飼喂黃頂菊對黃粉蟲生長發(fā)育及繁殖的影響

劉 寧，付衛(wèi)東，張國良，劉玉升中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所環(huán)境修復(fù)室，北京0008;山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，山東泰安708

黃粉蟲Tenebrio molitor L.隸屬鞘翅目Coleoptera擬步行蟲科Tenebrionidae，是一種重要的世界性倉儲害蟲。原產(chǎn)于南美洲，20世紀(jì)50年代由前蘇聯(lián)傳入我國，其生活力強(qiáng)，易飼養(yǎng)，體內(nèi)蛋白質(zhì)、脂肪、糖類含量豐富，因此又稱面包蟲(劉玉升等，2010)。作為一種新型動物蛋白來源，黃粉蟲成為家禽、家畜、蝎子、蜈蚣、蛤蚧、龜、牛蛙等特種動物的理想餌料。此外，黃粉蟲在食品、醫(yī)藥保健品、化妝品、抗菌蛋白等方面也具有重要的利用價(jià)值。近年來，黃粉蟲養(yǎng)殖在我國開始趨熱，已發(fā)展成為繼養(yǎng)蠶、養(yǎng)蜂業(yè)后興起的第三大昆蟲產(chǎn)業(yè)(楊金祿等，2010)。

黃粉蟲食性雜，取食范圍廣，可以取食各種有機(jī)廢棄物(腐屑)資源，如農(nóng)作物秸稈糠粉、果蔬殘?bào)w、麥麩、酒糟、豆渣、雜草粉等。于輝等(2011)研究了飼喂藊豆Dolichos lablab L.對黃粉蟲生長發(fā)育及其糞便的影響，結(jié)果表明，用藊豆飼養(yǎng)和用麥麩飼養(yǎng)的黃粉蟲幼蟲生物量增長無明顯差異，而前者的體內(nèi)粗蛋白含量顯著高于后者，粗脂肪含量無明顯差異。

黃頂菊Flaveria bidentis(L.)Kuntze隸屬菊科Compositae黃菊屬Anthemis，原產(chǎn)于南美洲，后來由于引種等原因傳播到埃及、南非、英國、法國、澳大利亞和日本等地(張秀紅等，2006)。該植物于2001年首次在我國河北省衡水湖被發(fā)現(xiàn)，此后又在河北省、天津市(賈蘭英等，2010)和山東省(劉玉升等，2011)的部分地區(qū)嚴(yán)重發(fā)生。目前，我國對黃頂菊的研究主要集中于形態(tài)特征、生物學(xué)特性、生態(tài)學(xué)特性、發(fā)生分布、防治措施和化感作用等方面(馮建永等，2009;李金鳳，2008;劉全儒，2005;任艷萍等，2008)，有關(guān)資源化利用方面的研究尚未見報(bào)道。本試驗(yàn)旨在通過研究飼喂黃頂菊對黃粉蟲幼蟲和成蟲生長發(fā)育及繁殖的影響，初步探討利用黃粉蟲轉(zhuǎn)化處理黃頂菊的可行性。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

黃粉蟲由山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院環(huán)境生物與昆蟲資源實(shí)驗(yàn)室提供，采用標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖技術(shù)連續(xù)飼養(yǎng)多代。

1.2 供試飼料

黃頂菊在溫室中(溫度20～28℃，濕度40% ～50%)人工隔離種植;小白菜、麥麩購買于農(nóng)貿(mào)市場;西瓜皮從水果攤處獲得。

1.3 試驗(yàn)儀器

9LD-35型揉切打漿機(jī)(泰安信諾農(nóng)牧機(jī)械科技有限公司)、祥利牌飼料顆粒機(jī)(山東章丘祥利機(jī)械廠)、DHG-9023A真空干燥箱(上海合恒儀器設(shè)備有限公司)、光照培養(yǎng)箱(寧波海曙賽福實(shí)驗(yàn)儀器廠)、JA21002電子天平(上海精科天平廠)、不銹鋼數(shù)顯卡尺(上海臺海工量具有限公司)、產(chǎn)卵篩(24 cm×18 cm×8 cm)、塑料養(yǎng)蟲盒。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 幼蟲飼料制作 將黃頂菊和小白菜洗凈后，分別置于打漿機(jī)中打碎，并稱取一定量與麥麩按50%∶50%和60%∶40%的比例混合，攪勻后倒入顆粒機(jī)制成顆粒飼料。每份取適量于真空干燥箱中(80℃)烘至恒重，測定含水量，其余裝袋保存。

1.4.2 幼蟲飼養(yǎng) 選取體長1.5 cm左右、生長良好、齡期一致的黃粉蟲幼蟲650 g，每份稱取50 g，放入12個養(yǎng)蟲盒里，置于光照培養(yǎng)箱中［溫度(28±1)℃，濕度60%±10%，光照 L∶D=12∶12］飼養(yǎng)。共設(shè)4個處理(處理1為50%黃頂菊、50%麥麩，處理2為60%黃頂菊、40%麥麩，處理3為50%小白菜、50%麥麩，處理4為60%小白菜、40%麥麩)，每個處理設(shè)3個重復(fù)。其余黃粉蟲分成3份，稱重后放入真空干燥箱中(80℃)烘干至恒重(王仁忠，2001)，確定蟲體含水量，計(jì)算初始蟲體干重。連續(xù)飼養(yǎng)1周后，分離蟲體、蟲糞、剩余飼料、死蟲，并放入真空干燥箱中(80℃)烘干至恒重，記錄最終蟲體干重、蟲糞產(chǎn)生量、剩余飼料干重、死亡蟲體干重，計(jì)算蟲體生物量增長率、飼料利用率、幼蟲死亡率。

蟲體生物量增長率/%=(最終蟲體干重－初始蟲體干重)/初始蟲體干重×100

飼料利用率/%=(添加飼料干重－剩余飼料干重)/添加飼料干重×100

死亡率/%=死亡蟲體干重/初始蟲體干重×100 1.4.3 蛹期雌雄分離 選取黃粉蟲蛹若干，根據(jù)蛹期蟲體腹部末節(jié)腹面乳狀突和凹陷是否明顯區(qū)分雌雄。乳狀突明顯、凹陷不明顯者為雌蟲;乳狀突不明顯而凹陷明顯者為雄蟲。將分離后的雌、雄蛹分別置于鋪有麥麩的小盤中。

1.4.4 成蟲飼養(yǎng) 待蛹羽化后，挑選活動能力強(qiáng)的雌、雄成蟲各60、90頭，分別置于6個產(chǎn)卵篩內(nèi)，即每個產(chǎn)卵篩內(nèi)有雌蟲10頭、雄蟲15頭。共設(shè)2個處理:處理1添加飼料為西瓜皮、麥麩、精料(豆餅與玉米分別磨碎、過50目篩后以1∶1混合)，處理2添加飼料為黃頂菊、麥麩、精料(同上)，比例均為 10∶4∶1。青料切碎并隔1 d換1次，麥麩、精料每3 d更換1次，均保證充足。每個處理設(shè)3個重復(fù)。每日觀察、記錄成蟲死亡和產(chǎn)卵情況，直至成蟲全部死亡。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃頂菊對黃粉蟲幼蟲生長發(fā)育的影響

方差分析顯示，在4個處理的測定指標(biāo)中，蟲體生物量增長率(F3，8=9.33，p ＜0.05)、蟲糞產(chǎn)生量(F3，8=12.86，p ＜0.05)、死亡率(F3，8=11.09，p＜0.05)差異均顯著;而飼料利用率(F3，8=2.93，p=0.10)差異不顯著。利用最小顯著差數(shù)法進(jìn)行多重比較，結(jié)果顯示，處理1、2與處理3蟲體生物量增長率(LSD0.05=7.75%)差異顯著;處理 1 與處理3飼料利用率(LSD0.05=1.87%)差異顯著;處理 1與處理 2、3、4 蟲糞產(chǎn)生量(LSD0.05=0.86%)差異顯著;處理 1、2 與處理 4 死亡率(LSD0.05=1.06%)差異顯著(表1)。由此可以看出，飼料中添加黃頂菊與添加小白菜相比，黃粉蟲幼蟲的蟲體生物量增長率較低，而飼料利用率和死亡率略高，飼養(yǎng)效果不理想;處理3(50%小白菜、50%麥麩)蟲體生物量增長率最高，且飼料利用率最低，飼養(yǎng)效果較好。

表1 室內(nèi)條件下幼蟲飼料中添加不同青料對其飼養(yǎng)參數(shù)的影響Table 1 The effects on some feeding paramters of adding different greenfeed to the larval diet of T.molitor under laboratory conditions

2.2 黃頂菊對黃粉蟲成蟲生長發(fā)育與繁殖的影響

方差分析顯示，2 個處理的體長(F1，4=1.32，p=0.27)差異不顯著，而平均壽命(F1，4=592.88，p ＜0.05)、單雌產(chǎn)卵量(F1，4=383.31，p ＜ 0.05)差異均顯著(表2)。由此可見，添加黃頂菊與添加西瓜皮相比，黃粉蟲成蟲的平均壽命延長，單雌產(chǎn)卵量減少。

從圖1可以看出，2個處理的成蟲均在羽化(4月24日)后第11天(5月4日)達(dá)到第1次產(chǎn)卵高峰，第27天(5月20日)達(dá)到第2次產(chǎn)卵高峰;自此以后，飼喂黃頂菊的黃粉蟲產(chǎn)卵量呈逐漸減少趨勢，第89天后不再產(chǎn)卵，飼喂西瓜皮的黃粉蟲自第65天后產(chǎn)卵量逐漸減少，至第113天不再產(chǎn)卵。黃頂菊處理中85%的產(chǎn)卵量集中在羽化后9～57 d，而西瓜皮處理中85%的產(chǎn)卵量集中在羽化后9～77 d。

表2 成蟲飼料中添加不同青料的試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Result of adding different greenfeed to adult diet

圖1 黃粉蟲產(chǎn)卵量時間動態(tài)Fig.1 Temporal dynamic of oviposition quantity of T.molitor

3 討論

本研究表明，飼料中添加黃頂菊與添加小白菜或西瓜皮相比，對黃粉蟲生長發(fā)育及繁殖有顯著影響。添加黃頂菊的幼蟲蟲體生物量增長率較低，死亡率較高，成蟲產(chǎn)卵量顯著減少，但平均壽命明顯延長。因此，雖然黃粉蟲可以取食黃頂菊，但其對黃頂菊的轉(zhuǎn)化處理效果不理想，原因可能與黃頂菊植株內(nèi)所含的化學(xué)成分有關(guān)。關(guān)于黃頂菊植株體內(nèi)化學(xué)成分及其生物活性的的研究始于20世紀(jì)末，目前主要集中于對其類黃酮和噻吩類化合物的研究(陳艷等，2007)。Broussalis et al.(1999)報(bào)道，黃頂菊的二氯甲烷和乙醇的提取物對米象Sitophilus oryzae L.有明顯的殺滅作用。Green et al.(2003)調(diào)查了34種植物和雜草上的棉鈴蟲Helicoverpa armigera Hübner發(fā)生情況，結(jié)果在黃頂菊上未發(fā)現(xiàn)棉鈴蟲，推斷黃頂菊對棉鈴蟲可能具有拒食性。周文杰(2010)研究表明，黃頂菊乙醇提取物對菜蚜 Lipaphis erysimi(Kalt.)、玉米蚜 Rhopalosiphum maidis Fitch具有明顯的拒食和毒殺效果，處理24 h后拒食率和校正死亡率均在50%以上;以其飼喂3齡歐洲玉米螟 Ostrinia nubilalis(Hübner)能引起28.79%的死亡率。而杜喜翠等(2011)調(diào)查了黃頂菊植株上取食或活動的昆蟲，包括食葉類昆蟲、刺吸類昆蟲，訪花昆蟲等，結(jié)果表明，黃頂菊對昆蟲的驅(qū)避、抑制作用可能具有選擇性。本試驗(yàn)僅選取了一些普通的生物學(xué)指標(biāo)來評價(jià)黃粉蟲對黃頂菊的取食效果，而未對其取食后體內(nèi)蛋白質(zhì)、脂肪等含量的變化進(jìn)行測定，相關(guān)內(nèi)容有待進(jìn)一步研究。

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