環(huán)境因素和食料對甜菜夜蛾人工種群的影響

董 偉

摘要甜菜夜蛾已成為我國一些農(nóng)作物,尤其是多種蔬菜的重要害蟲。目前在生物學、生態(tài)學以及防治等方面對其開展了大量的研究,需要大量的甜菜夜蛾。室內(nèi)大量飼養(yǎng)是進行各項研究的前提,并已在各科研機構(gòu)中開展,但在食料和環(huán)境因素的控制上各有不同。就食料和環(huán)境因素對甜菜夜蛾種群影響的研究進行了綜述,為開展甜菜夜蛾實驗室種群的建立提供參考。

關(guān)鍵詞甜菜夜蛾;環(huán)境因素;食料;人工種群

中圖分類號S433.4文獻標識碼A文章編號 1007-5739(2009)08-0079-02

甜菜夜蛾[Spodoptera exigua(Hübner)]屬鱗翅目(Lepido-ptera)夜蛾科(Noctuidae),是一種世界性分布、間歇性大發(fā)生的多食性害蟲,寄主植物達35科108屬138種,包括多種作物和蔬菜。近年來,隨著我國蔬菜種植面積的擴大和復種指數(shù)的提高,甜菜夜蛾的發(fā)生危害更為廣泛和嚴重。與此同時,甜菜夜蛾的抗藥性日趨嚴重,導致甜菜夜蛾在世界范圍內(nèi)頻繁暴發(fā)成災(zāi)。為了有效控制甜菜夜蛾的危害,目前在生物學、生態(tài)學以及防治等方面展開了大量研究,需要繁殖大量的甜菜夜蛾?，F(xiàn)就甜菜夜蛾實驗種群系統(tǒng)的影響因素闡述如下。

1溫度

溫度是影響甜菜夜蛾生長發(fā)育的關(guān)鍵因素,其對甜菜夜蛾種群動態(tài)的影響,國內(nèi)外已有一些報道。但由于試驗蟲源、寄主食料和研究方法的不同,其結(jié)果有一定的差異。

1.1溫度對卵的影響

低溫對卵影響較大。在過冷卻點的研究方面,Kim等的報道表明,在甜菜夜蛾的所有蟲態(tài)中,卵的過冷卻點最低(-26.8±2.9℃),其在0℃以下溫度中的存活能力也最強[1]。但江幸福等研究表明,卵的耐低溫能力不如其他蟲態(tài)[2]。這可能是所采用的研究方法不同而造成的。在江幸福的試驗中,卵低溫處理時間為24h,而Kim的試驗中低溫處理時間小于8h。影響昆蟲過冷卻點的因素很多,如不同的地理種群,不同季節(jié)的蟲源以及昆蟲本身的生長發(fā)育狀況,野外和室內(nèi)飼養(yǎng)的種群、取食狀態(tài),以及過冷卻點的測定方法等。

溫度對卵孵化率的影響,江幸福等報道,卵在5℃下經(jīng)12d左右基本不能孵化[2]。也有報道稱,卵的發(fā)育起點溫度為13.73℃[3]。在18～35℃之間,卵的孵化率均在90%以上。在15.5℃和38℃時,卵的孵化率相近,均為85%以上。在40℃時,卵雖有少量孵化(15%左右),但孵出的1齡幼蟲不能正常存活[4]。

1.2溫度對幼蟲的影響

江幸福報道,3～5齡幼蟲的過冷卻點分別為-11.17℃、-11.96℃和-10.50℃(平均-11.21℃),預蛹期為-12.47℃[2]。甜菜夜蛾幼蟲發(fā)育起點溫度為15.68℃[3],最適溫度為21.39℃[5]。但也有研究表明,在0～5℃低溫中,各齡幼蟲和預蛹的生存能力很強,但溫度低于-5℃時,生存能力迅速下降。在中、高溫區(qū),溫度對幼蟲存活的影響因蟲齡而異。1齡幼蟲在低于23℃時存活率較低,23～38℃存活率在85%以上。各溫度對2齡幼蟲的存活率影響不大,成活率均在86%以上。3~5齡幼蟲在15.5℃、18℃、35℃、38℃4組溫度下,其存活率隨蟲齡增大而降低,至5齡達最小。各齡中以1齡和5齡幼蟲對溫度的反應(yīng)最敏感,其存活率在低溫端(15.5℃和18℃)要低于高溫端(35℃和38℃)[4]。

1.3溫度對蛹的影響

相對于其他蟲態(tài),蛹對低溫的耐受性要強很多,這也正是甜菜夜蛾以蛹越冬的原因。蛹在5℃、0℃、-5℃、-10℃條件下死亡99.9%需要的時間分別為67.90d、38.06d、24.84d和11.01d,其過冷卻點平均溫度為-17.16℃[2]。但也有報道表明,蛹的過冷卻點為-7.8℃[6]。蛹的發(fā)育的起點溫度為15.09℃,最適溫度為20.94℃[5]。在15.5℃和18℃的條件下,蛹的存活率分別只有35.40%和61.67%,溫度越低,存活率越低;當溫度達到33℃以上,蛹的存活率隨溫度升高而降低,38℃時存活率只有42.86%[4]。

1.4溫度對成蟲的影響

成蟲不耐低溫,在-5℃和-10℃中經(jīng)過6d左右即可全部死亡[2]。除了成活率以外,溫度對甜菜夜蛾的生殖行為、交配節(jié)律和生殖力等也有顯著影響。甜菜夜蛾成蟲交配高峰期隨溫度的升高而逐漸延遲,交配持續(xù)時間也逐漸縮短,在40℃下交配行為明顯受到抑制[7]。最適交配溫度為26℃,交配率為84.9%[3]。此外,不同溫度對甜菜夜蛾的每日產(chǎn)卵量也有很大的影響。在15～40℃范圍內(nèi)溫度越高,產(chǎn)卵高峰期出現(xiàn)越早[7]。各溫度下的最短產(chǎn)卵前期比較接近,為0～3d;產(chǎn)卵高峰日齡為2～6d,以38℃時為最長為6d。高峰日產(chǎn)卵概率在15.5℃和18℃時為最小,分別為20%和15%,在25℃時為最大為39%。產(chǎn)卵概率累計達80%時的雌蟲日齡在15.5℃和18℃時為最長,分別為12d和10d,33℃時最短,為3d,而38℃時為6d[4]。在26℃和29℃時,甜菜夜蛾的平均產(chǎn)卵量最高,分別為604.7和611.4粒[3]。

溫度對甜菜夜蛾的其他方面也有影響,董雙林等報道,溫度對甜菜夜蛾雌蛾的性信息素影響顯著[8]。在15~25℃下最有利于甜菜夜蛾性信息素的產(chǎn)生,而10℃低溫和35℃高溫則使性信息素產(chǎn)生受到明顯影響,其中以10℃低溫的影響更甚。江幸福還報道了溫度對甜菜夜蛾飛行能力的顯著影響。在16～32℃內(nèi),成蟲均能進行正常的飛行活動;24℃下的成蟲飛行能力最強;溫度低于20℃或高于28℃時,其飛行能力均顯著降低[9]。

2濕度

濕度對甜菜夜蛾的影響也很大,但不如溫度那樣顯著。一定的溫度配以合適的濕度才能促進種群的增長。因此,關(guān)于濕度的研究多集中在不同溫濕度組合對甜菜夜蛾的影響。

徐金漢等研究了不同溫濕度組合對甜菜夜蛾生長發(fā)育及繁殖力的影響,指出不同溫濕組合對甜菜夜蛾各蟲態(tài)生長發(fā)育和繁殖力有明顯的影響,在溫度26～30℃和相對濕度80%以上的溫濕組合,比較有利于甜菜夜蛾的生長發(fā)育及種群的繁衍。在低溫(低于20℃)低濕(相對濕度62%)或高溫(32℃)低濕(相對濕度62%)的條件下,對甜菜夜蛾各蟲態(tài)發(fā)育均有明顯的抑制作用。在溫度為26℃、相對濕度80%或相對濕度94%條件下,其卵孵化率、1～5齡幼蟲存活率、蛹羽化率、雌蟲比率、產(chǎn)卵的雌蟲比率和平均產(chǎn)卵量明顯高于其他溫濕組合。在溫度32℃、相對濕度94%條件下,該蟲的內(nèi)稟增長能力最大(0.225)[10]。

在同一溫度下,甜菜夜蛾幼蟲體長的增長率隨濕度的升高而降低。甜菜夜蛾成蟲產(chǎn)卵量明顯受溫度和濕度的影響,同一溫度不同相對濕度的條件下,甜菜夜蛾成蟲產(chǎn)卵量隨濕度升高而變化:在20℃時,隨相對濕度增大,產(chǎn)卵量減少;25℃或30℃,隨相對濕度增大,產(chǎn)卵量增加;在20℃,相對濕度55%的條件下,甜菜夜蛾成蟲產(chǎn)卵量最高[11]。

3食料和營養(yǎng)

3.1幼蟲食料和營養(yǎng)

研究報道表明,幼蟲食物和營養(yǎng)對甜菜夜蛾的生長發(fā)育和種群動態(tài)影響顯著。陳永兵等用芋艿、辣椒、野莧菜、豇豆、甘藍等分別飼養(yǎng)甜菜夜蛾觀察其對甜菜夜蛾的影響,發(fā)現(xiàn)不同寄主植物對甜菜夜蛾的幼蟲、蛹、成蟲的發(fā)育狀況均有顯著影響[12]。另外,如果幼蟲營養(yǎng)缺乏會使蛹重下降,蛹期延長,羽化率和成蟲交配率降低,產(chǎn)卵前期延長,卵期和雌蛾壽命明顯縮短,卵巢管長度和卵巢鮮重下降[13]。同時,不同幼蟲食物對于發(fā)育歷期、蛹重以及成蟲產(chǎn)卵和飛行能力有明顯的影響[14]。

3.2成蟲食料和營養(yǎng)

關(guān)于這方面的研究有2種不同的觀點:江幸福等研究指出,成蟲期營養(yǎng)缺乏對其產(chǎn)卵量、產(chǎn)卵前期、產(chǎn)卵期、平均壽命、交配率、交配次數(shù)以及卵孵化率等均無顯著的影響,而對成蟲飛行能力的影響顯著[15]。但王弘晟等的研究表明,成蟲期營養(yǎng)缺乏使卵量、交配率和卵孵化率大大下降,產(chǎn)卵前期明顯延長,卵期和壽命縮短,卵巢發(fā)育狀況很差[16]。因此,對于成蟲期營養(yǎng)狀況對成蟲生殖能力的影響還有待于進一步研究。

4光周期

關(guān)于光周期對甜菜夜蛾生長發(fā)育的影響報道較少。徐金漢等在室溫26±1℃、相對濕度80%~85%條件下,分別采用5種不同光周期對甜菜夜蛾各蟲態(tài)進行處理,結(jié)果表明,甜菜夜蛾最適合的光照周期是光暗比12∶12的光周期,各蟲態(tài)生長發(fā)育狀況最好,幼蟲存活率、平均蛹重、蛹羽化率、成蟲壽命、產(chǎn)卵量及卵孵化率等都明顯優(yōu)于其他處理,其次是=14∶10,最差的是8∶16[17]。

5討論

總體來說,食料和環(huán)境因素對甜菜夜蛾種群系統(tǒng)的影響較為復雜,目前的研究多集中在1個或2個因素對甜菜夜蛾種群的控制作用方面。多因素系統(tǒng)的研究還較為欠缺,在蟲源、實驗設(shè)計、實驗水平不同的情況下,對各因素的研究得出的結(jié)論也不盡相同,尚需要進一步驗證。因此,有待建立一個以作用因子組配的甜菜夜蛾實驗種群生命表,系統(tǒng)的研究各因素在甜菜夜蛾種群系統(tǒng)控制上的作用。

6參考文獻

[1] KIM Y,KIM N.Cold hardiness in Spodoptera exigua(Lepidoptera:Noctuidae)[J].Environ. Entomol,1997,26(5):1117-1123.

[2] 江幸福,羅禮智,李克斌,等.甜菜夜蛾抗寒與越冬能力研究[J].生態(tài)學報,21(10):1575-1582.

[3] 韓蘭芝,翟保平,張孝羲.不同溫度下的甜菜夜蛾實驗種群生命表研究[J].昆蟲學報,2003,46(2):184-189.

[4] 馬駿,陳永年,肖素娟,等.溫度對甜菜夜蛾實驗種群增長的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)大學學報,1999,25(4):308-311.

[5] 徐金漢,關(guān)雄,黃志鵬,等.不同溫度對甜菜夜蛾實驗種群的影響[J].植物保護學報,1999,26(1):20-24.

[6] 祝樹德,任璐,錢坤.溫度對甜菜夜蛾實驗種群的影響[J].揚州大學學報(農(nóng)業(yè)與生命科學版),2003,24(1):75-78.

[7] 王弘晟,徐洪富,崔峰,等.溫度對甜菜夜蛾生殖行為及生殖力的影響[J].生態(tài)學報,2004,24(1):162-166.

[8] 董雙林,杜家緯.交配和溫度對甜菜夜蛾雌蛾性信息素產(chǎn)生的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學報,2002,13(12):1633-1636.

[9] 江幸福,羅禮智,李克斌,等.溫度對甜菜夜蛾飛行能力的影響[J].昆蟲學報,2002,45(2):275-278.

[10] 徐金漢,關(guān)雄,黃志鵬,等.不同溫濕度組合對甜菜夜蛾生長發(fā)育及繁殖力的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學報,1999,10(3):335-337.

[11] 李淑清.甜菜夜蛾的生長發(fā)育與溫濕度的關(guān)系[J].華中農(nóng)業(yè)大學學報,2002,21(4):352-355.

[12] 陳永兵,張純胄,胡麗秋.寄主植物對甜菜夜蛾生長發(fā)育的影響[J].昆蟲知識,1999,36(6):332-334.

[13] 王弘晟,徐洪富,崔峰,等.幼蟲期營養(yǎng)對甜菜夜生殖力及卵巢發(fā)育的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學報,2004,13(2):67-70.

[14] 江幸福,羅禮智,胡毅.幼蟲食物對甜菜夜蛾生長發(fā)育、繁殖及飛行的影響[J].昆蟲學報,1999,42(3):270-276.

[15] 江幸福,羅禮智,胡毅.成蟲期營養(yǎng)對甜菜夜蛾生殖和飛行的影響[J].植物保護學報,2000,27(4):327-332.

[16] 王弘晟,徐洪富,崔峰.成蟲期營養(yǎng)對甜菜夜生殖力及卵巢發(fā)育的影響[J].西南農(nóng)業(yè)學報,2004,17(1):34-37.

[17] 徐金漢,王兆守,關(guān)雄.光周期對甜菜夜蛾生長發(fā)育狀況的影響[J].福建農(nóng)林大學學報(自然科學版),2002,31(2):177-180.