聶磊,李梅,姜鵬,胡延和,呂召云,孫猛,婁齊年
(1.山東省蠶業(yè)研究所,山東煙臺 264002;2.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)煙臺研究院,山東煙臺 264670;3.山東廣播電視臺,山東 濟(jì)南 250014;4.山東共鳴農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司,山東濱州 256600)
蚱蟬(Cryptotympana atrata),又名“金蟬”“知了”“嘛嘰嘹”“黑老哇哇”等,隸屬于同翅目(Homoptera)蟬科(Cicadidae)蚱蟬屬(Cryptotympanad),分布于遼寧、河北、河南、山東、江蘇、安徽、浙江、江西、山西、福建、臺灣、廣東等省區(qū)。蚱蟬是不完全變態(tài)昆蟲,個(gè)體發(fā)育經(jīng)歷卵、若蟲、成蟲三個(gè)階段,以植物地上當(dāng)年生和兩年生幼小枝條中的卵及地下根系上的不同大小若蟲越冬,一般3 ~5年完成一代。若蟲生活在土里,吸食植物根部汁液,成蟲在楊、柳、槐、桃、蘋果、梨等多種木本植物上用刺吸口器吸食樹木汁液[1-4]。蚱蟬具有很高的營養(yǎng)價(jià)值,其幼蟲蛋白含量分別為豬肉、雞蛋的1.62倍和1.61倍[5],蟲體中鈣、鐵、鋅等人體必需微量元素含量較高。同時(shí)也是重要的藥用昆蟲,在《神農(nóng)本草經(jīng)》《本草綱目》中就有入藥記載。成蟲羽化后蛻除的外殼俗稱“蟬蛻”,具有抗驚厥、促鎮(zhèn)靜的作用[6]。蚱蟬的若蟲和成蟲,特別是老熟若蟲對促進(jìn)生長發(fā)育、補(bǔ)充機(jī)體代謝消耗、體虛患者康復(fù)等均有極佳的輔助治療作用,是難得的天然、無公害高營養(yǎng)藥膳食品[7,8]。
當(dāng)前針對蚱蟬人工養(yǎng)殖技術(shù)的系統(tǒng)研究較少,尚缺乏精準(zhǔn)數(shù)據(jù)的調(diào)查與分析,尤其在卵的孵化環(huán)節(jié)。一齡若蟲孵化的整齊度低,孵化歷期過長,往往遷延20~30 d,甚至達(dá)60 d,給人工養(yǎng)殖帶來極大的不穩(wěn)定性,無法實(shí)現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)。本研究旨在探索卵孵化的發(fā)育起始溫度、孵化到出蟲階段的有效積溫,以及標(biāo)志性的生物學(xué)特性,為調(diào)整卵孵化整齊度的可行性提供依據(jù),以滿足實(shí)際生產(chǎn)的需求。
于紗網(wǎng)內(nèi)放置成蟲產(chǎn)卵的白蠟枝條,每日定時(shí)觀察,發(fā)現(xiàn)有含卵枝條時(shí)及時(shí)采下,隨即置于冰箱保鮮格內(nèi)(溫度5℃左右,濕度85%左右),以減少卵的自然積溫。
前期試驗(yàn)結(jié)果表明,蚱蟬卵在26~34℃時(shí)可正常孵化,低于24℃或高于36℃時(shí)均不能孵化。將采集的含卵枝條修剪成兩端各距卵穴約5 cm的光條,每20支扎成一捆,將枝條分為3組,分別放置在溫度為28、30、32℃的溫室內(nèi),每組設(shè)3個(gè)重復(fù)。含卵枝條放于鋪墊消毒沙土的大燒杯內(nèi),在沙土與卵枝之間墊一片濾紙,以便于觀察。光周期設(shè)為12 L∶12 D,光照強(qiáng)度為自然光照的40%,濕度80% ~85%。每隔2 h觀察溫室中溫濕度控制情況并記錄,每隔2 d觀察含卵枝條干濕情況,每隔5 d對卵的形態(tài)變化進(jìn)行觀察并記錄,至不見幼蟲孵出為止,統(tǒng)計(jì)卵孵化天數(shù)。
采用Microsoft Excel軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
有效積溫K=N(T-C),其中K為卵發(fā)育的有效積溫,N為卵從孵化開始至出若蟲的歷期,T為卵孵化時(shí)的環(huán)境溫度,C為發(fā)育起始溫度。
孵化前的卵呈白色,細(xì)長,紡錘形,稍彎曲,長約2.5 mm,寬約0.5 mm(圖1,標(biāo)尺刻度為0.5 mm),表面光滑,有象牙光澤,一端橢圓,一端稍尖,在橢圓形一端側(cè)面有一條淺黃色細(xì)帶。
圖1 卵的外觀圖
卵發(fā)育一定時(shí)間后表面開始變?yōu)槲ⅫS色,然后出現(xiàn)眼點(diǎn)。眼點(diǎn)呈鮮亮紅色、六瓣梅花狀,稍尖一端呈透明液泡狀(圖2)。28℃下第33 d開始出現(xiàn)眼點(diǎn),30℃下第28 d開始出現(xiàn)眼點(diǎn),32℃下第20 d左右開始變?yōu)槲ⅫS色,25 d后出現(xiàn)眼點(diǎn)。
圖2 卵的眼點(diǎn)圖
一齡若蟲從卵稍尖的一端破殼而出,頭部首先頂出(圖3),然后不停扭動身體,逐漸整個(gè)蟲體脫出,大小與卵相差無幾(圖4),后停留在原地靜止約1 min鉆入土中。
由圖5可知,卵在28℃時(shí)從45 d開始孵化,持續(xù)至51 d;30℃時(shí)從38 d開始孵化,持續(xù)至43 d;32℃時(shí)從33 d開始孵化,持續(xù)至37 d。因此,28℃下全部樣品若蟲出殼時(shí)間持續(xù)7 d,30℃下持續(xù)6 d,32℃下持續(xù)5 d。
圖3 若蟲的孵化圖
圖4 若蟲與卵的對比圖
圖5 不同溫度下卵孵化天數(shù)變化分析
根據(jù)K =N(T-C),卵的發(fā)育起始溫度(C)相同,有效積溫(K)相同,依據(jù) 28、30、32℃時(shí)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得出,33×(32-C)=38×(30-C);33×(32-C)=45×(28-C),因此卵發(fā)育的起始溫度(C)為16.9℃左右。這與在自然環(huán)境下越冬卵在第二年5月中旬開始孵化,5月下旬和6月上旬為孵化盛期相吻合。
32℃卵持續(xù)孵化歷期是33~37 d,因此32℃下卵有效積溫的最低值為K=33×(32-16.9);K=498.3℃·d,最高值為 K=37×(32-16.9);K=558.7℃·d。
卵的孵化發(fā)育需要適宜條件,影響因素主要有溫度、濕度、光照強(qiáng)度等,其中溫度是最重要的因素之一,在濕度、光照等其他因素具備的條件下,溫度升高可以相應(yīng)地縮短孵化時(shí)間。本試驗(yàn)對蚱蟬卵在恒溫環(huán)境中的發(fā)育起始溫度和有效積溫進(jìn)行了探索,結(jié)果與自然狀態(tài)下的發(fā)育期相吻合。蚱蟬卵的發(fā)育起始溫度為16.9℃,在32℃恒溫條件下發(fā)育有效積溫為498.3~558.7℃·d。本試驗(yàn)首次獲得了蚱蟬卵在恒溫環(huán)境中的發(fā)育起始溫度和有效積溫,該結(jié)果可為蚱蟬養(yǎng)殖過程中卵孵化環(huán)節(jié)的人為控制、若蟲出殼時(shí)間的預(yù)測提供數(shù)據(jù)參數(shù),對于促進(jìn)人工養(yǎng)殖蚱蟬的規(guī)模化發(fā)展具有重要意義。
一般而言,動物在恒溫和變溫環(huán)境狀態(tài)下的發(fā)育速度不同,多數(shù)動物在變溫環(huán)境中的發(fā)育速度快于恒溫環(huán)境。本試驗(yàn)分析了恒溫條件下蚱蟬卵的發(fā)育起始溫度和有效積溫,結(jié)果與自然環(huán)境中的情況是否完全一致,有待于進(jìn)一步驗(yàn)證;另外,所采用的卵為山東省區(qū)的種群,結(jié)果是否也符合其他地區(qū)的種群,也有待于驗(yàn)證。