温度和虫果完整度对柑橘大实蝇幼虫入土化蛹的影响
2021-03-22龚碧涯欧阳革成肖伏莲杨水芝李先信
龚碧涯,欧阳革成,刘 慧,肖伏莲,刘 元,杨水芝,向 敏,李先信
(1. 湖南省园艺研究所,农业部华中地区果树科学观测实验站,湖南 长沙 410125;2.广东省生物资源应用研究所,广东 广州 510260)
柑橘大实蝇[Bactrocera minax(Enderlein)],属双 翅目(Diptera)实蝇科(Tephritidae)果实蝇属(Bactrocera Macquart)大实蝇亚属(Tetradacus),是我国的柑橘类主要害虫[1-2],近年来已对柑橘产业造成了巨大损失[3]。柑橘大实蝇为一化性昆虫,一般幼虫3 龄后随落果入土化蛹,以蛹的形态在土壤中越冬,在土壤中历期可长达6 个月,是整个发育历期中最长的发育阶段[4]。
柑橘大实蝇的防治措施主要为成虫诱杀[5]和虫果捡拾[6]。柑橘大实蝇幼虫入土化蛹进度关乎柑橘大实蝇虫果捡拾策略的制定,合理的虫果捡拾间隔可以做到在幼虫钻出虫果前将虫果捡拾销毁,降低第二年柑橘大实蝇虫口基数。已有研究表明,温度和寄主是影响柑橘大实蝇幼虫入土化蛹的2 个重要因素[7-9],笔者试图进一步探索温度和果实完整度对柑橘大实蝇幼虫入土化蛹进度和成功率的影响,为制定柑橘大实蝇虫果捡拾策略提供理论依据,也可以为试验虫蛹收集提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
柑橘大实蝇虫果:2017 年10 月采自邵阳县小溪市乡跳石村晚房组脐橙园。网袋:从淘宝网上(www.taobao.com)购买,对网袋的接口加固,防止接口有小缝隙,颜色为白色,材质为纱质网,100 目,规格为10 cm×15 cm,每个网袋中加入少量带泥细沙以确保化蛹环境湿度适合。
1.2 试验方法
1.2.1 温度对柑橘大实蝇虫果中幼虫入土化蛹影响在2017 年10 月1 日、10 月11 日和10 月21 日分别从邵阳县收集脐橙虫果,其中10 月1 日的虫果是在脐橙树上采摘未脱落已开始变黄的果实、10 月11 日的虫果是在脐橙树上采摘已开始脱落的果实、10 月21 日的虫果是在脐橙园捡拾已脱落的落果,将每个时间段收集的虫果分别用带有少量细沙的网袋将单个虫果依次装好。通过人工气候箱,将温度设置为恒温4、8、12、16℃共4 个处理,相对湿度控制在85%,将每个时间段的虫果分别置于4 个处理中,每个处理设8 个重复,每隔5 d 调查一次网袋中柑橘大实蝇活蛹数量和死蛹数量,直到幼虫全部化蛹为止。
1.2.2 果实完整度对脐橙虫果幼虫入土化蛹影响 在2017 年10 月11 日从邵阳县收集脐橙虫果,将虫果设置成3 个处理:(1)将虫果完全拨开后,把幼虫单独放入带有少量细沙的网袋中;(2)将虫果拨开后放入带有少量细沙的网袋中;(3)将虫果完整的放入带有少量细沙的网袋中。每个处理设8 个重复,将网袋置于16℃人工气候箱中培养,相对湿度控制在85%,每隔5 d 调查一次网袋中柑橘大实蝇活蛹数量和死蛹数量,直到幼虫全部化蛹为止。
1.2.3 不同处理对柑橘大实蝇蛹羽化的影响 收集不同处理条件下的柑橘大实蝇蛹,置于花钵中,用沙土保湿,置于网罩内,第二年观察蛹的羽化率。
1.3 数据分析
采用 IBM SPSS 19.0 软件中的单因素方差分析( one-way ANOVA) 和 Duncan 氏检验对不同温度和果实完整度条件下虫果的化蛹数量进行分析,采用 Excel 软件绘图;计算不同调查日期虫果中幼虫的化蛹率,未化蛹成功的幼虫和化蛹后死亡的蛹不列入计算。
化蛹率(%)=(调查日单果的蛹数量/单个虫果的化蛹总数)×100
羽化率(%)=(羽化数量/蛹总数)×100
2 结果与分析
2.1 温度对柑橘大实蝇幼虫入土化蛹数量的影响
由图1 可知,温度对不同时间收集的虫果幼虫化蛹的影响不同,所有虫果在恒温4℃条件下均不化蛹,10 月1 日收集的虫果在恒温8℃条件下单果化蛹数量平均只有1 头,显著低于在恒温12 和16℃条件下的(P<0.05);10 月11 日收集的虫果单果化蛹数量以恒温12℃条件下的最高,平均达到了29.125 头,显著高于其他温度条件(P <0.05);10 月21 日收集的虫果在恒温8、12、16℃条件下单果化蛹数量差异不显著(P > 0.05),分别为10.12、8.00、11.12 头。对恒温12 和16℃条件下不同时间收集的虫果柑橘大实蝇幼虫单果化蛹数量进行分析,发现10 月11 日收集的虫果柑橘大实蝇幼虫单果化蛹数量最高,其次是10 月01 日收集的虫果,以10 月1 日收集的虫果柑橘大实蝇幼虫单果化蛹数量最低,不同时间收集的虫果间差异显著。
图1 不同温度处理和不同收集时间虫果中柑橘大实蝇幼虫化蛹的数量
2.2 温度对柑橘大实蝇幼虫入土化蛹进度的影响
由图2 可知,不同时间收集的虫果幼虫入土化蛹进度均以恒温12℃条件最快,恒温8℃和16℃条件化蛹进度基本相似(10 月1 日收集的虫果在恒温8℃条件化蛹除外); 10 月1 日收集的虫果,在恒温12℃条件下的入土化蛹时间主要集中在10 月26 日至12 月1日,柑橘大实蝇幼虫在恒温16℃条件下的入土化蛹时间主要集中在11 月6 日至11 月27 日,幼虫在恒温16℃条件下的入土化蛹更为集中;10 月11 日收集的虫果,柑橘大实蝇幼虫在恒温8、12、16℃条件下的入土化蛹时间均主要集中在10 月16 日至11 月11 日,未观察到恒温12℃、16℃条件下的最早化蛹时间,在12℃和16℃条件下虫果中幼虫均能在5 d 内快速钻出虫果并化蛹;10 月21 日收集的虫果,柑橘大实蝇幼虫在恒温12℃条件下的入土化蛹时间主要集中在11月11 日以前,在恒温8℃和16℃条件下的入土化蛹时间主要集中在11 月1 日至11 月27 日。10 月21 日收集的虫果中幼虫在恒温8℃和16℃条件下入土化蛹时间晚于10 月11 日收集的虫果,说明10 月21 日收集的虫果幼虫的发育晚于10 月11 日收集的虫果。
2.3 果实完整度对柑橘大实蝇幼虫入土化蛹的影响
图2 不同温度处理和不同收集时间虫果中柑橘大实蝇幼虫的化蛹进度
不同果实完整度虫果中柑橘大实蝇幼虫入土化蛹的进度和单果化蛹数量不同,拨开虫果的单果化蛹数量最高,平均达到了10.62 头,完整的虫果和拨开的虫果的单果化蛹数量显著高于取出虫果中幼虫后的单果化蛹数量(4.00 头,P <0.05)(图3);取出虫果中幼虫的化蛹进度最快,在取出后5 d 的化蛹率就达到了97.5%,拨开的虫果内幼虫化蛹进度比完整的虫果内幼虫略快,幼虫化蛹时间均主要集中在10 月21日至11 月11 日(图4),说明食物胁迫会导致柑橘大实蝇幼虫提早化蛹。
图3 不同完整度的虫果中柑橘大实蝇幼虫的化蛹数量
图4 不同完整度的虫果柑橘大实蝇幼虫的化蛹进度
2.4 不同处理条件下所获柑橘大实蝇蛹的羽化情况
从表1 可以看出,在恒温8℃条件下10 月1 日收 集的虫果所获虫蛹的羽化率为0,10 月11 日和10 月21 日收集的虫果所获虫蛹的羽化率也低于10%,恒温12℃和16℃条件下,不同收集日期所获虫蛹的羽化率无显著差异(P >0.05),恒温12℃条件下所获虫蛹的羽化率略高于恒温16℃条件。从图5 可以看出,不同虫果完整度所获的虫蛹的羽化率分别为72.05%、75.02%和67.73%,处理间无显著差异(P >0.05)。
表1 不同温度处理条件下所获柑橘大实蝇蛹的羽化率(%)
图5 不同完整度虫果中获得的柑橘大实蝇蛹的羽化率
3 讨 论
温度是影响柑橘大实蝇幼虫入土化蛹的重要因素,低温能加快化蛹过程[8,10],0℃下幼虫不能化蛹[7, 10], 周红艳[9]提出柑橘大实蝇幼虫遇10℃以下低温会显著降低其化蛹率,15 和20℃是柑橘大实蝇脱果幼虫化蛹和蛹羽化的较适宜温度,该研究进一步发现在恒温12℃条件下虫果中幼虫化蛹数量最多、进度最快,在恒温4℃条件下均不能化蛹成功,在恒温8℃条件下,采集时间早的虫果中幼虫的化蛹成功率低,采集时间较迟的虫果中幼虫成功化蛹的数量明显高于采集时间早的虫果,在恒温16℃条件下,虫果中幼虫的化蛹进度较集中,进度比在恒温12℃条件下快。该研究还发现恒温12 和16℃条件下所获虫蛹的羽化率无显著差异,但在恒温8℃条件下所获虫蛹的羽化率均很低,特别是在10月1日收集的虫果所获虫蛹的羽化率为0。虫果的环境温度决定其幼虫取食行为的活跃程度[8],环境温度越高越有利于幼虫的取食,但长时间的取食不一定有利于幼虫的化蛹,2014—2017 年,项目组在常德、邵阳等地虫果中发现柑橘大实蝇幼虫大量死亡的现象,死亡的幼虫虫体变红,所以在合适的时机化蛹反而有利于幼虫及早躲避不利环境因素,这可能就是导致10 月11 日采集的虫果中幼虫在恒温12℃条件下的化蛹数量显著高于恒温16℃条件的原因。相对较低的温度能加快柑橘大实蝇幼虫化蛹过程,这是因为低温能刺激幼虫及早出果化蛹,但并不是幼虫化蛹越早,幼虫化蛹的成功率越高,采集时间早的虫果中幼虫要经过一段时间的发育才能化蛹,采集时间较迟的虫果中幼虫则能很快化蛹。因此,建议落果前期可以适当放宽捡拾间隔,但在后期需要缩短捡拾间隔。
食物为昆虫提供其生命活动过程中所需要的能源,食物的丰缺会影响昆虫生境的优劣[11]。该研究发现适当的食物胁迫会促进柑橘大实蝇幼虫提早化蛹,拨开的虫果中幼虫的化蛹数量比完整的虫果中幼虫的化蛹数量多,这与温度对柑橘大实蝇幼虫化蛹的影响一样,拨开的虫果能确保幼虫在化蛹前储备一定量的营养,促使虫果中幼虫及早出果化蛹,减少果内不利环境导致幼虫死亡的概率。剥出的老熟幼虫化蛹进度虽然最快,但化蛹数量最低,进一步说明柑橘大实蝇幼虫在化蛹前需要储备一定的营养,才能化蛹成功,食物胁迫条件对所获虫蛹的羽化率基本无影响。因此,如果需要尽早获得试验虫蛹,可以适当剥开虫果提高柑橘大实蝇幼虫入土化蛹的成功率。