温度对梨小食心虫生长发育及繁殖的影响

温度对梨小食心虫生长发育及繁殖的影响

梨扮演着小型水生昆虫。这是一种全球果树害虫，分布在亚洲、欧洲、美国和澳大利亚。中国除西藏未见报道外,其他各省(市,区)都有发生,尤以华北、华中地区发生普遍。梨小食心虫寄主植物包括蔷薇科的多种果树,主要以幼虫蛀食梨、桃、苹果的果实和桃树的新梢。一般在桃、梨等果树混栽的果园危害严重。近年来,由于农业生产产业结构的调整,栽培果树种类增多,面积扩大,在中国许多地区梨小食心虫有逐年加重的趋势,部分受害严重梨园的虫果率高达70%以上,严重影响果实的品质和产量。关于梨小食心虫的生物学特性,前人已经有了一些研究报道,国内的研究主要局限于与防治有关的基本危害特点和发生规律方面的调查观察;国外则在室内系统饲养方面做了一定探索,但关于温度对梨小食心虫生长发育和种群动态影响的系统研究至今尚未见报道。鉴于此,本文通过系统研究温度对梨小食心虫生长发育、存活及繁殖的影响,旨在为梨小食心虫的准确测报和有效防治提供依据。1材料和方法1.1成虫的人工诱导2008年5-6月,在陕西省杨凌区桃园寻找桃树被害桃梢,采集梨小食心虫幼虫带回实验室,在温度为25±0.5℃,相对湿度70%±10%,光周期15∶9(L∶D)h,光照强度4800lx的ZPQ-280B型人工气候箱(黑龙江东拓仪器制造有限公司)内,利用盛有人工饲料(3g)的指形管(d=1.5cm,h=8cm)饲养,每管2头,试管口用棉团塞住以防幼虫逃逸,同时棉团也是幼虫结茧化蛹的场所。待幼虫化蛹、蛹羽化为成虫后,将成虫移入2000mL烧杯中,杯内放置硫酸纸(10cm×20cm)一张供其产卵,用蘸有5%蔗糖水的棉球作为补充营养源。成虫开始产卵后,每天更换一次产卵纸,将卵连同纸一起移入盛有人工饲料的指形管内,每管2粒卵。连续饲养3代后,选择初产卵作为供试虫源。1.2人工饲料的成分和来源人工饲料成分及来源见表1。1.3山梨酸、尼泊金甲酯、金甲酯溶液的制备称取玉米面75g、大豆粉75g、酵母粉30g混匀后放入锅中蒸30min后待用;取琼脂14g加蒸馏水700mL煮沸直至琼脂完全溶化,冷却至50℃时加入山梨酸1g、尼泊金甲酯2g、抗坏血酸3g和胆固醇0.1g,搅拌直至溶化;加入蒸好的玉米面、黄豆粉和酵母粉的混合物并搅拌均匀,最后加入番茄酱198g,迅速搅拌均匀后倒入塑料盒(18cm×12cm×6cm)中,待冷却后切成3cm×1cm×1cm的小块,4℃冰箱中密封冷藏,随用随取。1.4测试步骤1.4.1温度处理设计利用ZPQ-280B型人工气候箱(黑龙江东拓仪器制造有限公司)设置20℃、23℃、26℃、29℃、32℃共5个温度处理,各温度处理误差±0.5℃。人工气候箱内RH70%±10%,光周期15L∶9D,光照强度4800lx。1.4.2养虫工虫卵石的孵化取初产卵(12h内所产)置直径18cm,高8cm养虫盒内,盒内放湿棉球保湿,于不同温度人工气候箱中培养。每日8:00和20:00各观察一次,记录卵孵化情况。每个温度处理观察卵数不少于30粒,重复3次。1.4.3幼虫的饲养和观察用毛笔轻轻挑取初孵化幼虫(12h内孵化幼虫),接入放有人工饲料(3g)的指形管(d=1.5cm,h=8cm)中,棉塞封口,单头饲养,每处理不少于30头初孵幼虫,重复3次。每天观察记载一次幼虫发育和存活情况。待幼虫结茧化蛹后,继续观察不同温度条件下蛹的发育历期,直至蛹羽化为成虫。1.4.4试虫的处理与确定取初羽化成虫按雌雄比1∶1配对,共5对放入一个1000mL烧杯中,杯内放置硫酸纸(10cm×20cm)供其产卵,蘸有5%蔗糖水的棉球作为成虫补充营养源。每处理重复3次,共15对试虫。温度设置同前,每天观察并记录成虫成虫寿命及产卵量,直至成虫全部死亡。1.5生命表参数幼虫发育历期、存活率(经反正弦转化)、成虫寿命和单雌产卵量等数据采用DPS程序进行分析;发育期点温度和有效积温参照丁岩钦的方法,计算公式为:V=(1/K)×T-C/K;K=n∑VT−∑V∑Tn∑V2−(∑V)2‚C=∑V2∑T−∑V∑VTn∑V2−(∑V)2Κ=n∑VΤ-∑V∑Τn∑V2-(∑V)2‚C=∑V2∑Τ-∑V∑VΤn∑V2-(∑V)2。其中:V为温度T时的发育速率,K为有效积温,C为发育起点温度,n为样本数。生命表参数参照张孝羲的方法,计算公式:净增殖率R0=∑Lxmx,平均世代周期T=∑xLxmx/R0,内禀增长率rm=lnR0/T,周限增长率λ=erm,种群加倍时间t=ln2/rm。其中:x表示单位时间;Lx表示在x期开始时的雌虫存活率;mx表示在x期内存活的平均每一个雌虫所产生的雌性后代数。2结果与分析2.1成虫发育历期的情况由表2可知,在试验温度20℃、23℃、26℃、29℃时,梨小食心虫幼虫的发育速度随温度的升高而加快,与此相对应的发育历期缩短,世代历期分别为49.72、38.99、29.78、25.81d。但当温度达到32℃时,梨小食心虫幼虫的发育历期反而延长,为27.18d。说明过高的温度对梨小食心虫的生长发育有一定的抑制作用。方差分析表明,不同温度条件下,梨小食心虫幼虫发育历期的差异达显著水平(P<0.05)。.Valuesfollowedbydifferentlettersinthesamecolumnweresignificantlydifferentat0.05levelbyDuncan’smultiplerangetest.Thesamebellow.从表3可以看出,梨小食心虫各虫态发育起点温度差异较大。其中预蛹的发育起点温度最高,达10.44℃;幼虫的发育起点温度最低,仅为7.68℃。全世代发育起点温度和有效积温分别为7.81℃,587.10℃。2.2率高,率低表4表明,不同温度对梨小食心虫的世代存活率有显著影响。在20℃、23℃、26℃、29℃和32℃下,梨小食心虫世代存活率分别为53.89%、80.17%、84.41%、66.57%和28.50%(P<0.05)。26℃的世代存活率最高,达到84.41%。高于或低于26℃,世代存活率均下降。特别是当温度高于26℃时,随温度的升高,幼虫存活率下降速度更快,说明高温与低温比较,梨小食心虫幼虫对高温的适应能力更弱。不同虫态比较,温度对预蛹的影响最小,各处理温度下的预蛹存活率均超过95%且无显著差异。这可能是由于预蛹与其他虫态比较,发育历期短有一定的关系。其他虫态在不同温度处理下的存活率的差异均达显著水平(P<0.05)。相关分析表明,梨小食心虫世代存活率(S)与温度(t)之间呈抛物线相关关系(R=0.9999)。S=-668.9027+60.0807t-1.1967t2。据此计算得知,在RH80%±10%,光照15L∶9D条件下,最适宜梨小食心虫存活的温度为25.1℃,此时的理论存活率可达85.19%。2.3不同温度对成虫产卵量的影响由表5可以看出,在20℃、23℃、26℃、29℃和32℃下,成虫寿命随温度升高而缩短,平均寿命分别为21.99d、19.39d、17.48d、13.13d和7.14d。不论在何种温度下,同一温度条件下的雌成虫寿命均长于雄成虫寿命。在20℃、23℃、26℃、29℃和32℃下,单雌平均产卵量分别为28.39、45.72、56.35、14.43和6.25粒(P<0.05)。在32℃下,绝大多数雌成虫不能产卵。2.4内馈及周限增长率从表6可以看出,在20℃、23℃和26℃下,梨小食心虫实验种群的内禀增长率(rm)、净增殖率(R0)、周限增长率(λ)均随温度的升高而增大,但当温度超过26℃,在29℃和32℃下,梨小食心虫实验种群的内禀增长率(rm)、净增殖率(R0)、周限增长率(λ)则随温度的升高而减小。由此可见,26℃时梨小食心虫种群数量的增长潜能最大。梨小食心虫的平均世代周期(T)随温度的升高而缩短;在20℃时最长,达59.83d,在32℃时最短,仅为28.13d。回归分析表明,梨小食心虫的内禀增长率(rm)与温度(t)密切相关,两者之间呈二次函数关系(R=0.9723):rm=-1.0214+0.087873x-0.001752x2对上式进行分析,当t=25.1时,rm值最大。即在本试验条件下,温度为25.1℃时,梨小食心虫实验种群的瞬时增长率最高,为0.0804。3调查资料及分析本试验结果表明,温度对梨小食心虫的生长发育、存活和繁殖有很大的影响。在20℃、23℃、26℃、29℃时,梨小食心虫各虫态的发育速度均随温度的升高而加快,但在32℃条件下,幼虫期、预蛹期和蛹期的发育历期比在29℃时反而略有延长,说明过高的温度对其发育有一定的抑制作用。在RH80%±10%,光照15L∶9D时,20℃、23℃、26℃、29℃和32℃下梨小食心虫全世代存活率分别为53.89%、80.17%、84.41%、66.57%和28.50%;拟合分析表明,在此条件下,适合梨小食心虫存活的最适温度为25.1℃,最高理论存活率为85.19%。梨小食心虫全世代发育起点温度和有效积温分别为7.81℃和587.10℃。但各虫态发育起点温度差异较大,其中预蛹的发育起点温度高达10.44℃;幼虫的发育起点温度仅为7.68℃。这可能与梨小食心虫冬季是以幼虫越冬的习性有关。在长期的适应进化过程中,梨小食心虫越冬幼虫对低温形成了较强的适应性,所以,在较低的温度即可开始发育。国内外目前尚未见梨小食心虫发育起点温度和有效积温的研究报道,本研究结果对指导生产具有重要的参考价值。但由于梨小食心虫是一种世界性害虫,不同地区的自然气候、寄主条件差异较大。所以,各地在利用本试验结果预测梨小食心虫种群发生动态时应与当地实际结合起来,避免产生误差。在本试验设置的温度范围内,梨小食心虫成虫寿命随温度升高而缩短,且不论在何种温度条件下,雌成虫的寿命均长于雄成虫的寿命。这与KurbatovSA等的结论基本一致。在20℃、23℃、26℃、29℃、32℃下,单雌平均产卵量分别为28.39、45.72、56.35、14.43和6.25粒,这与杜华等报道在23～28℃下,每头雌虫产卵数10～100粒及郭记迎等报道梨小食心虫每头雌虫产卵70～80粒基本一致。在观察过程中发现,32℃下绝大多数雌成虫不