氮素水平对亚洲玉米螟取食为害及种群增殖的影响

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亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)是影响我国玉米生产最严重的害虫之一,近年来,在新疆主要玉米产区先后爆发,目前,亚洲玉米螟已成为制约新疆玉米生产最为严重的害虫之一。然而有关其取食选择、田间为害及种群增殖扩张是否与食物氮素水平增加尤其是氮素营养驱动存在的关联还尚不清楚。因此,本文通过氮素水平人工饲料对亚洲玉米螟取食选择及田间不同氮素水平发生为害的影响,探明食物氮素水平对亚洲玉米螟个体发育及种群增殖的影响,并研究氮素含量对亚洲玉米螟物质营养和代谢的影响,最终揭示氮素增长的寄主营养对新疆地区玉米螟种群激增及田间发生为害的影响,为日后针对玉米螟田间取食为害及种群数量增殖的关键影响因子,制订精准高效的防控策略和综合配套措施提供科学依据。(1)氮素水平对亚洲玉米螟取食偏好及田间危害的影响研究表明:48 h非选择性试验,其中1 h-6 h亚洲玉米螟初孵幼虫对中氮水平(N3:10.69%)的取食率最高,大于60%,8 h、12 h、36 h、48 h则对高氮水平(N4:18.84%)的取食率最高,依次为70.5%、67%、61.5%、63.5%。选择性试验中,亚洲玉米螟幼虫取食率在中氮(N3:10.69%)和高氮(N5:30.31%)处理较高,取食率从1 h开始呈上升趋势,在8h达到最大,中氮水平(N3:10.69%)为76.67%,高氮水平(N5:30.31%)为46.7%,比低氮水平(N1:3.94%)高73.37%、43.37%,田间不同氮素施肥量下亚洲玉米螟危害情况调查也显示高氮处理下的取食和危害更严重。(2)氮素水平对亚洲玉米螟个体发育及种群增殖的影响研究表明,高氮水平(N4:18.84%)下饲养的亚洲玉米螟发育历期、种群增殖参数等都显著高于其他各处理,25℃,高氮水平(N4:18.84%)幼虫历期明显缩短,内禀增长率(0.13)、净增殖率(66.14)、周限增长率(1.14)、孵化率(90.06%)最高,平均世代历期(30.79)、种群加倍时间(5.17)最短,并与其他4个氮素水平有显著差异(P<0.05),当氮素低于3.94%或高于30.31%时幼虫生长受抑制,且不同氮素含量对蛹期、成蛾发育历期、产卵前期、产卵期无显著差异,推测亚洲玉米螟幼虫期对氮素等营养物质的需求敏感,成虫期无显著影响;氮素含量18.84%较对照对玉米螟种群增殖有明显促进作用。(3)氮素水平对亚洲玉米螟营养代谢和利用的影响研究表明,亚洲玉米螟3龄~5龄幼虫的食物利用率、食物转化率、近似消化率变化趋势一致,均表现为随着饲料中氮素含量增加而升高,且高氮处理(N4:18.84%、N5:30.31%)的同龄幼虫显著高于低氮处理(N1:3.94%、N2:7.33%),3龄、4龄、5龄食物利用率均在N5处理下达到最高,为16.65%、23.64%、31.30%,氮利用率NUR在高氮水平(N5:30.31%)最高,为72.33%、86.09%、90.91%,氮素含量对亚洲玉米螟3龄幼虫体内营养物质含量、保护酶和代谢酶活性有显著影响(P<0.05),氨基酸、蛋白质、游离脂肪酸含量在氮素含量为10.69%(N3)时最高,为6.09μmol/mg prot、3.68 mg/ml、0.13μmol/mg prot,脂肪酶和β-淀粉酶活性在氮素含量为10.69%(N3)时最高,β-淀粉酶活性随氮素含量增加而降低,超氧化物歧化酶和谷胱甘肽-S-转移酶、过氧化氢酶活性随着饲料中氮素含量水平增高呈下降的趋势,在氮素含量为3.94%(N1)时最高,为3.34 U/g、6.42 U/mg prot、101.59U/mg prot。
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