溫度對草地貪夜蛾生長發育影響

吳文嵐，廖思雨，鄭麗霞，陳文勝

（佛山科學技術學院食品科學與工程學院，廣東 佛山 528231）

草地貪夜蛾（Spodopterafrugiperda）原分布于美洲熱帶和亞熱帶地區，在聯合國糧農組織的害蟲名單中被列為世界十大入侵農業害蟲之一。草地貪夜蛾已經在全球范圍內入侵了46 個國家和地區[1]。在我國，草地貪夜蛾于2019 年1 月首次在云南發生為害[2]。3 月11 日，廣西也監測到了草地貪夜蛾的成蟲[3]。隨后，草地貪夜蛾相繼侵入了廣東、貴州、湖南、海南等地[4]，并且有向黃淮海夏玉米產區和北方春玉米產區擴散的趨勢[5]。草地貪夜蛾具有暴食性、繁殖力強、遷飛擴散快、防治困難等特點[6]，給我國玉米和水稻生產帶來重大威脅。

本研究旨在探討溫度對草地貪夜蛾發育歷期的影響，進一步研究環境因素對草地貪夜蛾生長發育的影響。通過采用不同的溫度處理，試驗了草地貪夜蛾的生長發育情況。

1 材料與方法

1.1 材料

供試蟲源：采自佛山市南海區獅山鎮顏峰村的甜玉米田間。

飼養方法：從玉米田間采集的草地貪夜蛾幼蟲被放置在一個尺寸為10.5 cm×7.8 cm×3 cm 的飼養盒內，用新鮮的甜玉米葉片喂養，直到其蛹化。一旦形成蛹，將其轉移至尺寸為1 m×1 m×1 m 的昆蟲籠中。成蟲羽化后，用10%蜂蜜水喂養，并放置在盆栽玉米植株上產卵。續代幼蟲用新鮮葉片在室內繼續飼養。

1.2 方法

本試驗使用上海新苗醫療器械制造有限公司生產的QHX-250BS-Ⅱ型人工氣候箱，設置了5 個溫度梯度（22、25、28、31、34 ℃），溫度誤差不超過±0.5 ℃，相對濕度為70%，光照L:D=16 h:8 h。

將新產下的草地貪夜蛾卵塊放入玻璃培養皿中，每個處理觀察6個卵塊。然后放入人工氣候培養箱中，每天早晚觀察記錄卵的孵化情況，幼蟲孵化后，用新鮮的玉米葉片飼養，觀察草地貪夜蛾生長發育等情況，每個處理觀察30 頭幼蟲，并且記錄每個蟲態的發育歷期[7]。

1.3 數學模型

1.3.1 線性日度模型

線性日度模型見式1。

式中：R為發育速率；K為有效積溫；C為發育起點溫度；T為試驗溫度。

1.3.2 Logistic模型

Logistic 模型見式2。

式中：Y為發育速率；a、b為參數；K為最大發育速率；t為最大發育溫度。

2 結果與分析

2.1 不同溫度下草地貪夜蛾的發育歷期

不同溫度下草地貪夜蛾各蟲態的發育歷期結果見表1。

表1 不同溫度下草地貪夜蛾的發育歷期

草地貪夜蛾在22、25、28、31、34 ℃不同恒溫條件下世代發育歷期分別為50.93、30.90、25.58、20.63、19.13 d。在22～34 ℃溫度內，草地貪夜蛾的各蟲態均可正常發育。觀察發現，隨著溫度升高，各蟲態的發育歷期呈現縮短的趨勢。具體來說，當溫度為22 ℃時，卵孵化需要約3.13 d；而當溫度升至25 ℃時，卵的歷期縮短至2.58 d。需要注意的是，在31 ℃和34 ℃的條件下，卵歷期均約為1.70 d，但這兩組數據差異不顯著。

不同溫度處理對草地貪夜蛾的世代發育歷期產生了顯著影響。具體而言，在22 ℃的條件下，草地貪夜蛾的世代發育歷期最長，達到了50.93 d；而當溫度升至25 ℃時，世代發育歷期縮短至30.90 d。在34 ℃高溫條件下，草地貪夜蛾的世代歷期最短，僅為19.13 d，即大約20 d 即可完成一代。

2.2 模型擬合結果

根據表1 可以擬合出2 種模型的參數值，見表2和表3。線性日度模型和Logistic 模型都使用DPS數據處理系統進行相關擬合。通過將Logistic 模型參數K值代入相應的線性日度模型，可以計算出草地貪夜蛾在不同發育階段的最大發育速率溫度和相應的最短發育歷期。草地貪夜蛾卵最大發育速率時溫度TU是36.99 ℃，在此溫度下，卵僅需要1.43 d 就可以孵化。草地貪夜蛾整個世代最短發育歷期需要20 d。

表2 線性日度模型擬合結果

表3 Logistic 模型擬合結果

佛山市2020 年各月份平均氣溫及全年有效積溫見表4。

表4 佛山市2020 年各月份平均氣溫及全年有效積溫

由表2 可以看出，本試驗中草地貪夜蛾世代的有效積溫為370.37 日度。同時，佛山市農科所提供的2020 年氣溫數據顯示，通過計算月有效積溫公式，得出佛山市全年有效積溫為3 326.3 日度。

根據公式：世代數=全年有效積溫/世代有效積溫，可以推算出草地貪夜蛾在佛山市的世代數。具體計算為：3 326.3÷370.37≈8.98?？梢酝扑愠龇鹕绞幸荒昕砂l生8～9 代草地貪夜蛾。

3 討論與結論

溫度是對昆蟲生長發育、繁殖、行為以及生活史等生命活動具有重要影響的因素。當外界溫度超出昆蟲適生的溫度范圍時，昆蟲的生命活動將會受到一定程度的影響[8-10]。Schlemmer 報道草地貪夜最佳發育溫度為26～32 ℃，最佳產卵溫度為18 ～26 ℃，與本試驗結果一致。草地貪夜蛾各蟲態發育歷期均隨著溫度的升高而縮短[11-13]。25 ℃時草地貪夜蛾世代歷期縮短為30.90 d，與Kebede 的研究結果28 ℃下草地貪夜蛾的世代發育歷期約為30 d 結果一致。31～34 ℃時，世代歷期最短，完成一代約20 d。當溫度為22～34 ℃，一個世代歷期為19.13～50.93 d，與魯智慧等[14]的研究結果17～37 ℃一個世代發育歷期在22.57～58.73 d 基本一致。

本試驗是在室內恒溫條件下研究了溫度對草地貪夜蛾生長發育的影響，構建模型且測定了其不同發育階段的發育起點溫度和有效積溫，對草地貪夜蛾的預測預報具有參考價值。線性日度模型擬合結果得出，世代發育起點溫度為13.93 ℃，有效積溫為370.37 日度。佛山市的氣候資料研究得出，草地貪夜蛾在佛山市每年可以發生8～9 代。從1 月開始，平均溫度（13.75 ℃）低于草地貪夜蛾世代的發育起點溫度（13.93 ℃），這意味著草地貪夜蛾通常無法在1 月正常發育，大多數個體進入越冬狀態。從2 月開始，平均溫度均高于草地貪夜蛾的發育起點溫度，草地貪夜蛾可以正常發育。

通過研究草地貪夜蛾在佛山市的發育與繁衍規律，可以在其發生高峰期以及為害程度加劇之前，有針對性地采取預防與控制措施。這種前瞻性的防治策略旨在實現草地貪夜蛾的早發現與早預防，從而有效地將其種群密度維持在較低水平，進而減少其對生態環境和農業生產的潛在威脅。

根據研究結果可以得出，佛山市是草地貪夜蛾的適宜發生區。因此，需要加強防控工作，以降低草地貪夜蛾對環境和農作物的為害程度。在未來的草地貪夜蛾防治工作中，應該堅持綠色植保理念，并結合我國各地的氣候、種植模式及害蟲為害規律，因地制宜地構建以農業和生態防控為基礎、生物防治為主導、化學農藥應急防控為輔助的綜合防治技術體系。