梨小食心虫发育起点温度和有效积温研究_李文亮

DOI :10. 15933/j . cn ki . 1004-3268. 2010. 10. 025

2010年第10期

梨小食心虫发育起点温度和有效积温研究

李文亮, 李定旭, 董钧锋, 冯宇倩, 李　艳

(河南科技大学林学院植保系, 河南洛阳471003)

摘要:为给梨小食心虫的预测预报及有效防治提供必要的依据, 对梨小食心虫的发育起点温度和有效积温进行了研究。在17～29℃、相对湿度(70±7) %和光周期15h ∶9h (光照∶黑暗) 的条件下, 测定了梨小食心虫各虫态的发育历期, 计算了梨小食心虫卵、幼虫、蛹和全世代的发育起点温度和有效积温。结果表明, 各虫态的发育历期随着温度的升高而缩短, 各虫态的发育速率与温度之间具有良好的线性关系。梨小食心虫卵、幼虫、蛹及全世代的发育起点温度和有效积温分别是10. 39℃和59. 84℃·d 、9. 95℃和200. 43℃·d 、10. 97℃和140. 82℃·d 、9. 80℃和448. 08℃·d 。关键词:梨小食心虫; 发育起点温度; 有效积温

中图分类号:S 436. 612. 1　　文献标识码:A 　　文章编号:1004-3268(2010) 10-0080-03

T h e R e s e a r c h o f T h r e s h o l d T e m p e r a t u r e a n d E f f e c t i v e

A c c u m u l a t e d T e m p e r a t u r e o f O r i e n t a l F r u i t M o t h ,

G r a p h o l i t h a m o l e s t a B u s c k

L I W e n -l i a n g , L I D i n g -x u , D O N GJ u n -f e n g , F E N GY u -q i a n , L I Y a n

(D e p a r t m e n t o f P l a n t P r o t e c t i o n , F o r e s t r y C o l l e g e , H e n a nU n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y ,

L u o y a n g 471003, C h i n a )

A b s t r a c t :O r i e n t a l f r u i t m o t h , G r a p h o l i t h a m o l e s t a B u s c k , i s o n e o f t h e m o s t d a m a g i n g p e s t s i n d e c i d u -o u s f r u i t t r e e s , s u c h a s a p p l e a n d p e a c h o r c h a r d w o r l d w i d e . I n t h i s p a p e r , t h e d e v e l o p m e n t a l p e r i o d , d e -v e l o p m e n t a l t h r e s h o l d t e m p e r a t u r e a n d e f f e c t i v e a c c u m u l a t e d t e m p e r a t u r e o f d i f f e r e n t l i f e s t a g e s o f G . m o -l e s t a w e r e d e t e r m i n e d i n t h e l a b o r a t o r y u n d e r t h e c o n d i t i o n s o f t e m p e r a t u r e s 17, 20, 23, 26a n d (29±1) ℃,

R H (70±7) %a n d a p h o t o p e r i o d o f 15h ∶9h (L i g h t ∶Da r k ) . T h e r e s u l t s i n d i c a t e d t h a t t h e d e v e l o p m e n -t a l p e r i o d s o f d i f f e r e n t i a l l i f e s t a g e s o f t h e p e s t d e c r e a s e d w h e n t h e t e m p e r a t u r e r o s e . T h e d e v e l o p m e n t a l t h r e s h o l d t e m p e r a t u r e o f e g g , l a r v a e , p u p a , a n d t h e w h o l e g e n e r a t i o n w a s e s t i m a t e d t o b e 10. 39, 9. 95, 10. 97, a n d 9. 80℃r e s p e c t i v e l y , a n d t h e i r e f f e c t i v e a c c u m u l a t e d t e m p e r a t u r e w a s 59. 84, 200. 43, 140. 82, a n d 448. 08℃·d r e s p e c t i v e l y . K e y w o r d s :Gr a p h o l i t h am o l e s t aB u s c k ;D e v e l o p m e n t a l t h r e s h o l dt e m p e r a t u r e ;E f f e c t i v ea c c u m u l a t e d t e m p e r a t u r e 　　梨小食心虫(G r a p h o l i t h a m o l e s t aB u s c k ) 是世界性的蛀果害虫之一, 可危害多种落叶果树。梨小食心虫在我国北方各地果园的发生随气候条件的不同而有差异, 除具有年发生代数多和世代重叠的特点

外, 还有蛀梢、蛀果和转换寄主的习性, 预报较为困难, 常贻误防治时机, 造成防治被动的后果

[1]

。长

期以来, 梨小食心虫的研究一直受到广泛重视, 有关其生物学、生态学、发生规律和防治技术等都已进行

收稿日期:2010-03-28

基金项目:农业公益性行业科研专项经费项目(200803006) 作者简介:李文亮(1979-) , 男, 河南洛阳人, 讲师, 硕士, 主要从事昆虫学研究与教学工作。＊通讯作者:李定旭(1965-) , 男, 河南灵宝人, 教授, 博士, 主要从事昆虫学研究与教学工作。E-m a i l :ll d i n g x u @so h u . c o m

河南农业科学

了大量的研究, 但对梨小食心虫发育起点温度和有效积温方面的研究较少, 仅有少数几份研究报告提及梨小食心虫某个或某些虫态的发育起点温度。由于各研究的方法、目的以及虫源不同, 所得结果差异很大。如张星政报道, 越冬代化蛹起点温度

[4]

在5℃以上; C h a u d h r y 报道, 卵的发育起点温度为4. 4～6. 7℃,幼虫期的发育起点温度为6. 4℃,蛹的发育起点温度为8～11. 4℃。日本学者F u k u s -[6]a b u r o 等认为, 幼虫的发育起点温度为11. 1℃。C r o f t 等报道的发育起点温度为7. 2℃

[7]

[5]

[2, 3]

情况, 当苹果上出现1个蛀果孔后, 立即将其余的卵

清除, 以保证每个果实有1头幼虫。饲养期间, 每天早晚各检查一次是否有幼虫脱果, 并记下幼虫脱果的日期。幼虫脱果后, 仍如前述的方法将其单头置于指形管中进行结茧、化蛹、羽化, 并详细记录结茧与羽化的时间。成虫羽化后单对成虫放入直径100m m 的罐头瓶内产卵, 其他条件如前所述。1. 3　数据处理方法

试验所得数据用E x c e l 进行简单处理后, 用S A S 软件进行分析和显著性测验。本研究应用李典谟等

[8]

。鉴此, 于

2009年5-10月对梨小食心虫各虫态的有效积温和发育起点温度进行了研究, 旨在为该虫的预测预

报及有效防治提供依据。1　材料和方法

1. 1　供试虫源

试虫采自河南省洛阳市郊区疏于管理的桃园。2009年5月自桃园中收集带有梨小食心虫危害症状的新梢, 带回室内; 在指形管(18m m×120m m ) 中装入少量浸湿的脱脂棉, 将单头梨小食心虫幼虫连同部分桃梢一并装入指形管, 放入人工气候箱(P Q X -450B -30H , 宁波莱福科技有限公司) 内, 保持温度(23±1) ℃、相对湿度(70%±7) %、光周期15h ∶9h (光照∶黑暗) , 待幼虫脱出、结茧化蛹、羽化后作为供试虫源。

待羽化后将5对成虫放入直径150m m 、高100m m 的有机玻璃养虫笼内, 以双层湿纱布封口, 笼内悬挂1个含10%蜂蜜水的棉球及2个直径60m m 的苹果果实(品种为金冠) 供其产卵。每天9:00和21:00时收集卵, 以保证试验中所用卵的日龄一致(≤12h ) 。1. 2　试验方法

将人工气候箱分别设置为17、20、23、26、29℃、R H (70±7) %、光周期15h ∶9h (光照∶黑暗) , 温度控制精度为±1℃。将带卵的苹果放入人工气候箱。当卵变色时, 用单面刀片将单个的卵连同少量果皮一起取下; 将新鲜、无农药残留、大小基本一致的苹果(直径60～70m m , 品种为金冠) 用清水洗净, 用10g /L琼脂培养基将卵贴在苹果梗洼处, 每个果实接卵2～3粒, 并对每个苹果编号。然后, 将苹果单个装入罐头瓶内, 以保鲜膜封口并用昆虫针在保鲜膜上扎若干个孔, 最后将罐头瓶放入人工气候箱中。每个温度处理分别接苹果幼果50个左右。自每天9:00-21:00, 每4h 观察一次卵的孵化、蛀果

提出的直接最优化方法计算发育起点温度(C )

和有效积温(K 。先建立算得的理论有效积温与0) 实验测得的有效积温的误差极小的目标函数, 再用极值理论直接求得发育起点温度C 。2　结果与分析

2. 1　温度对梨小食心虫各虫态发育历期的影响

表1是不同温度下梨小食心虫各发育阶段的发育历期。其中, 蛹的历期指的是从幼虫结茧到成虫羽化的时间, 全世代为卵、幼虫、蛹和产卵前期之和。由表1可知, 温度对梨小食心虫的生长发育有显著

的影响。在17～29℃范围内, 梨小食心虫卵、幼虫、蛹的发育历期与温度呈负相关, 即随着温度的升高发育历期明显缩短, 如卵的发育历期由17℃的8. 69d 缩短到29℃的3. 48d , 相差5. 21d ; 幼虫的发育历期由17℃的26. 50d 缩短到29℃的9. 56d , 相差16. 94d ; 蛹的发育历期则由17℃的21. 57d 缩短到29℃的7. 49d , 相差14. 08d 。

表1　不同温度下梨小食心虫各虫态的发育历期　d

温度/℃

1720232629

卵期8. 69±0. 626. 78±0. 414. 29±0. 363. 70±0. 413. 48±0. 47

幼虫期26. 50±2. 6919. 73±3. 8917. 63±3. 3712. 77±2. 229. 56±1. 02

蛹期21. 57±1. 7217. 60±1. 5410. 43±3. 199. 75±0. 637. 49±1. 12

全世代59. 76±2. 5146. 51±1. 8434. 35±3. 1227. 21±0. 7522. 98±1. 22

　注:表中数据为“平均数±标准差”

2. 2　梨小食心虫的发育起点温度和有效积温有效积温法则的基本假设是, 在一定的温度范围内, 昆虫的发育速率与温度呈正相关。为此, 将表1中的发育历期转换为发育速率, 即v =1/D(v 为发育速率, D 为发育历期) , 并计算出各温度下梨小食心虫各虫态发育速率与温度的相关性(表2) 。由表2可知, 在17～29℃范围内, 梨小食心虫各虫态

2010年第10期

的发育速率与温度之间具有较高的相关性。

由不同温度下梨小食心虫各虫态的发育历期, 按照直接最优化法计算得出梨小食心虫的发育起点温度和有效积温(表2) 。结果表明, 蛹的发育起点

温度最高, 达10. 97℃,卵期所需有效积温最少, 仅

59. 87℃·d ; 而幼虫发育起点温度最低, 仅9. 95℃,所需有效积温最多, 达200. 39℃·d , 占全世代有效积温的44. 7%。

表2　梨小食心虫各虫态的发育起点温度和有效积温

虫态卵期幼虫期蛹期全世代

发育起点温度/℃

10. 399. 9510. 979. 80

有效积温/(℃·d ) 发育速率与温度之间的回归方程

59. 87200. 39140. 82448. 08

v =0. 0156t -0. 1477v =0. 0054t -0. 0581v =0. 0068t -0. 0715v =0. 0023t -0. 0233

r 0. 94690. 94320. 95650. 9946

P 值0. 00530. 00590. 00390. 0002

3　小结与讨论

有效积温和发育起点温度是昆虫的基本生物学特性, 据此可以预测昆虫在某地发生代数、推断特定虫态的发育历期等。本研究证明, 梨小食心虫卵、幼

虫、蛹及全世代的发育起点温度和有效积温分别是10. 39℃和59. 84℃·d 、9. 95℃和200. 43℃·d 、10. 97℃和140. 82℃·d 、9. 80℃和448. 08℃·d 。

有关梨小食心虫的发育起点温度和有效积温已有一些零星报道。张星政

[4]

月下旬起, 当地旬平均气温可达10℃,4-9月份, 10℃以上的有效积温分别为163. 8、359. 5、499. 5、544. 5、508. 9、362. 2℃·d ; 结合本研究的结果就可以推算出梨小食心虫在洛阳每年可以完成5. 4个世代, 与实际情况每年发生5～6代相符。此外, 根据本研究的结果, 也可以预测卵的孵化时间, 以确定树上防治该虫的适宜时间, 从而减少树上用药的盲目性。

参考文献:

[1]　陈梅香, 骆有庆, 赵春江, 等. 梨小食心虫研究进展

[J ]. 北方园艺, 2009(8) :144-147.

[2]　刘红敏, 汪新娥, 胡肄珍. 梨小食心虫的发生与防治

[J ]. 河南农业科学, 2005(1) :74-75.

[3]　郭线茹, 巩中军, 赵特, 等. 利用雌性信息素监测梨小

食心虫和苹小卷叶蛾成虫发生动态[J ]. 河南农业科学, 2004(1) :31-32.

[4]　张星政. 梨小食心虫研究初报[J ]. 植物保护学报,

1980, 7(4) :254-256.

[5]　C h a u d h r yG U . T h ed e v e l o p m e n t a n df e c u n d i t yo ft h e

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[6]　Ta n a k aF , Y a b u k i S . F o r e c a s t i n go r i e n t a l f r u i t m o t h , G r a -p h o l i t h e m o l e s t aB u c k , e m e r g e n c et i m eo nt h e p h e r o m o n e t r a pm e t h o d b yt h ee s t i m a t e o ft e m p e r a t u r e [J ]. J a p J a p p l E n t Z o o l , 1978, 22:162-168.

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[8]　李典谟, 王莽莽. 快速估计发育起点及有效积温法的

研究[J ]. 昆虫知识, 1986, 23(4) :184-187.

根据多年的温度记录和

田间观察的结果推断:越冬代化蛹起点温度在5℃以上, 并进一步推断卵期有效积温101. 3～170℃·d , 幼

虫期有效积温264～416℃·d , 蛹期有效积温196～280℃·d ; 此研究主要是基于田间调查(C r o f t 等

[7]

的

结果亦如此) , 但不同世代间有效积温的巨大差异也

[5]

暗示其发育起点温度存在较大误差。C h a u d h r y 研究了梨小食心虫在恒温、恒湿条件下的发育情况, 结果表明, 卵的发育起点温度为4. 4℃(R H 100%)或6. 7℃(R H 70%), 幼虫期的发育起点温度为6. 4℃,蛹的发育起点温度分别为8℃(R H 100%)、9. 4℃(R H 70%)、11. 4℃(R H 35%)。本研究报道的蛹的发育起点温度与之较为接近, 而卵和幼虫的发育起点温度差异较大, 这是由于C h a u d h r y 所用的食物为新鲜的桃梢, 而本研究采用的是苹果果实, 显然, 不同食物的营养差异是主要因素; 而有关卵发育起点温度的差异尚需进一步验证。日本学者F u k u s a b u r o 等通过田间性诱剂诱捕成虫及被幼虫危害果实数量动态的调查结果, 推断出梨小食心虫幼虫的发育起点温度为11. 1℃,全世代有效积温为383. 7℃·d , 与本研究的结果较为接近。

根据河南洛阳的历史气象资料统计, 每年从3

[6]