白華毅,蘇子峰,萬德生,李琦華,段治尚,舒 積,楊秀云,程志斌*
(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué),昆明 650201;2.大理大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物科學(xué)學(xué)院,云南 大理 671003;3.云南騰藥制藥股份有限公司,云南 騰沖 679199)
全世界已發(fā)現(xiàn)的蜚蠊(Blattodea)品種>5 000個,美洲大蠊是其中優(yōu)勢種群之一,廣泛分布于我國各緯度地區(qū),自古以來被視為家居的主要衛(wèi)生害蟲之一[1-4]。然而,美洲大蠊作為一種鮮為人知的傳統(tǒng)中醫(yī)藥動物類藥材,其藥用價值詳載于《本草綱目》“癖血、癥堅、寒熱、下氣、利血脈等功效,常用來治療小兒瘡積、療瘡、喉蛾、無名腫毒、膨脹、梅毒以及毒蛇、娛蛤咬傷等癥”[5]。20世紀(jì)80年代,我國研究人員提取美洲大蠊活性成分,研發(fā)了“心脈龍注射液”“康復(fù)新”“肝龍”等主治人類心血管疾病的中藥,開啟了美洲大蠊現(xiàn)代醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用與推廣,帶動了我國美洲大蠊人工養(yǎng)殖業(yè)的興起與快速發(fā)展[6-7]。
美洲大蠊繁殖能力強、世代周期短、生長條件要求不高,因此普通人工養(yǎng)殖美洲大蠊并不困難[8]。然而,隨著我國云南省、四川省、山東省等一批規(guī)?;乐薮篌怪扑幤髽I(yè)與人工養(yǎng)殖基地的崛起,對保障美洲大蠊藥用原料質(zhì)量以及降低人工養(yǎng)殖成本有了更高的需求[7]。然而,目前這方面的國內(nèi)外相關(guān)科學(xué)研究與試驗報道極少,尤其是在美洲大蠊高效繁殖的產(chǎn)卵與孵化領(lǐng)域。
我國野生美洲大蠊雌蟲的主要繁殖季節(jié)是每年高溫、濕潤的6~9月[3]。雌蟲生殖系統(tǒng)有1對卵巢,每邊各有8個無滋式卵巢管,用于形成成熟卵子。成熟卵子沿側(cè)輸卵管下行,至受精囊與精子結(jié)合而形成受精卵;受精卵逐個進入生殖腔的卵鞘,卵鞘一般經(jīng)過9~13 d排出體外即形成“卵莢”[8]。野生美洲大蠊雌蟲一生可產(chǎn)卵莢10~84個,每個卵莢有受精卵12~30個[8-9]。由此可見,野生美洲大蠊產(chǎn)卵性能差異很大,這就為人工養(yǎng)殖美洲大蠊的生產(chǎn)效率提升創(chuàng)造了巨大空間;具體而言,提高每只雌蟲的卵莢及受精卵的數(shù)量,縮短卵莢排出時間,是提高美洲大蠊人工養(yǎng)殖生產(chǎn)效率的技術(shù)關(guān)鍵點之一。
美洲大蠊是變溫動物,體溫主要取決于生存的環(huán)境溫度、濕度,且直接影響美洲大蠊的生命活動,包括繁殖產(chǎn)卵性能[10]??傮w而言,美洲大蠊適宜生存的溫度是24~32℃、濕度是70%~80%[11]。理論上,幼蟲、成蟲、繁殖期雌蟲適宜生存的溫濕度有一定的區(qū)別,然而令人遺憾的是有關(guān)美洲大蠊繁殖產(chǎn)卵的最佳溫度、濕度的專門試驗研究與文獻(xiàn),目前尚處于空白。張李香等在研究飼料營養(yǎng)成分對美洲大蠊雌成蟲繁殖性能影響的試驗中,控制的飼養(yǎng)箱溫度是27±1℃、濕度是70%±5%[10]。研究表明,人工養(yǎng)殖美洲大蠊雌成蟲的適宜產(chǎn)卵溫度為30±2℃、濕度是80%±5%[8]。
美洲大蠊復(fù)眼發(fā)達(dá),對短波長的光反應(yīng)敏感、對長波長的光反應(yīng)遲鈍,這是美洲大蠊自然進化過程中形成對光照的選擇性適應(yīng)[11]。由此可見,野生美洲大蠊生命過程中對光照要求不高,因此有關(guān)美洲大蠊雌蟲繁殖需要的最佳光照的試驗研究尚處于空白。陳偉等在無照明的人工養(yǎng)殖室內(nèi)研究晝夜節(jié)律對人工養(yǎng)殖美洲大蠊雌蟲產(chǎn)卵量的影響,發(fā)現(xiàn)試驗美洲大蠊雖然白天產(chǎn)卵量高于夜晚,但數(shù)據(jù)統(tǒng)計差異不顯著[3]。鑒于生產(chǎn)成本考慮,人工養(yǎng)殖的美洲大蠊雌蟲繁殖產(chǎn)卵期,無需特別補充光照,不影響產(chǎn)卵數(shù)量[8]。
從營養(yǎng)學(xué)角度而言,美洲大蠊的食物或飼料同樣包括水、蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、礦物質(zhì)、維生素6類基本營養(yǎng)元素。張李香等研究飼料營養(yǎng)水平對美洲大蠊雌性成蟲繁殖性能影響,該研究采用正交實驗方案,設(shè)計了9個營養(yǎng)水平的試驗飼料,以產(chǎn)卵莢重量、孵化率等產(chǎn)卵性能指標(biāo),飼料及飼料營養(yǎng)對美洲大蠊人工繁殖產(chǎn)卵性能的影響,結(jié)果表明,高蛋白質(zhì)(19.2%)與脂肪(15.6%)的試驗飼料,具有顯著提高美洲大蠊雌蟲產(chǎn)卵量的效果[12]。該試驗結(jié)果有助于指導(dǎo)美洲大蠊人工養(yǎng)殖的實際配合飼料生產(chǎn)與應(yīng)用。
陳偉等試驗表明,美洲大蠊雌蟲將43.33%的卵產(chǎn)在飼養(yǎng)箱層板的角落上,深夾縫向側(cè)面為26.80%,夾縫向上為19.59%,淺夾縫向側(cè)面為9.28%,極少將卵產(chǎn)在飼養(yǎng)箱的平面上[3]。說明美洲大蠊喜歡將卵產(chǎn)在陰暗、隱蔽、有棱角的地方,尤其是凹凸不平的拐角、突出或凹陷處,因此科學(xué)合理的人工養(yǎng)殖設(shè)施設(shè)備有利于提高美洲大蠊人工繁殖產(chǎn)卵性能。
受精卵在卵莢內(nèi)完成胚胎發(fā)育,破卵莢而出為若蟲的過程稱之為“孵化”。野生條件下,美洲大蠊受精卵的孵化受到環(huán)境溫度、濕度、光照、通風(fēng)、營養(yǎng)以及諸多病蟲害、天敵等的綜合影響,卵莢中受精卵的孵化率為27%~60%[13]。由此可見,野生美洲大蠊受精卵的孵化性能差異很大,這也為提高人工養(yǎng)殖美洲大蠊的生產(chǎn)效率留下了巨大的潛力。
美洲大蠊受精卵孵化時間24~56 d,孵化時間主要是受到環(huán)境溫度的影響而跨度較大[8]。溫度越高、孵化時間越短,這意味著與野生美洲大蠊相比,美洲大蠊規(guī)范化人工養(yǎng)殖的生產(chǎn)效率有巨大提升空間。因此,研究恒溫條件下美洲大蠊受精卵的發(fā)育起點溫度與有效積溫,掌握環(huán)境溫度和孵化時間之間的關(guān)系,精確調(diào)整人工孵化室的溫度,能夠有效提高美洲大蠊孵化率和生產(chǎn)效率。據(jù)此,郭昆等試驗研究表明,在試驗溫度范圍內(nèi)(20~30℃),20℃低溫條件下美洲大蠊受精卵需94.5 d孵化,而高溫30℃時僅需35.3 d即可孵化,顯然美洲大蠊卵的發(fā)育歷期隨著溫度升高而變短,受精卵的發(fā)育起點溫度為15.8±0.71℃、有效積溫為415.8±38.05 ℃·d-1[14]。
美洲大蠊受精卵的水分含量為60%~64%,加之受精卵孵化過程中的呼吸作用產(chǎn)生了一定量的水,因此美洲大蠊受精卵孵化對環(huán)境濕度有一定要求[8]。規(guī)范化人工養(yǎng)殖的美洲大蠊受精卵孵化適宜濕度為70~80℃[8]。曾彥研究小環(huán)境對美洲大鐮卵鞘孵化率的影響,試驗環(huán)境的平均濕度約79.8%[13]。張李香等研究飼料營養(yǎng)對美洲大鐮卵鞘孵化率的影響,采用的試驗環(huán)境平均濕度約70%[12]。郭昆等試驗孵化箱的濕度為75%[14]。
飼料及飼料營養(yǎng)的提供不僅通過影響美洲大蠊受精卵的質(zhì)量,而顯著影響孵化率;且在成蟲食源及營養(yǎng)供應(yīng)無法保障的情況下,極易造成成蟲“食卵”的養(yǎng)殖現(xiàn)象,嚴(yán)重降低受精卵的孵化率[3]。因此,張李香等研究了飼料營養(yǎng)水平對美洲大蠊的孵化率影響,結(jié)果表明,飼料不同粗蛋白質(zhì)、粗脂肪的供應(yīng),造成美洲大蠊孵化率40%~82%的巨大變異;其中含高蛋白質(zhì)(19.2%)與粗脂肪(15.6%)的試驗飼料,使孵化率顯著提升至81.9%,突破了一直以來人工養(yǎng)殖美洲大蠊孵化率低的技術(shù)難題[12]。這一結(jié)果提示,借鑒畜禽飼料及飼料營養(yǎng)的研究思路,系統(tǒng)地、深入地研究美洲大蠊雌蟲人工配合飼料的營養(yǎng)需要量(包括能量、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、氨基酸、礦物質(zhì)、維生素等),能夠進一步提升美洲大蠊的孵化率,顯著增加人工養(yǎng)殖美洲大蠊的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益[15-16]。
諸多“病蟲害”是野生美洲大蠊受精卵孵化率低的又一重要原因[8]。因此,由于人工養(yǎng)殖美洲大蠊的生產(chǎn)密度高,尤其要注意病蟲害、天敵的日常防治,以提高孵化率。美洲大蠊主要病蟲害、天敵的類型有4種[8]。卵寄蜂病:寄生蜂寄生在美洲大蠊卵莢內(nèi),致使受精卵不能發(fā)育、孵化[8]。國外已經(jīng)報道的有害卵寄蜂有9種,其中最為常見的是哈氏嚙小蜂,也是我國美洲大蠊人工養(yǎng)殖生產(chǎn)實際中的主要危害[17]。蠅蛆?。合夘愑紫x(蠅蛆)寄生在美洲大蠊卵莢內(nèi),食空受精卵,致使受精卵不能孵化[8]。有研究報道了一種蠅類Calodexia ventris的危害,我國暫時沒有科學(xué)的試驗報道[8]。但鑒于蠅類種類多、繁殖力強、無所不在,因此實際養(yǎng)殖過程中要注意美洲大蠊養(yǎng)殖場內(nèi)的日常滅蠅工作[18]。螨蟲?。候x叮咬或寄生在美洲大蠊卵莢內(nèi),致使受精卵不能正常發(fā)育、孵化。國外已經(jīng)報道的有害螨蟲有4種,其中已見報道危害我國美洲大蠊養(yǎng)殖生產(chǎn)實際的是腐食酪螨、伯氏嗜木螨2種[19-20]。其他天敵危害:在野生或?qū)嶋H人工養(yǎng)殖環(huán)境下,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)“食卵”的天敵種類包括:老鼠、螞蟻、蜘蛛、蜈蚣、蚰蜒等多種[8]。天敵危害的預(yù)防工作可以借鑒畜禽養(yǎng)殖場防蟲蟻的技術(shù)與經(jīng)驗[21]。
綜上所述,提高產(chǎn)卵數(shù)量與孵化效率是提升美洲大蠊人工養(yǎng)殖效率的關(guān)鍵點,所涉及的因素包括環(huán)境溫度、濕度、光照、營養(yǎng)與飼料、病蟲害與天敵防控管理等。借鑒現(xiàn)代畜牧養(yǎng)殖業(yè)的研發(fā)思路,從美洲大蠊人工養(yǎng)殖的“種、料、管、防”等方面,細(xì)分以上諸多影響因素并深入開展試驗研究,形成特色鮮明的美洲大蠊人工養(yǎng)殖技術(shù)與規(guī)范,對提升美洲大蠊人工養(yǎng)殖的生產(chǎn)效率、經(jīng)濟效益與產(chǎn)品質(zhì)量,有積極的科學(xué)價值和良好的應(yīng)用前景。