趙正萍，顏學(xué)武，王 新，郭同斌，周曉宇，袁冬菊

(1.湖南省林業(yè)科學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004；2.徐州市林業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，江蘇 徐州 221009；3.湖南林科達(dá)農(nóng)林技術(shù)服務(wù)有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410004)

美國白蛾Hyphantriacunea(Drury)隸屬鱗翅目Lepidoptera夜蛾總科Noctuoidea燈蛾科Arctiidae白蛾屬Hyphantria，又名秋幕毛蟲、美國燈蛾[1]。主要以幼蟲為害多種林木、花卉、果樹、農(nóng)作物等多種植物，是一種世界性的植物檢疫害蟲，也是目前我國唯一一種被農(nóng)業(yè)、林業(yè)部門同時(shí)列為檢疫對(duì)象的外來有害生物[2-3]。該蟲自1979年從朝鮮半島傳到我國遼寧丹東以來，迅速由東向西、由北向南朝我國內(nèi)陸地區(qū)擴(kuò)散，在我國適生范圍為39°—132°E、26°—50°N[4-6]。根據(jù)國家林業(yè)和草原局2019年第7號(hào)公告，目前我國美國白蛾疫區(qū)包括北京、天津、河北、內(nèi)蒙古、遼寧、吉林、上海、江蘇、安徽、山東、河南、湖北、陜西等13個(gè)省市592個(gè)縣市區(qū)[7]。美國白蛾具有傳播速度快、繁殖能力強(qiáng)、取食量大、危害寄主植物多等特點(diǎn)[8]，同時(shí)缺乏原產(chǎn)地天敵的有效制約，因此常常在新傳入地暴發(fā)成災(zāi)，對(duì)農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)安全、生態(tài)環(huán)境安全構(gòu)成巨大威脅，給疫區(qū)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失[9]。及時(shí)有效控制美國白蛾的進(jìn)一步蔓延和危害是目前亟待解決的重要難題。從目前美國白蛾的主要防治措施來看，生物防治無疑是長(zhǎng)治久安的理想策略[10-12]。美國白蛾室內(nèi)規(guī)模繁育體系的建立是開展優(yōu)勢(shì)天敵篩選、微生物制劑生產(chǎn)以及性信息素研究等生物防治技術(shù)研究的基礎(chǔ)，尤其是美國白蛾核型多角體病毒(Hyphantriacuneanuclear polyhedrosis virus，HcNPV)生產(chǎn)應(yīng)用的蟲源保障[13]。目前，隨著美國白蛾人工飼料的研制成功，其室內(nèi)繁育技術(shù)研究也逐漸完善，但仍處于實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)階段，不能滿足HcNPV大量生產(chǎn)應(yīng)用所需。因此，本文在利用人工飼料飼養(yǎng)美國白蛾的基礎(chǔ)上，研究飼養(yǎng)溫度、密度以及容器等飼養(yǎng)條件和方式對(duì)規(guī)模繁育美國白蛾的影響，旨在優(yōu)化美國白蛾規(guī)模化繁育流程，為HcNPV的工廠化生產(chǎn)以及美國白蛾的深入研究和防治奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.2.1 供試?yán)ハx 2019年5月中旬，在江蘇省徐州市銅山區(qū)房村鎮(zhèn)周邊楊樹林里，采集美國白蛾卵塊帶回室內(nèi)備用。

1.2.2 供試飼料 人工飼料由湖南省林業(yè)科學(xué)院森林資源保護(hù)研究所和徐州市林業(yè)技術(shù)推廣中心共同研制；天然飼料選用新鮮楊樹葉片，采集于江蘇省徐州市蘇北林業(yè)有害生物天敵繁育場(chǎng)周邊的楊樹林，用無菌水洗凈，自然晾干備用。

1.2.3 供試飼養(yǎng)容器 塑料養(yǎng)蟲杯(φ 7.5 cm×7cm)、塑料養(yǎng)蟲盒(15 cm×10 cm×8 cm)、塑料周轉(zhuǎn)箱(55 cm×35 cm×8 cm)和木制周轉(zhuǎn)箱(55 cm×35 cm×8 cm)。

1.2 試驗(yàn)方法

美國白蛾幼蟲孵化后，用軟毛筆將幼蟲轉(zhuǎn)移到經(jīng)高溫消毒的飼養(yǎng)容器，在相對(duì)濕度60%，光暗比14 h∶10 h的人工培養(yǎng)箱(RXZ2500B型，寧波江南儀器廠生產(chǎn))里飼養(yǎng)。將人工飼料切成1.5cm×1.5 cm×0.2 cm大小，根據(jù)幼蟲齡期及取食情況添加飼料。定期清理食物殘?jiān)拖x糞，更換新鮮飼料和經(jīng)高溫消毒的養(yǎng)蟲盒。將即將化蛹的老熟幼蟲轉(zhuǎn)移到裝有濕蛭石(含水量15%)的養(yǎng)蟲盒中化蛹。幼蟲化蛹后，待蛹表面硬化，將雌雄蛹分開放置待成蟲羽化。成蟲羽化后，按雌雄比1∶1的比例配對(duì)，放入養(yǎng)蟲盒中，每盒2對(duì)成蟲，放入沾有10%蜂蜜水的棉球供其補(bǔ)充營養(yǎng)，并放入白紙條供其產(chǎn)卵，待其交配產(chǎn)卵后收集卵塊。

1.2.1 飼養(yǎng)溫度對(duì)美國白蛾生長(zhǎng)發(fā)育的影響 美國白蛾幼蟲孵化后，挑選發(fā)育一致的初孵幼蟲，用軟毛筆轉(zhuǎn)移到經(jīng)高溫消毒的塑料養(yǎng)蟲盒(長(zhǎng)×寬×高為15cm×10cm×8cm)中，飼養(yǎng)溫度分別為24、26、28、30 ℃。1～3齡幼蟲出生的飼養(yǎng)密度為1頭·cm-2，即每盒幼蟲數(shù)量為150頭;3齡以上幼蟲的飼養(yǎng)密度為0.2頭·cm-2，即每盒幼蟲數(shù)量為30頭。每組150頭，重復(fù)3次。觀察記錄美國白蛾發(fā)育歷期、卵孵化率、幼蟲存活率、化蛹率和羽化率等生理指標(biāo)，分析不同溫度條件對(duì)美國白蛾生長(zhǎng)發(fā)育的影響。

1.2.2 飼養(yǎng)密度對(duì)美國白蛾幼蟲存活率的影響 分別挑選剛剛蛻皮的美國白蛾1～6齡幼蟲，用軟毛筆將幼蟲轉(zhuǎn)移到經(jīng)高溫消毒的塑料養(yǎng)蟲盒(長(zhǎng)×寬×高為15cm×10cm×8cm)中。其中1～2齡幼蟲飼養(yǎng)密度分別為0.5、1、2頭·cm-2，即每盒幼蟲數(shù)量分別為75、150、300頭；3～4齡幼蟲飼養(yǎng)密度分別為0.2、0.5、1頭·cm-2,即每盒幼蟲數(shù)量分別為30、75、150頭；5～6齡幼蟲飼養(yǎng)密度分別為0.1、0.2、0.5頭·cm-2，即每盒幼蟲數(shù)量分別為15、30、75頭。每組3盒,重復(fù)3次。觀察記錄各組幼蟲存活率，分析不同飼養(yǎng)密度對(duì)美國白蛾幼蟲生長(zhǎng)發(fā)育的影響。

1.2.3 飼養(yǎng)容器對(duì)美國白蛾幼蟲存活率的影響 美國白蛾幼蟲孵化后，用軟毛筆將幼蟲轉(zhuǎn)移到經(jīng)高溫消毒的飼養(yǎng)容器中，飼養(yǎng)容器分別為塑料養(yǎng)蟲杯(φ 7.5cm×7 cm)、塑料養(yǎng)蟲盒(15 cm×10 cm×8 cm)、塑料周轉(zhuǎn)箱(55 cm×35 cm×8 cm)和木制周轉(zhuǎn)箱(55 cm×35 cm×8 cm)。置于溫度26℃，相對(duì)濕度60%，光暗比14 h∶10 h的智能人工氣候室(FYS-18，南京恒裕儀器設(shè)備制造有限公司)里飼養(yǎng)。1～3齡幼蟲飼養(yǎng)密度為1頭·cm-2，即4種飼養(yǎng)容器飼養(yǎng)幼蟲數(shù)量分別為50、150、2000和2000頭；3齡以上幼蟲為0.2頭·cm-2，即4種飼養(yǎng)容器飼養(yǎng)幼蟲數(shù)量分別為10、30、400和400頭。每組3盒，重復(fù)3次。觀察記錄各組幼蟲存活率，分析不同飼養(yǎng)容器對(duì)美國白蛾幼蟲生長(zhǎng)發(fā)育的影響。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Microsoft Excel 2010和SPSS 24.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan多重比較對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果分析

2.1 不同溫度飼養(yǎng)美國白蛾效果比較

由表1可知，溫度對(duì)美國白蛾發(fā)育歷期、存活率、化蛹率等生理指標(biāo)具有較大影響，對(duì)幼蟲孵化率和成蟲羽化率無顯著性差異。其發(fā)育歷期隨著溫度升高而縮短，但當(dāng)溫度過高或過低時(shí)，其幼蟲存活率和化蛹率呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。飼養(yǎng)溫度為24、26和28 ℃時(shí)，美國白蛾存活率分別為85.3%、93.3%和90.7%，顯著高于30 ℃飼養(yǎng)條件下美國白蛾的存活率73.3%；飼養(yǎng)溫度為26 ℃和28 ℃時(shí)，美國白蛾化蛹率分別為88.6%和91.2%，無顯著性差異，但顯著高于24 ℃和30 ℃飼養(yǎng)條件下美國白蛾的化蛹率82.6%和79.3%。因此，美國白蛾室內(nèi)最適飼養(yǎng)溫度為26～28 ℃。

表1 不同溫度條件下飼喂人工飼料的美國白蛾生長(zhǎng)發(fā)育情況Tab.1 Growth and development status of Hyphantria cunea fed with artificial diet at different temperatures飼養(yǎng)溫度/℃發(fā)育歷期/d孵化率/%存活率/%化蛹率/%羽化率/%2471.5±0.3 a98.7±0.6 a85.3±5.9 a82.6±2.3 bc89.9±1.7 a2661.0±0.2 b97.6±1.2 a93.3±1.3 a88.6±0.8 ab90.3±0.2 a2854.0±0.3 c97.1±1.5 a90.7±0.7 a91.2±2.6 a91.9±2.1 a3048.1±0.2 d94.3±2.3 a73.3±4.1 b79.3±2.2 c89.9±3.7 a 注:表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(mean±SE),同組數(shù)據(jù)后相同字母表示差異不顯著,不同字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。

2.2 不同密度飼養(yǎng)美國白蛾效果比較

由表2可知，1、2齡幼蟲在1頭·cm-2和2頭·cm-2飼養(yǎng)密度下存活率無顯著性差異，但均顯著高于0.5頭·cm-2飼養(yǎng)密度下的存活率；3齡幼蟲在0.5頭·cm-2和1頭·cm-2飼養(yǎng)密度下存活率分別為99.6%和99.3%，兩者無顯著性差異，但顯著高于0.2頭·cm-2處理組的幼蟲存活率(93.3%)；4齡幼蟲存活率在三個(gè)不同飼養(yǎng)密度處理組間差異均不顯著，存活率分別為97.8%、96.9%和93.8%；5齡幼蟲在0.1頭·cm-2和0.2頭·cm-2飼養(yǎng)密度下存活率均為95.6%，兩者無顯著性差異，但顯著高于0.5頭·cm-2處理組的幼蟲存活率(85.6%)；6齡幼蟲在0.1頭·cm-2和0.2頭·cm-2飼養(yǎng)密度下存活率分別為95.6%和94.4%，兩者無顯著性差異，但顯著高于0.5頭·cm-2處理組的幼蟲存活率(78.3%)。因此，美國白蛾最適飼養(yǎng)密度：1～3齡幼蟲1頭·cm-2，3齡以上幼蟲0.2·cm-2。

表2 不同飼養(yǎng)密度條件下美國白蛾幼蟲存活率Tab.2 Survival rate of Hyphantria cunea larvae with different rearing densities飼養(yǎng)密度/(頭·cm-2)平均存活率/%1齡幼蟲2齡幼蟲3齡幼蟲4齡幼蟲5齡幼蟲6齡幼蟲0.1————95.6±2.2 a95.6±2.2 a0.2——93.3±1.9 b97.8±1.1 a95.6±2.9 a94.4±1.1 a0.586.7±3.5 b91.6±2.7 b99.6±0.4 a96.9±1.2 a85.6±2.0 b78.3±1.9 b199.8±0.2 a99.6±0.2 a99.3±0.4 a93.8±1.4 a——298.1±0.6 a98.4±0.5 a————

2.3 不同飼養(yǎng)容器飼養(yǎng)美國白蛾效果比較

由表3可知，在1～3齡幼蟲階段，塑料養(yǎng)蟲杯和塑料養(yǎng)蟲盒中幼蟲平均存活率分別為99.7%和98.8%，兩者間無顯著性差異，與塑料周轉(zhuǎn)箱、木制周轉(zhuǎn)箱中幼蟲存活率存在顯著差異，后者幼蟲平均存活率分別為67.7%和53.0%。在3齡以上幼蟲階段，木制周轉(zhuǎn)箱中幼蟲平均存活率為95.5%，顯著高于塑料養(yǎng)蟲杯、塑料養(yǎng)蟲盒以及塑料周轉(zhuǎn)箱三種飼養(yǎng)容器中幼蟲存活率，三者幼蟲平均存活率分別為81.7%、84.0%和84.6%。因此，1～3齡幼蟲宜選用塑料養(yǎng)蟲杯和塑料養(yǎng)蟲盒飼養(yǎng)，而3齡以上幼蟲宜選用木制周轉(zhuǎn)箱飼養(yǎng)。

表3 不同飼養(yǎng)容器條件下美國白蛾幼蟲存活率Tab.3 Survival rate of Hyphantria cunea larvae with differ-ent rearing containers%飼養(yǎng)容器平均存活率1～3齡幼蟲3齡以上幼蟲塑料養(yǎng)蟲杯99.7±0.3 a81.7±4.4 b塑料養(yǎng)蟲盒98.8±0.3 a84.0±3.1 b塑料周轉(zhuǎn)箱67.7±4.8 b84.6±2.7 b木制周轉(zhuǎn)箱53.0±3.0 c95.5±1.2 a

3 結(jié)論與討論

昆蟲飼養(yǎng)最適條件的確定是其室內(nèi)規(guī)模繁育體系建立的基礎(chǔ)，也是開展進(jìn)一步研究的重要保障[14]。尤其是以昆蟲活體為基礎(chǔ)的相關(guān)技術(shù)研究，人工飼料的研制成功可實(shí)現(xiàn)昆蟲室內(nèi)周年化飼養(yǎng)，使研究、生產(chǎn)不受季節(jié)和蟲源等條件的制約[15-16]。除人工飼料外，飼養(yǎng)溫度、密度以及容器等因素對(duì)昆蟲生長(zhǎng)發(fā)育以及室內(nèi)種群建立也起著至關(guān)重要的作用[17]。本研究結(jié)果表明，美國白蛾室內(nèi)飼養(yǎng)最適條件為：溫度26～28 ℃；密度為1～3齡幼蟲1頭·cm-2，3齡以上幼蟲0.2·cm-2；1～3齡幼蟲宜選擇塑料養(yǎng)蟲杯和塑料養(yǎng)蟲盒等較為封閉的小型飼養(yǎng)容器，3齡以上幼蟲宜選擇木制周轉(zhuǎn)箱等透氣性較好的大型飼養(yǎng)容器。

飼養(yǎng)溫度影響著美國白蛾發(fā)育歷期、存活率、化蛹率等生理指標(biāo)。飼養(yǎng)溫度越低，幼蟲發(fā)育歷期越長(zhǎng)，雖對(duì)美國白蛾孵化率、存活率以及羽化率等生理指標(biāo)影響不大，但因其飼養(yǎng)周期拉長(zhǎng)，導(dǎo)致工作量、繁育成本等提高；而溫度越高，雖其發(fā)育歷期縮短，但對(duì)幼蟲存活率和化蛹率等生理指標(biāo)影響較大，一方面，高溫對(duì)美國白蛾的生長(zhǎng)發(fā)育有一定的抑制作用[18]，另一方面，溫度也影響著人工飼料的新鮮程度，溫度越高，人工飼料變質(zhì)速度越快，若不及時(shí)更換，會(huì)降低美國白蛾的存活率。因此，美國白蛾室內(nèi)飼養(yǎng)時(shí)，最適飼養(yǎng)溫度為26～28 ℃。

飼養(yǎng)過程發(fā)現(xiàn)，1～3齡幼蟲會(huì)沿著飼養(yǎng)盒壁結(jié)網(wǎng)幕并在其內(nèi)生活，在一定程度上提高了空間利用率。但由于其取食量小，若飼養(yǎng)密度過低，取食不完的人工飼料易變質(zhì)或失水，影響美國白蛾存活率；3齡以上幼蟲對(duì)食物和空間等資源的需求逐漸增大，密度過高，幼蟲因大量取食而產(chǎn)生大量排泄物，易污染飼料及生存環(huán)境；而密度過低，資源得不到充分利用而造成浪費(fèi)，同時(shí)增加繁育成本。因此，綜合美國白蛾幼蟲存活率、空間利用率以及繁育成本等因素，美國白蛾最適飼養(yǎng)密度：1～3齡幼蟲1頭·cm-2，3齡以上幼蟲0.2·cm-2。

在飼養(yǎng)容器選擇時(shí)，要綜合考慮對(duì)美國白蛾生長(zhǎng)發(fā)育的影響、飼養(yǎng)工作量、飼養(yǎng)成本以及飼養(yǎng)場(chǎng)地大小等因素。1～3齡幼蟲期，宜選擇空間較小、較為封閉的飼養(yǎng)容器，這樣易于小幼蟲尋找食物，且能有效減少飼料水分散失，保持飼養(yǎng)容器中的濕度平衡，促進(jìn)低齡幼蟲生長(zhǎng)；3齡以上幼蟲期，食量逐漸加大，由于人工飼料含水量較高，溫度高的情況下易蒸發(fā)，使飼養(yǎng)容器中濕度大大增加，透氣性差的容器，水分難以散失，盒內(nèi)濕度可達(dá)85%以上，甚至?xí)诤猩w上形成水珠，影響美國白蛾存活率。因此，宜轉(zhuǎn)移到透氣性較好的飼養(yǎng)容器中，如木制周轉(zhuǎn)箱由于透氣性較好，便于水分散失，更利于高齡幼蟲生長(zhǎng)發(fā)育。在今后的研究中，應(yīng)針對(duì)人工飼養(yǎng)美國白蛾各個(gè)生長(zhǎng)階段的特征，進(jìn)一步完善各飼養(yǎng)因素，提高飼養(yǎng)效率，從而實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)。