牧草盲蝽越冬成蟲出蟄后飛行能力研究

鄭藝翔 李太隆 羅棚 馮宏祖

收稿日期：2023-11-07? ? ? ? ?第一作者簡介：鄭藝翔，碩士研究生，研究方向為農(nóng)業(yè)昆蟲與害蟲治理，946957451@qq.com。 *通信作者：馮宏祖，博士，教授，研究方向為農(nóng)業(yè)昆蟲與害蟲治理，fhzzky@163.com

基金項目：國家自然科學基金（32272539）

A study on the flight ability of overwintering adults of Lygus pratensis after hibernation

Zheng Yixiang， Li Tailong， Luo Peng， Feng Hongzu*

摘要：明確牧草盲蝽Lygus pratensis越冬成蟲出蟄后不同時間的飛行能力，為牧草盲蝽越冬后的擴散區(qū)域預(yù)測研究和防控策略的制定提供參考。采用JIADUO昆蟲飛行信息系統(tǒng)，在人工氣候箱內(nèi)對越冬后5個日期的牧草盲蝽進行飛行能力測試，比較種群飛行率、飛行速率、總飛行時間和總飛行距離。結(jié)果表明，3月24日剛出蟄的成蟲基本不能飛行；4月13日的飛行能力最強，種群飛行率為63.89%，平均飛行速率為1.687 km·h－1，總飛行距離為1.609 km，總飛行時間為0.970 h；4月3日的飛行能力次之；4月23日和5月3日飛行能力逐漸減弱。綜上，牧草盲蝽越冬成蟲的飛行能力與出蟄后的時間關(guān)系密切，隨出蟄后時間的推移呈現(xiàn)先增強后逐漸減弱的趨勢。

關(guān)鍵詞：牧草盲蝽；越冬；飛行能力；飛行磨；出蟄

牧草盲蝽Lygus pratensis是新疆重要的農(nóng)業(yè)害蟲。近年來由于新疆農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)、耕作制度和栽培模式的變化，再加上氣候因素等影響，牧草盲蝽再度暴發(fā)成災(zāi)[1-2]。它大發(fā)生時，棉田蕾鈴被害率達到56%；同時，有的會轉(zhuǎn)移至香梨、蘋果、紅棗、核桃等果園危害花蕾及幼果，輕者會造成黑色的壞死斑，導致果實畸形，重者造成大量落花落果。牧草盲蝽成蟲對開花植物有明顯的趨好性，春夏季節(jié)從越冬場所、早期蟲源地向大田遷飛擴散，也會在大田寄主作物之間擴散[3-4]，這與其飛行能力有重要聯(lián)系，但飛行能力隨出蟄后時間的變化的研究未見報道。本研究借助飛行磨系統(tǒng)在實驗室條件下測定了牧草盲蝽越冬后成蟲出蟄后的飛行能力，以期為牧草盲蝽越冬后擴散范圍的預(yù)測和防控策略的制定提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

供試牧草盲蝽采自新疆阿拉爾市9團小麥地、苜蓿地，均為2023年早春自然越冬出蟄后的成蟲。將其放入自制養(yǎng)蟲盒內(nèi)，在溫度24 ℃、光周期（光暗比，下同）15∶9、相對濕度70%±10%、光照強度（480±12） lx的RXZ型智能人工氣候箱內(nèi)飼養(yǎng)，以供試驗使用。

1.2 牧草盲蝽越冬成蟲的飛行能力測定

本試驗使用的飛行測試系統(tǒng)為JIADUO牌昆蟲飛行信息系統(tǒng)（鶴壁嘉多衛(wèi)農(nóng)農(nóng)林科技有限責任公司），由飛行磨主機（FXM-Z，24路）和昆蟲小飛行磨（FXM-X，1個2路）組成。昆蟲飛行傳動裝置由吊臂（直徑0.1 mm、長5 cm銅絲）、2號昆蟲針、黑色遮光紙（長0.5 cm、寬0.1 cm）制作。將采集到的牧草盲蝽在養(yǎng)蟲盒內(nèi)使用花椰菜飼養(yǎng)24 h補充能量，在第2日9：00開始飛行測試，測試前先用CO2處理牧草盲蝽25 s使其昏迷，再將吊臂頂端用502膠（編號：4167）與牧草盲蝽背板粘連。待牧草盲蝽蘇醒后，將飛行傳動裝置放置在昆蟲小飛行磨的2塊磁鐵中間，再將小飛行磨放入RXZ型智能人工氣候箱內(nèi)進行測試，測試條件：溫度24 ℃、光周期15∶9、相對濕度70%±10%、光照強度（480±12） lx，測試時長為24 h。

試驗從3月份第1次采集到田間自然出蟄的越冬成蟲起，每隔10 d采集1次雌蟲進行飛行能力測試，即于3月24日、4月3日、4月13日、4月23日、5月3日共采集5次，即為5個日期處理，每個處理20個重復（20頭）。測定各處理種群飛行率（能飛個體比例）、總飛行距離、總飛行時間、飛行速率等參數(shù)。能飛個體的判斷參考Stewart等[5]提出的標準，即總飛行時間＞10 min為能飛個體。

1.3 數(shù)據(jù)分析

用SPSS 25.0對總飛行距離、總飛行時間、飛行速率數(shù)據(jù)進行分析處理。先對原始數(shù)據(jù)進行正態(tài)檢驗，若不符合正態(tài)分布，對數(shù)據(jù)進行對數(shù)轉(zhuǎn)換。符合正態(tài)分布時，再采用鄧肯多重范圍檢驗（新復極差法）比較差異性，差異顯著水平為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 牧草盲蝽出蟄后不同時間的種群飛行率

根據(jù)種群動態(tài)調(diào)查結(jié)果（圖1），在3月24日第1次采集的牧草盲蝽種群飛行率為0%，此時的牧草盲蝽沒有飛行能力；在之后4個日期的比較中可以看出，隨著出蟄后時間的推移，種群飛行率呈先上升后下降的趨勢，在4月13日種群飛行率最高達到63.89%，隨后開始下降，在5月3日為28.57%。

2.2 牧草盲蝽出蟄后不同時間的總飛行距離

從牧草盲蝽出蟄后不同時間的總飛行距離（圖2）可以看出，總飛行距離隨著出蟄后時間的推移呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。牧草盲蝽的總飛行距離在4月3日為（1.429±0.219） km，在4月13日達到最大，為（1.609±0.333） km，這2個日期之間差異不顯著；隨后開始呈下降趨勢，4月23日為（0.330±0.040） km，5月3日最小，為（0.171±0.015） km，這2個日期之間差異也不顯著，但與4月3日和4月13日調(diào)查的總飛行距離有顯著差異。

2.3 牧草盲蝽出蟄后不同時間的總飛行時間

從牧草盲蝽出蟄后不同時間的總飛行時間（圖3）可以看出，總飛行時間隨著日期的推移呈下降趨勢。4月3日，其總飛行時間最長，為（0.984±0.129） h，4月13日總飛行時間與之接近，為（0.970±0.159） h，兩者差異不顯著；4月23日和5月3日總飛行時間明顯下降，分別為（0.306±0.025） h和（0.186±0.015） h，兩者差異不顯著，但與4月3日和4月13日調(diào)查的總飛行時間有顯著差異。

2.4 牧草盲蝽出蟄后不同時間的飛行速率

從牧草盲蝽出蟄后不同時間的飛行速率（圖4）可以看出，不同時間最大飛行速率呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。其中：4月13日最大飛行速率最高，為（3.128±0.312） km·h－1，與其他時間的最大飛行速率存在顯著差異；其次是4月3日的最大飛行速率，為（2.496±0.223） km·h－1，與4月23日最大飛行速率（1.615±0.110） km·h－1、5月3日的最大飛行速率（1.750±0.110） km·h－1存在顯著差異；而4月23日的最大飛行速率最低，與5月3日的差異不顯著。

牧草盲蝽在出蟄后不同時間的平均飛行速率隨著時間的推移呈先上升后下降的趨勢（圖4）。其中：4月13日的平均飛行速率最高，為（1.687±0.190） km·h－1，與4月3日的平均飛行速率（1.423±0.098） km·h－1差異不顯著；4月23日平均飛行速率下降為（1.034±0.051） km·h－1；5月3日的平均飛行速率最低，為（0.907±0.063） km·h－1，與4月23日的平均飛行速率差異不顯著，但兩者與4月3日、4月13日的平均飛行速率存在顯著差異。

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明，牧草盲蝽越冬成蟲出蟄后時間與飛行能力關(guān)系密切：3月24日牧草盲蝽種群飛行率為0%，不具備飛行能力；隨著時間的推移，牧草盲蝽的飛行能力從4月3日起呈現(xiàn)先增強后減弱的趨勢；4月13日飛行能力最強，種群飛行率為63.89%，平均飛行速率為（1.687±0.190） km·h－1，最大飛行速率為（3.128±0.312） km·h－1，總飛行距離為（1.609±0.333） km，總飛行時間為（0.970±0.159） h，但除最大飛行速率外，均與4月3日無顯著差異。前人研究表明，昆蟲在自然條件下為了抵御冬季的寒冷進化出了適應(yīng)低溫的特征[6]，為確保能在不利的條件下存活，在春季溫度適宜時才開始活動[7]。其中，牧草盲蝽越冬代成蟲在春季溫度超過9 ℃時開始出蟄[8]。由此推測，3月下旬到5月上旬當?shù)靥镩g溫度逐漸升高，可能是牧草盲蝽飛行能力隨出蟄后時間推移而增強的主要原因，在麥長管蚜Sitobion avenae[9]、草地螟阿格姬蜂Agrypon flexorius Thunberg[10]、桔小實蠅Bactrocera dorsalis[11]、綠盲蝽Apolygus lucorum等盲蝽[12]的研究中發(fā)現(xiàn)，它們的飛行能力會隨著溫度升高而增強，在最適溫度達到最強。越冬后的昆蟲成蟲會經(jīng)歷交配、產(chǎn)卵和日齡增長[13]，這些昆蟲的生長發(fā)育進程及繁殖對昆蟲飛行能力都有顯著影響[14]：從羽化開始隨著日齡增加飛行能力逐漸增強，但隨著接近生命的末期飛行能力減弱[12，15-16]；交配會使雌性成蟲飛行能力增強，從而使雌蟲能在更大范圍內(nèi)尋找寄主產(chǎn)卵[17]，而產(chǎn)卵會使飛行能力減弱[18]。牧草盲蝽成蟲出蟄后的飛行能力總體上隨時間的延長而減弱，是否與成蟲產(chǎn)卵、日齡有關(guān)，還需要進一步研究。

本研究在室內(nèi)適宜的溫度、濕度、光照條件下對田間自然采集的牧草盲蝽進行飛行能力的測試，可以真實反映出蟄后不同時間牧草盲蝽的飛行能力，但不能確定其影響因素。因此，今后可針對溫度、濕度、光照強度、日齡等因素進行研究，明確影響其飛行能力的主要因素。此外，本研究是在室內(nèi)環(huán)境下測得數(shù)據(jù)，不能完全反映牧草盲蝽在自然條件下的飛行能力，因此應(yīng)采取室內(nèi)外多種方法進一步研究牧草盲蝽擴散與遷飛的規(guī)律，為牧草盲蝽越冬后的擴散區(qū)域預(yù)測和防控提供參考。

參考文獻：

[1] 王偉，張仁福，劉海洋，等. 新疆喀什地區(qū)牧草盲蝽為害棉花防治指標研究[J]. 應(yīng)用昆蟲學報，2016，53（5）：1146-

1152.

[2] 夏欣，鄭藝翔，姚成層，等. 5種牧草盲蝽寄主植物揮發(fā)物鑒別、選擇反應(yīng)及油菜誘集帶在棉田的誘集效果[J]. 棉花學報，2023，35（2）：128-137.

[3] 曹娜，冷凌云，劉端春，等. 牧草盲蝽的寄主種類及取食選擇性研究[J]. 中國棉花，2017，44（3）：27-29，38.

[4] 張仁福，王偉，劉海洋，等. 棉區(qū)牧草盲蝽寄主種類及其寄主取食季節(jié)性演替規(guī)律[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學，2022，59（3）：707-715.

[5] Stewart S D，Gaylor M J. Effects of age，sex，and reproductive status on flight by the tarnished plant bug （Heteroptera：Miridae）[J]. Environmental Entomology，1994，23（1）：80-

84.

[6] 陳豪，梁革梅，鄒朗云，等. 昆蟲抗寒性的研究進展[J]. 植物保護，2010，36（2）：18-24.

[7] Hessien M M，Rashad M M，Zaky R R，et al. Controlling the synthesis conditions for silica nanosphere from semi-

burned rice straw[J]. Materials Science and Engineering： B，2009，162（1）：14-21.

[8] 楊明超，楊濤. 牧草盲蝽在南疆的發(fā)生危害及其防治[J]. 植物保護，2001（5）：31-32.

[9] 程登發(fā)，田喆，李紅梅，等. 溫度和濕度對麥長管蚜飛行能力的影響[J]. 昆蟲學報，2002（1）：80-85.

[10] 蘇春芳，劉愛萍，高書晶，等. 溫度和濕度對草地螟阿格姬蜂飛行能力的影響[J]. 中國生物防治學報，2014，30（5）：612-617.

[11] 袁瑞玲，楊珊，馮丹，等. 溫度、濕度、光照對桔小實蠅飛行能力的影響[J]. 環(huán)境昆蟲學報，2016，38（5）：903-911.

[12] 陸宴輝. 盲蝽蟓生態(tài)適應(yīng)性研究[D]. 北京：中國農(nóng)業(yè)科學院，2008.

[13] 趙金平. 牧草盲蝽滯育后生物學特性和種群動態(tài)研究[D]. 阿拉爾：塔里木大學，2021.

[14] 劉莎，呂召云，高歡歡，等. 昆蟲飛行能力研究進展[J]. 環(huán)境昆蟲學報，2018，40（5）：995-1002.

[15] 程云霞. 草地螟Loxostege sticticalis遷飛與生殖行為的調(diào)控及互作關(guān)系[D]. 北京：中國農(nóng)業(yè)科學院，2012.

[16] 侯國輝，崔笑雄，朱悅，等. 金紋細蛾飛行能力測定[J]. 昆蟲學報，2022，65（5）：612-620.

[17] Hashiyama A，Nomura M，Kurihara J，et al. Laboratory evaluation of the flight ability of female Autographa nigrisigna（Lepidoptera：Noctuidae），measured by actograph and flight mill[J]. Journal of Economic Entomology，2013，106（2）：690-694.

[18] 潘攀，羅禮智，江幸福，等. 稻縱卷葉螟飛行行為特征[J]. 應(yīng)用昆蟲學報，2013，50（3）：583-591.

（責任編輯：楊子山 責任校對：秦凡）

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