠖各蟲態以及全世代的發育速率隨溫度升高而加快,其中卵、幼蟲、蛹和世代的發育速率與溫度的相關性極顯著,符合昆蟲生長發育的一般規律。同時,昆蟲只有在適宜的環境溫度下才能正常生長發育。在室內飼養過程中發現,灰茶尺蠖各蟲態的生長發育在19～25℃時均正常,而在27℃時,成蟲的產卵量減少且多為未受精卵,生殖能力減弱;另外,灰茶尺蠖雖然在19℃時能正常生長發育,但其發育速率非常慢,卵、幼蟲、蛹、成蟲和世代的發育歷期分別比27℃時增加了78.44%、55.59%、67.96%、87.86%和69.17%。這說明溫度過高和過低都不利于灰茶尺蠖的生長發育,與多種其他昆蟲的表現一致[7-9]。

發育起點溫度和有效積溫是昆蟲的基本生物學參數,根據昆蟲的發育起點溫度和有效積溫,可計算在恒溫或自然變溫下完成某一蟲態或一個世代的生長發育所需要的時間,也可推算出全年的發生代數。本文研究結果顯示,灰茶尺蠖世代的發育起點溫度為6.93℃,有效積溫為570.03日·度。根據浙江新昌2012、2013和2014年的氣象資料,可知該地區年有效積溫分別為3 784.51、4 135.19和3 985.48日·度,求得灰茶尺蠖在新昌的理論年發生代數為6.64～7.25代,而實際發生代數是6～7代,兩者基本吻合,這在生產中可通過預測灰茶尺蠖各蟲態的發生期來指導田間適時防治。因此,明確灰茶尺蠖的發育起點溫度和有效積溫對灰茶尺蠖的預測預報具有十分重要的現實指導意義。但由于現有的試驗是在室內控制條件下進行的,與田間自然變溫條件下的結果會有所差異;同時灰茶尺蠖的防治適期是2～3齡,而灰茶尺蠖幼蟲各齡期的發育起點溫度和有效積溫目前還不明確,今后還需進一步深入地研究。

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(責任編輯:楊明麗)

Developmental threshold temperature and effective accumulated temperature ofEctropisgrisescens

Ge Chaomei, Yin Kunshan, Tang Meijun, Xiao Qiang

(Tea Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou 310008, China)

The developmental duration, developmental threshold temperature and effective accumulated temperature ofEctropisgrisescensWarren were investigated under five constant temperatures (19, 21, 23, 25, 27℃). The results showed that the developmental durations of different stages and whole generation ofE.grisescensbecame shorter with increasing temperature from 19 to 27℃, and the correlation between the developmental rates of eggs, larvae, pupae and whole generation and temperature were significantly positive correlation at 0.01 level except adults. The developmental threshold temperatures of eggs, larvae, pupae, adults and whole generation were (9.78±1.20), (4.57±1.52), (7.15±1.21), (14.91±2.83) and(6.93±0.47)℃, respectively, and their effective accumulated temperatures were (88.01±7.81), (311.26±25.35), (150.13±11.29), (34.50±11.54) and (570.03±16.29) degree-day, respectively.

Ectropisgrisescens; developmental duration; developmental threshold temperature; effective accumulated temperature

Research Notes

2015-11-28

2015-12-29

科技基礎性工作專項(2013FY113200)；中國農業科學院創新工程(CAAS-ASTIP-TRICAAS)

S435.711

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2016.06.019

* 通信作者 E-mail: xqtea@vip.163.com