溫度、相對濕度對亞洲玉米螟Ostrinia furnacalis (Guenée)越冬幼蟲化蛹及羽化的影響

丁新華，王小武，付開赟，賈尊尊，吐爾遜·阿合買提，郭文超

(1.新疆農業科學院植物保護研究所/農業農村部西北荒漠綠洲作物有害生物綜合治理重點實驗室，烏魯木齊 830091；2.新疆農業科學院微生物應用研究所/新疆特殊環境微生物重點實驗室，烏魯木齊 830091)

0 引 言

【研究意義】玉米螟Ostriniafurnacalis是玉米上的主要害蟲[1-2]，在我國玉米主產區均有分布[3-4]，以老熟幼蟲在秸稈中滯育越冬[4]，滯育是玉米螟幼蟲種群的重要特性之一[5-6]，化蛹是玉米螟種群得以延續的基礎，成蛾始見期則是直接決定當年成蛾的發生期和發生量[7-9]。玉米螟幼蟲以蛀稈危害為主[1-4]，其生活習性隱蔽，較難對該蟲(情)進行防治、預測預報。準確的預測預報是及時有效防控玉米螟的前提，越冬代老熟幼蟲發育進程是該害蟲測報技術方案制定和實施所需基礎生物學數據[10-11]?！厩叭搜芯窟M展】昆蟲生長發育的進程因分布地區的不同、外界環境因子(溫度、相對濕度)的脅迫會發生一系列的變化[12]，光周期、溫度是影響化蛹和羽化的關鍵因子[8-9]。玉米螟對光周期[5，13-14]、越冬老熟幼蟲化蛹后的發育歷期[8，12，15-16]、化性[17]、幼蟲的抗逆境能力[18]、體重和體型[19]等特性均發生了一定的地理變異?！颈狙芯壳腥朦c】關于不同光周期、溫度對亞洲玉米螟羽化節律、生長周期和滯育強度影響的研究已有報道[8，20-21]，關于溫度、相對濕度協同作用下玉米螟化蛹及羽化進程的研究尚未見相關報道。近年來新疆南、北疆玉米產區春季氣溫增溫趨勢明顯，降水量也同比顯著增加，田間蟲口基數也逐年遞增。需研究溫濕度玉米螟越冬存活率及其之間的關系的影響，以及越冬代滯育幼蟲在不同溫度、相對濕度下的化蛹、發育進程、存活情況等?！緮M解決的關鍵問題】研究越冬代玉米螟滯育幼蟲對環境溫濕度協同作用的響應，系統比較新疆綠洲灌溉玉米產區南北疆2個代表性地理種群在不同溫度、相對溫度對越冬滯育幼蟲的化蛹羽化，分析玉米螟發育歷期地理變異的特點，為研究化蛹羽化發育機制和準確預測預報、生態防控亞洲玉米螟的發生提供依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試越冬代玉米螟幼蟲采自新疆南疆喀什地區疏勒縣庫木西力克鄉15村(E：76°22′32 "，N：39°13′11 ")和北疆伊犁哈薩克自治州伊寧縣吉里于孜鎮五道橋村(E：81°32′22 "，N：43°58′18 ")，使用1.5 mL離心管單頭放置。不同地理種群南疆種群、北疆種群帶回實驗后選擇齡期相同、健康無感染的亞洲玉米螟老熟幼蟲開展實驗[22-23]。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計(溫度)

①將蟲齡基本一致的玉米螟滯育老熟幼蟲放在Eppendorf管中，②參照阿依克孜等方法[22],選取飽和鹽溶液，制成RH為75%濕度小環境，槍頭盒。③將①置于②中，并將濕度記錄儀放入記錄盒內記錄濕度情況。④將③裝置分6組，并編號，每組90頭，依次置于溫度為(16±0.5)℃、(20±0.5)℃、(24±0.5)℃、(28±0.5)℃和(32±0.5)℃5個溫度梯度，相對濕度(75%±5%)，光周期L∶D=16∶8 h氣候箱，每個溫度梯度設3個重復。

1.2.2 試驗設計(相對濕度)

①選擇蟲齡基本一致的玉米螟滯育老熟幼蟲90頭放在Eppendorf管中置于溫度為(28±0.5)℃、光周期L∶D=16∶8的人工氣候箱內，②設置相對濕度分別為25%、50%、75%、100%的濕度梯度。每個濕度梯度設置參照阿依克孜等[22]方法，每個處理3個重復。

1.3 數據處理

試驗數據使用Microsoft Excel 2010作圖，采用SPSS20.0統計軟件Tukey 檢驗法進行顯著檢驗。

2 結果與分析

2.1 溫度、相對濕度對玉米螟不同地理種群化蛹及化蛹率的影響

研究表明，不同溫度梯度下南疆種群、北疆種群玉米螟化蛹總體特點為隨著溫度、相對濕度的升高化蛹歷期呈縮短趨勢，且不同溫度相、對濕度都玉米螟化蛹影響差異顯著。

28℃環境下，蛹的發育速率相對較快, 化蛹歷期最短，南疆種群、北疆種群玉米螟化蛹歷期依次為(15.24±3.02) d、(14.11±2.64) d，而經16℃處理，南疆種群、北疆種群玉米螟蛹的發育速率相對最慢, 化蛹歷期最長，分別為(26.02±4.14)℃、(23.45±4.04；28)℃環境下南疆種群、北疆種群玉米螟化蛹率最高，分別為(90.12%±5.77%)和(96.33%±4.87%)；16℃環境下南疆種群、北疆種群玉米螟化蛹率最低，依次為(47.35%±3.45%)和(53.24%±3.12%)。

75%環境下，蛹的發育速率相對較快, 化蛹歷期最短，南疆種群、北疆種群玉米螟化蛹歷期依次為(21.45±2.54) d、(18.27%±1.96，25%)環境下，南疆種群、北疆種群玉米螟蛹的發育速率相對最慢, 化蛹歷期最長，分別為(29.24±4.32) d、(25.32±3.14) d；75%環境下南疆種群、北疆種群玉米螟化蛹率最高，分別為(89.28%±5.56%)、(92.13%±4.66%)；25%環境下南疆種群、北疆種群玉米螟化蛹率最低，依次為(42.12%±3.25%)和(51.33%±3.22%)。表2

2.2 溫度、相對濕度對玉米螟不同地理種群羽化及羽化率的影響

研究表明，不同溫度梯度下南疆種群、北疆種群玉米螟羽化總體特點為，隨著溫度、相對濕度的升高玉米螟羽化率呈“先升高后降低”趨勢，且不同溫度相、對濕度都玉米螟化蛹影響差異顯著。

在28℃環境下, 南疆種群、北疆種群玉米螟羽化速率相對較快，第1 d蛹的羽化率為(12.56%±0.98%)和(14.24%±1.12%)，6 d后高達(74.12%±6.01%)和(76.22%±5.45%)。30℃玉米螟蛹的羽化率顯著低于28℃的羽化率(P<0.05)，且28℃第6 d的累計羽化率與16℃第6 d的累計羽化率無顯著差異性(P>0.05)。隨著溫度的升高，玉米螟蛹的羽化率隨之升高，且差異顯著(P<0.05)，20℃、24℃、28℃第6 d 南疆種群、北疆種群玉米螟累計羽化率依次為(53.48±3.12)%、(58.35±4.78)%，(62.19±5.22)%、(67.23±4.77)%，(74.12±6.01)%、(76.22±5.45)%。表3

表1 不同溫度下玉米螟兩地理種群化蛹歷期及死亡率變化

表2 不同相對濕度下玉米螟兩地理種群化蛹歷期及化蛹率變化

表3 不同溫度下玉米螟兩地理種群羽化率變化

相對濕度對玉米螟蛹的羽化有顯著影響(P<0.05)。將玉米螟蛹分別放入相對濕度為75%和100%的環境中，6 d后南疆種群、北疆種群玉米螟羽化率分別為(64.39±4.72)%，(68.13±3.77)%、(54.17±5.01)%，(56.12±4.45)%。

而當相對濕度低于50%時，6 d 以內玉米螟蛹羽化率低于49%，且相對濕度約低，羽化率越低。表4

表4 不同相對濕度下玉米螟兩地理種群羽化率變化

3 討 論

明確光周期、溫濕度、寄主植物等自然環境因子對玉米螟發生與危害的影響，對科學指定預測預報技術及防治策略具有重要意義[24]。溫度是影響害蟲發生與危害的關鍵因子之一，且對害蟲的影響因發育階段的不同而異[25-26]。阿依克孜等[27]研究表明，玉米螟發育歷期隨著溫度升高，發育所需時間逐漸縮短；羅妹等[28]研究表明，玉米螟發育速率與溫度呈現正相關，22～25℃和25～35℃玉米螟蛹歷期、成蟲壽命依次隨著溫度的升高先延長后縮短。25℃玉米螟羽化率、卵孵化率、蛹重、雌雄性比和產卵量均最高，并隨著溫度的變化成正態分布。何海敏等[8]研究表明，玉米螟幼蟲的滯育強度受光周期和溫度的顯著影響。研究發現，兩地理種群在不同溫度下的化蛹和羽化呈“正態分布”，且化蛹率和羽化率均隨著溫度的升高呈縮短趨勢，溫度與玉米螟化蛹和羽化速率呈正相關，與前人研究一致[8，25-28]。

除溫度外，濕度亦是影響昆蟲種群發生與危害的一個重要環境因子[25-26]，在開展昆蟲的發生與危害、消長與擴散(遷移)、繁殖與發育、適生性與風險評估等研究時，均需要借助環境因子來進行定性/定量評估[26]。昆蟲對濕度的適應性(范圍)因種類/發育階段的不同而有所差異[25-26]。羅禮智等[25]認為，草地螟Loxostegesticticalis幼蟲種群暴發成災取決于成蟲盛發期的溫濕度條件以及成蟲發生量；孫麗娜等[26]認為，蘋小卷葉蛾Adoxophyesorana各個蟲態發育所需的濕度不同，90%的相對濕度下卵、幼蟲、蛹的發育歷期最短；周福才等[29]認為，濕度(土壤含水量)對小菜蛾Plutellaxylostella(L.)羽化影響顯著；郝樹廣等[30]認為，濕度對美洲斑潛蠅Liriomyzasativae蛹期存活率影響顯著，且當環境濕度< 50%時，其羽化率顯著降低；金翠霞[31]認為，低濕可顯著延緩粘蟲Leucaniaseparate卵和幼蟲的發育；陳澤坦等[32]認為，相對濕度為85%時，三角新小卷蛾OlethreutesleucaspisMeyrick的卵、幼蟲和蛹的歷期均顯著縮短。

不同相對濕度下玉米螟化蛹和羽化進程均呈“正態分布”，且化蛹率、羽化率隨著相對濕度的升高呈縮短趨勢，在25%～100%下，隨著相對濕度的增大化蛹、羽化率隨之增加。相對濕度濕度為75%羽化率達最大，之后玉米螟羽化率下降又逐漸趨于平穩。符合濕度與昆蟲的一般生長發育規律[25-32]。較南疆地理種群，北疆地理種群化蛹和羽化發生期均“偏向前移”且化蛹和羽化持續時間亦短于南疆地理種群，可能與兩地理環境有效積溫有關，南疆地理種群早于北疆，并在何海敏等[8]研究中得以印證，其認為越冬代玉米螟幼蟲滯育強度隨著冬季時間的進程而逐漸減弱。

4 結 論

玉米螟化蛹和繼后發育(羽化)對溫度、相對濕度具有較高的敏感性且發育進程隨著環境因子變化呈“正態分布”，種群化蛹歷期和羽化率均隨著溫度、相對濕度的升高呈縮短趨勢，且溫度、相對濕度對玉米螟生長發育的影響因發育階段的不同而異。各溫度處理中，28℃時南疆種群、北疆種群玉米螟化蛹歷期最短，化蛹率和羽化率均最高，依次分別為(17.22±3.76)d、(14.11±2.64)d，(90.12±5.77)%、(96.33±4.87)%和(74.12±6.01)%、(76.22±5.45)%。各濕度處理中，75%RH時南疆種群、北疆種群玉米螟化蛹歷期最短，依次為(21.45±2.54)d、(18.27±1.96)d，化蛹率和羽化率均最高，分別為(89.28±5.56)%、(92.13±4.66)%，(64.39±4.72)%、(68.13±3.77)%。新疆南疆種群、北疆種群越冬玉米螟幼蟲均隨著環境溫度、相對濕度的升高化蛹和羽化進程呈“前移”趨勢，且同一條件下北疆種群較南疆種群相比化蛹歷期更短，化蛹率和羽化率更高。

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