温度对草地贪夜蛾生长发育影响

吴文岚，廖思雨，郑丽霞，陈文胜

（佛山科学技术学院食品科学与工程学院，广东 佛山 528231）

草地贪夜蛾（Spodopterafrugiperda）原分布于美洲热带和亚热带地区，在联合国粮农组织的害虫名单中被列为世界十大入侵农业害虫之一。草地贪夜蛾已经在全球范围内入侵了46 个国家和地区[1]。在我国，草地贪夜蛾于2019 年1 月首次在云南发生为害[2]。3 月11 日，广西也监测到了草地贪夜蛾的成虫[3]。随后，草地贪夜蛾相继侵入了广东、贵州、湖南、海南等地[4]，并且有向黄淮海夏玉米产区和北方春玉米产区扩散的趋势[5]。草地贪夜蛾具有暴食性、繁殖力强、迁飞扩散快、防治困难等特点[6]，给我国玉米和水稻生产带来重大威胁。

本研究旨在探讨温度对草地贪夜蛾发育历期的影响，进一步研究环境因素对草地贪夜蛾生长发育的影响。通过采用不同的温度处理，试验了草地贪夜蛾的生长发育情况。

1 材料与方法

1.1 材料

供试虫源：采自佛山市南海区狮山镇颜峰村的甜玉米田间。

饲养方法：从玉米田间采集的草地贪夜蛾幼虫被放置在一个尺寸为10.5 cm×7.8 cm×3 cm 的饲养盒内，用新鲜的甜玉米叶片喂养，直到其蛹化。一旦形成蛹，将其转移至尺寸为1 m×1 m×1 m 的昆虫笼中。成虫羽化后，用10%蜂蜜水喂养，并放置在盆栽玉米植株上产卵。续代幼虫用新鲜叶片在室内继续饲养。

1.2 方法

本试验使用上海新苗医疗器械制造有限公司生产的QHX-250BS-Ⅱ型人工气候箱，设置了5 个温度梯度（22、25、28、31、34 ℃），温度误差不超过±0.5 ℃，相对湿度为70%，光照L:D=16 h:8 h。

将新产下的草地贪夜蛾卵块放入玻璃培养皿中，每个处理观察6个卵块。然后放入人工气候培养箱中，每天早晚观察记录卵的孵化情况，幼虫孵化后，用新鲜的玉米叶片饲养，观察草地贪夜蛾生长发育等情况，每个处理观察30 头幼虫，并且记录每个虫态的发育历期[7]。

1.3 数学模型

1.3.1 线性日度模型

线性日度模型见式1。

式中：R为发育速率；K为有效积温；C为发育起点温度；T为试验温度。

1.3.2 Logistic模型

Logistic 模型见式2。

式中：Y为发育速率；a、b为参数；K为最大发育速率；t为最大发育温度。

2 结果与分析

2.1 不同温度下草地贪夜蛾的发育历期

不同温度下草地贪夜蛾各虫态的发育历期结果见表1。

表1 不同温度下草地贪夜蛾的发育历期

草地贪夜蛾在22、25、28、31、34 ℃不同恒温条件下世代发育历期分别为50.93、30.90、25.58、20.63、19.13 d。在22～34 ℃温度内，草地贪夜蛾的各虫态均可正常发育。观察发现，随着温度升高，各虫态的发育历期呈现缩短的趋势。具体来说，当温度为22 ℃时，卵孵化需要约3.13 d；而当温度升至25 ℃时，卵的历期缩短至2.58 d。需要注意的是，在31 ℃和34 ℃的条件下，卵历期均约为1.70 d，但这两组数据差异不显著。

不同温度处理对草地贪夜蛾的世代发育历期产生了显著影响。具体而言，在22 ℃的条件下，草地贪夜蛾的世代发育历期最长，达到了50.93 d；而当温度升至25 ℃时，世代发育历期缩短至30.90 d。在34 ℃高温条件下，草地贪夜蛾的世代历期最短，仅为19.13 d，即大约20 d 即可完成一代。

2.2 模型拟合结果

根据表1 可以拟合出2 种模型的参数值，见表2和表3。线性日度模型和Logistic 模型都使用DPS数据处理系统进行相关拟合。通过将Logistic 模型参数K值代入相应的线性日度模型，可以计算出草地贪夜蛾在不同发育阶段的最大发育速率温度和相应的最短发育历期。草地贪夜蛾卵最大发育速率时温度TU是36.99 ℃，在此温度下，卵仅需要1.43 d 就可以孵化。草地贪夜蛾整个世代最短发育历期需要20 d。

表2 线性日度模型拟合结果

表3 Logistic 模型拟合结果

佛山市2020 年各月份平均气温及全年有效积温见表4。

表4 佛山市2020 年各月份平均气温及全年有效积温

由表2 可以看出，本试验中草地贪夜蛾世代的有效积温为370.37 日度。同时，佛山市农科所提供的2020 年气温数据显示，通过计算月有效积温公式，得出佛山市全年有效积温为3 326.3 日度。

根据公式：世代数=全年有效积温/世代有效积温，可以推算出草地贪夜蛾在佛山市的世代数。具体计算为：3 326.3÷370.37≈8.98。可以推算出佛山市一年可发生8～9 代草地贪夜蛾。

3 讨论与结论

温度是对昆虫生长发育、繁殖、行为以及生活史等生命活动具有重要影响的因素。当外界温度超出昆虫适生的温度范围时，昆虫的生命活动将会受到一定程度的影响[8-10]。Schlemmer 报道草地贪夜最佳发育温度为26～32 ℃，最佳产卵温度为18 ～26 ℃，与本试验结果一致。草地贪夜蛾各虫态发育历期均随着温度的升高而缩短[11-13]。25 ℃时草地贪夜蛾世代历期缩短为30.90 d，与Kebede 的研究结果28 ℃下草地贪夜蛾的世代发育历期约为30 d 结果一致。31～34 ℃时，世代历期最短，完成一代约20 d。当温度为22～34 ℃，一个世代历期为19.13～50.93 d，与鲁智慧等[14]的研究结果17～37 ℃一个世代发育历期在22.57～58.73 d 基本一致。

本试验是在室内恒温条件下研究了温度对草地贪夜蛾生长发育的影响，构建模型且测定了其不同发育阶段的发育起点温度和有效积温，对草地贪夜蛾的预测预报具有参考价值。线性日度模型拟合结果得出，世代发育起点温度为13.93 ℃，有效积温为370.37 日度。佛山市的气候资料研究得出，草地贪夜蛾在佛山市每年可以发生8～9 代。从1 月开始，平均温度（13.75 ℃）低于草地贪夜蛾世代的发育起点温度（13.93 ℃），这意味着草地贪夜蛾通常无法在1 月正常发育，大多数个体进入越冬状态。从2 月开始，平均温度均高于草地贪夜蛾的发育起点温度，草地贪夜蛾可以正常发育。

通过研究草地贪夜蛾在佛山市的发育与繁衍规律，可以在其发生高峰期以及为害程度加剧之前，有针对性地采取预防与控制措施。这种前瞻性的防治策略旨在实现草地贪夜蛾的早发现与早预防，从而有效地将其种群密度维持在较低水平，进而减少其对生态环境和农业生产的潜在威胁。

根据研究结果可以得出，佛山市是草地贪夜蛾的适宜发生区。因此，需要加强防控工作，以降低草地贪夜蛾对环境和农作物的为害程度。在未来的草地贪夜蛾防治工作中，应该坚持绿色植保理念，并结合我国各地的气候、种植模式及害虫为害规律，因地制宜地构建以农业和生态防控为基础、生物防治为主导、化学农药应急防控为辅助的综合防治技术体系。