郅軍銳 任順祥
摘要在鳳仙花的ImpulseOrange和CajunCarmine品種上開展了花粉和植物不同生長階段對(duì)西花薊馬種群的影響。結(jié)果表明:在植物未開花前,添加花粉和不添加花粉西花薊馬的種群數(shù)量差異顯著,添加花粉能顯著增加兩個(gè)品種上西花薊馬的種群數(shù)量,其西花薊馬數(shù)量分別為174.50、43.67頭,而未添加花粉時(shí)分別為138.33頭和27.00頭。在植物開花后,添加花粉對(duì)西花薊馬的種群數(shù)量雖有一定影響,但差異不顯著。植物不同生長發(fā)育階段對(duì)西花薊馬的種群數(shù)量影響很大,無論是添加花粉還是不添加花粉,在兩個(gè)品種上均表現(xiàn)為開花后的數(shù)量顯著大于開花前的數(shù)量,說明鳳仙花植物本身的花對(duì)西花薊馬種群的迅速增長影響很大。
關(guān)鍵詞西花薊馬;花粉;種群數(shù)量
中圖分類號(hào)Q 968.1
西花薊馬(Frankliniellaoccidentalis)是非常嚴(yán)重的害蟲之一,可造成巨大的危害和重大的經(jīng)濟(jì)損失。西花薊馬不僅通過直接取食和產(chǎn)卵危害寄主植物,還能傳播番茄斑萎病毒和風(fēng)仙花壞死斑病毒,這兩種病毒可對(duì)花卉、農(nóng)作物的生產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。鳳仙花是非常重要的花卉植物,但很容易遭受西花薊馬的危害。
西花薊馬具有不對(duì)稱的口器,特別適合取食花粉,并且能夠非常迅速處理花粉顆粒。在西花薊馬的食物中添加花粉可明顯提高其生長發(fā)育和繁殖率,原因是增加了西花薊馬的營養(yǎng)。有研究表明植物的花對(duì)西花薊馬完成生活史非常重要。植物本身的花還是另外添加花粉對(duì)西花薊馬種群影響更大,以及在植物的不同生長階段,添加花粉對(duì)西花薊馬種群是否有不同影響均沒有報(bào)道。了解添加花粉和植物本身的花對(duì)西花薊馬種群的影響可以更好地掌握和調(diào)控西花薊馬種群動(dòng)態(tài)。為此本文研究了添加花粉和植物不同生長階段對(duì)鳳仙花上西花薊馬種群的影響。
1材料和方法
1.l西花薊馬
從美國加利福尼州大學(xué)戴維斯分校昆蟲系獲得的沒有被病毒感染的西花薊馬,然后在美國堪薩斯州立大學(xué)昆蟲系實(shí)驗(yàn)室內(nèi),用豆莢作為食料在塑料盒里進(jìn)行飼養(yǎng),不同蟲態(tài)的西花薊馬飼養(yǎng)在不同塑料盒里,這樣可以獲得大量的同一年齡組的個(gè)體,并且基因變異較小。羽化后第3天,且已交配的西花薊馬雌成蟲作為供試蟲源。
1.2花粉
添加的花粉由蘋果花粉和石松花粉按1:1混合而成。將購買來的花粉在冰箱里儲(chǔ)存待用。
1.3鳳仙花
將鳳仙花的種子種在塑料盤內(nèi),35 d以后移栽到直徑為10CITI的圓形花盆內(nèi)。試驗(yàn)所用的2個(gè)鳳仙花品種分別為ImpulseOrange和CajunCarmine。
1.4試驗(yàn)條件
本試驗(yàn)在美國堪薩斯州立大學(xué)昆蟲系溫室內(nèi)進(jìn)行,溫室內(nèi)溫度白天設(shè)置為24℃,晚上為18℃。從7:00到23:00使用高壓鈉燈補(bǔ)充光照,使每天光照時(shí)間為16h。
1.5試驗(yàn)設(shè)計(jì)
把大小相似的健康植物放人每個(gè)籠子里,每籠一盆植物。籠子是以紙板為支架做成高38 cm,直徑為26cm圓柱,在四周附上可以阻止薊馬出入的尼龍紗,并且用硅膠封好,籠子的頂部用塑料薄膜蓋好并且用橡皮筋箍緊。利用泵使肥料通過流水管施人每一盆植物。在植物放人花盆前,所有的流水管都要進(jìn)行核對(duì),使流入每個(gè)花盆的水流速度近似。每隔兩天施用10—20—10的氮、磷、鉀復(fù)合肥一次,復(fù)合肥的濃度為84 g/L,每盆植物每次大約施人100mL。在添加花粉的處理中,用刷子將0.05 g花粉,均勻地?fù)墼谥参锷稀?/p>
一共進(jìn)行了4個(gè)試驗(yàn)。第1個(gè)和第2個(gè)試驗(yàn)是在植物開花前接人西花薊馬,設(shè)添加花粉和不添加花粉2個(gè)處理。如為添加花粉的處理,則在接人西花薊馬時(shí),同時(shí)添加花粉。試驗(yàn)1在品種Impulse(1—ange上進(jìn)行,試驗(yàn)2在品種CajunCarmine上進(jìn)行,在接人西花薊馬的第14天進(jìn)行取樣,從試驗(yàn)開始一直到取樣,植物都沒有開花,兩個(gè)試驗(yàn)各重復(fù)6次;試驗(yàn)3和4是在植物開花后接人西花薊馬,設(shè)添加花粉和不添加花粉2個(gè)處理。如為添加花粉的處理,則在接人西花薊馬時(shí),同時(shí)添加花粉。試驗(yàn)3在品種Im—pulseOrange上進(jìn)行,在接人西花薊馬時(shí),每株植物大約有13朵花,試驗(yàn)4在品種CajunCarmine上進(jìn)行,在接人西花薊馬時(shí),每株植物大約有6朵花,2個(gè)試驗(yàn)各重復(fù)4次。在接人西花薊馬的第14天和第28天進(jìn)行取樣。所有的試驗(yàn)均接入羽化后第3天且已交配的西花薊馬雌成蟲。
試驗(yàn)均采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。
1.6數(shù)據(jù)采集
在試驗(yàn)的第14天或(和)第28天進(jìn)行取樣。取樣過程如下:首先把植物從籠子里取出放在一個(gè)塑料盒中,假如植物已開花,把花移去,放在另外的塑料盒里,然后從植物的基部把植物剪斷,并把植物放在塑料盒中,蓋上蓋子,然后用力甩動(dòng)盒子,使植物上的西花薊馬落人盒內(nèi),打開蓋子,取出植物,記錄掉人盒子底部的西花薊馬幼蟲和成蟲的數(shù)量。解剖花的花瓣以發(fā)現(xiàn)隱藏在花中的西花薊馬,然后用50%的酒精沖洗所有的花,在解剖鏡下檢查花中西花薊馬的成蟲和幼蟲數(shù)量,同樣用50%的酒精沖洗嫩芽,在解剖鏡下檢查隱藏在嫩芽中的西花薊馬的成蟲和幼蟲數(shù)量。把一個(gè)黃色粘卡插入原來的花盆中再放回籠內(nèi),籠子頂部用塑料紙封好,以誘集從土壤中的蛹羽化出來的西花薊馬成蟲,放粘卡10 d后統(tǒng)計(jì)黃色粘卡上西花薊馬數(shù)量。累計(jì)各個(gè)步驟中西花薊馬的數(shù)量。
1.7數(shù)據(jù)分析
表中數(shù)據(jù)代表平均數(shù)(標(biāo)準(zhǔn)誤),應(yīng)用方差分析來檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)上的差異顯著性,所得數(shù)據(jù)采用SAS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2結(jié)果和分析
2.1開花前花粉對(duì)西花薊馬種群數(shù)量的影響
在植物開花前,添加花粉對(duì)西花薊馬種群數(shù)量的影響見表1。由表1可知,不論是品種ImpulseOrange還是CajunCarmine,添加花粉的西花薊馬種群數(shù)量明顯比沒有添加花粉的高,兩者間差異顯著(P<0.05),這表明花粉對(duì)西花薊馬種群數(shù)量增長有明顯作用。這是因?yàn)椋禾砑踊ǚ鄹纳屏宋骰ㄋE馬的食料結(jié)構(gòu),使食料的營養(yǎng)更加豐富,更有利于其生長和發(fā)育,使產(chǎn)卵量增加;同時(shí),能夠有效地促進(jìn)其發(fā)育,縮短發(fā)育歷期,因而在一定階段內(nèi),種群數(shù)量有明顯增加。西花薊馬一般在葉子背面活動(dòng)、取食,在葉子正面西花薊馬的數(shù)量很少,但在葉片正面投放花粉后,在正面可以看到很多西花薊馬,可以推測,西花薊馬更喜歡取食花粉。
2.2開花后花粉對(duì)西花薊馬種群數(shù)量的影響
開花后,花粉對(duì)西花薊馬種群數(shù)量的影響見表2。由表2可知,不論是在第14天還是第28天取樣,添加花粉的西花薊馬種群數(shù)量總體上都比不添加花粉的多(僅有一組除外),但均沒有達(dá)到差異顯著水平,這表明在植物開花后,添加花粉的效果明顯減弱,甚至失去作用。從表2還可以看出,不論加不
加花粉,隨著試驗(yàn)時(shí)間的延長,均是第28天的西花薊馬種群數(shù)量大于第14天的。這表明,在開花后的植物上,在一定時(shí)間內(nèi)(至少在1個(gè)月內(nèi)),西花薊馬的種群數(shù)量隨著時(shí)間的延長而顯著增加。
2.3不同生長階段對(duì)西花薊馬種群數(shù)量的影響
植物不同生長階段對(duì)西花薊馬種群數(shù)量的影響見表3,由表可知,鳳仙花不同生長階段對(duì)西花薊馬種群數(shù)量的影響很大,無論是添加花粉還是不添加花粉,西花薊馬種群數(shù)量均是開花后的大于開花前的,在品種ImpulseOrange上,在添加花粉和不添加花粉的情況下,在開花后接人西花薊馬,西花薊馬數(shù)量是開花前的近2倍。在品種CajunCarmine上在開花前接人西花薊馬,在添加花粉的處理中,每株西花薊馬平均數(shù)量只是開花后接人西花薊馬處理的1/2,在不添加花粉的處理下,只是開花后接入西花薊馬的處理的1/3,它們之間的差異都達(dá)到了顯著水平(p 3結(jié)論和討論 研究結(jié)果表明在植物未開花前,添加花粉能顯著增加兩個(gè)品種上西花薊馬的種群數(shù)量。這是由于花粉對(duì)西花薊馬生長、成蟲的壽命和繁殖力有促進(jìn)作用。當(dāng)添加棉花花粉時(shí),從卵到成蟲時(shí)間縮短,并且成蟲的壽命從30 d增加到38 d。在黃瓜葉片上添加白樺和榛子花粉可使西花薊馬的成蟲壽命比單獨(dú)取食黃瓜葉片分別增加了13 d和16 d)。 添加花粉可以普遍增加西花薊馬的繁殖力,Hulshof等發(fā)現(xiàn)在黃瓜葉片上分別添加6種不同花粉,均可以增加西花薊馬的產(chǎn)卵量,其中松花粉作用最大,可以使西花薊馬的產(chǎn)卵量從159粒增加到250粒。上述研究結(jié)果都是在葉片上進(jìn)行試驗(yàn)得出的,只能說明添加花粉對(duì)西花薊馬單獨(dú)在葉片上的作用,沒有考慮添加花粉對(duì)西花薊馬在整株植物上的表現(xiàn)和作用,其結(jié)論往往與現(xiàn)實(shí)中有很大的出入。因此,本文研究了在植物開花后,添加花粉對(duì)西花薊馬種群數(shù)量的影響,結(jié)果表明在植物開花后,添加花粉對(duì)西花薊馬種群數(shù)量的影響不顯著。 植物不同生長發(fā)育階段對(duì)西花薊馬的種群數(shù)量影響很大,無論是添加花粉還是不添加花粉,在兩個(gè)品種上均表現(xiàn)為開花后的數(shù)量明顯大于開花前的數(shù)量,說明鳳仙花植物本身的花對(duì)西花薊馬種群的迅速增長影響很大。這是因?yàn)槲骰ㄋE馬特別喜食花并在上面聚集,鳳仙花植物花團(tuán)錦簇,有大量的花粉和花蜜,可為西花薊馬提供豐富的營養(yǎng),所以花的存在可以使西花薊馬種群迅速增長。在沒有開花的植物上,在鳳仙花的兩個(gè)品種上添加花粉都增加了西花薊馬的數(shù)量,但在已開花的植物上,添加花粉對(duì)西花薊馬的種群沒有作用,這說明了植物本身花的作用大于花粉的作用,Gerin等也發(fā)現(xiàn)在植物開花后,西花薊馬種群幾乎成幾何級(jí)數(shù)增長,和本文結(jié)果一致,但他們又發(fā)現(xiàn)在植物不開花的情況下,西花薊馬只能保持原有的種群數(shù)量,增長率幾乎為零,Arzone等證明菊花植物在沒有花的情況下,西花薊馬的數(shù)量將會(huì)降低,這兩個(gè)結(jié)果和本文結(jié)果不太一致,在本試驗(yàn)中,在沒有植物花存在的情況下,西花薊馬種群增長速度雖然比有花時(shí)下降了很多,但種群還是明顯增長,如在品種Impulse Or—ange和CajunCarmine上,在植物開花前接人西花薊馬,在第14天取樣時(shí),在沒有添加花粉的處理下,西花薊馬數(shù)量分別增長了13.8、2.7倍?;ǖ挠袩o對(duì)西花薊馬種群影響差異如此大,可能和植物本身對(duì)西花薊馬的營養(yǎng)不同有關(guān),原因還需要進(jìn)一步分析。 由于植物的花可以使西花薊馬的種群數(shù)量增長到一個(gè)很高的水平,所以在植物沒開花前采取措施,減少西花薊馬的危害和保持西花薊馬低水平非常重要,它是植物的整個(gè)生長期降低西花薊馬種群數(shù)量的基礎(chǔ)。