3種蚜蟲在大麥上生命表參數的研究

方美娟，何曉慶，劉冬，宋凱，趙軒宇，王玉波

(河北省農林科學院旱作農業研究所，河北衡水053000)

玉米蚜［Rhopalosiphum maidis(Fitch)］、禾谷縊管蚜［Rhopalosiphum padi(Linnaeus)］、麥長管蚜［Sitobion avenae(Fabricius)］是為害玉米、小麥、大麥等禾本科作物的世界性害蟲種類。該3種蚜蟲不但可以直接為害寄主植物，而且還可以傳播病毒病［1］，分泌蜜露影響光合作用效率，影響種子品質，對作物產量和品質造成很大影響［2-7］，據報道，蚜蟲常年發生面積達1 000萬～1 300萬hm2，造成小麥減產15% ～30% ，大發生年份可超過 60%［6，8-10］。

組建生命表是研究害蟲種群變動的基本手段，通過分析生命表可以掌握種群變動各項參數，為更好地治理害蟲提供理論依據［11-14］。趙曼等［15］研究了玉米蚜在不同玉米品種上生命表參數，郭蕭等［16-17］研究了麥長管蚜在不同小麥品種上的生命參數，胡冠芳等［18］研究了禾谷縊管蚜和麥長管蚜在小麥上生命表參數差異，但目前尚未見該3種蚜蟲在大麥上生長發育的研究。為此，筆者以大麥為寄主研究了該3種蚜蟲的生長發育和種群增長差異，以期為人工大量飼養蚜蟲及其天敵昆蟲和蚜蟲綜合防治提供理論依據。

1 材料與方法

1．1 材料

1．1．1 試驗昆蟲。玉米蚜、禾谷縊管蚜、麥長管蚜均在河北省農林科學院旱作農業研究所溫室內以大麥為寄主連續飼養10代以上。溫度為(23±1)℃，濕度為70% ～85%，光暗周期為 16∶8 h。

1．1．2 寄主植物。寄主植物為大麥(Hordeum vulgare L．)，品種為“連啤2號”。

1．2 方法

1．2．1 寄主植物培育。在每個營養缽(直徑為16 cm，高為14 cm)內種植3顆大麥種子，待大麥苗長至5 cm時，每個營養缽內留取1株健壯苗備用，溫濕度條件與蚜蟲飼養條件相同。

1．2．2 接種蚜蟲。在土層表面鋪上一層錫箔紙，在苗上接1頭無翅健壯成蚜，用網罩罩住。待成蚜產下若蚜后，去除成蟲及多余初產若蚜，只保留1頭初產若蚜，每隔12 h觀察若蚜蛻皮、存活等情況。待若蚜長至成蚜時，每24 h觀察一次，記錄產蚜情況，記錄完后將所產的若蚜剔除，連續觀察直至蚜蟲死亡。每個處理10頭蚜蟲，3次重復。

1．3 數據處理 根據調查數據計算玉米蚜、禾谷縊管蚜、麥長管蚜的生命參數。運用SPSS17．0軟件對試驗數據進行統計分析，并使用Duncan’s新復極差法對3種蚜蟲的存活率發育歷期等參數進行差異顯著性分析。

凈增殖率:R0=∑lxmx

平均世代周期:T=∑lxmxx/R0

內稟增長率:rm=(ln R0)/T

周限增長率:λ=erm

種群加倍時間:td=ln2/rm=0．693 1/rm

式中，x為以日表示的蚜蟲年齡階段;lx為x年齡階段的存活率;mx為x年齡階段的成蚜平均產仔量。

2 結果與分析

2．1 3種蚜蟲各階段發育歷期比較 由表1可知，玉米蚜、禾谷縊管蚜和麥長管蚜的各齡若蟲在大麥上的發育歷期無顯著性差異，其中在整個若蚜階段，1齡若蟲發育歷期最短，4齡若蟲最長。總若蚜歷期平均為7．63～8．50 d，成蟲壽命為11．23 ～13．89 d，三者之間均無顯著性差異。

表1 玉米蚜、禾谷縊管蚜和麥長管蚜在大麥上的發育歷期 d

2．2 3種蚜蟲在大麥上的存活率 由圖1可知，3種蚜蟲在若蚜期存活率較高，達到90%以上，13 d后存活率明顯下降，麥長管蚜存活率下降最快，其次是玉米蚜，而禾谷縊管蚜下降最慢，3種蚜蟲存活率曲線均呈Ⅰ型。

由表2可知，3種蚜蟲在不同時期存活率不同，在第10天3種蚜蟲存活率分別為96．67%、96．67%、100%，隨著時間的延長，存活率逐漸降低，15 d后存活率明顯下降，第30天玉米蚜和麥長管蚜存活率為0，在整個發育階段，3種蚜蟲不同時間段存活率差異不顯著。

2．3 3種蚜蟲產蚜情況 由圖2可知，3種成蚜在第7天左右開始產蚜，11～13 d時達到產蚜高峰期，玉米蚜高峰期平

表2 不同階段玉米蚜、禾谷縊管蚜和麥長管蚜在大麥上的存活率%

均每頭產蚜量達6～7頭/d，其次是禾谷縊管蚜，為5～6頭/d，麥長管蚜高峰期產蚜量最低，為3～4頭/d。高峰期過后，產蚜量明顯下降。3種蚜蟲繁殖力最高的是玉米蚜，平均每頭產蚜量達到50～60頭，其次是禾谷縊管蚜，而麥長管蚜繁殖力最低且與前兩者差異顯著(圖3)。

2．4 3種蚜蟲有翅蚜比例比較 由圖4可知，3種蚜蟲中玉米蚜的有翅蚜比例最低，為17．41%，其次是禾谷縊管蚜，為33．33%，麥長管蚜有翅蚜比例最高，達到56．67%，且三者之間差異顯著。

2．5 3種蚜蟲生命表參數 由生命表參數(表3)可知，3種蚜蟲在大麥上的內稟增長力均大于0，說明該3種蚜蟲在大麥上均能存活，并且后代呈增長趨勢，其中玉米蚜內稟增長力最高，為0．31，其次是禾谷縊管蚜，為0．27，麥長管蚜最低，只有0．24，周限增長率大小順序為玉米蚜、禾谷縊管蚜、麥長管蚜，說明玉米蚜在大麥上增長潛力最大。凈增殖率玉米蚜最高，為51．40，其次是禾谷縊管蚜，而麥長管蚜凈增殖率最低，為24．63，與前兩者差異顯著。玉米蚜種群加倍時間最短，而麥長管蚜最長。

3 討論

自從Morri等［19］首次應用生命表技術研究云杉卷葉蛾［Choristoneura fumiferana(Clemens)］自然種群動態以來，生命表逐漸成為眾多專家和學者評價昆蟲生長發育的指標。其中，內稟增長力是種群生物學特性的綜合計量，它隨種群的發育速率、存活率、成蟲壽命、繁殖力等參數的變化而變化，是反映種群增長能力、進行不同物種間及不同種群間比較最理想的參數［20-21］。該試驗結果表明，3種蚜蟲的內稟增長力大小順序為玉米蚜、禾谷縊管蚜、麥長管蚜，值依次為0．31、0．27、0．24。胡冠芳等［18］以小麥為寄主研究了禾谷縊管蚜和麥長管蚜實驗種群參數，二者的內稟增長力分別為0．25和0．17，這可能和不同的寄主植物有很大關系。在大麥上，玉米蚜內稟增長力最高，說明玉米蚜在大麥上的適生性明顯高于其他2種蚜蟲，假設條件合適，玉米蚜在大麥上有可能呈暴發趨勢。

表3 玉米蚜、禾谷縊管蚜和麥長管蚜在大麥上生命表參數

存活率曲線是反映種群個體在各種年齡階段的存活數量變化的曲線，分為Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型，其中Ⅰ型呈凸型，表示種群的大多數個體均能實現其平均的生理壽命在接近生理壽命前只有少數個體死亡，Ⅱ型呈對角線型，Ⅲ型呈凹形，它們表示幼小個體的死亡率極高，一旦過了危險期，死亡率就變得很低而且穩定。該試驗結果表明，3種蚜蟲存活率曲線均呈Ⅰ型，在若蟲期死亡率較低，成蟲期死亡率很快下降。趙曼等［15］研究了玉米蚜在不同玉米品種上的存活率情況，在自交系(感蚜品系)存活率曲線呈Ⅰ型，與該試驗結果一致。趙亮等［17］研究了麥長管蚜在不同小麥品種上的存活率，在某些小麥品種上幼期存活率較低，與該試驗結果差異較大，這可能與不同寄主植物有關，不同的寄主植物以及同種植物不同品種對麥長管蚜的存活產卵和發育都有較大的影響，抗蚜性也存在一定的差異。

蚜蟲可以根據環境的變化產生有翅蚜和無翅蚜2種，有翅蚜主要把能量投資用來遷移擴散，無翅蚜主要把能量用于擴大生物種群。目前關于影響蚜蟲翅型分化的環境因子有很多，主要包括密度(觸覺刺激)、寄主質量(營養)、非生物因子、母代效應［22-23］。Müller等［24］曾報道影響有翅蚜產生的原因可能是蚜蟲間物理上接觸的頻數增加引起的，溫度的升高也會引起有翅蚜數目減少。胡冠芳等［18］以小麥為寄主在室內變溫條件下采用培養皿方法研究了禾谷縊管蚜和麥長管蚜實驗種群參數，得出禾谷縊管蚜和麥長管蚜的有翅蚜比率分別為44．68%和90．48%，該研究得出二者有翅蚜比例分別為33．33%、56．67%，這可能和溫度不同有關，該試驗在(23±1)℃恒溫條件進行與上述室內變溫條件差距較大，另外，該試驗以盆栽苗大麥為寄主與小麥差異較大，也會造成結果有一定差異。該研究得出玉米蚜有翅蚜比例最低，其次是禾谷縊管蚜，麥長管蚜有翅蚜比例最高，說明玉米蚜在大麥上種群擴大能力最強，發生高峰期可能對大麥田造成嚴重危害，而麥長管蚜在大麥上有翅蚜比例最高，該種群會不斷進行遷徙，造成危害可能相對較小。

掌握玉米蚜、禾谷縊管蚜、麥長管蚜3種蚜蟲的生長發育和種群增長特性，可以更好地了解其發生規律，為3種蚜蟲的綜合防治提供理論依據。該試驗是在大麥上進行的，由于寄主植物對種群的生長發育有很大影響，還需研究不同寄主植物對3種蚜蟲生命參數的影響。另外，該試驗在人工氣候室條件下進行的，與田間溫度、濕度、光周期條件有一定差異，可能試驗結果與田間實際發生情況有些不同，還需在田間或者模擬田間環境條件下進一步研究。

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