光周期對(duì)東亞飛蝗卵孵化的影響

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)，是造成我國蝗災(zāi)的主要蝗蟲種類[1]。雖然一直以來被人們認(rèn)為是害蟲且往往令人“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，將帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益[3-6]。如此一來就可以為蝗災(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，蝗蟲的資源化利用在全國得到發(fā)展，有關(guān)蝗蟲養(yǎng)殖的研究也相繼開展[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)蝗蟲卵的孵化影響相關(guān)研究幾乎空白，部分研究對(duì)于蝗蟲卵孵化時(shí)光照說法比較籠統(tǒng)，有的文章說卵孵化過程中有光照[10,13]，有的說無光照[14]，沒有具體說法，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)東亞飛蝗蟲卵孵化的影響，得出了東亞飛蝗蟲卵孵化的最適光周期。此研究成果對(duì)蝗蟲災(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)蝗蟲蟲卵孵化技術(shù)管理也具有一定的參考意義，可為蝗蟲災(zāi)害監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)以及人工養(yǎng)殖蝗蟲提供一定的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

東亞飛蝗供試蟲卵，由云南濟(jì)遠(yuǎn)蝗蟲養(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，鋸末購自淘寶。

1.2 試驗(yàn)儀器

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 試驗(yàn)方法

1.3.1 蟲卵及土壤與鋸末的處理

東亞飛蝗蟲卵用毛筆清除卵囊外的泥土，輕輕分開卵囊的粒卵，選擇飽滿的蟲卵放入4 ℃冰箱保存待用。土壤先過篩，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Light（簡(jiǎn)寫為L），無光照，即黑暗，記為Dark（簡(jiǎn)寫為D），分別為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。每種處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)。

孵化溫度為30 ℃，光照時(shí)間通過人工氣候箱光控系統(tǒng)及人為遮光來控制。考慮到水份蒸發(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沒有蝗蝻出現(xiàn)則結(jié)束試驗(yàn)。

1.4 測(cè)定指標(biāo)

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

1.5 數(shù)據(jù)處理

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。

2 結(jié)果與分析

2.1 光周期對(duì)蝗蟲卵孵化前期及孵化歷期的影響

不同光周期條件處理下，蝗蟲卵孵化前期與孵化歷期如圖1所示。在光周期條件為L︰D（24︰0）、L︰D（18︰6）、L︰D（12︰12）光照下，孵化前期沒有顯著性差異，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，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)蝗蟲卵孵化前期及孵化歷期的影響

2.2 光周期對(duì)蝗蟲卵孵化率的影響

不同光周期條件處理下，蝗蟲卵孵化率如圖2所示。在光周期條件為L︰D（18︰6）光照下，卵粒孵化率最高，為76.00%±6.11%；其次為L︰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︰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)蝗蟲卵孵化率沒有顯著差異（P>0.05）。

圖2 光周期對(duì)蝗蟲卵孵化率的影響

2.3 光周期對(duì)蝗蟲卵累積孵化率的影響

不同光周期處理，蝗蟲累積孵化率如圖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︰D（18︰6）時(shí)，在前3 d內(nèi)累積孵化率增長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)蝗蟲卵累積孵化率的影響

2.4 光周期對(duì)蝗蟲卵相對(duì)孵化率的影響

不同光周期，蝗蟲卵相對(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)蝗蟲卵相對(duì)孵化率的影響

3 討論

蝗蟲卵孵化受到溫度、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)蝗蟲卵孵化的影響，結(jié)果表明，紅外和紫外育種和殺蟲具有可行性。

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）照射蝗蟲卵，研究其對(duì)蝗蟲卵孵化的影響，結(jié)果表明：在L︰D（0︰24）光周期條件下，孵化前期最長，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顯著性差異。

分析不同光周期對(duì)蝗蟲卵孵化的影響，結(jié)果表明，東亞飛蝗蟲卵孵化率均在前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︰D（18︰6）時(shí)，在前3 d內(nèi)累積孵化率增長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，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。

4 小結(jié)

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。