溫度對長綠飛虱蜜露分泌量及體質(zhì)量的影響

尹海辰，李建洪，萬 鵬

(1.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華中作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，農(nóng)作物病蟲草害防控湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 植保土肥研究所，湖北 武漢 430064； 2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430070)

長綠飛虱[Saccharosydneprocerus(Mateumura)]，屬半翅目(Hemiptera)蠟蟬總科(Fulgoridae)飛虱科(Delphacidae)，別名蠓飛子。該蟲卵長0.70～1.00 mm，寬約0.24 mm，略彎曲呈茄形。若蟲腹部末端伸出5根較長的白色尾絲，使若蟲呈金魚形，尾絲易脫落，蟲體表面具白色臘絲或臘粉；成蟲體淡綠色或藍(lán)綠色，部分個體前翅端區(qū)后緣有1個黑褐色斑紋，說明該蟲成蟲期存在黑化現(xiàn)象[1-2]。長綠飛虱寄主包括水稻、茭白、野茭白等，在我國分布較為廣泛，從吉林至海南均有發(fā)生，但主要分布于長江流域及其以南地區(qū)。該蟲常聚集在茭白葉片中脈附近和葉鞘上取食，以成若蟲刺吸茭白汁液，并在葉脈上產(chǎn)卵，導(dǎo)致受害葉片光合作用和營養(yǎng)物質(zhì)的輸送受到嚴(yán)重影響。其排泄物覆蓋于葉片表面形成煤污狀，易引起病原菌的寄生。茭白葉片被害后會出現(xiàn)不規(guī)則黃白色或褐色斑點(diǎn)，嚴(yán)重時茭白全株枯黃，葉片卷曲枯死，植株矮小甚至無法孕茭。長綠飛虱繁殖速度極快，防治不及時種群數(shù)量會迅速增加，為害嚴(yán)重時可導(dǎo)致茭白減產(chǎn)20%以上，是為害茭白的主要害蟲之一[3]。

田間條件下，害蟲對作物的危害程度取決于害蟲的種群密度與取食量。一般而言，種群密度越大、取食量越多，害蟲對作物的危害越嚴(yán)重。因此，研究害蟲的取食量對于掌握其在田間的為害程度，尋找合適的防治時期具有十分重要的意義。半翅目昆蟲為刺吸式口器的昆蟲，取食后的食物一般有3個去向：被同化食料質(zhì)量即蟲體體質(zhì)量變化，排泄蜜露量和水分散失。以往研究表明，半翅目昆蟲取食后同化的食物量占總?cè)∈沉康谋壤^小，僅為1%～6%，大部分食物以蜜露的形式排放出去，因此蜜露的排放量可以作為衡量半翅目昆蟲取食量變化的一種手段[4]。本研究比較了不同溫度下長綠飛虱成若蟲蜜露分泌量和體質(zhì)量的變化，以期掌握該蟲在不同條件下的為害規(guī)律，為生產(chǎn)上確定合適的防治時期提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

實(shí)驗(yàn)用長綠飛虱采集自華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)藥毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)室茭白試驗(yàn)田及種子掛藏中心茭白網(wǎng)室。在田間剪取帶有卵塊的茭白葉片，底部用濕潤的脫脂棉包裹，放入玻璃指形管內(nèi)，在26 ℃，16h∶8h(L/D)光周期條件下孵化，長綠飛虱生長期間不接觸任何藥劑。

1.2 儀器

RXZ-380B型人工氣候箱(寧波江南儀器廠)，Sartorius BSA224S電子天平(賽多利斯科學(xué)儀器北京有限公司)，1.5 mL Eppendorf離心管，濾紙(杭州沃華濾紙有限公司)，自制吸蟲器，14 cm×1.5 cm 玻璃指形管，紗布，剪刀，橡皮筋，脫脂棉，毛筆等。

1.3 處理設(shè)計(jì)

設(shè)置30、26、22 ℃ 3組溫度處理，光周期均為16h∶8h(L/D)，相對濕度60%。田間采集的卵塊孵化后，挑取20頭1齡若蟲密封于裝有茭白葉片的玻璃管內(nèi)，每個處理重復(fù)5次，共100頭若蟲。每日及時更換茭白葉片，同時小心移除成若蟲，并用濾紙吸取葉片及管壁上的蜜露，在吸取蜜露前先測量干燥濾紙片的質(zhì)量，總蜜露分泌量為吸取蜜露后的濾紙質(zhì)量減去干燥濾紙質(zhì)量。將總蜜露分泌量除以管內(nèi)成若蟲數(shù)量，計(jì)算得到平均每日每頭成若蟲蜜露分泌量。測定蜜露排放量同時，將成若蟲放于已稱重的離心管內(nèi)，置于電子天平稱總質(zhì)量，總質(zhì)量除以成若蟲頭數(shù)計(jì)算平均每頭成若蟲體質(zhì)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理前，先計(jì)算不同發(fā)育時期每日每頭長綠飛虱成蟲及若蟲的平均蜜露排放量。采用單因素方差分析中的新復(fù)極差法，分析不同溫度條件下成若蟲不同時期蜜露排放量及體質(zhì)量。所有數(shù)據(jù)分析均使用SPSS Statistics 17.0軟件完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溫度條件下長綠飛虱若蟲蜜露排放量

由圖1可知，26 ℃和30 ℃條件下，隨著齡期的增長平均每日每頭若蟲蜜露排放量不斷增加，而22 ℃條件下若蟲蜜露排放量變化不明顯。在3齡及之前，3個溫度條件下飼養(yǎng)的若蟲蜜露排放量均無顯著差異(P>0.05)；進(jìn)入4齡后，30 ℃條件下若蟲平均蜜露排放量為0.758 3 mg，極顯著(P<0.01)高于22、26 ℃條件下的排放量。當(dāng)若蟲達(dá)到5齡時，30 ℃條件下若蟲平均蜜露排放量達(dá)到最高，為1.377 2 mg，極顯著(P<0.01)高于22、26 ℃條件下的排放量。整個若蟲期，22、26 ℃條件下若蟲蜜露排放量無顯著差異(P>0.05)。

2.2 不同溫度條件下長綠飛虱若蟲體質(zhì)量

如圖2所示：隨著齡期的增加，長綠飛虱若蟲體質(zhì)量也不斷增加。在1齡時，22、26、30 ℃條件下若蟲體質(zhì)量分別為0.047 1、0.054 2、0.040 5 mg；進(jìn)入5齡后3組溫度處理的若蟲體質(zhì)量分別增長到1.016 7、1.204 2、1.090 8 mg。方差分析表明，除5齡期26 ℃外，整個若蟲期溫度變化對于若蟲體質(zhì)量無顯著影響(P>0.05)。

無相同大小寫字母分別表示差異極顯著(P<0.01)和顯著(P<0.05)。下同。Data on the bars marked without the same uppercase or lowercase letter indicated significant differences at P<0.01 or P<0.05，respectively. The same as bellow.圖1 不同溫度條件下長綠飛虱若蟲蜜露排放量Fig.1 Honeydew secretion amount of nymph under different temperature

圖2 不同溫度條件下長綠飛虱若蟲體質(zhì)量Fig.2 Body weight of nymph under different temperature

2.3 長綠飛虱若蟲蜜露排放量與其體質(zhì)量的關(guān)系

各溫度條件下長綠飛虱若蟲日均蜜露排放量與其體質(zhì)量呈顯著正相關(guān)，隨著蟲體質(zhì)量的增加，其日均蜜露排放量逐漸上升，它們之間的關(guān)系可由不同溫度下的回歸方程來擬合，且不同回歸方程的斜率存在極顯著差異(P<0.01)(圖3)。當(dāng)蟲體質(zhì)量小于0.2 mg時，不同溫度條件下若蟲的蜜露排放量無顯著差異；當(dāng)蟲體質(zhì)量>0.4 mg時，不同溫度條件下的若蟲蜜露排放量表現(xiàn)出顯著差異，這表明高溫對體質(zhì)量大的若蟲(即高齡若蟲)蜜露排放量有顯著影響。

2.4 不同溫度條件下長綠飛虱成蟲蜜露排放量

如圖4所示：進(jìn)入成蟲期后，長綠飛虱在不同溫度條件下平均每日每頭成蟲蜜露排放量較5齡時有所下降。方差分析表明，雌、雄蟲蜜露排放量沒有顯著差異，在不同溫度條件下蜜露排放量也無明顯變化。此外，在相同溫度條件下雌、雄蟲2種體色個體間蜜露排放量亦無顯著差異(P>0.05)。

圖3 不同溫度條件下長綠飛虱若蟲體質(zhì)量與日均蜜露排放量之間的關(guān)系Fig.3 Relationship between body weight and honeydew secretion amount of nymph under different temperature

圖4 不同溫度條件下長綠飛虱成蟲蜜露排放量Fig.4 Honeydew secretion amount of nymph adults under different temperature

2.5 不同溫度條件下長綠飛虱成蟲體質(zhì)量

如圖5所示，在不同溫度條件下，長綠飛虱雌成蟲體質(zhì)量極顯著高于雄成蟲(P<0.01)，其體質(zhì)量大約為雄成蟲的2倍。26 ℃時，2種體色雌成蟲體質(zhì)量最高，顯著高于22和30 ℃條件下非黑化個體體質(zhì)量(P<0.05)。2種體色雄成蟲的體質(zhì)量在不同溫度條件下均無顯著差異(P>0.05)。

圖5 不同溫度條件下長綠飛虱成蟲體質(zhì)量Fig.5 Body weight of nymph adults under different temperature

3 討論

溫度對昆蟲的代謝活動、種群數(shù)量增殖、個體大小及生理行為等均有顯著影響。溝金針蟲呼吸率隨溫度上升而增大[5]，甘薯麥蛾取食量隨溫度升高而增加[6]，桃蚜、蘿卜蚜體質(zhì)量隨溫度升高而下降[7]。本文對不同溫度下長綠飛虱成若蟲平均蜜露排放量的測定結(jié)果顯示：在22～30 ℃，隨溫度的上升，長綠飛虱若蟲的日均蜜露排放量逐漸增加；低齡若蟲在不同溫度下的蜜露排放量差異相對較小，進(jìn)入4～5齡若蟲期后，隨溫度的上升，蜜露排放量顯著增加；進(jìn)入成蟲階段后，長綠飛虱的蜜露排放量較其高齡若蟲期又有所下降，且不同溫度條件下2種體色雌雄成蟲的蜜露排放量無顯著差異。推測高溫能顯著促進(jìn)長綠飛虱高齡若蟲蜜露排放量的增加，但對低齡若蟲及成蟲的蜜露排放量無顯著影響，而成蟲體色的變化并未對其蜜露分泌量產(chǎn)生顯著影響。

本研究結(jié)果還顯示，除5齡期外，溫度變化對若蟲體質(zhì)量無顯著影響，26 ℃時體質(zhì)量顯著高于其他溫度處理。與若蟲時期類似，在26 ℃時雌成蟲體質(zhì)量最高，溫度升高或降低，其體質(zhì)量均下降，而非黑化個體受到的影響較大，表明其抗逆性不如黑化個體，而雄蟲體質(zhì)量在不同溫度下無顯著變化。由于昆蟲的體質(zhì)量與其繁殖力之間一般呈正相關(guān)[8-11]，雌蟲體質(zhì)量的變化也反映了其繁殖力變化。前人研究表明，長綠飛虱自然種群繁殖的最適溫度一般為23～27 ℃，27 ℃時其產(chǎn)卵量、交配率最高，說明在供試溫度范圍內(nèi)，溫度變化不僅對長綠飛虱取食量產(chǎn)生影響，也可能影響其成蟲的繁殖。在22～30 ℃時，隨溫度的上升，其種群加倍時間縮短，這些因素均會導(dǎo)致長綠飛虱的為害加劇[2-3]。

由于長綠飛虱若蟲蜜露排放量大小為5齡>4齡>成蟲>3齡>2齡>1齡，說明長綠飛虱為害最嚴(yán)重時期為4～5齡若蟲期，故田間防治長綠飛虱的合適時期應(yīng)選擇在3齡及3齡以前。即使是5齡若蟲，在22 ℃時，其日均蜜露排放量也不到0.01 mg，不及30 ℃時同齡若蟲蜜露排放量的1/10。因此，在長綠飛虱發(fā)生期間，如果田間溫度較低，可以考慮適當(dāng)放寬長綠飛虱的防治指標(biāo)。