大棚番茄生长发育与棉铃虫危害的模拟模型研究

根据１９９３～１９９４年大田资料建立了塑料大棚番茄的生长发育动态模型和棉铃虫Ｈｅｌｉｃｏｖｅｒｐａａｒｍｉｇｅｒｚａ（Ｈｕｂｎｅｒ）取食为害模型,动态模拟了番茄的净光合产量和各器官的干物质消长,以及植株的形态建成和产量形成过程,模型把番茄繁殖器官的脱落按其成因归纳为生理的,环境的及病虫害引起的脱落,容量包棉铃虫取食为害模型偶联,棉铃虫对番茄的取食为害模型为第一代,第二代棉铃虫取食不同时期番茄各发育     

华北棉区棉田中棉铃虫的取食行为及为害特征的研究

在大量田间实验的基础上,本文揭示华北棉区棉铃虫Heliothis armigera(Hbner)在棉田中的取食行为及其咬食棉花不同发育阶段的繁殖器官的组成和数量.根据棉铃虫的取食行为与其寄主植物棉花生长发育的关系,分别列出第二、三、四代幼虫期内棉花全株上各发育阶段的繁殖器官的组成、各龄幼虫所在果枝上繁殖器官的组成、各龄幼虫咬食不同发育阶段繁殖器官的组成和数量以及其中脱落的数量.分析了不同世代幼虫取食行为的差异,及其对棉花生长发育和产量形成过程的影响.建立了用于棉田害虫管理系统的棉铃虫取食模型.     

华北棉区第三代棉铃虫的经济阈值

1980—1982、1984—1985年在河北省饶阳县的不同土壤肥力水平、不同棉花品种上进行了模拟为害和自然为害试验,旨在确定第三代棉铃虫 Heliothis armigera(Hubner)虫口密度与棉花产量之间的关系.结果表明,棉花对于第三代棉铃虫为害的补偿能力较弱.较好的土壤肥力亦不能促使棉株完全补偿三代期间的受害损失.每亩皮棉减产斤数Y与第三代百株累计卵量E₃的关系为:Y=-0.2801+0.0643E₃.根据防治的直接收益与直接代价,算出了第三代棉铃虫的经济阈值为百株累计卵量35粒,这一阈值可适用于不同肥力水平的地块.     

不同食料植物对棉铃虫生长发育和繁殖的影响

报道了棉花、烟草、番茄和辣椒4种植物对棉铃虫Helicoverpa armigera生长发育和繁殖的影响。棉铃虫成虫喜欢在番茄上产卵,在辣椒上的着卵量最少。初孵幼虫喜选食嫩棉叶,选食辣椒嫩叶的虫数最少。4组幼虫取食嫩叶时的平均相对生长速率都有显著差异,顺序为棉叶组>烟叶组>番茄叶组>辣椒叶组。幼虫存活率以取食棉花时最高,取食番茄时最低。棉花组成虫的产卵量最高,烟草组的产卵量最低。取食棉花的棉铃虫种群增长的速度约为取食番茄时的14倍。6龄幼虫能有效利用和转化棉铃、烟草蒴果、辣椒果实,而对番茄果实的利用和转化效率较低。棉铃虫可分别以这4种植物的不同器官为食完成世代循环。其中,棉花是最适宜的寄主,辣椒和番茄是较不适宜的寄主。     

转Bt基因棉花国抗62对棉铃虫生长发育的影响及田间抗虫效果

为了明确新疆第一个自主转Bt基因棉花品种国抗62对棉铃虫Helicoverpa armigera生长发育影响及田间抗虫效果,2005年进行了室内生物测定和田间小区试验。在室内以国抗62（转Cry1Ac基因棉花）和中棉35（对照常规棉花）的叶片饲喂棉铃虫幼虫,从幼虫发育历期、体重、存活率、化蛹等方面,分析了棉铃虫生长发育动态。结果表明,国抗62对棉铃虫生长发育的抑制作用非常显著。与对照相比,取食国抗62的棉铃虫幼虫1～6龄龄期分别延长了1.0,7.8,8.2,17.8,20.3和＞21.3天;幼虫发育到6龄时存活率仅为2.6%,最终无一化蛹,而对照幼虫发育到6龄时存活率为91.8%,最终化蛹率为89.8%。田间小区调查结果显示国抗62对第2代棉铃虫有非常好的抗虫效果：两个品种棉田棉铃虫落卵量无显著差异,但国抗62棉田比对照棉田虫口数量降低85.7%,顶尖被害率降低94.4%,蕾铃被害率降低95.1%,差异达到显著和极显著水平。但国抗62对第3代棉铃虫的田间抗虫效果欠佳。棉铃虫在新疆棉田以第2代为害为主,因此,国抗62能够起到有效的控制作用。     

五千亩旱地棉花早期去蕾获增产

<正> 棉株本身对于现蕾至初花期的蕾损失具有很强的补偿能力,这种补偿能力随地块的肥、水条件的改进而增强。在目前施肥水平下,有灌溉条件的高肥棉田(近三年平均亩产皮棉130斤以上),二代棉铃虫百株累计卵量三百粒以下不施药,容许二代幼虫适度为害,并在6月底不迟于7月初之前,进行人工摘蕾,使每株棉花损失(虫咬加手摘)早期蕾6—8个,可以达到省药省工又增产的目的,从而显著提高经济生态学效益,这已为1983年和1984年连续     

华北棉区第二代棉铃虫的经济阈值

1980—1983年在河北省饶阳县及安徽省濉溪县的不同的土壤肥力类型、不同的棉花品种和不同的栽培管理条件下进行了模拟为害和自然为害的试验,旨在确定第二代棉铃虫Heliothis armigera(Hübner)数量与棉花Gossypium hirsutum L.产量和质量的关系。试验结果表明,棉花对于第二代棉铃虫为害的补偿力很强,这种补偿力随着土壤肥力的提高而增强。棉花品种、年份以及栽培管理方法对补偿力的影响属于次要。通过组建的一个静态模型,收进了二代棉铃虫防治的直接收益与代价以及间接收益与代价,算得高、低肥力地的第二代经济阈值,百株累计卵量分别为332粒和34粒。产量水平在80—90斤的中等偏低肥力地,其阈值可定为60粒。     

氮肥对棉田主要害虫种群密度及棉花产量的影响

通过2年的田间研究,分析了3种不同施氮水平对棉花主要害虫棉玲虫、棉蚜种群动态、棉花蕾铃脱落及棉花产量的影响。结果表明,增施氮肥的棉田棉铃虫和棉蚜数量比对照田要高,但它们之间的差异没有达到显著的水平。不同年份对棉铃虫种群密度有显著影响,但对棉蚜种群没有显著影响。蕾花期施肥可减轻棉铃虫为害造成的花蕾脱落和自然脱落,增加有效铃数和产量,但增加量没有达到显著水平。     

四代棉铃虫卵、幼虫在棉株上的分布调查

1994～1996年,笔者结合棉铃虫的系统观察,调查了四代棉铃虫卵及低龄幼虫在棉株上的分布,并初步探讨了其在测报和防治上的应用。1方法1994年选定2块长势较好的棉田,每块田定2个点计50株棉花,从四代棉铃虫产卵开始日起逐日系统调查棉株各部位卵量。另外每块田定两个点逐日系统观察低龄幼虫的分布位置,调查方法同卵。1995～1996年分别在一、二、三类棉田及不用药棉田定50株棉花,从四代棉铃虫开始产卵起逐日观察记载卵的分布位置。2结果分析2．1棉铃虫卵和幼虫在棉株上的空间分市棉铃虫卵在果枝垂直方向上,从上至下递减,主要集中在顶部…     

江苏沿江棉区第三代棉铃虫防治指标研究

通过人工接虫为害,获得了棉铃虫各龄期幼虫在棉花上的为害量和为害损失。并观察了不同年份棉铃虫卵和各龄幼虫的自然存活率。在此基础上．研究得出了自然状态下第3代棉铃虫的防治指标,其值为百株累计卵量100粒,或当日百株新增卵量25粒。与用固定虫量研究方法得出的指标相比,该指标更合理、更经济可行。     

Effect of water-deficit stress on cotton plants expressing the Bacillus thuringiensis toxin

Bacillus thuringiensis (Bt) crops require a high dosage of Bt toxin to delay development of insect resistance, in particular, when the refuge strategy is applied. This strategy is threatened by plant developmental and environmental factors that might reduce Bt toxin concentration and Bt efficacy in Bt crops. Growth of Bt (Cry1Ac) cotton under prolonged, moderate water deficit as a single stress factor was evaluated. Bt cotton plants were analysed for physiological performance, Bt toxin concentration and Bt efficacy. For performance analysis, leaf and total plant dry weight and leaf area were measured. Bt toxin concentration was determined by an immuno‐assay. Effects of Bt toxin on growth and mortality of African cotton bollworm, Helicoverpa armigera, larvae were measured in different plant organs. Leaves from young plants exposed for 30 days to moderate water deficit had both higher Bt toxin concentrations and were more effective against larvae than leaves, flowers or bolls from mature flowering plants exposed to 60 days of moderate water deficit. Although growth of Bt cotton plants under moderate water‐deficit conditions decreased Bt concentrations in leaves, flowers and bolls, this had no effect on efficacy against first‐instar cotton bollworm larvae. No significant evidence was found that moderate water deficit, as a single stress factor, decreases Bt efficacy in Bt cotton.     

Early detection of field-evolved resistance to Bt cotton in China: cotton bollworm and pink bollworm

Transgenic crops producing Bacillus thuringiensis (Bt) toxins kill some major insect pests, but pests can evolve resistance and thereby reduce the effectiveness of such Bt crops. The main approach for slowing pest adaptation to Bt crops uses non-Bt host plants as "refuges" to increase survival of susceptible pests. To delay evolution of pest resistance to cotton producing Bt toxin Cry1Ac, several countries have required refuges of non-Bt cotton, while farmers in China have relied on "natural" refuges of non-Bt host plants other than cotton. This strategy is designed for cotton bollworm (Helicoverpa armigera), which attacks many crops and is the primary target of Bt cotton in China, but it does not apply to pink bollworm (Pectinophora gossypiella), which feeds almost entirely on cotton in China. Here we review evidence of field-evolved resistance to Cry1Ac by cotton bollworm in northern China and by pink bollworm in the Yangtze River Valley of China. For both pests, results of laboratory diet bioassays reveal significantly decreased susceptibility of field populations to Cry1Ac, yet field control failures of Bt cotton have not been reported. The early detection of resistance summarized here may spur countermeasures such as planting Bt cotton that produces two or more distinct toxins, increased planting of non-Bt cotton, and integration of other management tactics together with Bt cotton.     

转GAFP基因棉花生态适合度及其对棉田昆虫群落的影响

新型转基因棉花生态适合度及其对棉田昆虫群落的影响是转基因棉花环境安全评价的重点内容.本文选用新型转GAFP(Gastrodia anti-fungal protein)基因棉花及其非转基因亲本棉花为试验材料,于2013和2014年在河南安阳研究了田间棉花生态适合度及其对昆虫群落的影响.结果表明: 转基因棉蕾期、花铃期和铃期叶片干物质量与其亲本无显著差异;苗期比叶面积显著低于亲本,蕾期、花铃期和铃期叶面积显著大于亲本;苗期株高显著低于亲本,蕾期、花铃期和铃期株高与亲本无显著差异;棉花生长的4个关键时期(苗期、蕾期、花铃期和铃期),转基因棉单株果枝数、蕾数和脱落数均与亲本无显著差异,而铃期单株大铃数显著低于亲本.棉铃虫发生的3个高峰期,转基因棉对棉铃虫和甜菜夜蛾无明显控制作用,且对棉田昆虫群落、害虫亚群落和天敌亚群落的昆虫个体总数、昆虫群落结构与组成、均匀性指数、多样性指数和优势集中性指数均无显著影响.表明外源基因GAFP导入后,新型转基因棉花营养生长增强,产量构成性状整体无显著变化,未引起棉田昆虫群落变化.研究初步明确了新型转基因棉花生存竞争势态和棉田昆虫群落发生规律与动态,可为新型转基因棉花环境安全评价提供理论依据,同时为转基因棉花环境安全评价积累科学数据.     

转GAFP基因棉花生态适合度及其对棉田昆虫群落的影响

新型转基因棉花生态适合度及其对棉田昆虫群落的影响是转基因棉花环境安全评价的重点内容.本文选用新型转GAFP(Gastrodia anti-fungal protein)基因棉花及其非转基因亲本棉花为试验材料,于2013和2014年在河南安阳研究了田间棉花生态适合度及其对昆虫群落的影响.结果表明: 转基因棉蕾期、花铃期和铃期叶片干物质量与其亲本无显著差异;苗期比叶面积显著低于亲本,蕾期、花铃期和铃期叶面积显著大于亲本;苗期株高显著低于亲本,蕾期、花铃期和铃期株高与亲本无显著差异;棉花生长的4个关键时期(苗期、蕾期、花铃期和铃期),转基因棉单株果枝数、蕾数和脱落数均与亲本无显著差异,而铃期单株大铃数显著低于亲本.棉铃虫发生的3个高峰期,转基因棉对棉铃虫和甜菜夜蛾无明显控制作用,且对棉田昆虫群落、害虫亚群落和天敌亚群落的昆虫个体总数、昆虫群落结构与组成、均匀性指数、多样性指数和优势集中性指数均无显著影响.表明外源基因GAFP导入后,新型转基因棉花营养生长增强,产量构成性状整体无显著变化,未引起棉田昆虫群落变化.研究初步明确了新型转基因棉花生存竞争势态和棉田昆虫群落发生规律与动态,可为新型转基因棉花环境安全评价提供理论依据,同时为转基因棉花环境安全评价积累科学数据.     

基于生命表参数的棉铃虫种群动态模拟研究

依据对棉铃虫自然种群生命表研究所获得的种群统计参数,采用蒙特卡罗方法,模拟了随机环境条件下的棉铃虫种群发生动态。模拟结果显示,同一输入参数(模拟的1代残虫量),经过确定世代或生活史阶段后,棉铃虫的种群密度既可能为轻发生,也可能种群暴发。环境条件有利时,输入变量(模拟的1代残虫量)影响棉铃虫最大可能的发生程度。当棉铃虫为中等或轻发生时,1代残虫量(模型输入参数)和最终的棉铃虫发生程度(模型输出)没有明显的依赖关系。相同的最终棉铃虫发生程度所对应的模型的输入变量可以有多种水平。模拟结果显示,在环境条件比较有利情况下,棉铃虫只需要1个世代或某一个生活史阶段(如蛹期),种群密度即可达暴发水平。本文的研究结果说明,对棉铃虫中长期发生态势的预测,存在一定程度的不确定性。     

转基因抗棉铃虫抗草甘膦棉花对棉铃虫的抗虫性及对二种地老虎幼虫生长发育的影响

为了明确转Bt Cry1A+CP4EPSPS基因抗棉铃虫抗草甘膦棉花对棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)的抗性水平及对八字地老虎Amathes c-nigrum和黄地老虎Agrotis segetum的影响,作者用转基因棉花和非转基因棉花叶片对棉铃虫、八字地老虎和黄地老虎幼虫进行了室内饲养观察。结果表明,转基因抗棉铃虫抗草甘膦棉花对新疆南部第2代棉铃虫表现为中抗,幼虫校正死亡率为70.4%;棉花叶片在整个生育期均能表达Bt毒蛋白,整个生育期Bt毒蛋白含量呈逐渐降低的趋势。转基因抗棉铃虫抗草甘膦棉花对八字地老虎幼虫有强烈的毒杀作用,可以引起幼虫大量死亡,对存活幼虫的生长发育也有明显的抑制作用,幼虫发育迟缓,不能顺利化蛹;但对黄地老虎幼虫没有明显的影响,幼虫可以正常生长。     

棉田棉铃虫寄生峰对常规棉及转Bt棉品种的趋性反应

连续4年采用人工定期释放棉铃虫卵、幼虫和定期回收法,研究了不同棉花品种与棉铃虫卵期、幼虫期寄生蜂种群数量变化的关系．通过对卵、幼虫寄生率反正弦转换后进行方差分析表明,无论是在棉铃虫卵期还是在其幼虫期,转基因棉田中棉铃虫卵和幼虫的被寄生率始终显著低于其亲本对照棉．运用“Y”型嗅觉仪测定转基因棉及其亲本对照棉对棉铃虫幼虫寄生蜂——中红侧沟茧蜂的选择性行为反应,用成对数据进行方差分析,并进行了“T”测验．结果表明,转基因棉对棉铃虫寄生蜂有较强的忌避反应,且取食转基因棉的棉铃虫幼虫与被害转基因棉两者的共同组合与单独被害棉之间对寄生蜂的忌避效应基本一致．     

华北棉区棉铃虫种群动态与其为害特征分析

本文述及棉铃虫为害特性及其与为害后棉株的补偿作用关系。根据棉株生命表资料,蕾期棉株蕾花的脱落主要系由棉铃虫为害所致。而铃期蕾铃的脱落,则主要系由棉株的生理条件。在蕾期,前三周内蕾花被害脱落后,棉株的补偿作用是很高的,从第四周起补偿作用逐渐下降,而到铃期阶段时补偿作用降至很低水平。因此蕾期棉株遭受一定数量以内的棉铃虫为害,而使蕾花脱落后,反而可促使棉花增产。根据棉铃虫生命表资料,从卵期至三龄末幼虫期的累计死亡率占总死亡率的90%以上,结合幼虫死亡率与不同龄期为害水平分析,棉铃虫对棉株的主要为害阶段系在2—3龄期,其对果实的为害量占总为害的65%。而棉株被害蕾铃的田间空间分布型系遵从负二项分布,期公共K值为3.4626。