灰茶尺蠖發(fā)育起點溫度和有效積溫的研究

葛超美, 殷坤山, 唐美君, 肖 強

(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所, 杭州 310008)

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研究簡報

灰茶尺蠖發(fā)育起點溫度和有效積溫的研究

葛超美, 殷坤山, 唐美君, 肖 強*

(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所, 杭州 310008)

在19、21、23、25和27℃共5個恒溫條件下,研究測定了灰茶尺蠖各蟲態(tài)的發(fā)育歷期、發(fā)育起點溫度和有效積溫。結(jié)果表明,在19～27℃范圍內(nèi),灰茶尺蠖各蟲態(tài)和世代的發(fā)育歷期隨著溫度的升高而顯著縮短,除成蟲外,卵、幼蟲、蛹和世代的發(fā)育速率與溫度呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)?；也璩唧堵?、幼蟲、蛹、成蟲和世代的發(fā)育起點溫度分別為(9.78±1.20)、(4.57±1.52)、(7.15±1.21)、(14.91±2.83)和(6.93±0.47)℃,有效積溫分別為(88.01±7.81)、(311.26±25.35)、(150.13±11.29)、(34.50±11.54)和(570.03±16.29)日·度。

灰茶尺蠖; 發(fā)育歷期; 發(fā)育起點溫度; 有效積溫

灰茶尺蠖(EctropisgrisescensWarren)隸屬于鱗翅目(Lepidoptera)尺蛾科(Geometridae),是茶樹 主要害蟲之一,在我國各產(chǎn)茶省份廣泛分布。灰茶尺蠖取食茶樹葉片,發(fā)生嚴(yán)重時,可將嫩葉和成葉全部食盡,僅存禿枝,導(dǎo)致成片茶樹死亡,對茶葉生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響。目前,有關(guān)灰茶尺蠖的發(fā)生規(guī)律、生物學(xué)特性和防治技術(shù)等方面已經(jīng)開展了一些研究[1-5],但對其發(fā)育起點溫度和有效積溫的研究尚無報道。為了明確溫度對灰茶尺蠖生長發(fā)育的影響,本文研究了灰茶尺蠖的發(fā)育起點溫度和有效積溫,旨在為灰茶尺蠖的田間預(yù)測預(yù)報和適時防治提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試蟲源

自浙江新昌茶園(120.99°E,29.50°N)采集灰茶尺蠖幼蟲,于中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所養(yǎng)蟲室內(nèi)進(jìn)行多代人工擴(kuò)繁,培養(yǎng)環(huán)境參數(shù)為溫度(25±1)℃、光周期L∥D=13 h∥11 h、相對濕度75%～80%。

試蟲分別置于5個恒溫光照培養(yǎng)箱(SPX-250I-G型,上海博訊實業(yè)有限公司)中飼養(yǎng),培養(yǎng)箱溫度分別為19、21、23、25、27℃(靈敏度為±0.5℃),光周期L∥D=13 h∥11 h,相對濕度為75%±5%。

1.2 試驗方法

1.2.1 幼蟲和蛹發(fā)育歷期的觀察

初孵幼蟲置于500 mL玻璃瓶(高11.5 cm×直徑8.0 cm)中,約40頭/瓶,用軟紙(13.5 cm×13.5 cm)套上橡皮筋封口,每個培養(yǎng)箱放6瓶,瓶內(nèi)加入新鮮茶樹嫩葉飼喂幼蟲直至化蛹,觀察幼蟲發(fā)育進(jìn)度,分別記錄幼蟲孵化日期、化蛹日期及每日化蛹數(shù)。幼蟲化蛹后,將每日產(chǎn)生的蛹分別放入新的干凈的玻璃瓶中,用茶樹老葉保濕,分別記錄蛹的羽化日期和每日羽化成蟲數(shù)。用加權(quán)平均法計算其發(fā)育歷期。

1.2.2 成蟲和卵發(fā)育歷期的觀察

羽化當(dāng)天的成蟲置于放有產(chǎn)卵條的500 mL玻璃瓶中,每瓶1對成蟲,放入茶樹老葉保濕,任其交配和產(chǎn)卵,設(shè)重復(fù)50個。

每日觀察產(chǎn)卵情況,記錄產(chǎn)卵日期,并將當(dāng)日所產(chǎn)卵轉(zhuǎn)入新的玻璃瓶中,每日8:00和16:00觀察2次孵化情況,記錄孵化日期。

分別記錄雌蟲和雄蟲的死亡日期,成蟲歷期為雌蟲和雄蟲壽命的平均值。

1.3 數(shù)據(jù)分析

根據(jù)室內(nèi)觀測結(jié)果獲得不同溫度下灰茶尺蠖各蟲態(tài)的平均發(fā)育歷期(N),再按照有效積溫法則和最小二乘法原理可得各蟲態(tài)的發(fā)育起點溫度(C)和有效積溫(K)[6]。計算公式如下:

T=C+KV

其中,n為試驗溫度處理數(shù),N為發(fā)育歷期,V為發(fā)育速率,T為試驗溫度,T′為理論溫度,C為發(fā)育起點溫度,K為有效積溫,Sc和Sk別為C和K的標(biāo)準(zhǔn)差,r為相關(guān)系數(shù)。

試驗數(shù)據(jù)利用Excel和SPSS 21.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析,并用Duncan’s 新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度對灰茶尺蠖各蟲態(tài)發(fā)育歷期的影響

不同溫度下灰茶尺蠖各蟲態(tài)的發(fā)育歷期見表1。研究結(jié)果表明:在19～27℃范圍內(nèi),灰茶尺蠖各蟲態(tài)和世代的發(fā)育歷期隨溫度升高整體呈顯著縮短趨勢,其中灰茶尺蠖的卵、幼蟲、蛹、成蟲和世代在27℃時的發(fā)育歷期與19℃時相比分別縮短了43.95%、35.73%、40.46%、46.77%和40.89%。在同一溫度下,幼蟲歷期最長,蛹期次之,成蟲期最短。經(jīng)擬合回歸方程可知,灰茶尺蠖各蟲態(tài)的發(fā)育速率隨溫度升高而加快,除成蟲期外,卵、幼蟲、蛹和世代的發(fā)育速率與溫度均極顯著相關(guān)(P<0.01)(表2)。

表1 不同溫度下灰茶尺蠖各蟲態(tài)及世代的發(fā)育歷期1)

1) 表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤;同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。

Data in the table are mean±SE.Data in the same columns followed by different lowercase and capital letters indicate significant difference at 0.05 and 0.01 levels, respectively.

2.2 灰茶尺蠖各蟲態(tài)的發(fā)育起點溫度和有效積溫

根據(jù)不同溫度下灰茶尺蠖各蟲態(tài)的發(fā)育歷期,通過1.3的公式可獲得灰茶尺蠖的發(fā)育起點溫度和有效積溫。結(jié)果表明,灰茶尺蠖的世代發(fā)育起點溫度為6.93℃,其中幼蟲的發(fā)育起點溫度最低,為4.57℃;成蟲的最高,為14.91℃;卵和蛹的分別是9.78℃和7.15℃。從其有效積溫來看,成蟲的有效積溫最少,為34.50 日·度;幼蟲的最多,為311.26日·度;卵和蛹的有效積溫分別是88.01日·度和150.13日·度;而全世代有效積溫為570.03日·度(表2)。

表2 灰茶尺蠖各蟲態(tài)及世代的發(fā)育起點溫度和有效積溫1)

1)**表示發(fā)育速率和溫度的相關(guān)性極顯著(P<0.01)。

**indicate significant correlation between developmental rate and temperature at 0.01 level.

3 討論

昆蟲的生長發(fā)育受溫度的影響,在一定的溫度范圍內(nèi),隨著溫度的升高,昆蟲的發(fā)育速率加快。本研究結(jié)果表明,在19～27℃范圍內(nèi)的恒溫條件下,灰茶尺蠖各蟲態(tài)以及全世代的發(fā)育速率隨溫度升高而加快,其中卵、幼蟲、蛹和世代的發(fā)育速率與溫度的相關(guān)性極顯著,符合昆蟲生長發(fā)育的一般規(guī)律。同時,昆蟲只有在適宜的環(huán)境溫度下才能正常生長發(fā)育。在室內(nèi)飼養(yǎng)過程中發(fā)現(xiàn),灰茶尺蠖各蟲態(tài)的生長發(fā)育在19～25℃時均正常,而在27℃時,成蟲的產(chǎn)卵量減少且多為未受精卵,生殖能力減弱;另外,灰茶尺蠖雖然在19℃時能正常生長發(fā)育,但其發(fā)育速率非常慢,卵、幼蟲、蛹、成蟲和世代的發(fā)育歷期分別比27℃時增加了78.44%、55.59%、67.96%、87.86%和69.17%。這說明溫度過高和過低都不利于灰茶尺蠖的生長發(fā)育,與多種其他昆蟲的表現(xiàn)一致[7-9]。

發(fā)育起點溫度和有效積溫是昆蟲的基本生物學(xué)參數(shù),根據(jù)昆蟲的發(fā)育起點溫度和有效積溫,可計算在恒溫或自然變溫下完成某一蟲態(tài)或一個世代的生長發(fā)育所需要的時間,也可推算出全年的發(fā)生代數(shù)。本文研究結(jié)果顯示,灰茶尺蠖世代的發(fā)育起點溫度為6.93℃,有效積溫為570.03日·度。根據(jù)浙江新昌2012、2013和2014年的氣象資料,可知該地區(qū)年有效積溫分別為3 784.51、4 135.19和3 985.48日·度,求得灰茶尺蠖在新昌的理論年發(fā)生代數(shù)為6.64～7.25代,而實際發(fā)生代數(shù)是6～7代,兩者基本吻合,這在生產(chǎn)中可通過預(yù)測灰茶尺蠖各蟲態(tài)的發(fā)生期來指導(dǎo)田間適時防治。因此,明確灰茶尺蠖的發(fā)育起點溫度和有效積溫對灰茶尺蠖的預(yù)測預(yù)報具有十分重要的現(xiàn)實指導(dǎo)意義。但由于現(xiàn)有的試驗是在室內(nèi)控制條件下進(jìn)行的,與田間自然變溫條件下的結(jié)果會有所差異;同時灰茶尺蠖的防治適期是2～3齡,而灰茶尺蠖幼蟲各齡期的發(fā)育起點溫度和有效積溫目前還不明確,今后還需進(jìn)一步深入地研究。

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(責(zé)任編輯:楊明麗)

Developmental threshold temperature and effective accumulated temperature ofEctropisgrisescens

Ge Chaomei, Yin Kunshan, Tang Meijun, Xiao Qiang

(Tea Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou 310008, China)

The developmental duration, developmental threshold temperature and effective accumulated temperature ofEctropisgrisescensWarren were investigated under five constant temperatures (19, 21, 23, 25, 27℃). The results showed that the developmental durations of different stages and whole generation ofE.grisescensbecame shorter with increasing temperature from 19 to 27℃, and the correlation between the developmental rates of eggs, larvae, pupae and whole generation and temperature were significantly positive correlation at 0.01 level except adults. The developmental threshold temperatures of eggs, larvae, pupae, adults and whole generation were (9.78±1.20), (4.57±1.52), (7.15±1.21), (14.91±2.83) and(6.93±0.47)℃, respectively, and their effective accumulated temperatures were (88.01±7.81), (311.26±25.35), (150.13±11.29), (34.50±11.54) and (570.03±16.29) degree-day, respectively.

Ectropisgrisescens; developmental duration; developmental threshold temperature; effective accumulated temperature

Research Notes

2015-11-28

2015-12-29

科技基礎(chǔ)性工作專項(2013FY113200)；中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程(CAAS-ASTIP-TRICAAS)

S435.711

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2016.06.019

* 通信作者 E-mail: xqtea@vip.163.com