保护地甜菜夜蛾蛹的存活及抗寒力测定

郑霞林，丛晓平，王攀，雷朝亮，王小平

（华中农业大学植物科学技术学院，湖北省昆虫资源利用与害虫可持续治理重点实验室，武汉，430070）

保护地甜菜夜蛾蛹的存活及抗寒力测定

郑霞林，丛晓平，王攀，雷朝亮，王小平

（华中农业大学植物科学技术学院，湖北省昆虫资源利用与害虫可持续治理重点实验室，武汉，430070）

通过在保护地和田间埋蛹研究了武汉地区保护地中甜菜夜蛾蛹的存活及抗寒力。结果表明，所埋的甜菜夜蛾蛹在保护地中能存活30 d左右（不超过60 d）。观察发现保护地中的蛹大部分出现失水干瘪的现象，而大田中的蛹多出现发黑、腐烂的现象。在保护地中处理15 d，存活率为67%；处理30 d，存活率下降至29%。处理60 d，90 d和120 d的蛹均全部死亡。通过比较保护地中处理15 d和30 d的蛹的过冷却点、结冰点和蛹体含水量可知，处理30 d的蛹比处理 15 d 的蛹的过冷却点、结冰点和蛹的含水量分别低 1.72℃（P＜0.05），3.93℃（P＜0.05）和 0.26%（P＞0.05）。在大田中处理15 d，存活率为78%，处理30 d，60 d，90 d和120 d的蛹均全部死亡。比较保护地和大田中处理15 d蛹的过冷却点、结冰点和蛹体含水量可知，大田所埋的蛹比保护地中的蛹的过冷却点高0.35℃，结冰点低2.04℃，蛹体含水量高0.25%，彼此之间均不存在显著性差异。推测保护地中蛹的大量死亡可能与没有完整蛹室的保护有关，而大田中蛹的大量死亡则与降雨量突增相关。甜菜夜蛾能否在武汉地区保护地越冬有待进一步重复试验和田间调查进行验证。

甜菜夜蛾；保护地；越冬；过冷却点；结冰点；蛹体含水量

甜菜夜蛾 （Spodoptera exiguaHübner）（鳞翅目Lepidoptera， 夜蛾科 Noctuidae， 灰翅夜蛾属Spodoptera）是一种世界性农业害虫，在世界五大洲均有为害的记载[1]。该虫为杂食性害虫，可为害葱、甘蓝、豇豆、辣椒、甘薯、四季豆、莴笋、萝卜、白菜等多种蔬菜以及棉花、玉米、烟草、苜蓿、花卉类、果树类等作物[2～4]，共计35科108属170多种植物。甜菜夜蛾曾于 1977、1980、1981、1988、1990、1993 和 1995年在美国阿拉巴马州、乔治亚州、密西西比州、德克萨斯州和路易斯安那州大面积暴发为害[5～6]。自20世纪90年代以来，甜菜夜蛾在我国开始大面积为害，涉及深圳[7]、厦门[8]、江西[9]、湖南[10]、安徽[11～12]、浙江[13]、河北[14]、山西[15]、山东[16]、北京[17]等地。 前人研究发现甜菜夜蛾无滞育现象[18]，能在我国浙江温州[19～20]和江苏沿海[21]地区的保护地内越冬。在武汉地区的保护地内，甜菜夜蛾蛹能否正常越冬还未见报道。鉴于此，研究了武汉地区保护地中甜菜夜蛾蛹的存活及抗寒力，旨在探讨甜菜夜蛾能否在武汉地区保护地中越冬，为进一步弄清武汉地区的甜菜夜蛾虫源和及时地预测预报提供科学依据，现将结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 土样及供试虫源

①土样制备及土壤含水量的测定 选取华中农业大学试验基地3.1～6 cm深的园土为土样。于室内称取鲜质量100 g在105℃烘箱中烘24 h，然后称其干质量。土壤含水量的计算公式为：土壤含水量 （%）=（鲜质量-干质量）/鲜质量×100%，经计算，土壤含水量分别为13%（2008年）和18%（2009年）。

②供试虫源 2008年7月于武汉市东西湖慈惠农场采集甜菜夜蛾幼虫，带回室内于温度（25±1）℃，相对湿度60%～80%和光周期 L∶D为 16 h∶8 h条件下用人工饲料饲养。

1.2 试验方法

①保护地对甜菜夜蛾蛹越冬存活率的影响。2008年12月8日将土样装满塑料花盆 （半径8 cm，高14 cm），10头蛹/盆，共15盆。然后在保护地（华中农业大学温室大棚）内挖长×宽×高=170 cm×80 cm×20 cm的条形沟，将已接蛹的花盆埋入其中，表面覆土3～5 cm，且与地表平齐。各盆相邻间的空隙均填满细土，尽量减少大空间的存在，避免引起较大试验误差。 分别隔 15 d，30 d，60 d，90 d和 120 d取样观察，每次3盆，现场检查并记录有腐烂等症状的非正常蛹。将正常蛹带回室内作为能否羽化的试虫，以能在温度（25±1）℃，湿度 60%～80%和光周期L∶D为14 h∶10 h的条件下，成功羽化的为活蛹[22]。在大田蔬菜地 （无任何遮盖物和人工保护措施）埋蛹为对照，埋蛹方法、取样时间和检查方法同前。

2009年12月6日将预蛹期幼虫放入带土的塑料花盆中，每盆30头，共15盆，让其在室内（25±1）℃条件下自然化蛹。待其自然蛹室形成（入土后第3天）后，埋入保护地的条形沟中，以大田埋蛹为对照。埋蛹方法、取样时间和检查方法同上，但不测定过冷却点、结冰点和蛹体含水量，仅观察其存活率。

②保护地不同处理时间甜菜夜蛾蛹的过冷却点、结冰点和蛹体含水量的比较。将从保护地中收集的正常蛹带回室内，先编号并称其鲜质量，然后利用昆虫过冷却点测量系统（江苏森意经济发展有限公司生产）测定其过冷却点和结冰点。最后将蛹放置在80℃烘箱中烘24 h，然后称其干质量，计算并记录各蛹体含水量。

③保护地中甜菜夜蛾蛹与大田所埋蛹的过冷却点、结冰点和蛹体含水量的比较将从大田中收集的正常蛹带回室内，先编号并称其鲜质量，利用昆虫过冷却点测量系统测定其过冷却点和结冰点。并与保护地中甜菜夜蛾蛹的过冷却点、结冰点和蛹体含水量进行比较。

1.3 数据分析

采用 SPSS 软件 （SPSS Inc.,Chicago,I11inois,U.S.A.）对甜菜夜蛾蛹的过冷却点、结冰点和含水量进行分析 （PAIRED-SIMPLES），显著水平 p=0.05。

2 结果与分析

2.1 保护地甜菜夜蛾蛹越冬存活率情况

调查发现，处理15 d，蛹的存活率为67%，土壤含水量也由最初的13%降至10%。现场调查发现一些蛹体有明显的失水干瘪现象（图1）。带回室内的蛹，在温度（25±1）℃，相对湿度 60%～80%和光周期L∶D为14 h∶10 h的条件下，第7天开始羽化，而羽化的成虫均不能完全展翅，但能正常交配和产卵。处理30 d，蛹的存活率降至29%，土壤含水量也略有下降，降至7%。现场调查发现了一些蛹体有发黑、失水、干瘪等现象。带回室内的蛹，第3天开始羽化，而羽化的成虫均不能完全展翅，但能正常交配和产卵。处理60 d，现场调查发现了一些蛹体有发黑、发霉的现象，但以失水干瘪居多。带回室内的蛹均没有羽化，死亡率为100%。处理90 d和120 d，仍能发现蛹体有失水干瘪、发黑、发霉的现象。带回室内的蛹均没有羽化，死亡率均为100%。对整个处理阶段的蛹出现虫体严重失水、部分发黑及腐烂和发霉现象进行了统计，其所占的比例分别为61%、22%和17%。具体结果见表1。

大田埋蛹处理15 d，蛹的存活率为78%，土壤含水量上升至14.5%；少数蛹有发黑的现象（图1），带回室内的蛹在温度（25±1）℃，湿度 60%～80%和光周期L∶D为14 h∶10 h的条件下，第 5天开始羽化，羽化的成虫均能展翅，也能正常交配和产卵。处理30 d，60 d，90 d和120 d的蛹均死亡。处理30 d的蛹死亡特征主要是发黑、肿胀，占22%。处理60 d的蛹死亡特征主要是发黑，占80%；腐烂，占20%。处理90 d的蛹死亡特征主要是发黑、腐烂，占64%；少数只剩下部分躯体，占36%。处理120 d的蛹主要是蛹体残缺不全，占87%；少数只剩下部分躯体，占13%。

表1 甜菜夜蛾蛹在保护地和大田中的存活率

图1 保护地和大田中调查到的正常蛹和非正常蛹的特征

2009年12月至2010年4月的埋蛹试验结果与前一年的结果相似。保护地和大田中的蛹处理至60 d，90 d和120 d时死亡率均达到100%。与前一年略有不同的是2009年至2010年所埋的蛹被真菌寄生的比例较大。处理15 d时，保护地和大田中的蛹均没有被感染的迹象。处理30 d时，保护地和大田中蛹被真菌寄生的寄生率为42%和15.5%。处理60 d时，分别为100%和85%。处理90 d和120 d时均达到100%。

2.2 保护地处理不同时间蛹的过冷却点、结冰点及蛹体含水量

根据表1的结果，测定了在保护地中处理15 d和30 d时蛹的过冷却点、结冰点和蛹体含水量。测定处理15 d蛹可知，最大过冷却点为-12.5℃，最小过冷却点为-21.5℃，平均过冷却点为-19.2℃；蛹的最大结冰点为-7.5℃，最小结冰点为-14.4℃，平均结冰点为-10.7℃；蛹的最大含水量为81.6%，最小含水量为63.8%，平均含水量为58.31%。测定处理30 d蛹可知，最大过冷却点为-18.8℃，最小过冷却点为-23.9℃，平均过冷却点为-20.9℃；蛹的最大结冰点为-10.6℃，最小结冰点为-20.9℃，平均结冰点为-14.7℃；蛹的最大含水量为76.1%，最小含水量为63.8%，平均含水量为58.05%。对处理15 d和30 d蛹的过冷却点、结冰点和含水量进行了数据分析，发现过冷却点（t=2.91，df=33，p=0.006）和结冰点间（t=5.09,df=33,p=0.000）间均存在显著性差异（图2），而蛹体含水量间不存在显著性差异 （t=0.275，df=33,p=0.785）（图 3）。

2.3 保护地和大田中所埋蛹的过冷却点、结冰点及含水量

根据表1的存活情况，测定了在大田中处理15 d蛹的过冷却点、结冰点和蛹体含水量。测定结果表明，蛹的最大过冷却点为-9.0℃，最小过冷却点为-23.2℃，平均过冷却点为-18.9℃；蛹的最大结冰点为-7.4℃，最小结冰点为-16.9℃，平均结冰点为-12.8℃；蛹的最大含水量为74.8%，最小含水量为66.2%，平均含水量为58.05%。

由于大田中所埋的蛹在处理15 d后均全部死亡，所以对保护地和大田中所埋蛹的过冷却点、结冰点及含水量的比较仅限于处理15 d的结果。结果表明：过冷却点（t=0.316，df=33，p=0.754）、结冰点（t=2.69,df=33,p=0.011）（图 2） 和蛹体含水量 （t=0.458,df=37,p=0.65）（图 3）间均不存在显著性差异。

图2 甜菜夜蛾蛹在保护地中处理15 d、30 d和大田中处理15 d时过冷却点和结冰点间的比较

图3 甜菜夜蛾蛹在保护地中处理15 d、30 d和大田中处理15 d时蛹体含水量的比较

3 小结与讨论

通过埋蛹的方法，研究了武汉地区保护地对甜菜夜蛾蛹越冬的影响。结果表明，所埋的甜菜夜蛾蛹在保护地和大田中均能存活30 d以上 （但不超过60 d）。韩兰芝等[23]在江苏南京的埋蛹试验结果表明， 处理 15 d，30 d，45 d，60 d和 75 d的死亡率分别为 88%，96.67%，98.32%，100%和 100%。 处理第60天及更长时间的死亡率均达到100%，本研究结果与其相似。中央气象局提供的气象资料显示，2008年12月至2009年3月，武汉地区的月平均温度分别为 5.5℃，4.5℃，9℃，12.1℃；南京地区分别为 5.8℃，2.2℃，7.3℃和 9.8℃。 尽管南京比武汉地区冬季温度略偏低，但相差不大。所以，在武汉地区埋蛹的试验结果在南京也有一定的价值。江幸福等[22]于北京的埋蛹试验结果表明，处理10 d，20 d，30 d和60 d的死亡率均达到100%。北京较武汉和南京的纬度高，气象资料显示2008年12月至2009年3月北京地区的月平均温度分别为-0.97℃，-2.9℃，1℃和7℃，明显低于武汉和南京冬季同时间段的气温。虽然甜菜夜蛾蛹的过冷却点可达-15℃以下[22～23]，但不耐长期低温，0℃时可存活 38.06 d，-5℃时可存活24.84 d[22]。但气象资料显示北京地区持续-4℃低温的时间较长 （2008年12月2日至2009年2月10日，共67 d），可见高纬度地区更不利于甜菜夜蛾蛹越冬。

调查时发现，保护地中的蛹大部分出现失水干瘪的现象，而大田中的蛹多出现发黑、腐烂的现象。田间发现的情况与山东省牡丹区1995年4月田间调查发现不完整残蛹的情况相似[24]。我们推测在保护地和大田中发现蛹的干瘪和腐烂现象可能与蛹没有完整蛹室的保护有关。在保护地中由于蛹没有蛹室的保护，高温可能导致蛹失水，致使蛹体失水、干瘪。大田中蛹出现腐烂的现象，极有可能是由于降雨量过多，导致蛹死亡后随之腐烂。中央气象局气象资料显示，2008年12月至2009年4月武汉地区 的月 平均温度 分 别 为 5.5℃，4.5℃，9℃，12.1℃和18.2℃，而甜菜夜蛾蛹的过冷却点可达-15℃以下，所以温度并不是导致其死亡的主要原因。同时间段的月均降雨量分别为 3 mm、18.5 mm、124.7 mm、67.6 mm和197.6 mm，推测 2月份调查时发现蛹的死亡率达到100%且大部分出现发黑、肿胀和腐烂现象可能与降雨量突增有极大关系。鉴于此，有必要进一步研究土壤含水量的最低和最高临界值。

鉴于2008-2009年埋蛹时未考虑蛹室的作用，所以2009-2010年为其提供了自然化蛹的机会，但由于遭受大量真菌的感染，导致蛹均于第60天调查时全部死亡。虽然武汉地区2 a的试验结果相同，且与同纬度南京地区埋蛹的试验结果相似。但也不能完全断定在武汉地区的保护地和大田中甜菜夜蛾蛹不能越冬。具有自然蛹室的甜菜夜蛾在保护地和大田中能否越冬有待通过进一步的重复和更完善的试验以及田间大面积调查进行验证。

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Determination of Survival Rate and Cold Resistance ofSpodoptera exiguaHübner(Lepidoptera:Noctuidae)in Protected Field

ZHENG Xia1in,CONG Xiaoping,WANG Pan,LEI Chao1iang,WANG Xiaoping
(Co11ege of P1ant Science and Techno1ogy,Huazhong Agricu1tura1 University/Hubei Insect Resource Uti1ization and Sustainab1e Pest Management Key 1aboratory,Wuhan 430070)

Determination of surviva1 rate and co1d resistance ofSpodoptera exiguaHübner in protected fie1d were conducted by burying pupae in Wuhan.The resu1ts showed that pupae buried in protected fie1d cou1d survive 30 days(no more than 60 days).In the process of investigation,we observed that the pupae were dehydrted and mummified in protected fie1d whi1e pupae were b1acked and decayed in open fie1d.Pupa1 surviva1 rate decreased to 67%and 29%when pupae treated 15 days and 30 days in protected fie1d.A11 the pupae were died in other treatment time.Furthermore,supercoo1ing point(SCP),freezing point(FP)and water content(WC)of pupae treated 30 days were 1.72℃ (P＜0.05),3.93℃ (P＜0.05)and 0.26% (P＞0.05)1ower than that of pupae treated 15 days respective1y.Pupa1 surviva1 rate decreased to 78%when pupae treated 15 days in open fie1d.A11 the pupae were died in other treatment time.The SCP,FP and WC of pupae were compared with each other and didn't have a significant difference when pupae treated 15 days in protected and open fie1d.The mass morta1ity of pupae buried in protected fie1d may re1ative to no intact pupa1 chamber,whi1e pupae buried in open fie1d may re1ative to rainfa11.It needs further study and investigation to confirm whether pupae ofS.exiguacan overwinter in protected fie1d in Wuhan District.

Spodoptera exigua;Protected fie1d;Overwintering;Supercoo1ing point;Freezing point;Water content of pupae

10.3865/j.issn.1001-3547.2010.18.015

公益性行业（农业）科研专项经费项目（200803007）

郑霞林（1984-），男，在读博士，研究方向为甜菜夜蛾生理生态学，电话：13277053968，E-mai1：zx1329624@yahoo.com.cn

王小平，通信作者，电话：027-87287207，E-mai1:xpwang@mai1.hzau.edu.cn

2010-06-22