CN111149768A - 一种用于昆虫和螨类爬行能力测定装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于昆虫和螨类爬行能力测定装置及方法，它包括背景板，背景板上并排设置有若干测试管，测试管顶部设置有管端封闭塞，测试管的底部管口下方设置有与测试管相连通的试虫初置皿，间隙内活动插入有可封堵住测试管底部管口的卡板，背景板边缘设置有标尺，横向伸缩支撑杆上设置有悬吊于背景板上方的灯带和摄像头，竖直伸缩支撑杆底部设置有固定电源插头、移动电源设备接口以及电脑或移动存储设备接口。本发明的有益效果是：实现了昆虫或螨类爬行能力测定的首创，具有国际先水平。使用效果显著，提高了试验效率、精准度，具有良好的市场前景和推广应用价值。

Description

一种用于昆虫和螨类爬行能力测定装置及方法

技术领域

本发明涉及一种用于昆虫和螨类爬行能力测定装置及方法，属于病虫害生物测定技术领域。

背景技术

昆虫和螨类主要纲包括昆虫纲、蛛形纲等，爬行运动是昆虫和螨类的主要运动方式之一。昆虫和螨类整个生命周期中某一或某个虫态利用附肢进行运动，如梨小食心虫、桃小食心虫、桃蛀螟、玉米螟、苹小食心虫、白小食心虫、梨大食心虫、苹果小卷叶蛾、栗灰螟、高粱条螟、粘虫、烟青虫、红铃虫、金刚钻、棉小造桥虫、棉达卷叶螟、小地老虎、大地老虎、黄地老虎、八字老虎、警纹老虎、华(斑)喙丽金龟、铜绿丽金龟、大黑鰓金龟、黑绒鳃金龟、暗黑鰓金龟、黄褐丽金龟、蒙古丽金龟、华北大黑鳃金龟、小黄鳃金龟、回纹丽金龟、亮绿彩丽金龟、东方蝼蛄、华北蝼蛄、沟金针虫、细胸金针虫、褐纹金针虫、东亚飞蝗、甘薯叶甲、甘薯象甲、赤拟谷盗、甘薯天蛾、马铃薯块茎蛾、马铃薯瓢虫、苹果黄蚜、苹果棉蚜、梨二叉蚜、桃蚜、桃粉蚜、桃瘤蚜、麦长管蚜、麦二叉蚜、禾谷缢管蚜、玉米蚜、高粱蚜、大豆蚜、落叶松球蚜、棉长管蚜、苜蓿蚜、菜豆蚜、斑衣蜡蝉、黑蚱蝉、蟪蛄、小绿叶蝉、棉叶蝉、棉盲蝽、茶翅蝽、麻皮蝽、梨网蝽、斑须蝽、吹绵蚧、樟蚌圆盾蚧、糠片蚧、朝鲜球坚蚧、桑白蚧、康氏粉蚧、蓟马等昆虫在幼虫(若虫、稚虫)或成虫虫态；橘小实蝇、蜜柑大实蝇、柑橘大实蝇、瓜实蝇、麦水蝇、小麦潜叶蝇、小麦黑潜蝇、果蝇、种蝇、葱蝇、双鬃尖尾蝇、桑瘿蚊、石榴巾夜蛾、石榴茎窗蛾、苹果透翅蛾、葡萄天牛、星天牛、桑天牛、红颈天牛、苹果小吉丁虫等昆虫成虫；山楂叶螨、苹果全爪螨、二斑叶螨、朱砂叶螨、果苔螨、柑橘全爪螨、柑橘始叶螨、柑橘瘤瘿螨、柑橘皱叶刺瘿螨、棉叶螨、麦叶爪螨、麦岩螨、胡瓜钝绥螨、蜘蛛等植食性或捕食性螨类幼螨、若螨或成螨等。

运动能力可以反映动物个体活力的大小。动物运动特点是靠身体下面的足，交替运动向前爬行。不同或同种动物不同龄期、环境等表现个体差异。爬行能力会随着昆虫和螨类的种类、虫态、龄期、食物、药剂、光照、温度等因素表现出差异性。如何寻找统一的量度比较不同动物或相同动物因虫态、龄期、食物、药剂、光照、温度等因素造成这种差异是当今生物学界面临的重大课题。

不同因素作用于动物后，影响昆虫和螨类的运动、神经、呼吸、消化等系统，使动物出现运动反应迟缓或迅速、神经麻痹或兴奋、呼吸加速或减缓、消化能力降低或提高等现象。而目前国内外关于动物遭受外界不同因素(如农药、化学物质、温度、湿度、光照等)作用后的变化多采用文字性描述，尚无相关技术、方法、仪器设备等量化表达。这也造成了相关研究标准参考多样，无法统一化、标准化比较不同试验间因动物种类和虫态、药剂种类和浓度、试验方法等对动物造成的差异。目前，爬行能力测定装置及方法问题已成为制约昆虫和螨类测定时效性和准确性的瓶颈。

因此，有必要开发一种针对昆虫和螨类爬行能力的高效、精准测定装置及方法。

发明内容

为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种用于昆虫和螨类爬行能力测定装置及方法，使用效果显著，提高了试验效率、精准度，具有良好的市场前景和推广应用价值。

本发明是通过以下措施实现的：

一种用于昆虫和螨类爬行能力测定装置，包括背景板，所述背景板上并排设置有若干测试管，测试管顶部设置有管端封闭塞，所述测试管的底部管口下方设置有与测试管相连通的试虫初置皿，所述试虫初置皿与测试管的底部管口之间设置有间隙，所述间隙内活动插入有可封堵住测试管底部管口的卡板，背景板边缘设置有平行于测试管的标尺，背景板外侧设置有竖直伸缩支撑杆，所述竖直伸缩支撑杆顶部设置有横向伸缩支撑杆，所述横向伸缩支撑杆上设置有悬吊于背景板上方的灯带和摄像头，竖直伸缩支撑杆底部设置有固定电源插头、移动电源设备接口以及电脑或移动存储设备接口。

上述测试管的端部设置有插接口，每根测试管由若干节测试管组成，上下两节测试管通过插接口可拆卸连接。

上述背景板上并排设置有若干用于卡住测试管的卡槽。

上述灯带通过卡口连接在横向支撑杆上，灯带为长条形，且灯带的延伸方向与测试管的延伸方向相垂直。

上述若干卡板间隔并排连接有边框，所述边框两边的边缘向外延伸有平行于卡板的限位板，所述限位板长度大于卡板的长度。

一种用于昆虫和螨类爬行能力测定装置的测定方法，包括以下步骤：

步骤1，预备试验：选择种类、大小、活力、龄期、虫态一致的试虫，根据试验设计进行无药剂处理的空白对照试验，初步掌握试虫或螨的爬行能力大小，以便于选择确定合适的测试管规格、节数，根据实际试验需要的测试昆虫或螨的数量和大小、重复数量、时间、昆虫或螨的爬行能力试验需要组装试验设备，选择测试管大小、长度、节数、数量、排列方式，并调节竖直伸缩支撑杆的高度和横向伸缩支撑杆的长度，使光源覆盖测试管测试区域，做到无拍摄和光线盲区，以排除外界因素对测试的干扰，根据实际试验需要选择合适灯带颜色并组装；

步骤2，试验处理：根据昆虫或螨的种类、虫态、龄期、食物、药剂、光照、温度因素选择处理方法，以使被试昆虫通过体表、气孔、口器、附肢均匀着药，进而对运动、神经、呼吸、消化系统产生影响，各药剂浓度及重复依次制作并编号备用，根据预备试验情况，组装并调整试验装置，打开光源及拍摄设备，将不同处理被试昆虫放入试虫初置皿中，记录一定时间内昆虫或螨的爬行距离、比率的指标，进行爬行能力测定；

步骤3，数据处理及分析：按照试验设计的处理时间、评判标准及试验有效性规则,进行结果观察及数据处理。

本发明的有益效果是：1、采用本发明的装置解决了昆虫或螨类试验中关于爬行能力无法衡量的问题，将关于弹越能力差异由传统的文字性描述向数据化转变，进而实现了不同昆虫或螨类、龄期、时间、药剂、剂量、处理方法等爬行能力的可比性，实现了昆虫或螨类爬行能力测定的首创，具有国际先水平。2、本发明通过增加摄像头并与电脑或存储设备相连，增强了试验过程的可追溯性及精准性。3、本发明既可以进行单头测定，进行不用处理、区组的群体测定。4、本发明可以根据试验昆虫或螨类个体的大小以及爬行能力大小等，选择不同试验设计及要求等自由组装开展试验，便于拆装和清洗等，提高了试验的自由度和准确性。5、本发明设计构思巧妙，结构及操作简单实用，作用明显，使用效果显著，提高了试验效率、精准度，具有良好的市场前景和推广应用价值。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明测试管部分的结构示意图。

图3为本发明卡板的结构示意图。

其中：1背景板，2试虫初置皿，3卡板，4测试管，5插接口，6卡槽，7管端封闭塞，8标尺，9竖直伸缩支撑杆，10摄像头，11灯带，12固定电源插头，13移动电源设备接口,14电脑或移动存储设备接口。

图4为不同浓度多杀菌素对橘小实蝇老熟幼虫运动能力的影响图；

图5为山楂叶螨爬行固定距离所用时间比较图；

图6为不同温度对梨小食心虫老熟幼虫运动能力的影响图；

图7为不同颜色光照对西花蓟马爬行能力测定结果图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的描述：

实施例1

如图1、2、3所示，一种用于昆虫和螨类爬行能力测定装置，包括背景板1，背景板1上并排设置有若干测试管4，测试管4顶部设置有管端封闭塞7，测试管4的底部管口下方设置有与测试管4相连通的试虫初置皿2，试虫初置皿2与测试管4的底部管口之间设置有间隙，间隙内活动插入有可封堵住测试管4底部管口的卡板3，背景板1边缘设置有平行于测试管4的标尺8，背景板1外侧设置有竖直伸缩支撑杆9，竖直伸缩支撑杆9顶部设置有横向伸缩支撑杆，横向伸缩支撑杆上设置有悬吊于背景板1上方的灯带11和摄像头10，竖直伸缩支撑杆9底部设置有固定电源插头12、移动电源设备接口13以及电脑或移动存储设备接口14。测试管4的端部设置有插接口5，每根测试管4由若干节测试管4组成，上下两节测试管通过插接口5可拆卸连接。背景板1上并排设置有若干用于卡住测试管4的卡槽6。灯带11通过卡口连接在横向支撑杆上，灯带11为长条形，且灯带11的延伸方向与测试管4的延伸方向相垂直。若干卡板3间隔并排连接有边框，边框两边的边缘向外延伸有平行于卡板3的限位板，限位板长度大于卡板3的长度。

灯带11可以为LED硬质灯带11、LED软质灯带11、灯棍等长条形照明设备，其目的在于试验期间提供照明，灯带11形成的直线与测试管4垂直，以避免因测试管4位置差异对测试造成影响。灯带11长度一般大于测试区长度，以减低试验误差，提供足够照明。灯带11设有卡口，可以根据试验需要选择合适长度、颜色等灯带11，扣合在横杆上，提供适宜于试验的光源。

灯带11可以根据试验需要调节产生不同波段可见光，或者可以更换显示不同颜色的灯带11，如白、红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等。也可以提供红外光、紫外光等开展颜色或光线强弱等因素对爬行能力影响的相关试验。

摄像头10正对背景板1中心，以便于拍摄昆虫和螨的活动状态。该摄像头10可以与电脑或移动存储设备相连，可时时记录试验情况，分析爬行距离、时间等与药剂种类、浓度等的关系。竖直伸缩支撑杆9、横向伸缩支撑杆材质可以为金属、硬质塑料等，目的在于支撑和调整光源及摄像头10位置，使背景板1中心与摄像头10中心上下相对；调整焦距和幅面大小，使拍摄清晰并合适幅面选择，便于试验操作。

固定电源插头12可通过两扁插头或三扁插头与常用交流电相连，便于提供稳定电源供应，开展室内试验。移动电源设备接口13如干电池、充电电池、充电宝等提供电源供应，开展室外田间试验操作。电脑或移动存储设备接口14用于需要图片、视频等拍摄或录制的试验，实现了试验过程的可追溯性，便于试验过程的长期存储及进一步分析。背景板1为长方形，其长、宽可根据实际试验需要设计不同规格。背景板1根据测试昆虫或螨类体色有所不同，如大部分昆虫(如橘小实蝇、梨小食心虫、桃小食心虫、蓟马等)及螨类(山楂叶螨、苹果全爪螨等)可选择蓝色；某些体色比较浅的昆虫或叶螨(如二斑叶螨、胡瓜钝绥螨等)可选择绿色叶螨。背景板1上设有卡槽6，卡槽6为“U”型或“C”型，材料可以为铝合金、塑料、橡胶等，硬质和软质均可，目的在于固定测试管4并方便安装和拆卸。试虫初置皿2与卡板3和试虫初置皿2盖形成一密闭区域，为试虫测试前的暂存区，其目的在于将选择好的试虫放入测试区域，为试验的开展做好准备。

试虫初置皿2上设置盖，目的在于防止试虫逃逸，影响试验的开展。卡板3一是与试虫初置皿2和试虫初置皿2盖形成暂时性密闭区域，二是为试虫设置共同起点，以便于比较其运动能力差异。卡板3材质可以为玻璃、PVC板等，厚度以避免测试试虫爬出逃逸为宜。测试管4为圆形、椭圆形或方形，其一端端口可以与试虫初置皿2配套连接，另一端可以以测试管4端部接口与管端封闭塞7或其他测试管4相连。测试管4材质应为玻璃、塑料、合成材料等透明度较高的材料，便于拍摄观察，记录试虫或螨的瞬时位置，计算爬行速度等。测试管4内径一般略大于测试虫体即可，以防止测试时虫体的折返或无规则运动对试验造成干扰。可根据试验重复数量或试虫的种类等不同配备足量的测试管4，测试时仅更换安装测试管4即可，无需清洗、清洁测试管4，以保障测试的速效性测试管4为多节管状结构，便于根据昆虫或螨爬行能力、测试时间等选择节数组装。为方便测试管4的清洗等，测试管4优选圆形和椭圆形。标尺8为带刻度直尺，其量程、最小刻度、颜色等根据实际情况设计，优选白底较粗黑线，以便拍摄和读数。

采用昆虫和螨类爬行能力测定装置及方法进行不同浓度多杀菌素对橘小实蝇老熟幼虫运动能力测定，步骤及结果如下：

1)预备试验：选择大小一致、健壮活跃的橘小实蝇老熟幼虫作为试虫，初步掌握橘小实蝇老熟幼虫运动能力大小。经测定橘小实蝇老熟幼虫室内常规试验条件下爬行能力为0.5～1.5cm/s。选择形状为方形(长×宽＝1cm×1cm)，长度为20cm的单节测试管4，每15个测试管4为1次重复，重复3次，其均值作为该浓度下爬行能力值。调整支架、高度调节旋钮和灯带11位置等，使光源能够照射整个外框。

2)试验处理：将多杀菌素原药用丙酮溶解后用清水稀释成3、6、9、12、15mg/L 5个浓度梯度，并以清水处理为空白对照。采用浸虫法处理橘小实蝇老熟幼虫，将试虫放入药液中浸没10s，用18cm不锈钢过滤勺捞出试虫，晾干。放入直径为15cm且垫有滤纸的培养皿中。24h后，分别将尚可移动的不同处理的橘小实蝇老熟幼虫逐一按照重复设计放入试虫初置皿2，使试虫头部朝向终点，以避免其调头影响试验结果。打开摄像头10开关，拔起卡板3，让幼虫爬行，记录试虫瞬时位置及移动距离，计算不同处理移动速率。未死亡但无法移动和死亡的试虫，移动速率均记为0。

3)数据处理及分析：利用DPS、SPSS等数据处理系统进行差异显著性分析。试验结果表明(见图4)，橘小实蝇老熟幼虫随着药剂浓度的提高，爬行能力显著降低。

实施例2

采用昆虫和螨类爬行能力测定装置及方法进行山楂叶螨爬行能力测定，步骤及结果如下：

1)预备试验：选择大小、活力基本一致的山楂叶螨雌成螨作为试虫，初步测定山楂叶螨雌成螨室内常规试验条件下爬行能力为0.5～1.0cm/s。选择形状为椭圆形(长半轴×短半轴＝0.5cm×0.3cm)，长度为5cm的单节测试管4，每20个测试管4为1次重复，其均值作为山楂叶螨爬行能力值。其他同实施例1。

2)试验处理：选择大小、活力基本一致的山楂叶螨雌成螨作为试虫，进行山楂叶螨雌成螨爬行能力大小试验。分别将山楂叶螨雌成螨单头放入试虫初置皿2中，每皿1头，每处理20头，重复3次。打开摄像头10开关，拔起卡板3，让螨爬行，分别记录成功到达终点的试螨所用时间，计算山楂叶螨雌成螨爬行到长度为5cm的单节测试管4终点的平均爬行时间。

3)数据处理及分析：利用DPS、SPSS等数据处理系统进行差异显著性分析。试验结果表明(见图5)，山楂叶螨雌成螨爬行5cm所用时间为5～15s，其中以10s最多，占33.69％。

实施例3

采用昆虫和螨类爬行能力测定装置及方法进行不同温度对梨小食心虫老熟幼虫运动能力测定，步骤及结果如下：

1)预备试验：饲养环境为T＝24±1℃，L:D＝16:8h，RH＝(60±10)％，利用新红星苹果繁育梨小食心虫，获得梨小食心虫老熟幼虫。选择大小、活力基本一致的老熟幼虫作为试虫，初步测定梨小食心虫室内饲养条件下爬行能力为0.4～0.6cm/s。选择形状为方形(长×宽＝1cm×1cm)，长度为20cm的单节测试管4，每15个测试管4为1次重复，重复3次，其均值作为该温度下爬行能力值。其他同实施例1。

2)试验处理：利用空调调节梨小食心虫养虫室室内温度，温度梯度分别为15、20、25、30℃。按照温度梯度设计由低到高逐一测定。温度调节后30分钟无变化即为温度恒定，将各重复试虫移入测试室内120min后，分别将不同处理的梨小食心虫老熟幼虫逐一按照重复设计放入试虫初置皿2，使试虫头部朝向终点，以避免其调头影响试验结果。打开摄像头10开关，拔起卡板3，让幼虫爬行，记录试虫瞬时位置及移动距离，计算不同处理移动速率。

3)数据处理及分析：利用DPS、SPSS等数据处理系统进行差异显著性分析。试验结果表明(见图6)，在15～30℃范围内，梨小食心虫老熟幼虫爬行能力随着温度的提高而提高，在30℃时爬行能力最强，说明该温度下活力最强。

实施例4

采用昆虫和螨类爬行能力测定装置及方法进行不同颜色光照对西花蓟马爬行能力测定步骤及结果如下：

1)预备试验：选择大小一致、健壮活跃的西花蓟马作为试虫，初步测定西花蓟马室内常规试验条件下爬行能力为1.5～2.0cm/s。选择形状为椭圆形(长半轴×短半轴＝0.5cm×0.3cm)，长度为20cm的单节测试管4，每20个测试管4为1次重复，其均值作为西花蓟马爬行能力值。其他同实施例1。

2)试验处理：选择大小一致、健壮活跃的西花蓟马作为试虫，利用蓝、黄、绿、白4种不同颜色LED灯进行测定，将各重复试虫移入测试室内60min后，分别将不同处理的西花蓟马逐一按照重复设计放入试虫初置皿2，其他同实施例1。

3)数据处理及分析：利用DPS、SPSS等数据处理系统进行差异显著性分析。试验结果表明(见图7)，蓝色光处理下爬行能力最强，黄光次之，白色和绿色最差。

以上所述仅是本专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本专利的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于昆虫和螨类爬行能力测定装置，其特征在于：包括背景板，所述背景板上并排设置有若干测试管，测试管顶部设置有管端封闭塞，所述测试管的底部管口下方设置有与测试管相连通的试虫初置皿，所述试虫初置皿与测试管的底部管口之间设置有间隙，所述间隙内活动插入有可封堵住测试管底部管口的卡板，背景板边缘设置有平行于测试管的标尺，背景板外侧设置有竖直伸缩支撑杆，所述竖直伸缩支撑杆顶部设置有横向伸缩支撑杆，所述横向伸缩支撑杆上设置有悬吊于背景板上方的灯带和摄像头，竖直伸缩支撑杆底部设置有固定电源插头、移动电源设备接口以及电脑或移动存储设备接口。

2.根据权利要求1所述用于昆虫和螨类爬行能力测定装置，其特征在于：所述测试管的端部设置有插接口，每根测试管由若干节测试管组成，上下两节测试管通过插接口可拆卸连接。

3.根据权利要求1所述用于昆虫和螨类爬行能力测定装置，其特征在于：所述背景板上并排设置有若干用于卡住测试管的卡槽。

4.根据权利要求1所述用于昆虫和螨类爬行能力测定装置，其特征在于：所述灯带通过卡口连接在横向支撑杆上，灯带为长条形，且灯带的延伸方向与测试管的延伸方向相垂直。

5.根据权利要求1所述用于昆虫和螨类爬行能力测定装置，其特征在于：若干卡板间隔并排连接有边框，所述边框两边的边缘向外延伸有平行于卡板的限位板，所述限位板长度大于卡板的长度。

6.一种用于昆虫和螨类爬行能力测定装置的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，预备试验：选择种类、大小、活力、龄期、虫态一致的试虫，根据试验设计进行无药剂处理的空白对照试验，初步掌握试虫或螨的爬行能力大小，以便于选择确定合适的测试管规格、节数，根据实际试验需要的测试昆虫或螨的数量和大小、重复数量、时间、昆虫或螨的爬行能力试验需要组装试验设备，选择测试管大小、长度、节数、数量、排列方式，并调节竖直伸缩支撑杆的高度和横向伸缩支撑杆的长度，使光源覆盖测试管测试区域，做到无拍摄和光线盲区，以排除外界因素对测试的干扰，根据实际试验需要选择合适灯带颜色并组装；

步骤2，试验处理：根据昆虫或螨的种类、虫态、龄期、食物、药剂、光照、温度因素选择处理方法，以使被试昆虫通过体表、气孔、口器、附肢均匀着药，进而对运动、神经、呼吸、消化系统产生影响，各药剂浓度及重复依次制作并编号备用，根据预备试验情况，组装并调整试验装置，打开光源及拍摄设备，将不同处理被试昆虫放入试虫初置皿中，记录一定时间内昆虫或螨的爬行距离、比率的指标，进行爬行能力测定；

步骤3，数据处理及分析：按照试验设计的处理时间、评判标准及试验有效性规则,进行结果观察及数据处理。

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