模擬降水對(duì)朱砂葉螨實(shí)驗(yàn)種群數(shù)量的干擾作用

胡 智，桂連友，華登科，羅 杰

(長(zhǎng)江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖北荊州 434025)

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模擬降水對(duì)朱砂葉螨實(shí)驗(yàn)種群數(shù)量的干擾作用

胡 智，桂連友*，華登科，羅 杰

(長(zhǎng)江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖北荊州 434025)

采用人工模擬降雨的方法研究了降水對(duì)棉花苗期朱砂葉螨校正蟲(chóng)口減退率的影響以及轉(zhuǎn)移干擾作用，評(píng)價(jià)棉花苗期降水對(duì)朱砂葉螨種群數(shù)量的控制作用。結(jié)果表明，暴雨(49.59%±3.09%)、大雨(33.21%±2.46%)、中雨(37.25%±0.986%)和小雨(36.03%±2.69%)均能明顯降低朱砂葉螨的校正蟲(chóng)口減退率，其中暴雨對(duì)朱砂葉螨校正蟲(chóng)口減退率的影響極為明顯，顯著高于大雨、中雨和小雨。而大雨、中雨和小雨對(duì)朱砂葉螨校正蟲(chóng)口減退率的影響兩兩之間無(wú)顯著差異。隨著降水量逐步增加，對(duì)朱砂葉螨數(shù)量由釋放點(diǎn)向葉片正面和葉柄位置轉(zhuǎn)移的干擾作用逐步增強(qiáng)。在釋放點(diǎn)之間，大雨、中雨和小雨均對(duì)朱砂葉螨轉(zhuǎn)移干擾作用不明顯，但暴雨對(duì)朱砂葉螨轉(zhuǎn)移干擾作用極為明顯。

棉花；朱砂葉螨；模擬降水；干擾作用

朱砂葉螨Tetranychuscinnabarinus(Boisduval)屬蜱螨亞綱Acari螨目Acariformes葉螨科Tetranychidae (Krantz and Walter，2009)。為世界性害螨，分布我國(guó)各地，主要寄主100多種。朱砂葉螨也是我國(guó)長(zhǎng)江流域棉區(qū)的重要害螨，一年發(fā)生15-18代(Peietal.，2012，2013; 裴艷芳等，2013)。在秋冬季節(jié)朱砂葉螨以授精雌成螨及其他蟲(chóng)態(tài)在冬綠肥、土縫內(nèi)、雜草根跡、枯枝落葉下越冬，次年2月下旬至3月上旬開(kāi)始，首先在越冬或早春寄主上進(jìn)行危害，待5月分棉苗出土后再移至棉田進(jìn)行危害(吳千紅，1990；裴艷芳等，2012)。

雨量是影響朱砂葉螨在田間種群消長(zhǎng)的重要因素之一，天旱少雨則利于其發(fā)生，大雨天氣或田間溫度過(guò)高時(shí)，則對(duì)朱砂葉螨的發(fā)生不利(洪曉月，2012)。目前，關(guān)于雨量對(duì)昆蟲(chóng)和螨類的研究方面，Zhao等(1999)和張建萍等(2005)研究了人工模擬酸雨對(duì)朱砂葉螨種群數(shù)量影響以及其作用機(jī)理；裴艷芳(2013)研究了自然降雨(大雨)對(duì)大田棉花上朱砂葉螨數(shù)量的干擾作用；劉茂松等(2012)研究平原地區(qū)降雨量對(duì)楊小舟蛾蛹發(fā)育與存活的影響；李曉娟等(2012)研究了保存時(shí)間及模擬降雨對(duì)花絨寄甲卵野外孵化率的影響。但室內(nèi)模擬雨水沖刷對(duì)朱砂葉螨數(shù)量的影響研究報(bào)告甚少。

在5月中旬-7月中下旬期間，長(zhǎng)江流域?qū)儆谟晁^多地區(qū)(張永領(lǐng)，2006)。在5月中旬-7月中旬，棉花處于苗期生長(zhǎng)階段。因此，本研究在2013年8月上旬至9中旬期間，通過(guò)自行設(shè)計(jì)的一種人工模擬降雨裝置，人工模擬小雨、中雨、大雨和暴雨4種不同降水條件對(duì)棉花苗期的朱砂葉螨的校正蟲(chóng)口減退率的影響、同等級(jí)降水對(duì)不同葉位的朱砂葉螨校正蟲(chóng)口減退率的影響以及對(duì)朱砂葉螨的轉(zhuǎn)移干擾作用，以評(píng)價(jià)在棉花苗期降水對(duì)朱砂葉螨的種群數(shù)量的控制作用，為朱砂葉螨的綜合防治提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料和地點(diǎn)

供試植物：棉花GossypiumhirsutumL.。品種：鄂雜棉24F1(轉(zhuǎn)Bt基因棉)。棉花在室外盆栽(直徑17 cm，高11 cm)，基質(zhì)為市場(chǎng)花用土壤(泥炭∶砂∶煤渣∶蔗渣∶蛭石=3∶2∶2∶2∶1)，常規(guī)種植與管理，棉花生長(zhǎng)期不施任何農(nóng)藥。待其長(zhǎng)至6片真葉時(shí)作為試驗(yàn)植物。

供試蟲(chóng)源：朱砂葉螨Tetranychuscinnabarinus(Boisduval)。在室內(nèi)養(yǎng)蟲(chóng)室，盆栽的豇豆Vignaunguiculata(Linn.)(美國(guó)無(wú)架豇豆)上，待其長(zhǎng)至3-5片真葉時(shí)，開(kāi)始接種朱砂葉螨雌雄成螨繁殖供試(蟲(chóng)源由王少麗提供)。

試驗(yàn)地點(diǎn)：在位于長(zhǎng)江大學(xué)西校區(qū)植物園(N：30°21′17″，E：112°8′23″)的溫室進(jìn)行(長(zhǎng)×寬×高為12 m×6 m×3 m，頂梁高5 m)。

1.2 人工模擬降雨裝置

人工模擬降雨裝置由鋼架、貯水器、輸液管、鋼繩和泡沫板組成。貯水器為頂部開(kāi)口的有機(jī)玻璃水槽(長(zhǎng)×寬×高為32 cm×32 cm×18 cm，厚3 mm)。水槽底部雙層，中間夾層為的船用特種耐磨羊皮，有203個(gè)小孔(直徑5 mm)，每個(gè)小孔連接1根醫(yī)用輸液管(長(zhǎng)2 m，0.55×20 RWSB)，輸液管末端鋼針連接5塊長(zhǎng)方形泡沫板(長(zhǎng)×寬×厚為35 cm×25 cm ×1 cm)，每個(gè)泡沫板上均勻排列連接輸液針20根(4×5行)，行距為6 mm，列距為5 mm，水箱外部固定在不銹鋼方形鋼架，鋼架上部鋼繩連接，便于懸掛。

1.3 模擬降雨數(shù)據(jù)采集與分級(jí)

模擬降水級(jí)別的劃分依據(jù)氣象專業(yè)的常規(guī)分級(jí)方法(馬秀玲等，1996；姜會(huì)飛，2008；王冰等，2009)。常見(jiàn)的降雨可分為小雨、中雨、大雨和暴雨4級(jí)(表1)。根據(jù)降雨量的定義及公式換算，并用人工模擬降雨裝置做預(yù)備試驗(yàn)，確定各降雨強(qiáng)度所對(duì)應(yīng)的出水速度。

表1 降雨級(jí)別

1.4 試驗(yàn)方法

降雨強(qiáng)度分暴雨、大雨、中雨和小雨4個(gè)水平，每個(gè)水平分4次試驗(yàn)，每次試驗(yàn)設(shè)置5盆棉苗降雨處理和1盆棉苗對(duì)照(無(wú)降雨處理)，每個(gè)水平共重復(fù)20次。試驗(yàn)降雨處理和對(duì)照每株每葉葉片反面(6片)接種朱砂葉螨的成若螨30頭(雌雄比=3.3∶1)。將接種好5盆處理棉苗立即置于人工模擬降雨裝置的泡沫板正下方，泡沫板離棉苗頂端距離為2 m，每個(gè)處理對(duì)應(yīng)一個(gè)泡沫板，對(duì)照的1盆棉苗與降雨處理5盆棉苗在一條直線上，但正上方?jīng)]有泡沫板，6盆棉苗間隔距離相同(50 cm)。根據(jù)降雨量的定義換算，并用人工模擬降雨裝置做測(cè)試，確定各降雨強(qiáng)度所對(duì)應(yīng)的出水速度，即暴雨(180 d/min)、大雨(90 d/min)、中雨(45 d/min)、小雨(18 d/min)。不同等級(jí)的降雨處理均為1 h，裝入貯水器中的水為自來(lái)水，在試驗(yàn)期間不停補(bǔ)充。試驗(yàn)結(jié)束立即觀察計(jì)數(shù)、記錄試驗(yàn)處理后朱砂葉螨數(shù)量。從試驗(yàn)開(kāi)始到結(jié)束，每0.5 h用小型氣象站測(cè)量并記錄風(fēng)速、溫度、濕度各一次；用光度計(jì)測(cè)量并記錄光照一次。

1.5 數(shù)據(jù)處理

人工模擬降雨前后朱砂葉螨數(shù)量變化用蟲(chóng)口減退率(%)或校正蟲(chóng)口減退率(%)表示：蟲(chóng)口減退率(%)=(處理前蟲(chóng)口基數(shù)-處理后蟲(chóng)口基數(shù))/處理前蟲(chóng)口基數(shù)×100。校正蟲(chóng)口減退率(%)=(處理區(qū)蟲(chóng)口減退率-對(duì)照區(qū)蟲(chóng)口減退率)/(1-對(duì)照區(qū)蟲(chóng)口減退率)×100。

試驗(yàn)所有的數(shù)據(jù)采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行分析(唐啟義和馮明光，2002)。不同等級(jí)降水對(duì)朱砂葉螨校正蟲(chóng)口減退率的差異比較，6種不同葉位的朱砂葉螨校正蟲(chóng)口減退率的影響，先將朱砂葉螨校正蟲(chóng)口減退率進(jìn)行反正弦平方根轉(zhuǎn)換，然后進(jìn)行方差分析，不同平均數(shù)之間的差異多重比較均采用Duncan新復(fù)極差法。降水對(duì)朱砂葉螨在6個(gè)釋放點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)移干擾作用比較，采用頻次分布似然比檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 氣候條件

在試驗(yàn)期間，溫室的氣候條件，無(wú)風(fēng)，溫度為29.8℃±0.91℃，濕度為64.1%±1.4%，光照為13.76×103±2.04×103lux。

2.2 降水對(duì)朱砂葉螨校正蟲(chóng)口減退率的影響

在棉花苗期，暴雨、大雨、中雨和小雨對(duì)朱砂葉螨的校正蟲(chóng)口減退率分別為：49.59%±3.09%、33.21%±2.46%、37.25%±0.986%和36.03%±2.69%。降水均能明顯降低朱砂葉螨的校正蟲(chóng)口減退率，其中暴雨對(duì)朱砂葉螨校正蟲(chóng)口減退率的影響極顯著高于大雨、中雨和小雨(F=7.844；df=3,9；P=0.007)。而大雨、中雨和小雨對(duì)朱砂葉螨校正蟲(chóng)口減退率的影響兩兩之間無(wú)顯著差異(圖1)。

圖1 降水對(duì)朱砂葉螨校正蟲(chóng)口減退率的影響 Fig.1 Impact of simulated rainfalls on the rectifying reduce rate for Tetranychus cinnabarinus注：圖柱相同大寫字母表示在0.01水平上其平均值之間的差異不顯著(Duncan新復(fù)極差檢驗(yàn),P>0.01)。 Note: Mean values followed by the same capital letter case within a column means no statistically different (Duncan test, P>0.01).

2.3 降水對(duì)不同葉位的朱砂葉螨校正蟲(chóng)口減退率影響

供試驗(yàn)棉花各葉片的高度，從頂部開(kāi)始依次往下部計(jì)數(shù)，第1、2、3、4、5和6葉片高度分別為29.12±0.76 cm、29.81±0.55 cm、26.70±0.67 cm、26.62±0.64 cm、21.47±0.58 cm。

在棉花苗期和無(wú)風(fēng)條件下，暴雨(F= 0.844；df=3,9；P=0.5393)、大雨(F= 1.003；df=3,9；P= 0.449)、中雨(F=0.845；df=3,9；P= 0.539)和小雨(F=1.569；df=3,9；P= 0.228)分別對(duì)6種不同葉位的朱砂葉螨校正蟲(chóng)口減退率的影響均無(wú)顯著差異。進(jìn)一步表明，在棉花苗期，降水對(duì)棉花各葉片校正蟲(chóng)口減退率的影響與葉片位置無(wú)關(guān)。

2.4 降水對(duì)朱砂葉螨的轉(zhuǎn)移干擾作用

2.4.1 釋放點(diǎn)外部的轉(zhuǎn)移干擾作用

與對(duì)照相比較，暴雨、大雨、中雨和小雨對(duì)朱砂葉螨由釋放點(diǎn)葉片反面向葉片正面、葉柄和莖稈轉(zhuǎn)移均存在干擾作用。隨著降水量逐步增加，對(duì)葉片正面和葉柄轉(zhuǎn)移的干擾作用逐步增強(qiáng)(表2)。

2.4.2 釋放點(diǎn)內(nèi)部的轉(zhuǎn)移干擾作用

與對(duì)照相比較，大雨(G=1.90；df=15；P=0.862)、中雨(G=4.33；df=15；P= 0.503)和小雨(G=3.14；df=15；P=0.678)分別對(duì)朱砂葉螨在6個(gè)釋放點(diǎn)(葉片反面)之間轉(zhuǎn)移干擾作用均不明顯。但暴雨對(duì)朱砂葉螨在6個(gè)釋放點(diǎn)(葉片反面)之間轉(zhuǎn)移干擾作用極為明顯(G=20.01；df=15；P= 0.001)。與對(duì)照相比較，暴雨對(duì)朱砂葉螨轉(zhuǎn)移干擾作用，在從頂部開(kāi)始依次往下部計(jì)數(shù)，第1、2和3葉片的減少轉(zhuǎn)移11.5%、5.4%、1%，第4、5和6葉片的增加轉(zhuǎn)移5.2%、5.0%、7.8%(表3)。

表2 降水對(duì)朱砂葉螨向不同釋放點(diǎn)(葉片反面)外的轉(zhuǎn)移干擾作用

注：百分率(%)=各試驗(yàn)處理后的每株的各部位螨量/處理前每株的釋放總螨量(180頭)×100。Note: Percentage (%)=Mites amount in each cotton structures after treatment/ total mites amount in each cotton before treatment (180 mites)×100.

表3 降水對(duì)朱砂葉螨在6個(gè)釋放點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)移干擾作用(頻次分布似然比檢驗(yàn))

注：百分率(%)=各試驗(yàn)處理后的各葉片反面螨量/處理后每株葉片反面總螨量×100。 Note：Percentage (%) =Mites amount on the back side of each leaf after treatment/ total mites amount in the back side leaf of each cotton plant after treatment×100.

3 結(jié)論與討論

雨水直接或間接地影響著昆蟲(chóng)(螨類)種群的發(fā)展動(dòng)態(tài)。直接作用如沖刷、致死和躲避轉(zhuǎn)移等，間接作用如對(duì)土壤、植物或?qū)ζ涮鞌抽g接影響導(dǎo)致對(duì)昆蟲(chóng)(螨類)種群數(shù)量動(dòng)態(tài)發(fā)生變化(張建萍等，2005；王冰等，2009)。

本研究結(jié)果表明，在室內(nèi)模擬人工降水條件下，在棉花苗期，暴雨、大雨、中雨和小雨水均對(duì)降低朱砂葉螨的種群數(shù)量存在一定的作用。暴雨對(duì)朱砂葉螨種群數(shù)量的影響極顯著高于大雨、中雨和小雨。暴雨的校正蟲(chóng)口減退率約為50%，分別是大雨、中雨和小雨1.5倍、1.3倍和1.4倍。這與裴艷芳(2013)在田間棉花研究結(jié)果類似。但是，降雨的作用有限，即使不考慮雨后部分朱砂葉螨在轉(zhuǎn)移回來(lái)，假如雨前螨的基數(shù)較大，仍要考慮進(jìn)一步防治。結(jié)果還表明，暴雨、大雨、中雨和小雨對(duì)棉花各葉片校正蟲(chóng)口減退率的影響均與葉片位置無(wú)關(guān)。在棉花苗期無(wú)風(fēng)降雨條件下，降雨對(duì)螨類防治效果數(shù)量抽樣調(diào)查可以考慮不進(jìn)行整株，選取上、中、下各1片即可，減輕調(diào)查工作量。

本研究將降水對(duì)朱砂葉螨的轉(zhuǎn)移干擾作用分為由釋放點(diǎn)向外部和釋放點(diǎn)之間的兩種類型，結(jié)果表明，隨著降水量逐步增加，降水量對(duì)朱砂葉螨數(shù)量由釋放點(diǎn)向葉片正面和葉柄位置的轉(zhuǎn)移的干擾作用逐步增強(qiáng)。在釋放點(diǎn)之間，大雨、中雨和小雨均對(duì)朱砂葉螨轉(zhuǎn)移干擾作用均不明顯，但暴雨對(duì)朱砂葉螨轉(zhuǎn)移干擾作用極為明顯。在從頂部向下部來(lái)看，第1至3葉片的轉(zhuǎn)移逐漸減少，第4至6葉片的轉(zhuǎn)移逐漸增加。這個(gè)結(jié)果也印證了上述暴雨對(duì)朱砂葉螨種群數(shù)量的影響極顯著高于大雨、中雨和小雨的結(jié)果。Mann等(1995)研究模擬風(fēng)雨的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著降雨持續(xù)時(shí)間的增加，蚜蟲(chóng)從植物上逃離的比率隨著增加。本文結(jié)果與Mann 等的結(jié)果也是一致的。

朱砂葉螨轉(zhuǎn)移擴(kuò)散的方式主要為爬行擴(kuò)散和吐絲垂飄。另外,還可通過(guò)風(fēng)力、昆蟲(chóng)、人畜及人類農(nóng)事活動(dòng)遠(yuǎn)距離傳播(洪曉月，2012)。降水等級(jí)對(duì)朱砂葉螨的爬行擴(kuò)散有影響，降水等級(jí)越大，可能越不利于朱砂葉螨的擴(kuò)散，這引起了朱砂葉螨在棉花葉片上的滯留。降水等級(jí)越大，沖刷作用越明顯，部分朱砂葉螨被雨水直接沖掉；朱砂葉螨喜歡在棉花葉片背面取食，本身可能對(duì)雨水產(chǎn)生規(guī)避作用。本研究試驗(yàn)雨水沖刷的時(shí)間設(shè)置為1 h，有風(fēng)和延長(zhǎng)沖刷時(shí)間是否會(huì)對(duì)蟲(chóng)口減退率產(chǎn)生影響，有待進(jìn)一步研究。被雨水直接沖刷掉的朱砂葉螨是否死亡，在雨水中存活時(shí)間(一般1-2 h，最長(zhǎng)達(dá)10 h，研究結(jié)果未發(fā)表)和存活率有多長(zhǎng)時(shí)間和多大比例未死亡的螨是否會(huì)轉(zhuǎn)移回來(lái)等問(wèn)題均有待進(jìn)一步研究。

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Effect of simulated rainfall on dynamics ofTetranychuscinnabarinus’ laboratory population

HU Zhi，GUI Lian-You*，HUA Deng-Ke，LUO Jie

(College of Agriculture，Yangtze University，Jingzhou 434025，Hubei Province, China)

Effect of simulated rainfall on interference transformation and their rectifying reduction rates ofTetranychuscinnabarinuswas investigated with simulated rainfall method in cotton seedling, in order to evaluate the effect of simulated rainfall on dynamics ofT.Cinnabarinuslaboratory population in the Middle Reaches of the Yangtze River. The results showed that rainstorm(49.59%±3.09%), heavy rain (33.21%±2.46%), moderate rain (37.25%±0.986%) and light rain (36.03%±2.69%) significantly decreased the rectifying reduction rate ofT.cinnabarinus. The rectifying reduction rate under rainstorm forT.cinnabarinuswas most significantly higher than that of heavy rain, moderate rain and light rain, respectively. But there were no significant differences among heavy rain, moderate rain and light rain. As rainfall capacity gradually increased, their interference effect on the quantity ofT.cinnabarinusfrom release points (under side leaves) transfers to upper side leaves and petiole gradually increased. Interference effect on the quantity ofT.cinnabarinustransformation among those release points was unnotable among heavy rain, moderate rain and light rain, but there was the most significantly interference effect for rainstorm.

Cotton；Tetranychuscinnabarinus；simulated rainfall；interference effect

國(guó)家公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目(201103020)

胡智，男，1990年生，湖北黃石人，碩士研究生，主要從事農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)綜合防治研究，E-mail： 905507259@qq.com

*通訊作者 Auther for correspondence, E-mail: guilianyou@126.com

Received: 2015-10-09; 接受日期Accepted: 2015-11-20

Q968.1;S714

A

1674-0858(2016)05-0936-06