温度对绿豆象产卵节律的影响
2020-07-14余慧萍张李香
余慧萍,马 昕,杨 倩,张李香
(黑龙江大学 现代农业与生态环境学院,哈尔滨 150080)
0 引 言
绿豆(VignaradiataL. Wilclzek)是我国主要的传统食用豆类作物,属豆科豇豆属的一个栽培种[1],因其营养价值丰富,富含17种氨基酸[2]、多种维生素和矿物质[3]而颇受人们的喜爱。在我国大部分地区均有种植,主产区集中在东北地区、黄河和淮河流域[4]。近年来随着人们对绿豆需求的增长[5],各级行政部门、种植户和产销企业对绿豆种植、储藏和生产过程中出现的绿豆象(Callosobruchuschinensis)感染现象开始重视。绿豆象是既能在田间豆荚上产卵为害,也能在仓库豆堆中反复产卵繁殖的一种重要害虫[6],现已分布在全世界。
据报道,绿豆象的1个生活周期可危害引起的产量损失约为30%~56%,如再次侵染,将造成更严重的损失,甚至其危害率高达100%[7-10]。被绿豆象侵染后的绿豆,种子发芽力丧失,其豆制品中的有害物质增加,导致食用价值显著下降,严重威胁到了绿豆及其制品的食品安全[11-12]。由于绿豆的市场消费群体以散户和生产企业为主,其储藏环境条件也不尽相同,尤其是温度将显著影响绿豆象的繁殖。目前关于温度对绿豆象影响的报导主要集中在绿豆象种群发育与繁殖的影响[13-16]、生活史[17-19]方面,研究结果还不足以阐明温度与绿豆象种群产卵动态的规律。鉴于此,本文研究了20 ℃、室温(平均温度24.2 ℃)、28 ℃和32 ℃ 条件下绿豆象的逐日产卵动态及繁殖发育,以期进一步明确温度与绿豆象产卵之间的变化规律,为绿豆象的防治和制定有效的综合防治措施提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试虫源及饲养条件
绿豆象饲养:以市售绿豆(-20 ℃低温处理)为饲料,温度为25±1 ℃,相对湿度为70%±5%、24 h全黑暗条件人工饲养。
1.2 试验方法
1)世代发育测定。挑取1粒绿豆带1粒卵(24 h内产的卵)的绿豆,将其分别在20 ℃、室温、28 ℃、32 ℃的人工气候箱(相对湿度70%±5%)内培育。20 d后每天观察、记载绿豆象从卵到成虫的发育情况。每处理重复 3 次,每重复处理卵100粒。
2)雌虫产卵特征测定。选择个体大小一致的初羽化成虫进行雌雄配对,单对转入150 mL内放3 g绿豆的三角锥瓶中任其交配产卵,硅胶塞封口。测试雌虫在20 ℃、室温、28 ℃、32 ℃的产卵特性。每天更换绿豆,并观察计数雌虫的日产卵量,直至雌成虫死亡。每处理测试 30对成虫。
1.3 数据处理
试验数据采用 Microsoft Excel 和 SPSS数据分析处理软件进行单因素方差分析和多重比较。
2 结果与分析
2.1 温度对绿豆象发育繁殖的影响
4种温度条件下绿豆象的发育特征见表1。由表1可见,在20~32 ℃,绿豆象未成熟期(卵、幼虫、蛹)的发育历期随着温度的升高而缩短。20 ℃时,绿豆象未成熟期的发育历期、产卵期、产卵量分别为72.7 d、15.5 d和85.1粒/雌,与室温、28 ℃、32 ℃温度条件下的发育历期、产卵期和产卵量相比差异显著。28 ℃、32 ℃温度条件下的发育历期、产卵期和产卵量间差异不显著。
24~30 ℃是绿豆象的适宜温区,当温度<10℃或者>37 ℃时,绿豆象则不能发育,且在适当温区内,温度越高,发育越快[15]。本研究结果显示:绿豆象在20 ℃时的世代发育历期最长,24.2~32 ℃时,发
育历期随着温度的增加而缩短;其雌虫产卵历期随着供试温度的升高而缩短;雌虫产卵量也明显受温度的影响,20 ℃时雌虫的产卵量最高,其他3种温度雌虫的产卵量偏低,因此,高温对绿豆象雌虫的产卵量具有一定的抑制效果,与邓永学等[20]、陆胜利等[21]的报道相同。由此可知,绿豆象雌虫对低温和高温存在不同的产卵效应。
2.2 温度对绿豆象成虫寿命的影响
温度对绿豆象成虫寿命的影响见表2。由表2可见,绿豆象雌雄成虫的寿命在20 ℃时最长,显著长于其他3种温度条件下雌雄成虫的寿命;在室温、28 ℃、32 ℃条件下,绿豆象成虫的寿命间差异不显著。
2.3 温度对绿豆象雌虫产卵动态的影响
温度对绿豆象雌虫产卵节律的影响见图1。4种温度条件下,绿豆象雌虫羽化后第1天的最高产卵概率出现在32 ℃,数值为0.234。当温度为20 ℃时,绿豆象雌虫在羽化后第2天、第3天、第4天的产卵概率逐渐升高,分别为0.052、0.079、0.103。雌虫羽化后第5天,其产卵概率最高,为0.108;羽化后的第6天、第7天、第8天,雌虫的产卵概率值保持在较高水平,产卵概率分别为0.102、0.100、0.099。羽化后第9天,雌虫的产卵概率随着羽化日龄的增加呈现下降的趋势,在羽化后第21天,存活的雌虫继续产卵,统计的产卵概率值为0.002,随后产卵雌虫死亡。在室温(24.2 ℃)条件下,绿豆象雌虫在羽化后第2天的产卵概率为0.262,第3天产卵概率值最高,为0.286;第4天后,雌虫的产卵概率值呈现急剧下降的现象。当温度为28 ℃和32 ℃时,绿豆象雌成虫的产卵概率最高出现在羽化后第2天,分别为0.247、0.301;随着羽化后日龄的增加,雌虫的产卵概率呈下降的趋势,分别在羽化后第9天、7天下降为零。
表1 4种温度条件下绿豆象的发育特征Table 1 Development characteristics of C. chinensis L. on four temperatures
注:表中数据为平均值±标准误。
表2 温度对成虫寿命的影响Table 2 Effects of temperature on adult life
注:表中数据为平均值±标准误。
图1 温度对雌成虫产卵概率的影响Fig.1 Effect of temperature on the laying eggs probability of female adult
由此可知,温度显著影响绿豆象雌虫的产卵节律,在供试温度20~32 ℃,绿豆象雌虫的产卵高峰日不同。20 ℃时雌虫的产卵高峰日为羽化后第5天,比另外3种温度条件下雌虫的产卵高峰日滞后,而其产卵期持续时间长,产卵量高,与其他3种温度条件下雌虫的产卵期和产卵量存在差异。该结果与陆胜利等[21]报道相似,当温度高时,绿豆象雌成虫的产卵期比较集中,每雌每天的产卵量多;反之,当温度低时,每雌每天的产卵量则少,表现为产卵期拉长。推测此现象的发生是由于温度影响昆虫体内的能量代谢、激素代谢进而影响了其卵黄的生成和沉积所致,关于这点还有待进一步研究证实。
3 结 论
本文研究了20 ℃、室温(平均温度24.2 ℃)、28 ℃和32 ℃ 条件下绿豆象的世代发育及雌成虫的逐日产卵动态,明确了供试温度与绿豆象繁殖的关系。
在供试温区内,绿豆象种群的世代发育历期、雌虫的产卵历期随着温度的升高而缩短;20 ℃时绿豆象雌雄成虫的寿命长(平均18.8 d),雌虫的产卵历期长(15.5 d),单雌产卵量高(85.1粒),产卵高峰日比另外3组温度条件下雌虫的产卵高峰日滞后。因此建议家庭储藏或者产销企业仓储绿豆时,须重视该温度条件下绿豆象种群的监测和防控,持续的时间比较长。
室温(平均温度24.2 ℃)、28 ℃和32 ℃条件下,绿豆象雌虫的寿命短,产卵高峰日出现在雌虫羽化后2~3 d,产卵期集中。建议一旦在储藏库发现绿豆象成虫个体,就必须采取防控措施,集中5~6 d将其种群控制,可避免仓储豆类的经济损失。