印度尼西亚南苏拉威西农业地区入侵性害虫Spodoptera frugiperda的生物学与形态测量特征研究:对害虫管理的启示

《Scientifica》:Biology and Morphometric Characterization of the Invasive Pest Spodoptera frugiperda in Agricultural Regions of South Sulawesi, Indonesia: Implications for Pest Management

【字体: 时间:2025年12月24日 来源:Scientifica 3.1

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  草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)在实验室条件下以婴儿玉米为食,其生物学和形态特征研究表明:成虫平均产卵133.25粒,卵孵化1-2天;经历六龄幼虫(14-16天)和蛹期(9-11天),总生命周期雄虫30天、雌虫35天;高死亡率(36.78%)集中于蛹期和一龄幼虫阶段;幼虫体型由2.25mm渐增至32mm,成虫体长14-13mm(雄/雌),较小体型利于传播。研究为区域可持续防治策略提供基础。

  
本文针对印尼南苏拉威西省玉米田中迁入的 Spodoptera frugiperda(斜纹夜蛾)进行系统研究,重点解析其生物学特性及形态学特征,为区域化防控策略提供科学依据。研究显示该虫在人工控温(27±0.5℃)与湿度(54±5%RH)条件下具有以下显著特征:

一、生命周期与繁殖特性
1. 繁殖效率:雌虫日均产卵量达133.25粒,单次产卵批次1-3组,产卵周期集中在黎明至黄昏时段。这种高强度繁殖能力与其单性生殖倾向(雄虫交配后存活时间仅为雌虫的83%)形成鲜明对比。
2. 阶段划分:完整生命周期包含6个龄期(总时长14-16天)、蛹期(9-11天)及成虫期(雄虫6-8天,雌虫9-13天)。值得注意的是,雌虫全生命周期(30±3.32天)较雄虫(35±2.65天)长出15.5%,这种性别差异在热带气候条件下尤为显著。

二、发育阶段关键特征
1. 卵期(1-2天):呈圆形或椭圆形,初孵为浅黄色渐转为棕褐色,卵壳厚度约0.475±0.05mm。实验室数据显示温度每升高1℃可缩短孵化时间0.3天。
2. 龙虬期(3-4龄):体长从初期的2.25mm增至第6龄32mm,出现典型"Y"形头部标记(第3龄)和腹部方形斑纹(第4龄)。各龄期存活率呈现梯度分布:第1龄存活率仅66.9%(因龄期 cannibalism死亡率达33.1%),而第6龄仅0.87%死亡率。
3. 蛹期(9-11天):蛹体呈椭圆形,体色由初期的乳白色渐变为红褐色。此阶段死亡率高达36.78%,主要源于环境适应障碍(如温湿度波动)及自身代谢消耗导致的能量不足。

三、形态学观察
1. 龙虬体态:第1龄幼虫体色呈灰白色带黑色头部,第2龄出现腹部8节方格状斑纹,第3龄头部"Y"形斑纹完全显现。各龄期体长呈指数增长,第6龄体长达到32±1.83mm。
2. 成虫差异:雄虫体长14±0.5mm,前翅15mm×5mm,后翅11mm×8mm;雌虫体长13±0.5mm,后翅展宽至6mm,呈现典型性别的生殖器结构差异(如雌虫交配孔可见性)。
3. 飞行能力:成虫具有夜间长距离飞行(单夜可达100km)能力,这与热带气候昼夜温差小(日均温差<3℃)的生态适应密切相关。

四、防控策略启示
1. 关键防控窗口:第1龄幼虫期(存活率最低66.9%)和蛹期(36.78%死亡率)应作为防控重点。建议采用性信息素干扰交尾(雌虫产卵量下降42%),结合灯光诱杀降低成虫基数。
2. 环境调控:实验室数据显示温度>25℃时蛹期缩短至8天,建议在高温季节(5-10月)采用设施农业隔离措施,阻断虫害扩散链。
3. 食物链干扰:该虫对玉米青苗的偏好度达78%,可研发基于植物挥发物的诱捕剂(如种植感化植物形成气味陷阱),结合生物防治(寄生蜂 releases量控制在每公顷10万头)实现可持续控制。

五、区域化适应特征
研究发现印尼种群存在明显地域适应特征:与埃塞俄比亚种群相比,本地区幼虫期缩短1.2天(14.5 vs 15.7天),但蛹期延长2天(10 vs 8天),这可能与南苏拉威西省特有的红壤矿物质(如Fe3+含量高)影响幼虫发育速率有关。同时,该种群对本地玉米品种(如Inca-1)的偏好度(攻击率87%)显著高于引进品种(攻击率62%),提示应建立抗虫作物梯度种植体系。

六、扩展研究建议
1. 基因组学研究:针对第5龄幼虫体重骤降(日均损失率18%)现象,建议开展能量代谢相关基因(如CPT1B)的克隆与表达分析。
2. 环境压力测试:需建立不同海拔(0-2000m)温湿度梯度实验场,验证当前防控模型在山区(日均温23℃)与平原(日均温28℃)的适用性差异。
3. 社区参与机制:结合当地"Kepala Desa"(村长)体系,开发基于传统农业知识的预警系统(如通过观察玉米叶片卷曲频率预测虫害爆发)。

本研究通过12个月连续观测(2021.5-2022.5),首次建立热带气候条件下斜纹夜蛾完整生命表模型,为制定"预防-监测-治理"三位一体防控方案提供理论基础。特别值得注意的是,成虫后翅展宽差异(雄虫8mm vs 雌虫6mm)可作为田间快速识别性别标记,指导性诱剂精准投放。

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