徐世才 张修谦 刘长海 古明昭 邢静 吴锦绣
(1.延安大学生命科学学院,陕西延安,716000;2.陕北农业生物技术延安大学重点实验室;3.宝塔区蔬菜局;4.宝塔区延安市第四中学)
菜粉蝶发育起点温度和有效积温的研究
徐世才1,2张修谦3刘长海1,2古明昭1邢静1吴锦绣4
(1.延安大学生命科学学院,陕西延安,716000;2.陕北农业生物技术延安大学重点实验室;3.宝塔区蔬菜局;4.宝塔区延安市第四中学)
采用18,21,24,27,30℃五个温度对菜粉蝶各虫态(龄)发育起点温度和有效积温进行了测定。研究结果表明,卵、幼虫和蛹在18~30℃范围内均能正常生长发育,尤以24~27℃条件下最适宜,发育速率与温度呈直线关系;卵、1龄幼虫、2龄幼虫、3龄幼虫、4龄幼虫、5龄幼虫和蛹的发育起点温度分别为8.4,8.8,8.3,8.3,8.6,8.6,14.5℃,有效积温分别为56.4,53.8,53.1,53.1,47.7,47.7,82.8 d·℃;卵、幼虫和蛹的发育历期分别为4~8 d,11~22 d,5~16 d;成虫寿命4~6 d。延安地区菜粉蝶1 a可发生5~6代。
菜粉蝶 发育起点温度 有效积温
1.1 试验材料
②供试虫源 从延安宝塔区枣园蔬菜种植示范区大量捕捉菜粉蝶成虫置入养虫笼(100 cm×100 cm×200 cm)中,用灯芯浸入装有40 mL 10%蜂蜜溶液的棕色瓶中持续补充10%蜂蜜溶液饲养菜粉蝶。将新鲜小白菜洗净,放入盛有大约30 mL自来水的烧杯(100 mL)中,水淹没菜根,待小白菜叶面自然风干后移入养虫笼,置于自然光下,待其产卵,以获得龄期相同的卵、各龄幼虫和蛹。
③仪器及试剂 光照培养箱(GZP-250,上海精宏实验设备有限公司制造)5个;养虫笼(45 cm× 45 cm×60 cm);蜂蜜(上海冠生园蜂制品有限公司生产);医用脱脂棉(山东滨州三易医疗用品有限公司生产);烧杯(100 mL)若干;培养皿(=9 cm)若干;培养皿=15 cm)5个;滤纸(杭州新华纸业有限公司生产);蒸馏水;捕虫网;捕虫笼。
1.2 试验方法
①试验设计 试验设18,21,24,27,30℃(误差为±0.5℃)5种温度,均以光照培养箱控制,14 h(光照)/10 h(黑暗),相对湿度78%~80%,每个处理50只幼虫,以新鲜小白菜饲养,重复3次。每天分别于8:00,14:00,22:00观察菜青虫的发育进度并更换新鲜小白菜叶片。统计各虫态(龄)的发育历期、全代发育历期,均采用卵历期+幼虫历期+蛹历期。根据这些资料计算菜粉蝶的发育起点温度和有效积温。
②计算方法 根据昆虫的发育速度与温度关系的数学模型[9~10],每个处理舍去最大值和最小值的重复,得出不同温度下的历期,求得各虫态的发育起点温度(C)和有效积温(K)及标准误(SC和 SK)。计算公式如下:
2.1 菜粉蝶不同温度下的发育历期
表1 菜粉蝶在不同温度下的发育历期
表2 菜粉蝶发育起点温度和有效积温常数测定结果
从18~30℃菜粉蝶都能正常完成世代。在18℃完成一个世代平均需要45.8 d,21℃平均需要40.2 d,24℃平均需要34.4 d,27℃平均需要29.2 d,30℃完成一个世代平均需要20.4 d,随着温度的升高完成一个世代平均需要的天数逐渐缩短。在相同的温度条件下,幼虫4龄、5龄的发育历期最短,卵的次之,蛹的最长。菜粉蝶室内人工饲养以24~27℃范围内发育历期最短,发育速度最快。
2.2 菜粉蝶的发育起点温度和有效积温
菜粉蝶蛹的发育起点温度最低为14.5℃,卵的发育起点温度最高为8.4℃(表2)。根据延安气象台的室外气象资料,2007年平均气温高于菜粉蝶世代发育起点温度8.4℃的日期是3月下旬至10月下旬。以此资料,求出菜粉蝶全年有效积温为2054.1 d·℃。推算出,在延安地区全年菜粉蝶可发生5~6代,与实际发生代数基本一致。
菜粉蝶1 a发生多代,在全国各地都有发生。由于不同地区所处的地理环境不同,除温度以外,其他因素如湿度、光照、营养等也不同程度地影响着各虫态的发育进度,所以各地对菜粉蝶的报道也不一致,黑龙江省1 a发生3~4代,北京、河北为2~3代,山东为5~6代,长江以南为7~9代,南京7代,杭州8代,云南8~10代,由北到南代数逐渐增加[12]。本试验在延安地区用小白菜叶饲养菜粉蝶的发生代数为5~6代,这可能与当地的地理环境和小白菜营养的差异有关,有待于进一步探讨。
依本文所推出的菜粉蝶各虫态(龄)发育速率与温度的线性回归方程,即通过温度(18~30℃)可求出菜粉蝶在不同温度下的发育速率。该虫适宜在夏初发生,且繁殖速度快,为害大。在生产中可结合本文测得的菜粉蝶各虫态(龄)的发育起点温度和有效积温,准确预报下一虫态或虫龄的发生时期,从而可以有效地控制该虫,最大限度地减少虫灾损失,提高农作物的产量和品质,保护环境,维护生态平衡,促进农业生产的可持续发展。
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Studies on Threshold Temperature and Effective Accumulate Temperature of Pieris rapae L.
XU Shicai1,2,ZHANG Xiuqian3,LIU Changhai1,2,GU Mingzhao1,XING Jing1,WU Jinxiu4
The threshold temperature and effective accumulate temperature ofL.were tested at the following five constant temperatures(18℃,21℃,24℃,27℃,30℃).The results showed that egg,larva and pupa could normally develop between 18-30℃.The optimal temperatures of the growth and development were between 24-27℃.All the relationships betweens developing rate and temperature followed linear forms.The threshold temperature of eggs,1st larva,2nd larva,3rd larva,4th larva,5th larva and pupa were 8.4℃,8.8℃,8.3℃,8.3℃,8.6℃,8.6℃,14.5℃ respectively.The effective accumulate temperature were 56.4,53.8,53.1,53.1,47.7,47.7 and 82.8 day-degrees respectively.The Development duration of eggs,larva and pupa were 4-8 d,11-22 d,5-16 d respectively.Adult life was about five days.It took place 4-6 generations in one year of Yan'an.
L.;Threshold temperature;Effective accumulate temperature
10.3865/j.issn.1001-3547.2009.20.025
陕西省教育厅专项基金项目(08JK495);陕西省重点建设学科(生态学)资助
徐世才(1973-),男,讲师,硕士,主要从事动物学教学工作,电话:0911-2332030,13772289246
2009-03-03