3種蚜蟲在大麥上生命表參數(shù)的研究

方美娟，何曉慶，劉冬，宋凱，趙軒宇，王玉波

(河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所，河北衡水053000)

玉米蚜［Rhopalosiphum maidis(Fitch)］、禾谷縊管蚜［Rhopalosiphum padi(Linnaeus)］、麥長管蚜［Sitobion avenae(Fabricius)］是為害玉米、小麥、大麥等禾本科作物的世界性害蟲種類。該3種蚜蟲不但可以直接為害寄主植物，而且還可以傳播病毒?。?］，分泌蜜露影響光合作用效率，影響種子品質(zhì)，對作物產(chǎn)量和品質(zhì)造成很大影響［2-7］，據(jù)報道，蚜蟲常年發(fā)生面積達(dá)1 000萬～1 300萬hm2，造成小麥減產(chǎn)15% ～30% ，大發(fā)生年份可超過 60%［6，8-10］。

組建生命表是研究害蟲種群變動的基本手段，通過分析生命表可以掌握種群變動各項參數(shù)，為更好地治理害蟲提供理論依據(jù)［11-14］。趙曼等［15］研究了玉米蚜在不同玉米品種上生命表參數(shù)，郭蕭等［16-17］研究了麥長管蚜在不同小麥品種上的生命參數(shù)，胡冠芳等［18］研究了禾谷縊管蚜和麥長管蚜在小麥上生命表參數(shù)差異，但目前尚未見該3種蚜蟲在大麥上生長發(fā)育的研究。為此，筆者以大麥為寄主研究了該3種蚜蟲的生長發(fā)育和種群增長差異，以期為人工大量飼養(yǎng)蚜蟲及其天敵昆蟲和蚜蟲綜合防治提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 材料

1．1．1 試驗昆蟲。玉米蚜、禾谷縊管蚜、麥長管蚜均在河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所溫室內(nèi)以大麥為寄主連續(xù)飼養(yǎng)10代以上。溫度為(23±1)℃，濕度為70% ～85%，光暗周期為 16∶8 h。

1．1．2 寄主植物。寄主植物為大麥(Hordeum vulgare L．)，品種為“連啤2號”。

1．2 方法

1．2．1 寄主植物培育。在每個營養(yǎng)缽(直徑為16 cm，高為14 cm)內(nèi)種植3顆大麥種子，待大麥苗長至5 cm時，每個營養(yǎng)缽內(nèi)留取1株健壯苗備用，溫濕度條件與蚜蟲飼養(yǎng)條件相同。

1．2．2 接種蚜蟲。在土層表面鋪上一層錫箔紙，在苗上接1頭無翅健壯成蚜，用網(wǎng)罩罩住。待成蚜產(chǎn)下若蚜后，去除成蟲及多余初產(chǎn)若蚜，只保留1頭初產(chǎn)若蚜，每隔12 h觀察若蚜蛻皮、存活等情況。待若蚜長至成蚜?xí)r，每24 h觀察一次，記錄產(chǎn)蚜情況，記錄完后將所產(chǎn)的若蚜剔除，連續(xù)觀察直至蚜蟲死亡。每個處理10頭蚜蟲，3次重復(fù)。

1．3 數(shù)據(jù)處理 根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)計算玉米蚜、禾谷縊管蚜、麥長管蚜的生命參數(shù)。運用SPSS17．0軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，并使用Duncan’s新復(fù)極差法對3種蚜蟲的存活率發(fā)育歷期等參數(shù)進(jìn)行差異顯著性分析。

凈增殖率:R0=∑lxmx

平均世代周期:T=∑lxmxx/R0

內(nèi)稟增長率:rm=(ln R0)/T

周限增長率:λ=erm

種群加倍時間:td=ln2/rm=0．693 1/rm

式中，x為以日表示的蚜蟲年齡階段;lx為x年齡階段的存活率;mx為x年齡階段的成蚜平均產(chǎn)仔量。

2 結(jié)果與分析

2．1 3種蚜蟲各階段發(fā)育歷期比較 由表1可知，玉米蚜、禾谷縊管蚜和麥長管蚜的各齡若蟲在大麥上的發(fā)育歷期無顯著性差異，其中在整個若蚜階段，1齡若蟲發(fā)育歷期最短，4齡若蟲最長。總?cè)粞翚v期平均為7．63～8．50 d，成蟲壽命為11．23 ～13．89 d，三者之間均無顯著性差異。

表1 玉米蚜、禾谷縊管蚜和麥長管蚜在大麥上的發(fā)育歷期 d

2．2 3種蚜蟲在大麥上的存活率 由圖1可知，3種蚜蟲在若蚜期存活率較高，達(dá)到90%以上，13 d后存活率明顯下降，麥長管蚜存活率下降最快，其次是玉米蚜，而禾谷縊管蚜下降最慢，3種蚜蟲存活率曲線均呈Ⅰ型。

由表2可知，3種蚜蟲在不同時期存活率不同，在第10天3種蚜蟲存活率分別為96．67%、96．67%、100%，隨著時間的延長，存活率逐漸降低，15 d后存活率明顯下降，第30天玉米蚜和麥長管蚜存活率為0，在整個發(fā)育階段，3種蚜蟲不同時間段存活率差異不顯著。

2．3 3種蚜蟲產(chǎn)蚜情況 由圖2可知，3種成蚜在第7天左右開始產(chǎn)蚜，11～13 d時達(dá)到產(chǎn)蚜高峰期，玉米蚜高峰期平

表2 不同階段玉米蚜、禾谷縊管蚜和麥長管蚜在大麥上的存活率%

均每頭產(chǎn)蚜量達(dá)6～7頭/d，其次是禾谷縊管蚜，為5～6頭/d，麥長管蚜高峰期產(chǎn)蚜量最低，為3～4頭/d。高峰期過后，產(chǎn)蚜量明顯下降。3種蚜蟲繁殖力最高的是玉米蚜，平均每頭產(chǎn)蚜量達(dá)到50～60頭，其次是禾谷縊管蚜，而麥長管蚜繁殖力最低且與前兩者差異顯著(圖3)。

2．4 3種蚜蟲有翅蚜比例比較 由圖4可知，3種蚜蟲中玉米蚜的有翅蚜比例最低，為17．41%，其次是禾谷縊管蚜，為33．33%，麥長管蚜有翅蚜比例最高，達(dá)到56．67%，且三者之間差異顯著。

2．5 3種蚜蟲生命表參數(shù) 由生命表參數(shù)(表3)可知，3種蚜蟲在大麥上的內(nèi)稟增長力均大于0，說明該3種蚜蟲在大麥上均能存活，并且后代呈增長趨勢，其中玉米蚜內(nèi)稟增長力最高，為0．31，其次是禾谷縊管蚜，為0．27，麥長管蚜最低，只有0．24，周限增長率大小順序為玉米蚜、禾谷縊管蚜、麥長管蚜，說明玉米蚜在大麥上增長潛力最大。凈增殖率玉米蚜最高，為51．40，其次是禾谷縊管蚜，而麥長管蚜凈增殖率最低，為24．63，與前兩者差異顯著。玉米蚜種群加倍時間最短，而麥長管蚜最長。

3 討論

自從Morri等［19］首次應(yīng)用生命表技術(shù)研究云杉卷葉蛾［Choristoneura fumiferana(Clemens)］自然種群動態(tài)以來，生命表逐漸成為眾多專家和學(xué)者評價昆蟲生長發(fā)育的指標(biāo)。其中，內(nèi)稟增長力是種群生物學(xué)特性的綜合計量，它隨種群的發(fā)育速率、存活率、成蟲壽命、繁殖力等參數(shù)的變化而變化，是反映種群增長能力、進(jìn)行不同物種間及不同種群間比較最理想的參數(shù)［20-21］。該試驗結(jié)果表明，3種蚜蟲的內(nèi)稟增長力大小順序為玉米蚜、禾谷縊管蚜、麥長管蚜，值依次為0．31、0．27、0．24。胡冠芳等［18］以小麥為寄主研究了禾谷縊管蚜和麥長管蚜實驗種群參數(shù)，二者的內(nèi)稟增長力分別為0．25和0．17，這可能和不同的寄主植物有很大關(guān)系。在大麥上，玉米蚜內(nèi)稟增長力最高，說明玉米蚜在大麥上的適生性明顯高于其他2種蚜蟲，假設(shè)條件合適，玉米蚜在大麥上有可能呈暴發(fā)趨勢。

表3 玉米蚜、禾谷縊管蚜和麥長管蚜在大麥上生命表參數(shù)

存活率曲線是反映種群個體在各種年齡階段的存活數(shù)量變化的曲線，分為Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型，其中Ⅰ型呈凸型，表示種群的大多數(shù)個體均能實現(xiàn)其平均的生理壽命在接近生理壽命前只有少數(shù)個體死亡，Ⅱ型呈對角線型，Ⅲ型呈凹形，它們表示幼小個體的死亡率極高，一旦過了危險期，死亡率就變得很低而且穩(wěn)定。該試驗結(jié)果表明，3種蚜蟲存活率曲線均呈Ⅰ型，在若蟲期死亡率較低，成蟲期死亡率很快下降。趙曼等［15］研究了玉米蚜在不同玉米品種上的存活率情況，在自交系(感蚜品系)存活率曲線呈Ⅰ型，與該試驗結(jié)果一致。趙亮等［17］研究了麥長管蚜在不同小麥品種上的存活率，在某些小麥品種上幼期存活率較低，與該試驗結(jié)果差異較大，這可能與不同寄主植物有關(guān)，不同的寄主植物以及同種植物不同品種對麥長管蚜的存活產(chǎn)卵和發(fā)育都有較大的影響，抗蚜性也存在一定的差異。

蚜蟲可以根據(jù)環(huán)境的變化產(chǎn)生有翅蚜和無翅蚜2種，有翅蚜主要把能量投資用來遷移擴散，無翅蚜主要把能量用于擴大生物種群。目前關(guān)于影響蚜蟲翅型分化的環(huán)境因子有很多，主要包括密度(觸覺刺激)、寄主質(zhì)量(營養(yǎng))、非生物因子、母代效應(yīng)［22-23］。Müller等［24］曾報道影響有翅蚜產(chǎn)生的原因可能是蚜蟲間物理上接觸的頻數(shù)增加引起的，溫度的升高也會引起有翅蚜數(shù)目減少。胡冠芳等［18］以小麥為寄主在室內(nèi)變溫條件下采用培養(yǎng)皿方法研究了禾谷縊管蚜和麥長管蚜實驗種群參數(shù)，得出禾谷縊管蚜和麥長管蚜的有翅蚜比率分別為44．68%和90．48%，該研究得出二者有翅蚜比例分別為33．33%、56．67%，這可能和溫度不同有關(guān)，該試驗在(23±1)℃恒溫條件進(jìn)行與上述室內(nèi)變溫條件差距較大，另外，該試驗以盆栽苗大麥為寄主與小麥差異較大，也會造成結(jié)果有一定差異。該研究得出玉米蚜有翅蚜比例最低，其次是禾谷縊管蚜，麥長管蚜有翅蚜比例最高，說明玉米蚜在大麥上種群擴大能力最強，發(fā)生高峰期可能對大麥田造成嚴(yán)重危害，而麥長管蚜在大麥上有翅蚜比例最高，該種群會不斷進(jìn)行遷徙，造成危害可能相對較小。

掌握玉米蚜、禾谷縊管蚜、麥長管蚜3種蚜蟲的生長發(fā)育和種群增長特性，可以更好地了解其發(fā)生規(guī)律，為3種蚜蟲的綜合防治提供理論依據(jù)。該試驗是在大麥上進(jìn)行的，由于寄主植物對種群的生長發(fā)育有很大影響，還需研究不同寄主植物對3種蚜蟲生命參數(shù)的影響。另外，該試驗在人工氣候室條件下進(jìn)行的，與田間溫度、濕度、光周期條件有一定差異，可能試驗結(jié)果與田間實際發(fā)生情況有些不同，還需在田間或者模擬田間環(huán)境條件下進(jìn)一步研究。

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