溫度對智利小植綏螨發育和繁殖的影響

宮亞軍, 陳鵬燕, 王澤華, 朱 亮, 陳金翠, 金桂華, 魏書軍

(北京市農林科學院植物保護環境保護研究所, 北京 100097)

溫度對智利小植綏螨發育和繁殖的影響

宮亞軍, 陳鵬燕, 王澤華, 朱 亮, 陳金翠, 金桂華, 魏書軍*

(北京市農林科學院植物保護環境保護研究所, 北京 100097)

為了明確溫度對智利小植綏螨發育和繁殖的影響,以二斑葉螨為食料,研究了16、19、22、25、28、31、34℃ 7個恒定溫度下智利小植綏螨不同螨態的發育歷期、成螨產卵動態及產卵量。結果表明,16～31℃范圍內智利小植綏螨發育歷期隨溫度的升高而縮短,34℃下發育歷期較31℃有所延長。卵、幼螨、第一若螨、第二若螨、卵-成螨的發育起點溫度分別為11.08、14.91、14.28、14.03和12.36℃,有效積溫分別為29.69、4.94、8.96、11.72和58.33日·度。19～28℃下平均單雌產卵量較高,分別為93.60、86.90、94.25、88.95粒/頭,31℃下產卵量最少,為39.25粒。16、19、22、25、28℃下平均產卵歷期差異不顯著,分別為20.10、22.55、19.10、19.10、21.10 d,31℃下產卵歷期僅為11.35 d。智利小植綏螨在19～28℃下發育狀態較好,繁殖力較高,說明該溫度范圍是智利小植綏螨生長發育和繁殖的適宜溫度。

智利小植綏螨; 發育歷期; 發育起點溫度; 有效積溫; 繁殖力

智利小植綏螨PhytoseiuluspersimilisAthias-Henriot,屬蛛形綱蜱螨目植綏螨科,是葉螨類害螨的重要捕食性天敵之一[1]。該螨具有爬行快,捕食量大,繁殖力強等特點。早在20世紀60年代智利小植綏螨就開始在溫室中應用,主要用于防治蔬菜、花卉、草莓等園藝作物上的二斑葉螨TetranychusurticaeKoch和朱砂葉螨T.cinnabarinus(Boisduval)[2-9]。董慧芳等[10]在溫室栽培的一串紅、藿香薊、馬蹄蓮和爬蔓繡球4種花卉上釋放智利小植綏螨防治二斑葉螨取得良好效果。楊子琦等[11]利用智利小植綏螨防治橘園行間栽培的茄子、菜豆上神澤氏葉螨T.kanzawaiKishida,張艷璇等[12]應用智利小植綏螨控制露天草莓園神澤氏葉螨,防治效果都十分顯著。目前智利小植綏螨在國內南北多個地區有廣泛使用[13-14],尤其在二斑葉螨猖獗危害且抗性又不斷增強的現狀下,該捕食螨的應用將成為一種行之有效的防治措施。

據報道智利小植綏螨發育速度快,發育至成螨后,雌螨交配后第2天就可產卵,每頭雌螨可產卵約40粒。產卵期、產卵數、壽命與溫度有關,長期處于高溫環境條件下,智利小植綏螨發育會受到嚴重影響,產卵能力受到抑制,但短時間的高溫對智利小植綏螨沒有明顯的不利影響[15-17]。對于不同溫度下,尤其是低溫對智利小植綏螨發育及繁殖的影響未見詳細報道。本文通過研究不同溫度對智利小植綏螨發育速率和繁殖力的影響,摸索出智利小植綏螨最佳發育和繁殖的溫度條件,為智利小植綏螨的繁殖提供理論指導,為葉螨的生物防治提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 供試捕食螨和葉螨

供試智利小植綏螨為北京市農林科學院植物保護環境保護研究所室內飼養種群,采集于北京市昌平區溫室茄子上,以朱砂葉螨為寄主獵物在室內連續飼養3年,繁殖30代以上。二斑葉螨采于北京市昌平區小湯山溫室中的草莓FragariaananassaDuchesne苗上,采回后轉移到潔凈菜豆PhaseolusvulgarisLinn.苗上后作為供試獵物在養蟲室內飼養。養蟲室溫度為23～25℃,相對濕度為60%～80%,光照L∥D=16 h∥8 h。

1.2 試驗方法

1.2.1 溫度對智利小植綏螨發育歷期的影響

在直徑10 cm的培養皿內放置濕潤的濾紙,采集帶有大量二斑葉螨的菜豆葉片,將葉片背面朝上放入培養皿內,然后挑入個頭較大的懷卵智利小植綏螨雌成螨10頭,讓其在室溫下產卵3 h,以獲得發育歷期一致的卵。用3層有機玻璃夾板組成養蟲器,養蟲器中夾有菜豆葉片,葉片下放置濕潤濾紙,制成智利小植綏螨飼養觀察的養蟲器。挑取20頭二斑葉螨于養蟲器中,將智利小植綏螨所產卵輕輕挑入養蟲器中,每個小室放入1粒卵,分別置于溫度為16、19、22、25、28、31和34℃恒溫培養箱中(RXZ型人工氣候箱,寧波江南儀器廠生產,誤差為±1℃)飼養,每隔8 h觀察1次,查看卵孵化及若螨蛻皮情況,蛻皮后輕輕將皮挑出,分別記錄各螨態的發育歷期,直至發育到成螨。每個溫度設20個重復。

1.2.2 溫度對智利小植綏螨繁殖力的影響

將智利小植綏螨3 h內所產的卵輕輕挑入帶有二斑葉螨的三層玻璃板養蟲器內,每個養蟲器挑入10粒卵,每個溫度設置6個重復。將挑入卵后的養蟲器分別放入16、19、22、25、28和31℃的恒溫箱內飼養,每24 h觀察1次。由于所產卵的時間比較一致,發育至成螨的時間比較整齊,待發育到成螨,即發現有卵產生時進行雌雄螨配對。每一養蟲器內放1對智利小植綏螨,每個溫度設置20個重復,然后每24 h觀察1次,記錄產卵量,然后將卵挑出,持續觀察到雌螨正常死亡。統計單雌產卵量、逐日產卵量以及總的產卵歷期。為防止養蟲器中的菜豆葉片干枯,試驗過程中每隔3 d定期進行更換,同時挑入30頭二斑葉螨,根據所剩二斑葉螨數量,每天給予補充,以免影響智利小植綏螨的生長發育。

1.3 數據分析

利用發育起點溫度(C)和有效積溫(K)的計算公式分別計算出智利小植綏螨各螨態的發育起點和有效積溫,根據T=C+KV進一步計算各螨態發育起點溫度和有效積溫的標準誤。所有數據在計算機上利用Excel和DPS v12.01統計軟件[18]進行數據分析和模型模擬。

2 結果與分析

2.1 不同溫度下智利小植綏螨各螨態的發育歷期

智利小植綏螨的發育歷經卵、幼螨、若螨、成螨4個螨態,在不同溫度下各螨態的發育歷期如表1所示。16～31℃范圍內隨溫度升高各螨態發育歷期明顯縮短,16、19、22、25、28、31℃下從卵發育至成螨分別為11.91、8.32、5.99、5.30、4.16、 2.89 d, 16℃下各螨態的發育歷期與其他溫度均存在顯著性差異;在22、25℃下各螨態發育歷期不存在顯著性差異。但當溫度為34℃時,幼螨、若螨的發育受到一定抑制,發育歷期較31℃有所延長,從卵發育至成螨為3.42 d,但和31℃不存在顯著性差異。在同一溫度條件下,智利小植綏螨不同螨態的發育歷期長短不同,卵的發育歷期最長,在16～34℃下為1.42～5.77 d,其次是第二若螨,幼螨發育歷期最短,在16～34℃下僅需要0.28～1.81 d。

表1智利小植綏螨在不同溫度下的發育歷期1)

Table1DevelopmentaldurationsofPhytoseiuluspersimilisunderdifferenttemperatures

溫度/℃Temperature卵/dEgg幼螨/dLarva第一若螨/dNymphI第二若螨/dNymphⅡ未成熟期/dImmature16(5．77±1．01)a(1．81±0．32)a(2．06±0．41)a(2．27±0．91)a(11．91±2．01)a19(3．86±0．78)b(1．09±0．24)b(1．54±0．64)b(1．83±0．74)b(8．32±1．21)b22(2．65±0．54)c(0．57±0．20)c(1．19±0．59)c(1．58±0．64)bc(5．99±1．00)bc25(2．24±0．55)c(0．64±0．11)c(1．07±0．40)c(1．35±0．51)cd(5．30±0．89)c28(1．69±0．41)d(0．48±0．09)c(0．85±0．41)c(1．14±0．41)d(4．16±0．47)c31(1．51±0．39)d(0．28±0．04)c(0．48±0．11)d(0．62±0．12)e(2．89±0．34)c34(1．42±0．37)d(0．33±0．07)c(0．51±0．12)d(1．16±0．32)d(3．42±0．78)c

1) 表中數據格式為平均值±標準誤,同列數據后具相同小寫字母者表示方差分析在0.05水平上差異不顯著(DMRT法)。未成熟期指卵到第二若螨。 The data are mean±SE. The same lowercase letters indicate no significant difference at 0.05 level (DMRT method). Immature stage includes stages from egg to nymph Ⅱ.

2.2 智利小植綏螨生長發育速率與溫度之間的關系

智利小植綏螨各螨態的發育速率與溫度之間均表現出顯著的線性關系(表2),相關系數均較高,在線性關系中卵、幼螨、第一若螨、第二若螨、卵-成螨的斜率分別為0.031、0.155、0.092、0.049和0.014,其中幼螨期的斜率最大,對溫度變化反應最敏感,對于其他螨態而言,溫度變化同樣對其發育速率影響較大。

表2智利小植綏螨生長發育速度與溫度之間回歸分析1)

Table2RegressionbetweendevelopmentalrateofPhytoseiuluspersimilisandtemperature

螨態Stage模型ModelV=aT+b相關系數Coefficient卵期EggV=0．031T-0．3180．9925幼螨期LarvaV=0．155T-1．9650．9322第一若螨NymphIV=0．092T-1．1340．9083第二若螨NymphⅡV=0．049T-0．3630．9586未成熟期ImmatureV=0．014T-0．1420．9955

1) 模型中V為發育速率(1/d),T為發育溫度(℃),a、b均為常數。 In the model,Vindicates developmental rate (1/d);Tindicates temperature (℃); a and b indicate constant numbers.

2.3 智利小植綏螨各螨態發育起點溫度和有效積溫

各螨態的發育起點溫度為11.08～14.91℃,卵的發育起點溫度最低,為11.08℃,幼螨、若螨的發育起點溫度差異不大,均略高于14℃;各螨態發育所需要的有效積溫差異較大,卵發育所需要的有效積溫最高,為29.69日·度,其次為第二若螨和第一若螨,分別為11.72和8.96日·度,幼螨發育所需要的有效積溫最低,僅為4.94日·度,從卵發育到成螨所需要的有效積溫為58.33日·度(表3)。

2.4 溫度對智利小植綏螨產卵量和產卵歷期的影響

由表4結果可以看出,智利小植綏螨在不同溫度下平均產卵量不同,在19、22、25、28℃下平均產卵量分別為93.60、86.90、94.25、88.95粒,四者之間無顯著性差異,但顯著高于16、31℃下的平均產卵量;其中16℃下平均產卵量為54.95粒,顯著高于31℃下平均產卵量39.25粒。不同溫度下平均產卵歷期也存在差異,在19℃下,平均產卵歷期最長,為22.55 d,但與16、22、25、28℃下的平均產卵歷期無顯著性差異;在31℃下平均產卵歷期最短,僅為11.35 d,與其他溫度在0.05水平下差異顯著。

表3智利小植綏螨各螨態的發育起點溫度和有效積溫1)

Table3ThresholdandeffectiveaccumulativetemperaturesofPhytoseiuluspersimilis

螨態Stage發育起點溫度/℃Thresholdtemperature有效積溫/日·度Effectiveaccumulativetemperature模型ModelN=K/(T-C)相關系數Coefficient卵Egg11．08±1．0229．69±1．25N=29．69/(T-11．08)0．9338幼螨Larva14．91±1．194．94±0．97N=4．94/(T-14．91)0．9167第一若螨NymphI14．28±1．348．96±2．06N=8．96/(T-14．28)0．9803第二若螨NymphⅡ14．03±1．4811．72±3．14N=11．72/(T-14．03)0．9884未成熟期Immature12．36±1．1858．33±7．32N=58．33/(T-12．36)0．9586

1) 模型中N為發育歷期(d),K為有效積溫(日·度),C為發育起點溫度(℃),T為環境溫度(℃)。 In the model,Nindicates the developmental duration; K indicates effective accumulative temperature (℃); C indicates threshold temperature (℃) andTindicates temperature (℃).

表4不同溫度下智利小植綏螨產卵量與產卵歷期1)

Table4FecundityandovipositiondurationsofthePhytoseiuluspersimilisunderdifferenttemperatures

溫度/℃Temperature平均產卵量/?！ご?1Averagefecundity平均產卵歷期/dAverageovipositionduration16(54．95±3．96)b(20．10±0．68)a19(93．60±6．30)a(22．55±1．37)a22(86．90±4．52)a(19．10±0．68)a25(94．25±2．83)a(19．10±0．68)a28(88．95±3．83)a(21．10±1．39)a31(39．25±4．66)c(11．35±1．00)b

1) 同列數據后具相同小寫字母者表示方差分析在0.05水平上差異不顯著(DMRT法)。 The same lowercase letters indicate no significant difference at 0.05 level (DMRT method).

2.5 不同溫度下的智利小植綏螨逐日產卵量

19～31℃各溫度下的產卵速率基本一致,當植綏螨發育至成螨后,單雌逐日產卵量第1天時較低,隨后逐漸增加,前5 d的產卵量達到整體產卵量高峰,隨后產卵量開始下降。16℃下,單雌逐日產卵趨勢與其他溫度有所不同,前17 d基本持平,大約2～3粒,隨時間的推移快速升高,在19 d時達到產卵量的高峰值,然后急劇下降。在19℃下,雌螨的產卵歷期最長,達37 d,其次是16、25、28℃;在31℃下,雌螨的產卵歷期最短,僅為20 d。在22～25℃下,單日產卵量最高可達7～8粒,明顯高于31℃下單日最高產卵量(圖1)。

圖1 不同溫度下智利小植綏螨單雌逐日產卵量Fig.1 Egg-laying dynamics of Phytoseiulus persimilis under different temperatures

3 討論

本試驗系統研究了不同溫度下智利小植綏螨各螨態發育速率與繁殖力,結果表明,智利小植綏螨比二斑葉螨具有更快的發育速率,在31℃下,智利小植綏螨從卵發育至成螨僅需2.89 d,在22～28℃適溫下,從卵發育至成螨只需4.16～5.99 d,這與張兆清等[19]報道的在日平均溫度25～28℃、相對濕度80%～85%條件下智利小植綏螨世代歷期為5.4 d基本一致。梁妍等[20]研究3種寄主植物對二斑葉螨生長發育的影響,結果表明在25℃條件下,二斑葉螨從卵發育至成螨需11 d左右,遠長于智利小植綏螨的5.3 d,說明智利小植綏螨的發育速率明顯高于二斑葉螨。

智利小植綏螨除具有發育速度快的特點外,還具有較強的繁殖力。本研究表明,19～28℃條件下平均單雌產卵量為86～94粒,盡管略低于二斑葉螨的平均單雌產卵量(108粒)[21],但梁妍、王銀方等[20,22]分別對智利小植綏螨、二斑葉螨試驗種群生命表的研究結果顯示,在25℃條件下智利小植綏螨內稟增長率為0.299,種群倍增時間為2.314 d,二斑葉螨的內稟增長率低于智利小植綏螨,種群倍增時間則高于智利小植綏螨。另外,二斑葉螨各個螨態的發育起點溫度均在12～14℃,與智利小植綏螨的發育起點溫度差異不大。

本試驗是在室內恒溫條件下進行,自然變溫條件下智利小植綏螨生長繁殖與溫度的關系非常復雜,田間種群的增殖受天敵、種群密度及食料充裕程度影響較大。因此,在運用這些參數時,應從生態系的具體情況出發,結合田間調查及自然界各種因素進行綜合分析和評價,以期獲得更好的控制效果。

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(責任編輯： 田 喆)

EffectsoftemperatureondevelopmentandovipositionofthepredatorymitePhytoseiuluspersimilis

Gong Yajun, Chen Pengyan, Wang Zehua, Zhu Liang, Chen Jincui, Jin Guihua, Wei Shujun

(InstituteofPlantandEnvironmentalProtection,BeijingAcademyofAgriculturalandForestrySciences,Beijing100097,China)

The aim of this study was to understand the effect of temperature on development and oviposition of the predatory mitePhytoseiuluspersimilis. The developmental durations of different stages, dynamics of oviposition and fecundity of adult at seven different temperatures (16, 19, 22, 25, 28, 31 and 34℃) were recorded with the two-spotted spider miteTetranychusurticaeas food. The developmental duration ofP.persimiliswas reduced with the increase of temperature under 16-31℃, but increased under 34℃ compared with that under 31℃. The threshold temperatures of egg, larva, nymph I and nymph Ⅱ were 11.08,14.91, 14.28, 14.03 and 12.36℃, respectively, while the effective accumulative temperatures were 29.69, 4.94, 8.96, 11.72 and 58.33 day-degrees, respectively. The average fecundity of the female was highest under 19, 22, 25 and 28℃, with a value of 93.60, 86.90, 94.25 and 88.95 eggs/female, respectively, while the value was the lowest under 31℃, which was 39.25. The average duration of egg stage showed no difference under the temperature from 16 to 28℃, which were 20.10, 22.55, 19.10, 19.10 and 21.10 days, respectively, while the value was 11.35 day under 31℃.P.persimiliscould develop well under the temperature from 19 to 28℃ with high fecundity, indicating that this temperature range is suitable for the development and reproduction of this predatory mite.

Phytoseiuluspersimilis; developmental duration; developmental threshold temperature; effective accumulative temperature; fecundity

S 476

： ADOI： 10.3969/j.issn.0529-1542.2017.05.011

2016-09-22

： 2017-02-20

國家重點基礎研究發展規劃項目(2013CB127600);北京市農林科學院科技創新能力建設專項(KJCX20140403,KJCX20150406);北京市農林科學院農業科技示范推廣項目(201682);北京市農林科學院創新團隊(JNKYT201605)

* 通信作者 E-mail: shujun268@163.com