史豆豆,薛瑋,胡鵬飛,劉江梅,曲善民
(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院 大慶市 163319)
東亞飛蝗[Locusta migratoria manilensis(Meyen)]具有食性廣雜、能遷飛、喜聚集、食量大等特點(diǎn),是造成我國(guó)蝗災(zāi)的主要蝗蟲(chóng)種類[1]。雖然一直以來(lái)被人們認(rèn)為是害蟲(chóng)且往往令人“談蝗色變”,但不可否認(rèn)的是,東亞飛蝗也是一種重要的生物資源,具有食用、藥用、飼用、寵玩等多種價(jià)值[2],還是一種“廢棄資源轉(zhuǎn)化器”,可以將農(nóng)田廢棄的農(nóng)作物秸稈、農(nóng)田雜草、堆積蘆葦秸稈等廢棄資源轉(zhuǎn)化成可利用的蛋白資源。如果進(jìn)行深加工,還可以從東亞飛蝗中提取抗凍蛋白、蛻皮激素、抗菌肽、幾丁質(zhì)、消化酶等。如果將這些成果產(chǎn)業(yè)化,將帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益[3-6]。如此一來(lái)就可以為蝗災(zāi)防治找到一條嶄新的途徑,變害為益,從而取得經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益的多重收獲。
目前,蝗蟲(chóng)的資源化利用在全國(guó)得到發(fā)展,有關(guān)蝗蟲(chóng)養(yǎng)殖的研究也相繼開(kāi)展[7-8],但多數(shù)研究聚焦于蝗蝻飼養(yǎng)管理,如溫度、濕度、飼料等對(duì)東亞飛蝗生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖的影響[9-12],而有關(guān)東亞飛蝗蝗卵孵化環(huán)境因子的研究相對(duì)較少,甚至光照對(duì)蝗蟲(chóng)卵的孵化影響相關(guān)研究幾乎空白,部分研究對(duì)于蝗蟲(chóng)卵孵化時(shí)光照說(shuō)法比較籠統(tǒng),有的文章說(shuō)卵孵化過(guò)程中有光照[10,13],有的說(shuō)無(wú)光照[14],沒(méi)有具體說(shuō)法,因此,本試驗(yàn)利用人工氣候箱人為控制光照時(shí)間,研究不同光周期對(duì)東亞飛蝗蟲(chóng)卵孵化的影響,得出了東亞飛蝗蟲(chóng)卵孵化的最適光周期。此研究成果對(duì)蝗蟲(chóng)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)和防治有非常重要的意義,同時(shí)對(duì)人工飼養(yǎng)蝗蟲(chóng)蟲(chóng)卵孵化技術(shù)管理也具有一定的參考意義,可為蝗蟲(chóng)災(zāi)害監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)以及人工養(yǎng)殖蝗蟲(chóng)提供一定的參考依據(jù)。
東亞飛蝗供試蟲(chóng)卵,由云南濟(jì)遠(yuǎn)蝗蟲(chóng)養(yǎng)殖基地提供。
供試土壤取自黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院草業(yè)科學(xué)系試驗(yàn)田,鋸末購(gòu)自淘寶。
人工氣候箱(北京恒奧德儀器儀表有限公司生產(chǎn))、電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司生產(chǎn))、孵化盒(底面直徑10 cm,蓋面直徑15 cm,高15 cm)、海爾冰箱、土壤篩(32目)、紗網(wǎng)(16目)、方盆、家用廚房秤(0.1 g/3 000 g)、量筒(1 mL/100 mL)、剪刀、記號(hào)筆、毛筆刷、噴壺。
1.3.1 蟲(chóng)卵及土壤與鋸末的處理
東亞飛蝗蟲(chóng)卵用毛筆清除卵囊外的泥土,輕輕分開(kāi)卵囊的粒卵,選擇飽滿的蟲(chóng)卵放入4 ℃冰箱保存待用。土壤先過(guò)篩,然后和鋸末一起放入干燥箱中120 ℃條件下烘2 h,冷卻后待用。
1.3.2 孵化基質(zhì)的制備
孵化基質(zhì)為土︰鋸末=2︰1、基質(zhì)含水量約30%。首先用家用廚房秤稱取土和鋸末,土的重量是鋸末的兩倍,放入方盆中混勻,然后根據(jù)含水量計(jì)算公式計(jì)算30%含水量需水量,用量筒稱取,倒入方盆中與土壤和鋸末攪拌均勻待用。
1.3.3 分組
首先將孵化基質(zhì)鋪入孵化盒中3 m左右,然后選取同一滯育水平的蟲(chóng)卵50 粒均勻地放入孵化基質(zhì)上,最后再覆蓋1 cm 左右的孵化基質(zhì),孵化盒用紗網(wǎng)罩住,以防孵化出的蝗蝻逃離。試驗(yàn)共設(shè)置6個(gè)不同光的周期,光照記為L(zhǎng)ight(簡(jiǎn)寫為L(zhǎng)),無(wú)光照,即黑暗,記為Dark(簡(jiǎn)寫為D),分別為L(zhǎng)︰D=24 h︰0 h、L︰D=18 h︰6 h、L︰D=12 h︰12 h、L︰D=6 h︰18 h、L︰D=0 h︰24 h。每種處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)。
孵化溫度為30 ℃,光照時(shí)間通過(guò)人工氣候箱光控系統(tǒng)及人為遮光來(lái)控制??紤]到水份蒸發(fā),在每個(gè)基質(zhì)下都設(shè)置1個(gè)空白卵床,用以測(cè)定每天的失水量。試驗(yàn)進(jìn)行中,每天早上9:00觀察孵化情況并做記錄,并用噴壺補(bǔ)充基質(zhì)含水量。連續(xù)2 d沒(méi)有蝗蝻出現(xiàn)則結(jié)束試驗(yàn)。
蝗卵孵化實(shí)驗(yàn)測(cè)定指標(biāo)包括孵化前期、孵化歷期、孵化率、相對(duì)孵化率、累積孵化率。
孵化前期(d)=從處理日期開(kāi)始至孵化出蝗蝻所經(jīng)歷的天數(shù);
孵化歷期(d)=蝗卵孵化期持續(xù)天數(shù),即孵化第一天至最后出現(xiàn)蝗蝻的日期所持續(xù)的天數(shù);
孵化率(%)=孵化的卵數(shù)/處理總卵數(shù)×100
相對(duì)孵化率(%)=單日孵化數(shù)/總孵化數(shù)×100
試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel進(jìn)行基本處理和作圖,采用SPSS 22.0進(jìn)行單因素方差分析和Duncan多重比較。
不同光周期條件處理下,蝗蟲(chóng)卵孵化前期與孵化歷期如圖1所示。在光周期條件為L(zhǎng)︰D(24︰0)、L︰D(18︰6)、L︰D(12︰12)光照下,孵化前期沒(méi)有顯著性差異,孵化前期均為6.00±0.00 d;在L︰D(6︰18)光周期條件下,孵化前期為6.33±0.33 d;在L︰D(0︰24)光周期條件下,孵化前期達(dá)到最大天數(shù),為7.00±0.00 d,顯著高于其他處理(P<0.05)。在L︰D(18︰6)光周期條件下,卵粒孵化歷期最短,為6.00±0.58 d;在L︰D(12︰12)光周期條件下,卵粒孵化歷期最長(zhǎng),為8.00±0.58 d;在L︰D(24︰0)、L︰D(6︰18)、L︰D(0︰24)光周期條件下,其孵化歷期分別為6.33±0.33 d、7.67±0.67 d 和7.00±0.29 d(P<0.05)。
圖1 光周期對(duì)蝗蟲(chóng)卵孵化前期及孵化歷期的影響
不同光周期條件處理下,蝗蟲(chóng)卵孵化率如圖2所示。在光周期條件為L(zhǎng)︰D(18︰6)光照下,卵粒孵化率最高,為76.00%±6.11%;其次為L(zhǎng)︰D(12︰12)、L︰D(24︰0)、L︰D(0︰24)的處理,分別為74.67%±6.36%、74.00%±6.42% 和73.33%±5.70%;在光周期條件為L(zhǎng)︰D(6︰18)光照下,卵粒孵化率最低,為70.00%±8.72%。不同光周期對(duì)蝗蟲(chóng)卵孵化率沒(méi)有顯著差異(P>0.05)。
圖2 光周期對(duì)蝗蟲(chóng)卵孵化率的影響
不同光周期處理,蝗蟲(chóng)累積孵化率如圖3 所示。進(jìn)一步分析不同光周期條件下不同日期的孵化率發(fā)現(xiàn),東亞飛蝗蟲(chóng)卵孵化率均在前3 d內(nèi)急劇上升,之后趨于平緩,第一天至第三天的累積孵化率達(dá)48.00%~66.67%,占總孵化率的64.28%~87.72%。孵化光周期為L(zhǎng)︰D(18︰6)時(shí),在前3 d內(nèi)累積孵化率增長(zhǎng)明顯高于其他各處理,累積孵化率達(dá)到最高,為76.00%;L︰D(12︰12)、L︰D(24︰0)、L︰D(0︰24)光周期下的累積孵化率分別為74.67%、74%和73.33%。
圖3 光周期對(duì)蝗蟲(chóng)卵累積孵化率的影響
不同光周期,蝗蟲(chóng)卵相對(duì)孵化率如圖4 所示。在L︰D(24︰0)、L︰D(18︰6)、L︰D(12︰12)、L︰D(6︰18)和L︰D(0︰24)孵化光周期條件下,東亞飛蝗卵孵化主要集中在孵化前3 d,其中L︰D (18︰6) 相對(duì)孵化率最高,達(dá)到87.78%;L︰D(12︰12)相對(duì)孵化率最低,為64.97%。第一天,在L︰D(24︰0)光照條件下相對(duì)孵化率最高,為27.96%,顯著高于其他光周期條件下孵化率;第二天到第九天,不同光周期條件下孵化率差異不顯著(P>0.05)。在L︰D(24︰0)光周期條件下,卵粒持續(xù)孵化7 d,L︰D(18︰6)、L︰D(0︰24)光周期條件下,卵粒持續(xù)孵化8d,L︰D(12︰12)、L︰D(6︰18)光周期條件下,卵粒持續(xù)孵化9 d。
圖4 光周期對(duì)蝗蟲(chóng)卵相對(duì)孵化率的影響
蝗蟲(chóng)卵孵化受到溫度、濕度、孵化基質(zhì)、含水量、光照等多種環(huán)境因素的影響?;认x(chóng)胚胎發(fā)育的起點(diǎn)溫度為15 ℃左右,孵化溫度最低為16 ℃,28 ℃~30 ℃是蝗卵的適宜孵化溫度。樂(lè)章燕等人[15]關(guān)于不同溫度對(duì)亞洲飛蝗卵孵化的影響的研究結(jié)果表明,出蝻數(shù)、出蝻率、累積出蝻數(shù)、累積出蝻率均隨日平均氣溫升高而增大。蝗卵的孵化基質(zhì)以無(wú)毒土壤和新鮮鋸末按2︰1 比例配制最好,但是不同的孵化基質(zhì)在效果上也有差別[16]。光照對(duì)蝗卵的孵化也有很大的影響,張洪波[13]研究紅外和紫外照射對(duì)蝗蟲(chóng)卵孵化的影響,結(jié)果表明,紅外和紫外育種和殺蟲(chóng)具有可行性。
本試驗(yàn)采用不同光周期(光照時(shí)間:L︰D=24 h︰0 h、L︰D=18 h︰6 h、L︰D=12 h︰12 h、L︰D=6 h︰18 h、L︰D=0 h︰24 h)照射蝗蟲(chóng)卵,研究其對(duì)蝗蟲(chóng)卵孵化的影響,結(jié)果表明:在L︰D(0︰24)光周期條件下,孵化前期最長(zhǎng),顯著高于其他處理;在L︰D(18︰6)光周期條件下,孵化歷期最短,孵化率最高,但與其他處理之間無(wú)顯著性差異。
分析不同光周期對(duì)蝗蟲(chóng)卵孵化的影響,結(jié)果表明,東亞飛蝗蟲(chóng)卵孵化率均在前3 d 內(nèi)急劇上升,之后趨于平緩,且孵化主要集中在前3 d,孵化光周期為L(zhǎng)︰D(18︰6)時(shí),在前3 d內(nèi)累積孵化率增長(zhǎng)明顯高于其他各處理,且在此處理下,累積孵化率達(dá)到最高;在前3 d,相對(duì)孵化率也是光周期L︰D(18︰6)最高。綜合看來(lái),光周期對(duì)東亞飛蝗卵孵化有一定影響,光周期在L︰D(18︰6)時(shí)效果最好。
光周期對(duì)東亞飛蝗卵孵化有一定影響,在光周期L︰D(18︰6)條件下,孵化歷期最短,孵化率最高,在前3d 的累積孵化率和相對(duì)孵化率也最高。綜上所述,光周期在L︰D(18︰6)時(shí)東亞飛蝗卵孵化效果最好。