柞蠶蛹膠囊飼料及不同性比對飼養(yǎng)蠋蝽的影響

戴文昊，劉明宇，蒼宇，萬煒，段立清

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010019； 2.內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市巴林林業(yè)局，內(nèi)蒙古 牙克石 022183)

蠋蝽Aramchinensis(Fallou)又名蠋敵，屬半翅目Hemiptera蝽科Pentatomidae蠋蝽屬，是一種重要捕食性天敵昆蟲，廣泛分布于我國北部及中部地區(qū)[1]，能捕食40余種農(nóng)業(yè)害蟲[2]。蠋蝽在北京地區(qū)1 a發(fā)生2～3代，在內(nèi)蒙古大興安嶺地區(qū)，吉林省、黑龍江省1 a發(fā)生1～2代[3-5]。蠋蝽適應(yīng)性強，食性廣，適于人工飼養(yǎng)。釋放用柞蠶Antheraeapernyi蛹飼養(yǎng)的蠋蝽，防治榆紫葉甲AmbrostomaquadriimopressumMotschulsky、黃刺蛾Cnidocampaflavescens(Walker)效果顯著，并在自然界形成種群長期發(fā)揮控制害蟲作用[4]。人工釋放蠋蝽防治榆藍葉甲PyrrhaltaaenescensFairmair[6]、雙斑長跗螢葉甲Monoleptahieroglyphica(Motschulsky)[7]效果可觀。蠋蝽還用于防治美國白蛾Hyphantriacunea(Drury)[8]，甜菜害蟲等[9]。

蠋蝽的規(guī)?；曫B(yǎng)是其應(yīng)用于田間生物防治的前提條件。柞蠶蛹個體大，直接用其飼養(yǎng)蠋蝽時，被刺吸后很快死亡、腐爛，不僅浪費飼料而且引起蠋蝽大量死亡。經(jīng)過多年來的研究與改進，捕食性蝽類人工飼料配置及膠囊制劑制作技術(shù)都取得了一定進展[10-13]。高長啟 等用人工半合成飼料飼養(yǎng)蠋蝽，但其制作飼料卡的方法不易操作，且60 ℃水浴后某些營養(yǎng)成分可能發(fā)生改變，蠋蝽若蟲歷期較用柞蠶蛹直接飼養(yǎng)的延長9 d[14]。筆者針對這些問題改進飼料制作，將柞蠶蛹飼料膠囊化，以期提高飼料的利用率，在保證飼料營養(yǎng)不影響蠋蝽生長發(fā)育的前提下降低飼料成本。蠋蝽一生能多次交尾，其種群性比不一定接近于1∶1[15]，在飼養(yǎng)過程中，不同的雌雄比和密度可能會影響蠋蝽繁殖力指標(biāo)，在高10 cm，直徑7 cm的透明塑料杯內(nèi)飼養(yǎng)蠋蝽成蟲時，雌雄成蟲最佳飼養(yǎng)密度和性別配比為2F∶2M[16]，那么在其他空間下蠋蝽雌雄應(yīng)如何配置才能保證其產(chǎn)卵多、卵孵化率高？筆者選擇3種雌雄性比配置用柞蠶蛹膠囊飼料飼養(yǎng)蠋蝽，探究合理性比配置以減少雄蟲飼養(yǎng)數(shù)量，進而節(jié)約食料降低成本。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 供試柞蠶蛹產(chǎn)于遼寧，在5 ℃條件下冷藏儲存(貯存時間不超出3個月)。蠋蝽采于呼和浩特市內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)科技園區(qū)。榆樹苗為1 a生盆栽苗。美的攪拌機MJ-BL25B2，廣東美的生活電器制造有限公司；VD-1320新型超凈工作臺，哈爾濱市東聯(lián)電子技術(shù)開發(fā)有限公司。Sartorius BSS110S電子天平，北京賽多利有限公司；Parafilm?M封口膜(100 mm×38 m)，美國Bemis公司；透明有機玻璃籠罩(直徑10 cm，高30 cm)；移液槍，1 000 μL移液槍頭盒(100孔)。

1.2 試驗方法

1.2.1 柞蠶蛹膠囊飼料制作 將燒杯、解剖剪、鑷子、玻璃棒、漏斗、醫(yī)用紗布、移液槍、封口膜、1 000 μL移液槍頭盒等放置于超凈工作臺內(nèi)，紫外線消毒60 min。鮮活柞蠶蛹用蒸餾水清洗后在1%的84消毒液中浸泡10 min，再用滅菌水沖洗3次，晾干后用解剖剪沿腹中線剪開，用鑷子取出消化道，將柞蠶蛹與滅菌水按2∶1的質(zhì)量比放入攪拌機內(nèi)勻漿2 min；將勻漿后的液體用3層醫(yī)用紗布過濾，濾液裝入燒杯用封口膜封口后冷藏備用。

在無菌條件下(超凈工作臺內(nèi))將封口膜覆于移液槍頭盒(1000 μL，100孔)的孔口面上，用軟膠塞按壓出直徑9 mm、深2.5 mm的小坑，每小坑用移液槍注入1.2.1中的柞蠶蛹濾液300 μL，覆壓相同大小的透明膠帶，密封制成膠囊板。為方便使用，剪成每板14個膠囊的小板；置于4 ℃冰箱內(nèi)儲存。平均9 g柞蠶蛹可制作6板膠囊飼料。

1.2.2 柞蠶蛹與膠囊飼料飼養(yǎng)蠋蝽比較 盆栽榆樹苗，罩直徑10 cm，高30 cm透明有機玻璃罩籠，為蠋蝽提供活動空間、補充水源。將蠋蝽初孵1齡若蟲20頭放入籠內(nèi)飼養(yǎng)至成蟲，觀察記錄脫皮、羽化情況。羽化后按雌雄比1∶1，每籠20頭進行成蟲期飼養(yǎng)觀察?；\內(nèi)懸掛脫脂紗布條，供成蟲產(chǎn)卵。每天剪下紗布條上的卵塊，記錄產(chǎn)卵量，直到成蟲全部死亡，并將卵塊連同紗布移入試管，注入少量蒸餾水保濕，室溫下孵化，記錄卵歷期和孵化率。若蟲期籠內(nèi)懸掛新鮮柞蠶蛹1頭或膠囊飼料1板，柞蠶蛹每3 d更換1次、膠囊飼料每天更換1次。成蟲期分別懸掛柞蠶蛹2頭或膠囊飼料2板，更換頻率同上。每個處理重復(fù)3次，每個重復(fù)5籠。

1.2.3 蠋蝽性比對其繁殖力的影響 用柞蠶蛹膠囊飼料飼養(yǎng)蠋蝽初孵1齡若蟲至羽化為成蟲，方法同1.2.2。羽化后分別按1∶1，3∶2，2∶3的雌雄性比配置，用柞蠶蛹膠囊飼料飼養(yǎng)；每天定時記錄產(chǎn)卵量直到成蟲全部死亡，方法同1.2.2。每個性比配置處理重復(fù)3次，每個重復(fù)5籠。

1.3 數(shù)據(jù)處理 使用Excel 2003和SPSS 17.0進行統(tǒng)計分析，采用T檢驗分析柞蠶蛹及其膠囊飼料對蠋蝽發(fā)育歷期及繁殖力等指標(biāo)影響的差異顯著性(α=0.05)。采用χ2檢驗分析柞蠶蛹及其膠囊飼料飼養(yǎng)對蠋蝽存活率、孵化率影響的差異顯著性。采用Duncan氏多重比較法分析不同雌雄性比設(shè)置對蠋蝽繁殖力等指標(biāo)影響的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 柞蠶蛹及其膠囊飼料對蠋蝽發(fā)育的影響 蠋蝽若蟲取食柞蠶蛹和柞蠶蛹膠囊飼料，總體成活率分別為75.6%±0.67%和64.4%±1.8%，飼料對存活率影響差異不顯著(χ2=0.79，P=0.39)；在成蟲羽化時，取食柞蠶蛹膠囊飼料的死亡率較高，與直接取食柞蛹的差異也不顯著(χ2=1.27，P=0.26)(圖1)。

柞蠶蛹和其膠囊飼料飼養(yǎng)蠋蝽，其若蟲發(fā)育歷期、成蟲壽命、成蟲產(chǎn)卵前期、產(chǎn)卵期、產(chǎn)卵量及單雌產(chǎn)卵次數(shù)有所不同，但差異不顯著(T檢驗分析顯著水平依次為P=0.12，0.3，0.13，0.36，0.30，0.67)；卵的孵化率差異也尚未達到顯著水平(χ2=2.9，P=0.085)(表1)。

2.2 不同雌雄比設(shè)置對蠋蝽繁殖力和壽命的影響 柞蠶蛹膠囊飼料繁殖蠋蝽，雌雄性比設(shè)置為1∶1和3∶2的平均每雌產(chǎn)卵量差異不顯著，但顯著高于雌雄性比為2∶3時的產(chǎn)卵量，雌雄性比設(shè)為3∶2的每雌產(chǎn)卵量及產(chǎn)卵次數(shù)最高。雖然雌雄比為2∶3時蠋蝽的產(chǎn)卵前期和產(chǎn)卵期均較其他比例縮短，但未達到顯著水平。繁殖蠋蝽3種雌雄性比配置對卵歷期、孵化率無顯著影響，對成蟲壽命也無明顯影響(表2)。

圖1 取食柞蠶蛹及其膠囊飼料對蠋蝽存活率的影響

表1 柞蠶蛹及其膠囊飼料對蠋蝽發(fā)育的影響及用量比較

注:表中數(shù)據(jù)均為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(means±SE)，Duncan氏多重比較。同列數(shù)據(jù)標(biāo)有不同小寫字母者表示組間差異顯著(P<0.05)，標(biāo)有相同小寫字母者表示組間差異不顯著(P>0.05)。

表2 蠋蝽不同雌雄比對其繁殖力和壽命的影響

注:表中數(shù)據(jù)均為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(means±SE)，Duncan氏多重比較。同列數(shù)據(jù)標(biāo)有不同小寫字母者表示組間差異顯著(P<0.05)，標(biāo)有相同小寫字母者表示組間差異不顯著(P>0.05)。

蠋蝽羽化后的第10～20 天是產(chǎn)卵高峰期，第15天左右達到最高峰，20 d后產(chǎn)卵量下降明顯(圖2)。其中，雌雄性比設(shè)為2∶3處理的成蟲產(chǎn)卵期較短，產(chǎn)卵高峰期較其他性比處理的提前。雌雄性比設(shè)為1∶1，3∶2處理的單雌產(chǎn)卵次數(shù)略高于2∶3處理的產(chǎn)卵次數(shù)。

圖2 3種雌雄性比處理的蠋蝽單雌日產(chǎn)卵量

不同雌雄比對蠋蝽雌蟲單次產(chǎn)卵量有一定的影響(圖3)。雌雄比為2∶3時，卵量在11～20粒的卵塊比例顯著高于其他性比配置；雌雄性比為3∶2時，卵量在31～40粒的卵塊占45%，而雌雄比為1∶1和2∶3時卵量在21～30粒的卵塊占50%。

圖3 3種雌雄性比處理的蠋蝽單塊卵量比較

雌雄性比2∶3時雌性成蟲壽命縮短(表2)，在30 d左右時存活率降低的趨勢明顯加大，但未達到統(tǒng)計分析的顯著性。3種性比配置中雌雄比為3∶2的蠋蝽壽命最長，但并未達到統(tǒng)計分析的差異顯著性。3種雌雄性比對蠋蝽雌、雄成蟲群體的存活率影響不明顯(圖4，5)。

圖4 蠋蝽3種性比配置雌成蟲群體存活變化曲線

圖5 蠋蝽3種性比配置雄成蟲群體存活變化曲線

3 結(jié)論與討論

在相同環(huán)境條件下，柞蠶蛹和柞蠶蛹膠囊飼料飼養(yǎng)蠋蝽，其整個發(fā)育歷期、產(chǎn)卵前期、產(chǎn)卵期、單雌產(chǎn)卵量及孵化率無顯著差異。高長啟 等將柞蠶蛹經(jīng)60 ℃水浴后提取其蛹液、加蔗糖、山梨酸及苯硫脲后制成半人工飼料飼養(yǎng)蠋蝽，成蟲獲得率為83.3%，用柞蠶蛹飼養(yǎng)成蟲獲得率為70%，但半人工飼料飼養(yǎng)的若蟲發(fā)育期比用柞蠶蛹的延長了9 d[10]，我們采用柞蠶蛹膠囊飼料飼養(yǎng)的若蟲歷期平均為24.7 d，較柞蠶蛹飼養(yǎng)的只延長了2.4 d。

目前關(guān)于柞蠶蛹飼養(yǎng)蠋蝽的飼料成本問題尚未見報道，我們比較了柞蠶蛹及柞蠶蛹膠囊飼養(yǎng)的飼料成本。按柞蠶蛹售價80元/kg計算，人工繁育蠋蝽時，從平均每籠20頭1齡若蟲飼養(yǎng)到成蟲羽化、產(chǎn)卵、死亡所投放的柞蠶蛹數(shù)或膠囊制劑板數(shù)，計算每獲得1頭子代若蟲用柞蠶蛹膠囊飼料的費用為0.01元/頭，用柞蠶蛹飼養(yǎng)的為0.02元/頭，柞蠶蛹膠囊飼料可降低飼料成本50%。柞蠶蛹膠囊既不影響蠋蝽存活率、繁殖力，又可節(jié)省成本，是值得推廣的方法之一。柞蠶蛹膠囊飼養(yǎng)時成蟲存活率較低，可能與膠囊飼料中某些微量成分的改變有關(guān)，待進一步深入研究，制作技術(shù)體系的規(guī)模化還需優(yōu)化。

本研究雌雄性比為3∶2時單雌平均產(chǎn)卵量最高，為148.5粒，產(chǎn)卵次數(shù)多、雌雄成蟲壽命長，是人工飼養(yǎng)的最佳雌雄性比配置，與潘明真(2018)在高10 cm，直徑7 cm的透明塑料杯內(nèi)飼養(yǎng)蠋蝽成蟲時，雌、雄成蟲最佳飼養(yǎng)密度和性別配比為 2F∶2M[16]有區(qū)別，可能與飼養(yǎng)空間和是否有提供成蟲活動空間的植物有關(guān)。我們的飼養(yǎng)空間為直徑10 cm、高30 cm，并提供了榆樹苗為活動空間。

昆蟲在長期進化過程中，雌雄配比影響其交配時間和次數(shù)。雌雄成蟲對于交配和后代撫育投入的差異而導(dǎo)致雌雄成蟲進行性內(nèi)和性間競爭。往往是雄蟲進行性別內(nèi)競爭以獲得與雌蟲交配的機會，而雌蟲則對雄蟲施加性別間的選擇壓力，選擇其中較好的個體。因此，合理的雌雄比可以獲得最佳的繁殖力[17-18]。這與飼養(yǎng)棉鈴蟲Helicoverpaarmigera(Hübner)與小菜蛾P(guān)lutellaxylostella(L.)種群性比對其繁殖力影響的結(jié)果相似[19-20]。許多昆蟲雌雄均存在一個最優(yōu)的交配率，過低或過高的交配率是有害的[21]。交配時間短會使雌蟲受精囊的精子量維持在較低水平[22-23]。因此，對于蠋蝽來說，雌雄性比為1∶1和2∶3時可能是由于雄性競爭較大，交尾時受到其他雄蟲的干擾或交尾次數(shù)過多，造成生殖器物理損傷或交配率過高，從而導(dǎo)致產(chǎn)卵量偏低，并對壽命造成一定影響。飼養(yǎng)蠋蝽雄性比例增加時雌性產(chǎn)卵前期縮短，對卵期、孵化率、雌雄成蟲壽命并無顯著影響。可能是由于雄性數(shù)量較多時雌性更易于找到成功交配對象，交配成功是啟動產(chǎn)卵的一個重要因素[24]，在雄性數(shù)量占優(yōu)時產(chǎn)卵前期會縮短，具體影響機制有待進一步研究。