玉米螟成蟲羽化早期飛行能力研究

徐艷聆,于艷敏,張肖霞,崔建新

（1.河南科技學(xué)院,河南新鄉(xiāng)453003；2.河南省通許縣中等職業(yè)學(xué)校,河南開封475400）

玉米螟Ostrinia furnacalis（Guenée）隸屬于鱗翅目螟蛾科,是我國玉米的主要害蟲,嚴(yán)重影響著玉米產(chǎn)區(qū)的玉米產(chǎn)量和質(zhì)量,一般年份春玉米受玉米螟為害而減產(chǎn)10%左右,夏玉米減產(chǎn)更多,大發(fā)生年可使玉米減產(chǎn)30%以上,造成巨大損失.玉米螟還為害谷子、高粱等作物[1-3].姚青等對鱗翅目20科71種蛾類昆蟲進(jìn)行聚類分析,發(fā)現(xiàn)粘蟲、小地老虎較適合于利用氣流進(jìn)行遠(yuǎn)距離遷飛,而玉米螟則較弱[4].劉寧研究發(fā)現(xiàn),亞洲玉米螟地理位置鄰近的地區(qū),種群間基因交流多,親緣關(guān)系近,地理位置遠(yuǎn)的地方,種群間基因交流少,親緣關(guān)系則遠(yuǎn),表明亞洲玉米螟成蟲的遷移主要為近距離的擴(kuò)散[5].此外,亞洲玉米螟成蟲還有遠(yuǎn)距離遷飛行為[6-7].遷飛性昆蟲的飛行行為猶為重要,不僅是生存的需要,而且對其發(fā)育、繁殖等生理代謝活動具有重要影響.了解玉米螟的飛翔能力,對其發(fā)生危害的預(yù)測預(yù)報和綜合治理策略的制訂均有重要的意義[8].

1 材料與方法

1.1 供試?yán)ハx

試驗(yàn)所用玉米螟均來自河南科技學(xué)院昆蟲實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng),蟲卵來自中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所常年飼養(yǎng)種群.試驗(yàn)選用羽化早期的1～4日齡玉米螟進(jìn)行吊飛研究.

1.2 環(huán)境參數(shù)及吊飛試驗(yàn)操作

將飼養(yǎng)后的玉米螟按不同齡期取出,乙醚輕微麻醉,用少量市售502膠粘在試蟲前胸背板,小心懸吊于飛行磨吊臂上,放入飛行磨系統(tǒng)進(jìn)行飛行能力測試.吊桿另一側(cè)有適當(dāng)重量平衡蟲體.吊臂長0.10 m,試蟲完成1圈飛行距離是0.63 m.實(shí)驗(yàn)室為開放條件,溫度為30～31℃,濕度為46%～50%.光照隨自然光變化,晚間施以補(bǔ)充光照,亮度為123.96 lx.

1.3 數(shù)據(jù)處理

吊飛以試蟲消耗殆盡累死為結(jié)束或在開始飛行計(jì)20 h后人工干預(yù)停止.共有22頭個體（雌蟲15頭,雄蟲7頭）有有效吊飛記錄（飛行距離達(dá)到100 m以上）.根據(jù)飛行記錄分析出試蟲在測試時間內(nèi)完成吊飛的飛行距離、飛行時間、平均飛行速度、最大飛行速度、最久單次起飛所飛行的時間、最遠(yuǎn)單次起飛所飛行的距離及最遠(yuǎn)單次起飛平均速度,并對其飛行參數(shù)進(jìn)行分析.

2 結(jié)果與分析

22頭羽化早期玉米螟的飛行能力參數(shù)表見表1.

表1 玉米螟羽化早期飛行能力參數(shù)表

2.1 飛行距離

22頭羽化早期的玉米螟雌雄蟲的飛行距離參數(shù)分布見圖1.

圖1 22頭玉米螟吊飛飛行距離參數(shù)分布

由圖1可見,22頭羽化早期的玉米螟中,吊飛最大飛行距離為5 952.06 m,最短飛行距離為103.04 m,平均飛行距離為1 472.55 m.18.18%的個體飛行距離小于300 m,31.81%的個體飛行距離大于1 500 m,其余50%的個體飛行距離在300～1 500 m之間.統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明,玉米螟羽化早期的雌雄蟲在飛行距離上差異不顯著（P=0.926 5）.

2.2 飛行時間

22頭羽化早期的玉米螟雌雄蟲的飛行時間參數(shù)分布見圖2.

圖222 頭玉米螟吊飛飛行時間參數(shù)分布

由圖2可見,22頭羽化早期的玉米螟中,吊飛飛行時間最長為7 279.55 s,最短為205.30 s,平均飛行時間為3 186.22 s.9.09%的個體飛行時間小于500 s,31.81%的個體飛行時間在500～2 000 s之間,其中45.45%的個體飛行時間在2 000～7 000 s之間.統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明：玉米螟羽化早期的雌雄蟲飛行時間差異不顯著（P=0.741 8）.

2.3 平均飛行速度

22頭羽化早期的玉米螟雌雄蟲的平均飛行速度參數(shù)分布見圖3.

圖3 22頭玉米螟吊飛平均飛行速度參數(shù)分布

由圖3可見,22頭羽化早期玉米螟吊飛的平均飛行速度最大為1.23 m/s,最小值0.09 m/s,平均值為0.53 m/s.有45.45%的個體平均飛行速度小于0.50 m/s,40.09%的個體平均飛行速度在0.53～1.00 m/s之間,9.09%的個體平均飛行速度大于1.00 m/s.統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明,玉米螟羽化早期的雌雄蟲平均飛行速度差異不顯著（P=0.900 6）.

2.4 最大飛行速度

22頭羽化早期的玉米螟雌雄蟲的最大飛行速度參數(shù)分布見圖4.

圖4 22頭玉米螟吊飛最大飛行速度參數(shù)分布

由圖4可見,22頭羽化早期玉米螟吊飛的最大飛行速度最大值為1.55 m/s,最小值為0.47 m/s,平均值為0.93 m/s.59.09%的個體最大飛行速度小于1.00 m/s之間,18.18%的個體最大飛行速度值在0.93～1.00 m/s之間,31.81%的個體最大飛行速度大于1.00 m/s.統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明,玉米螟羽化早期的雌雄蟲最大飛行速度差異不顯著（P=0.417 2）.

2.5 最久單次起飛所飛行的時間

22頭羽化早期的玉米螟雌雄蟲的最久單次起飛所飛行的時間參數(shù)分布見圖5.

圖5 22頭玉米螟吊飛最久單次起飛所飛行的時間參數(shù)分布

由圖5可見,22頭羽化早期玉米螟吊飛的最久單次起飛所飛行的時間最大值為4 902.21 s,平均值為1 048.27 s.22.72%的個體最久單次起飛所飛行的時間少于500 s,31.81%的最久單次起飛所飛行的時間大于1 000 s,40.90%的個體最久單次起飛所飛行的時間在500～1 000 s之間.統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明,玉米螟羽化早期的雌雄蟲,最久單次起飛所飛行的時間差異不顯著（P=0.132 7）.

2.6 最遠(yuǎn)單次起飛所飛行的距離

22頭羽化早期的玉米螟雌雄蟲的最遠(yuǎn)單次起飛所飛行的距離參數(shù)分布見圖6.

圖622 頭玉米螟吊飛最遠(yuǎn)單次起飛所飛行的距離參數(shù)分布

由圖6可見,22頭羽化早期玉米螟吊飛的最遠(yuǎn)單次起飛所飛行的距離最大值為2 895.92 m,最小值為0.63 m,平均值為521.19 m.54.55%個體最遠(yuǎn)單次起飛所飛行的距離小于300 m,27.27%的個體最遠(yuǎn)單次起飛所飛行的距離在300～800 m之間,13.64%的個體最遠(yuǎn)單次起飛所飛行的距離在400～500 m之間.統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明,玉米螟羽化早期的雌雄蟲最久單次起飛所飛行的距離差異不顯著（P=0.090 7）.

2.7 最遠(yuǎn)單次起飛平均速度

22頭羽化早期的玉米螟雌雄蟲最遠(yuǎn)單次起飛平均速度的參數(shù)分布見圖7.

圖7 22頭玉米螟吊飛最遠(yuǎn)單次起飛平均速度參數(shù)分布圖

由圖7可見,22頭羽化早期玉米螟最遠(yuǎn)單次起飛平均速度最大值為1.28 m/s,最小值為0.04 m/s,平均值為1.06 m/s.57.14%的個體最遠(yuǎn)單次起飛平均速度小于0.50 m/s,9.52%的個體最遠(yuǎn)單次起飛平均速度大于1.0 m/s,33%的個體最遠(yuǎn)單次起飛平均速度在0.5～1.0 m/s.統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明,玉米螟羽化早期的雌雄蟲最遠(yuǎn)單次起飛平均速度差異不顯著（P=0.750 9）.

3 討論

本研究利用昆蟲飛行磨測試了玉米螟成蟲羽化早期（1～4日齡）在室溫條件下的飛行能力,結(jié)果顯示,18.18%的個體飛行距離小于300 m,31.81%的個體飛行距離大于1 500 m,50%的個體飛行距離在300～1 500 m之間.9.09%的個體飛行時間小于500 s,31.81%的個體飛行時間在500～2 000 s之間,45.45%的個體飛行時間在2 000～7 000 s之間.平均飛行速度最大為1.23 m/s,最小值0.09 m/s,平均值為0.53 m/s.最大飛行速度,最大值為1.55 m/s,最小值為0.47 m/s,平均值為0.93 m/s.最久單次起飛所飛行的時間,最大值為4 902.21 s,平均值為1 048.27 s.22.72%的個體最久單次起飛所飛行的時間少于500 s,31.81%的最久單次起飛所飛行的時間大于1 000 s,40.90%的個體最久單次起飛所飛行的時間在500～1 000 s之間.

翟保平和陳瑞鹿研究表明,50%濕度下玉米螟飛行距離接近45 km,飛翔速度平均1.5 m/s,最高可達(dá)2.4 m/s,雄蛾飛翔力初期稍弱,但3日齡以后強(qiáng)于雌蛾.玉米螟的飛翔適溫區(qū)為20～30℃,高溫低濕不利其飛翔[6].這與我們的研究結(jié)果差異較大,可能原因有多個方面,如試驗(yàn)條件溫度過高而濕度過低,吊臂長度和吊臂總重量、空氣阻力等因素也會影響試蟲的飛行,導(dǎo)致產(chǎn)生較大差異.另外,上述報道試驗(yàn)中試蟲是當(dāng)年采集的野外種群,活力較高,而我們的試驗(yàn)種群來自實(shí)驗(yàn)室常年繁育種群,如果加大樣本量,改善玉米螟的飼養(yǎng)條件,極有可能得到有更有意義的結(jié)果.

吊飛試驗(yàn)只是在實(shí)驗(yàn)室條件下對昆蟲的飛行能力進(jìn)行測試,單憑吊飛飛行的參數(shù)來判斷昆蟲的遷飛勢能并不科學(xué),還需依據(jù)有關(guān)的生物學(xué)和生理學(xué)的指標(biāo)進(jìn)行綜合判斷.關(guān)于玉米螟的飛行能力問題和飛行磨數(shù)據(jù)的可靠性評價問題尚待深入研究.

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