不同墊料對黑水虻蟲卵孵化的影響

吳玲，張斌，楊仁燦，胡清泉，李新榮，常雅潔，沙茜，鮑曉偉，趙智勇*

(1.云南省畜牧獸醫(yī)科學(xué)院，云南 昆明 650224； 2.綏江縣動物衛(wèi)生監(jiān)督所，云南 綏江 657700)

黑水虻(Hermetia illucens L；Black soldier fly，BSF)是具有腐生性的雙翅目水虻科昆蟲，其以將有機(jī)廢物(畜禽糞便、餐廚剩余物等)生物轉(zhuǎn)化為動物飼料而聞名[1,2]，是目前為止全球唯一被批準(zhǔn)用作養(yǎng)殖水產(chǎn)和家禽飼料成分的昆蟲[3]，自然分布在熱帶和亞熱帶地區(qū)[4]，但也可以在控制條件的室內(nèi)進(jìn)行飼養(yǎng)，目前，世界各地均有分布，我國主要分布在華中、華北、華南、西南等地區(qū)[5]。

黑水虻的生長發(fā)育經(jīng)過蟲卵期、幼蟲期、蛹期和成蟲期四個(gè)生長階段。目前，有關(guān)黑水虻的研究主要集中在幼蟲期，即對畜禽糞便、餐廚剩余物等環(huán)境廢棄物的資源化利用及生物降解方面[6]，而有關(guān)黑水虻蟲卵期的研究相對較少。雖有研究表明，在12 ℃冷藏10 d后的黑水虻原腸胚蟲卵的平均孵化率可達(dá)到94%[7]，但目前黑水虻蟲卵的運(yùn)輸大多采用室溫短期短距離墊料進(jìn)行保存，而如何選用最佳墊料，是目前亟待解決的關(guān)鍵問題。本研究將稱重后的黑水虻蟲卵置于木絨、木屑、紙屑、麥麩、稻草等5種墊料上進(jìn)行人工孵化，獲取相應(yīng)的幼蟲數(shù)量，計(jì)算孵化率，并分析不同墊料與黑水虻蟲卵孵化率的相關(guān)性，以期為黑水虻蟲卵的運(yùn)輸保存環(huán)節(jié)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

本研究于2021年10—11月在云南省畜牧獸醫(yī)科學(xué)院畜禽養(yǎng)殖環(huán)境控制研究所進(jìn)行。利用云南省畜牧獸醫(yī)科學(xué)院畜禽養(yǎng)殖環(huán)境控制研究所建立的黑水虻種群開展試驗(yàn)，試驗(yàn)蟲卵均于試驗(yàn)當(dāng)日采集，采卵板于試驗(yàn)前16h置于成蟲房。木絨、木屑從昆明市園博花鳥市場采購，麥麩從飼料獸藥批發(fā)市場采購，稻草從富民縣農(nóng)戶家采購，紙屑來源于試驗(yàn)地辦公室粉碎紙張。

1.2 黑水虻單克實(shí)驗(yàn)蟲卵數(shù)量測定

試驗(yàn)當(dāng)日，從產(chǎn)卵板縫隙中收集黑水虻蟲卵，并對每個(gè)縫隙收集到的蟲卵進(jìn)行分裝，30個(gè)縫隙共分裝30份。用超微量天平從每份卵中稱取一定量的蟲卵(見表1)，放培養(yǎng)皿中，參照莫文艷等[8]的方法，加酒精泡散后觀察，若無重疊，用手機(jī)拍照計(jì)數(shù)(見表2)，估算出單克黑水虻的實(shí)驗(yàn)蟲卵數(shù)約為41019粒。

表1 稱取產(chǎn)卵板30個(gè)縫隙黑水虻蟲卵的重量

表2 產(chǎn)卵板30個(gè)縫隙黑水虻蟲卵計(jì)數(shù)情況

βj：每份卵的數(shù)量；

αj：每份卵的克數(shù)。

1.3 黑水虻蟲卵的孵化及計(jì)量幼蟲數(shù)

取PET透明塑料瓶(瓶身直徑80mm×高100mm)和培養(yǎng)盒(規(guī)格為135mm×280mm×450mm)各18個(gè)，分成A、B、C、D、E、F 6組，每組各3個(gè)。將木絨(A組)、木屑(B組)、紙屑(C組)、麥麩(D組)、稻草(E組)5種墊料分別添加到塑料瓶中4cm位置，作為實(shí)驗(yàn)組；F組PET透明塑料瓶不添加任何墊料，作為對照組。向每個(gè)瓶各加入一定重量的黑水虻蟲卵(見表3)，并根據(jù)單克黑水虻的實(shí)驗(yàn)蟲卵粒數(shù)估算出每個(gè)瓶中加入蟲卵的粒數(shù)，即：加入蟲卵數(shù)(粒)=加入蟲卵重量×單克實(shí)驗(yàn)蟲卵數(shù)量，具體見表4。將所有裝有蟲卵的瓶子置于恒溫恒濕箱(T=32℃，RH=80%)進(jìn)行孵化，48h后轉(zhuǎn)至編號對應(yīng)的裝有0.5kg養(yǎng)殖料的培養(yǎng)盒中繼續(xù)置于恒溫恒濕箱(T=32℃，RH=80%)進(jìn)行孵化，再過72h后轉(zhuǎn)至恒溫恒濕箱(T=27℃，RH=60%)進(jìn)行幼蟲養(yǎng)殖。根據(jù)幼蟲大小、養(yǎng)殖料消化情況，分別于幼蟲養(yǎng)殖的第3天和第5天向各培養(yǎng)盒中添加0.5kg的養(yǎng)殖料，各培養(yǎng)盒共加1kg養(yǎng)殖料。于幼蟲養(yǎng)殖第7天，分離出每個(gè)培養(yǎng)盒中的幼蟲并計(jì)數(shù)(不分蟲體大小及死活均計(jì)入)。幼蟲養(yǎng)殖料是由豆粕、玉米面和米糠按1∶2∶3配比加水制成，含水量為65%～75%。

表3 實(shí)驗(yàn)組和對照組每份樣品加入的蟲卵重量

1.4 數(shù)據(jù)分析

黑水虻蟲卵孵化實(shí)驗(yàn)中蟲卵孵化率的估算如下：

表4 黑水虻蟲卵孵化實(shí)驗(yàn)中每份樣品加入蟲卵的估算數(shù)

蟲卵孵化率(%)=(幼蟲條數(shù)/加入蟲卵粒數(shù))×100%

利用LSD多重比較對黑水虻蟲卵的孵化率進(jìn)行方差分析，利用GraphPad Prism 5軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 計(jì)算不同墊料孵化的黑水虻幼蟲數(shù)量

本研究將剛采集的黑水虻蟲卵置于木絨、木屑、紙屑、麥麩、稻草5種墊料上進(jìn)行48h孵化處理，并設(shè)立了對照組。將孵化的幼蟲飼喂7d后，對幼蟲進(jìn)行計(jì)數(shù)，具體見表5。結(jié)合表4，可計(jì)算出每份蟲卵的孵化率，由表6可知，實(shí)驗(yàn)組與對照組的重復(fù)均較好，表明實(shí)驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)均可用于后續(xù)分析。

表5 黑水虻蟲卵孵化實(shí)驗(yàn)中每份樣品孵化的幼蟲數(shù)

表6 黑水虻蟲卵孵化實(shí)驗(yàn)中每份樣品的蟲卵孵化率

2.2 不同墊料與黑水虻蟲卵孵化率的相關(guān)性分析

本研究利用SPSS 19.0軟件分析了墊料與蟲卵孵化率的相關(guān)性。由圖1可知，E組與F組的蟲卵孵化率顯著高于A組、B組、C組與D組(P<0.05)，E組與F組的蟲卵孵化率之間不存在顯著性差異(P>0.05)，A組、B組、C組與D組的蟲卵孵化率之間不存在顯著性差異(P>0.05)。

注：上標(biāo)不同字母表示差異顯著(P<0.05)，相同字母表示差異不顯著(P>0.05)。

3 討論

本研究用酒精泡散黑水虻蟲卵卵塊，肉眼可見蟲卵呈乳白色橢圓形，類似米粒狀，并估算出黑水虻單克實(shí)驗(yàn)蟲卵的數(shù)量約為41019粒，與廣州飛禧特生物科技有限公司中得出的單克黑水虻初產(chǎn)蟲卵數(shù)量為40000～42000粒[8]的結(jié)果基本一致，表明黑水虻的單克初產(chǎn)蟲卵數(shù)量不因地域差異而異。

借鑒于不同介質(zhì)(或墊料)對三葉蟲螢卵的孵化率具有顯著影響[9]，及黑水虻蟲卵的運(yùn)輸為避免顛簸受損需要采用墊料(或介質(zhì))進(jìn)行保存。依據(jù)前人研究，本文在黑水虻蟲卵的孵化溫、濕度為32℃、80%條件下[8，10，11]，設(shè)立孵化時(shí)長均為5d，研究了不同墊料對黑水虻蟲卵孵化的影響，發(fā)現(xiàn)黑水虻蟲卵在無墊料或稻草上的孵化率顯著高于在木絨、木屑、紙屑、麥麩等墊料上的孵化率(P<0.05)，表明黑水虻蟲卵的孵化率因墊料的差異而異，可能是木絨、木屑、紙屑、麥麩等墊料更易造成黑水虻蟲卵卵內(nèi)水分流失，導(dǎo)致蟲卵發(fā)育不完全或幼蟲無法破殼[7]，或可能是木絨、木屑、紙屑、麥麩等墊料能夠延緩黑水虻蟲卵的孵化，導(dǎo)致部分黑水虻蟲卵未完全發(fā)育。有研究表明，黑水虻蟲卵的孵化時(shí)長因季節(jié)、溫度及區(qū)域的差異而異[12，13]，這解釋了在相同溫、濕度條件下12℃冷藏后的黑水虻蟲卵的平均孵化率(94%)[7]高于本研究蟲卵的最佳孵化率(79.38%)，然而有關(guān)墊料對黑水虻蟲卵孵化時(shí)長的影響還有待進(jìn)一步研究。