高温及覆土逆境对茶尺蠖蛹羽化的影响
2017-01-13李慧玲李良德王庆森曾明森吴光远
张 辉,李慧玲,李良德,王庆森,曾明森,吴光远
(福建省农业科学院茶叶研究所,福建 福安 355015)
高温及覆土逆境对茶尺蠖蛹羽化的影响
张 辉,李慧玲,李良德,王庆森,曾明森,吴光远*
(福建省农业科学院茶叶研究所,福建 福安 355015)
茶尺蠖是茶树重要害虫,为了全面了解环境对茶尺蠖蛹的影响,在室内通过5个温度 (24、26、28、30、32℃)和4个 (0、1、2、4cm)覆土处理茶尺蠖蛹,观察茶尺蠖蛹羽化情况,探讨温度和覆土逆境环境对茶尺蠖蛹的影响。结果表明,在24~32℃温度范围内,随着温度的升高,蛹的发育历期明显缩短,同时也对羽化率产生显著影响,羽化率随着温度的升高呈现升高后降低的趋势;26℃羽化率最高为82.12%,26℃后处理温度越高,羽化率越低;高温使雌蛾蛹早于雄蛹羽化,雌雄比例上升。覆土对茶尺蠖蛹羽化有明显影响,随着覆土深度加深,茶尺蠖蛹的羽化率呈现升高后降低的趋势,在覆土深度4cm时,茶尺蠖羽化率最低,为33.33%,所以,可以在茶尺蠖化蛹高峰期采用深耕翻土方式,对减轻其为害具有一定的作用。覆土对茶尺蠖开始羽化的时间无显著影响。
茶尺蠖;蛹;羽化;温度;
茶尺蠖(Ectropis obliqu Prout)属鳞翅目(Lepidoptera),尺蛾科(Geometriidae)枝尺蛾亚科(Ennominae),又名拱拱虫,量寸虫,吊丝虫。在我国分布较广,是闽、浙、苏、皖茶区重要的茶树害虫[1]。茶尺蠖以幼虫食叶危害,暴发时可将茶树叶片及嫩芽全被吃光,使成片茶园枝梗光秃,状如火烧,导致茶叶减产甚至绝收,并且可导致茶树早衰、耐寒力差、冬季易受冻害等后果[2],目前以化学防治为主。
化学农药多年来的使用带来农药残留增加、害虫抗药性提高、害虫再猖獗题等问题,严重影响茶叶经济产业的发展。随着人们对无公害茶叶要求的提高,茶树害虫的非化学控制受到越来越多的专家关注和重视,如病毒制剂、性诱剂、灯光诱集等措施对茶尺蠖的控制研究取得明显进展。但这些技术仍不能完全控制茶尺蠖的为害。茶尺蠖老熟幼虫一般在根际入土深1cm处化蛹,因此土壤处理可能会对茶尺蠖起到一定的控制作用,但有关这方面的研究鲜见报道。本文就温度和覆土等逆境对茶尺蠖羽化的影响进行研究,为茶尺蠖的非化学控制提供新的技术措施。
1 材料与方法
1.1 供试材料
茶尺蠖由福建省农业科学院茶叶研究所植保室提供,自然气候条件饲养,选发育进度基本一致的蛹供试。供试土壤取自福建农业科学院茶叶研究所2号茶山。
1.2 试验方法
1.2.1 温度对茶尺蠖蛹羽化的影响 将在室温中放置1d的茶尺蠖蛹移入不同温度的培养箱中,观察记录蛹的羽化情况,统计蛹的羽化率,雌雄比。温度设24℃、26℃、28℃、30℃、32℃共5个处理,培养箱光照时间∶黑暗时间=14h∶10h。每个处理20头蛹,重复3次。
1.2.2 覆土深度对茶尺蠖羽化的影响 取蛹龄1d的茶尺蠖蛹30头,放入一次性杯中,用过筛的细土进行覆盖处理,上罩吸水纸。覆土厚度分别为0、1、2、4cm,共4个处理,3次重复。每天观察记录尺蠖蛹的羽化情况,统计蛹的羽化率。
2 结果与分析
2.1 温度对茶尺蠖蛹期和羽化率的影响
温度对茶尺蠖蛹的发育历期有显著影响 (表1),随着温度的升高,蛹的发育历期明显缩短,由24℃(对照)时的12d缩短到32℃的7d。温度对羽化率有一定影响,羽化率是随着温度的升高呈现升高后降低的趋势。在32℃时,羽化率最低,仅为19.06%。26℃,蛹羽化率最高,为82.12%。
表1 高温对茶尺蠖蛹的羽化的影响Table 1 Effect of temperature on emergence of E.obliqu Prou pupae
2.2 高温对雌雄蛹羽化率的影响
表1表明26℃蛹的羽化率最高,为蛹最佳羽化温度,因此以26℃为对照,观察高温对雌雄蛹羽化率的影响,结果表明随着温度的升高雌雄羽化率呈现不同的规律(图1),26℃与28℃时雌雄羽化率表现相同规律,雄蛹先于雌蛹羽化且羽化高峰期早于雌蛹,均在蛹羽化后2~3d,雄蛹的羽化天数为4d,雌的羽化天数为3d。所不同的是26℃雌雄日羽化率比28℃处理的高。在30℃时,雌蛹与雄蛹同日羽化且同时达到羽化高峰期,但雄蛹羽化率比雌蛹的低。雄蛹羽化天数比雌蛹多1d。在32℃时,雌蛹早雄蛹羽化1d,在同天达到羽化高峰期,与26℃、28℃和30℃相比,32℃蛹羽化天数较短,雄蛹与雌蛹的羽化天数都为2d。所以高温不但影响雌雄蛹的开始羽化的时间和羽化率,而且还影响其羽化天数。高温影响成虫羽化雌雄性别比,与26℃比,雌雄性别比升高,30℃羽化的雌雄总性别比为26℃时的2.5倍(图2)。由此可知随着温度升高,雌蛹发育速度提高比雄蛾快,并且随着温度的升高雌雄比升高。
2.3 覆土深度对茶尺蠖蛹的羽化影响
覆土深度对茶尺蠖蛹的羽化有显著影响。从表2可以看出,随着覆土深度加深,茶尺蠖蛹的羽化率基本呈现升高后降低的趋势。在覆土深度4cm时,茶尺蠖羽化率最低,为33.33%。与对照相比,覆土深度4cm茶尺蠖羽化率降低28.58%,并与覆土1、2cm处理相比日羽化率显著降低,覆土2cm处理第9d的羽化率为覆土深度4cm的2.1倍。从表2还可以看出,覆土对茶尺蠖开始羽化的时间无显著影响。
表2 不同覆土深度茶尺蠖蛹羽化率Table 2 Table 2 Effect of depths of soil coverage on emergence of E.obliqu pupae
图1 温度对雌雄蛹羽化率影响Fig.1 Effect of temperature on emergence of E.obliqu Prou male and female pupae
图2 温度对雌雄性比影响Fig.2 Effect of temperature on sex ratio of emerged E.obliqu Prou
3 讨论
高温对茶尺蠖蛹的发育历期有显著影响,随着温度的升高,蛹的发育历期明显缩短,同时也对羽化率有一定影响。分析原因一方面试验高温为恒温,恒温与同温度的变温[3-4]相比蛹的发育历期延长,因为变温促进发育酶活性,在所有温度条件下,变温时的发育速率均大于相应恒温下的发育速率[5]。所以恒温不利于茶尺蠖蛹发育。另一方面分析高温使昆虫细胞骨架瓦解,细胞遭到破坏;细胞膜内磷脂组分比例改变,细胞膜流动性下降,表皮的蜡质层瓦解,油脂融化,表皮渗透性增加,虫体大量失水造成虫死亡,同时高温可抑制昆虫发育和生殖所需激素的分泌[6],不同昆虫对高温胁迫反应不同,茶尺蠖蛹对于高温胁迫的生理生化变化需待一步研究。
试验结果表明,在正常情况下,茶尺蠖雄蛹要早于雌雄羽化,雄蛹羽化数多于雌蛹,这与杨云秋试验观察结果一致[2]。但高温使蛹羽化率降低,雌蛹早于雄蛹羽化,并且雌雄比例升高。分析原因为茶尺蠖中雄蛾能进行多次交尾,其数量相对于雌蛾对繁殖影响不大[7]。对于雌蛹早于雄蛹羽化原因不详,需要做进一步研究。
据报道茶尺蠖熟幼虫一般在根际入土深1cm化蛹,越冬蛹可深达1.5~3cm,因此覆土对茶尺蠖蛹有重要的影响,但本研究发现覆土深1cm时,蛹的羽化率低于深2cm覆土处理,并且蛹的羽化率并不是伴随着覆土深度的增加而减少,而是呈抛物线趋势。所以可以在茶尺蠖化蛹高峰期采用深耕翻土方式,对降低下一代虫口基数,减轻茶尺蠖的为害具有一定的作用。
[1]张汉鸪,谭济才 .中国茶树害虫与其无公害防治 [M].合肥:安徽科学技术出版社.2004.
[2]杨云秋 .茶尺蠖性息素的提取鉴定及相关生物学研究 [D].合肥:安徽农业大学,2009.
[3]殷坤山,熊兴平,单夏锋 .茶尺镬发育历期和有效积温的研究[J].植物保护学报,1991,21(1):16-18.
[4]楼云芬.茶尺蠖发育历期的温度效应 [J].茶叶科学,1993,13(2):127-133.
[5]王智翔,陈永林 .变温促进昆虫发育的酶学解释 [J].生态学报,1989,9(2)106-112.
[6]杜尧,马春森,赵清华,等.高温对昆虫影响的生理生化作用机理研究进展[J].生态学报,2007,27(4):1565-1571.
[7]殷坤山,熊兴平 .温度对茶尺蠖繁殖力的影响 [J].中国茶叶,1994,16(2)18-19.
Effect of Temperature and Soil Coverage on Pupae Emergence of Ectropis obliqu Prout
ZHANG Hui,LI Hui-ling,LI Liang-de,WANG Qing-sen,ZENG Ming-sen,WU Guang-yuan*
(Tea Research Institute,Fujian Academy of Agricultural Sciences,Fu’an,Fujian355015,China)
Tea looper moths,Ectropis obliqu Prout,is one of the major pests that infest tea bushes,Camellia sinensis,at the plantations.To determine the effect of ambient temperature and soil coverage on the emergence of the moth pupae,5temperatures(i.e.24,26,28,30,and 32℃)and 4depths of covering soil(i.e.,0,1,2,and 4cm)were applied for the study in the lab.The results showed that,at 24-32℃,the pupae development period was shortened with significantly altered emergence rates.The rate reached a peak of 82.12%at 26℃followed by a steady decline under further increased temperatures.At high temperatures,the eclosion of the female pupae occurred earlier than that of male pupae,and the female/male ratios in a population were raised as a result.Soil covered over the pupae also exerted a significant effect on eclosion of the moth.The lowest emergence rate of 33.33%was found when the pupae were covered by 4cm of soil.Therefore,deep plowing could ameliorate the harmful effect on tea plants during the peak pest season.On the other hand,no significant effect of the soil coverage on the time of pupae emergence was observed.
Ectropis obliqu Prou;pupae;emergence;temperature;soil coverage
S435.711
:A
:2096-0220(2016)02-0100-03
2016-02-17初稿;2016-04-04修改稿
国家茶叶产业技术体系 (CARS-23);福建省自然科学基金项目(2016J01117);国家茶叶质量安全工程技术研究中心项目(2014FU125Q10)。
张辉(1985-),女,助理研究员,主要从事茶树植保及化学生态研究。E-mail:zh5428580@163.com
*通讯作者:吴光远(1962-),男,研究员,主要从事茶树植保与害虫生物防治。E-mail:gywupt@163.com.