靈芝菌糠對(duì)白星花金龜幼蟲(chóng)生長(zhǎng)性能的影響

周婷趙威趙傳岳王麗

靈芝菌糠對(duì)白星花金龜幼蟲(chóng)生長(zhǎng)性能的影響

周婷2,趙威1,趙傳岳1,王麗1

1. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院, 山東 泰安 271018 2. 招遠(yuǎn)市農(nóng)技推廣中心, 山東 招遠(yuǎn) 265400

本試驗(yàn)探究了不同配比的靈芝菌糠對(duì)白星花金龜幼蟲(chóng)的飼喂效果。以蝗蟲(chóng)蟲(chóng)砂作為對(duì)照，測(cè)定了不同配比的靈芝菌糠（25%、50%、75%和100%）飼喂下白星花金龜幼蟲(chóng)的食料日減重、蟲(chóng)體日增重、蟲(chóng)砂日產(chǎn)量等指標(biāo)并計(jì)算取食率、消化率、利用率和死亡率。結(jié)果表明：25%靈芝菌糠添加組的食料日減重、蟲(chóng)體日增重、蟲(chóng)砂日產(chǎn)量和白星花金龜幼蟲(chóng)取食率等指標(biāo)顯著優(yōu)于其它處理組；25%靈芝菌糠組和50%靈芝菌糠組與對(duì)照組的轉(zhuǎn)化率和利用率均無(wú)顯著差異。進(jìn)一步對(duì)產(chǎn)生的蟲(chóng)砂進(jìn)行種子發(fā)芽指數(shù)測(cè)定得出：經(jīng)白星花金龜幼蟲(chóng)轉(zhuǎn)化后，添加靈芝菌糠組的白星花金龜幼蟲(chóng)蟲(chóng)砂的GI值均接近或大于80%，均高于對(duì)照組，達(dá)到了堆肥完全成熟的標(biāo)準(zhǔn)。

昆蟲(chóng)養(yǎng)殖; 白星花金龜; 靈芝菌糠

靈芝（）是我國(guó)著名的藥用菌，隨著人們保健意識(shí)的增強(qiáng)，對(duì)靈芝產(chǎn)品的需求日益增加，極大地促進(jìn)了靈芝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。據(jù)中國(guó)食用菌協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2018年我國(guó)靈芝總產(chǎn)量已達(dá)16萬(wàn)噸。伴隨著靈芝生產(chǎn)規(guī)模的日益擴(kuò)大，靈芝菌糠的數(shù)量也急劇增加，但目前并未得到有效利用，造成嚴(yán)重資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，成為制約靈芝產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸因素。靈芝菌糠中殘留的菌絲體富含多糖、氨基酸及微量元素等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵后粗纖維含量大幅降低，同時(shí)由于菌體蛋白存在，粗蛋白質(zhì)含量有所提高，是一類(lèi)亟待開(kāi)發(fā)的寶貴資源[1,2]。

白星花金龜（Lewis）為昆蟲(chóng)綱、鞘翅目、金龜甲總科、花金龜科、星花金龜屬的昆蟲(chóng)，其幼蟲(chóng)為腐食性，在自然界中以取食腐爛的秸稈、雜草及畜禽糞便等為生[3,4]。白星花金龜幼蟲(chóng)為高蛋白昆蟲(chóng)，具有抗菌消炎等功效[5]，且該昆蟲(chóng)可以將有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)化為有機(jī)質(zhì)含量高的顆粒狀蟲(chóng)砂，在飼料、醫(yī)藥和肥料領(lǐng)域都具有重要的應(yīng)用和開(kāi)發(fā)前景[6]。早期對(duì)白星花金龜?shù)难芯恐饕性谏飳W(xué)特性、發(fā)生規(guī)律及害蟲(chóng)防治方面[7-11]。近年來(lái)隨著農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物資源數(shù)量的不斷增加和人們對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重視，白星花金龜作為一種寶貴的環(huán)保昆蟲(chóng)資源也被用于各種有機(jī)廢棄物的生物轉(zhuǎn)化中。研究發(fā)現(xiàn)，白星花金龜對(duì)農(nóng)作物秸稈、菌糠和畜禽糞便等有機(jī)廢棄物都有較強(qiáng)的轉(zhuǎn)化能力[12-16]，其中以蝗蟲(chóng)蟲(chóng)砂的飼喂效果較好[17]。因此，本文以蝗蟲(chóng)蟲(chóng)砂為對(duì)照，對(duì)不同配比的靈芝菌糠與蝗蟲(chóng)蟲(chóng)砂飼喂白星花金龜幼蟲(chóng)進(jìn)行研究，探究不同靈芝菌糠含量對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育的影響并測(cè)定不同處理組白星花金龜幼蟲(chóng)蟲(chóng)砂的GI值，以期為菌糠的資源化利用提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試蟲(chóng)源：實(shí)驗(yàn)用蟲(chóng)為白星花金龜三齡幼蟲(chóng)，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(chóng)資源實(shí)驗(yàn)室提供。

供試靈芝菌糠和蝗蟲(chóng)蟲(chóng)砂：靈芝菌糠取自聊城冠縣靈芝種植基地，主要栽培基質(zhì)為木糖醇渣；蝗蟲(chóng)蟲(chóng)砂取自泰安市東亞飛蝗養(yǎng)殖戶(hù)（蝗蟲(chóng)食料為鮮玉米秸稈），將靈芝菌糠和蝗蟲(chóng)蟲(chóng)砂粉碎后過(guò)10目篩網(wǎng)備用。

實(shí)驗(yàn)材料：方形塑料養(yǎng)蟲(chóng)盒（1000 mL，宿遷市百悅科技有限公司），仙桃多功能粉碎機(jī)（永康市紅太陽(yáng)機(jī)電有限公司），GZX-9146 MBE數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱（上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠），深圳無(wú)限量電子天平（精確至0.1 g），10、20、40目篩網(wǎng)等。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

共設(shè)五組處理，每組處理設(shè)三個(gè)重復(fù)，其中Ⅰ組飼喂100%靈芝菌糠，Ⅱ組飼喂75%靈芝菌糠+25%蝗蟲(chóng)蟲(chóng)砂，Ⅲ組飼喂50%靈芝菌糠+50%蝗蟲(chóng)蟲(chóng)砂，Ⅳ組飼喂25%靈芝菌糠+75%蝗蟲(chóng)蟲(chóng)砂，對(duì)照組飼喂100%蝗蟲(chóng)蟲(chóng)砂。實(shí)驗(yàn)前分別測(cè)定靈芝菌糠及蝗蟲(chóng)蟲(chóng)砂的含水量，按干重比混勻后，調(diào)節(jié)并控制含水量為60%。

每標(biāo)準(zhǔn)盒（1000 mL，17 cm×11.5 cm×6.5 cm）加入三齡幼蟲(chóng)12頭，按蟲(chóng)料比1:8加入配制好的食料，置于智能人工氣候箱(=25 ℃、RH=75%±5%)中培養(yǎng)，每天觀察記錄幼蟲(chóng)死亡情況，并及時(shí)補(bǔ)充狀態(tài)一致的蟲(chóng)體，每7 d測(cè)定并記錄白星花金龜幼蟲(chóng)死亡數(shù)、蟲(chóng)體重量、取食食料干重以及產(chǎn)生的糞砂干重，共飼喂42 d。

各實(shí)驗(yàn)組蟲(chóng)體日增重、食料日減重、蟲(chóng)砂日產(chǎn)量的計(jì)算公式如下：

蟲(chóng)體日增重（g/d）=（飼喂后蟲(chóng)重-飼喂前蟲(chóng)重）/飼喂天數(shù)

食料日減重（g/d）=（飼喂前食料干重-飼喂后食料干重）/飼喂天數(shù)

蟲(chóng)砂日產(chǎn)量（g/d）=產(chǎn)生的蟲(chóng)砂干重/飼喂天數(shù)

各實(shí)驗(yàn)組白星花金龜幼蟲(chóng)的取食率、消化率、利用率和死亡率計(jì)算方法[12,18]，如下：

取食率（%）=（添加食料干重－剩余食料干重）/添加食料干重×100

消化率（%）=（取食量－排糞量）/取食量×100

轉(zhuǎn)化率（%）=增加的體重/（取食量-排糞量）×100

利用率（%）=增加體重/取食量×100

死亡率（%）=死亡蟲(chóng)數(shù)/供試蟲(chóng)數(shù)×100

1.3 種子發(fā)芽指數(shù)（Germination index，GI）測(cè)定

GI被用于評(píng)估本研究的實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組經(jīng)白星花金龜幼蟲(chóng)轉(zhuǎn)化后獲得的蟲(chóng)砂對(duì)植物的毒性。參考Li Y等的方法并稍作改進(jìn)[19]，具體為：將烘干的菌糠及蟲(chóng)砂樣品粉碎并稱(chēng)取5 g，與蒸餾水按1:10（m/v）的比例混合，160 r/min、30 ℃震蕩24 h，之后4℃、12000 rpm離心10 min，過(guò)濾收集上清液用于植物種子發(fā)芽。使用小油菜種子做發(fā)芽實(shí)驗(yàn)的材料，采用培養(yǎng)皿內(nèi)紙上發(fā)芽的方式，將兩層9 cm濾紙置于9×9 cm培養(yǎng)皿內(nèi)，均勻點(diǎn)播20粒油菜種子，加10 mL浸提液置于25 ℃恒溫箱中暗光培養(yǎng)3 d，使用蒸餾水作為對(duì)照，每個(gè)處理重復(fù)3次。按下面公式計(jì)算各處理的GI值。

GI（%）=（處理的種子發(fā)芽的平均數(shù)量×種子平均根長(zhǎng)）/（對(duì)照的種子發(fā)芽的平均數(shù)量×種子平均根長(zhǎng)）×100

1.4 數(shù)據(jù)處理

調(diào)查數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0進(jìn)行分析，采用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行方差分析。應(yīng)用Microsoft Excel 2013記錄、整理數(shù)據(jù)和繪制表格。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同食料對(duì)白星花金龜幼蟲(chóng)飼養(yǎng)參數(shù)的影響

在不同配比靈芝菌糠飼喂下，白星花金龜幼蟲(chóng)蟲(chóng)體日增重、蟲(chóng)砂日產(chǎn)量和食料日減重等指標(biāo)如圖1、圖2和圖3所示。從圖中可以看出，白星花金龜幼蟲(chóng)的蟲(chóng)體日增重、蟲(chóng)砂日產(chǎn)量和食料日減重均隨著靈芝菌糠含量增加呈遞減趨勢(shì)，蝗蟲(chóng)蟲(chóng)砂對(duì)照組的各項(xiàng)指標(biāo)均顯著優(yōu)于各實(shí)驗(yàn)組；在添加靈芝菌糠的實(shí)驗(yàn)組中，25%靈芝菌糠組的各項(xiàng)指標(biāo)顯著優(yōu)于其他實(shí)驗(yàn)組。蟲(chóng)體日增重指標(biāo)測(cè)定發(fā)現(xiàn)，25%靈芝菌糠組和對(duì)照組的蟲(chóng)體日增重均隨著飼喂時(shí)間增加而表現(xiàn)出先增高再降低的趨勢(shì)，且最高值均出現(xiàn)在飼喂第14 d時(shí)，分別為0.847 g/d和1.187 g/d；25%靈芝菌糠組在第28 d和第35 d的蟲(chóng)體日增重與對(duì)照組無(wú)顯著差異；75%靈芝菌糠組和100%靈芝菌糠組日增重普遍較低，且在第21 d和42 d時(shí)出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)。食料日減重和蟲(chóng)砂日產(chǎn)量指標(biāo)測(cè)定發(fā)現(xiàn)，各實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組均在第7 d時(shí)最低，隨著時(shí)間的增加，兩項(xiàng)指標(biāo)均表現(xiàn)出顯著增加，對(duì)照組的食料日減重和蟲(chóng)砂日產(chǎn)量分別在第21 d和第28 d達(dá)到最高，分別為7.331 g/d和4.976 g/d；25%靈芝菌糠組的食料日減重和蟲(chóng)砂日產(chǎn)量均為第14 d達(dá)到最高，分別為0.776 g/d和0.727 g/d。

圖 1 不同食料對(duì)白星花金龜幼蟲(chóng)蟲(chóng)體日增重的影響

圖 2 不同食料對(duì)食料日減重的影響

圖 3 不同食料對(duì)蟲(chóng)砂日產(chǎn)量的影響

2.2 不同食料對(duì)白星花金龜幼蟲(chóng)取食效果的影響

不同食料飼喂下白星花金龜幼蟲(chóng)的取食率、消化率、轉(zhuǎn)化率和利用率見(jiàn)表1。由表中得出，各飼喂處理間的取食率有顯著性差異（=788.614，＜0.05），隨著食料中靈芝菌糠的增多，取食率呈降低趨勢(shì)；對(duì)照組消化率顯著高于添加靈芝菌糠的各組（=17.515，＜0.05）；添加25%靈芝菌糠的處理轉(zhuǎn)化率顯著高于對(duì)照組（=20.659，＜0.05）；各處理間利用率無(wú)顯著差異（=3.06，=0.092）。

表 1 不同食料對(duì)白星花金龜幼蟲(chóng)取食率、消化率、轉(zhuǎn)化率、利用率的影響

注: “—”表示負(fù)值；數(shù)據(jù)為平均值 ± 標(biāo)準(zhǔn)誤，同列數(shù)據(jù)后附不同小寫(xiě)字母者表示差異顯著 (＜0.05)。

Note: Mean ± SE in the same row followed by different letters indicate significant differences (＜0.05).

2.3 不同食料對(duì)白星花金龜幼蟲(chóng)死亡率的影響

不同食料飼喂下白星花金龜幼蟲(chóng)的死亡率見(jiàn)表2，由表中得出，Ⅰ組的蟲(chóng)體死亡率最高，為14.5%，顯著高于其他組；Ⅱ組、Ⅲ組和Ⅳ組的蟲(chóng)體死亡率與對(duì)照組無(wú)顯著差異，其中Ⅲ組的蟲(chóng)體死亡率為零（=5.58，＜0.05）。

表 2 不同食料對(duì)白星花金龜死亡率的影響

注: 數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤，同列數(shù)據(jù)后附不同小寫(xiě)字母者表示差異顯著 (＜0.05)。

Note: Mean ± SE in the same row followed by different letters indicate significant differences (＜0.05).

2.4 不同食料飼喂白星花金龜幼蟲(chóng)產(chǎn)生的蟲(chóng)砂及種子發(fā)芽指數(shù)（GI）測(cè)定

不同食料飼喂白星花金龜幼蟲(chóng)轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的蟲(chóng)砂色澤和質(zhì)地存在明顯差異（圖4），隨著靈芝菌糠含量的增加，蟲(chóng)砂色澤逐漸加深，質(zhì)地也越來(lái)越緊實(shí)。

圖 4 不同食料飼喂白星花金龜產(chǎn)生的蟲(chóng)砂（a、b、c、d和e依次為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和CK組的蟲(chóng)砂）

通過(guò)測(cè)定GI值對(duì)靈芝菌糠、蝗蟲(chóng)蟲(chóng)砂和不同食料組產(chǎn)生的白星花金龜幼蟲(chóng)蟲(chóng)砂分別進(jìn)行了植物毒性評(píng)價(jià)，結(jié)果見(jiàn)圖5。經(jīng)白星花金龜幼蟲(chóng)轉(zhuǎn)化后的蟲(chóng)砂的GI值均比轉(zhuǎn)化前的靈芝菌糠和蝗蟲(chóng)蟲(chóng)砂有所提高，且隨著靈芝菌糠添加量的增加，GI值呈現(xiàn)逐漸增加趨勢(shì)，添加靈芝菌糠組的蟲(chóng)砂的GI值均接近或高于80%，均高于對(duì)照組，其中25%和50%靈芝菌糠組蟲(chóng)砂的GI值均接近80%，分別為79.71%和79.89%；50%和100%靈芝菌糠組蟲(chóng)砂的GI值均高于80%，分別為85.21%和99.13%，飼喂100%靈芝菌糠產(chǎn)生的蟲(chóng)糞砂GI值顯著高于其他處理（=21.706，＜0.05）。

圖 5 種子發(fā)芽指數(shù)測(cè)定

3 討論

本研究以不同配比靈芝菌糠飼喂白星花金龜幼蟲(chóng)并評(píng)價(jià)了其飼喂效果，進(jìn)一步通過(guò)GI實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)了白星花金龜幼蟲(chóng)蟲(chóng)砂的植物毒性，為菌糠的資源化高效利用提供一定的理論依據(jù)。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，蟲(chóng)體增重、取食食料干重以及產(chǎn)生的蟲(chóng)砂干重等指標(biāo)均以對(duì)照組為最優(yōu)，且隨著靈芝菌糠添加量的增加呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，推測(cè)是由于靈芝菌糠中含有三萜等苦味物質(zhì)或基質(zhì)降解程度不夠，導(dǎo)致白星花金龜幼蟲(chóng)適口性較差，進(jìn)而影響了其取食。從蟲(chóng)體死亡率數(shù)據(jù)得出，25%及50%靈芝菌糠組的白星花金龜幼蟲(chóng)死亡率與對(duì)照無(wú)顯著差異，且50%靈芝菌糠組的蟲(chóng)體死亡率為零，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)對(duì)照組和25%靈芝菌糠組的蟲(chóng)體死亡原因主要為綠僵菌、白僵菌等病原菌感染，而75%和100%靈芝菌糠組的蟲(chóng)體死亡原因多為蟲(chóng)體取食量少而饑餓致死或被其他幼蟲(chóng)分食，病原菌感染情況較少，推測(cè)是因?yàn)殪`芝菌糠中含有多種活性成分，適量添加可增強(qiáng)昆蟲(chóng)的免疫力進(jìn)而提高其抗病能力。這與研究報(bào)道的靈芝菌糠提取物可提高肉雞、奶牛等動(dòng)物的抗氧化性和免疫功能的研究結(jié)果較一致[20-22]。

通過(guò)計(jì)算取食率、消化率、轉(zhuǎn)化率、利用率等指標(biāo)得出，各處理間取食率均存在顯著性差異，對(duì)照組消化率顯著高于其他添加靈芝菌糠的處理，添加25%靈芝菌糠的轉(zhuǎn)化率顯著高于對(duì)照組，各處理間利用率無(wú)顯著性差異。經(jīng)計(jì)算白星花金龜幼蟲(chóng)每取食1 kg 25%靈芝菌糠的食料可產(chǎn)生683.4 g蟲(chóng)砂，蟲(chóng)體增重64.7 g，通過(guò)與楊誠(chéng)等[13]研究比較得出，白星花金龜幼蟲(chóng)對(duì)50%和25%靈芝菌糠組的取食率均優(yōu)于玉米秸稈。菌糠中富含纖維素、半纖維素以及相應(yīng)的活性酶等物質(zhì)，吳和龍[23]在研究菌草靈芝菌糠多糖對(duì)瘤胃微生物發(fā)酵及菌群影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，用靈芝菌糠代替20%粗飼料喂山羊，可以提高瘤胃微生物發(fā)酵水平，提高纖維素降解率，提高飼料利用率，表明添加一定比例的靈芝菌糠對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，與本研究的結(jié)果較為一致。

植物毒性是有機(jī)質(zhì)對(duì)種子萌發(fā)、植物生長(zhǎng)和土壤環(huán)境均存在不利影響。GI是評(píng)價(jià)植物毒性最敏感的參數(shù)之一。通常50%的GI表示堆肥基本上不含植物毒素，大于80%的GI表示堆肥完全成熟且不含植物毒素。本研究中，我們分別測(cè)定了不同處理組產(chǎn)生的白星花金龜幼蟲(chóng)蟲(chóng)砂的GI值。結(jié)果如圖5所示，從圖中可以得出，靈芝菌糠和蝗蟲(chóng)蟲(chóng)砂原料的GI均大于50%，分別為72.35%和64.51%。不同處理組獲得的白星花金龜蟲(chóng)砂的GI均大于50%，其中100%靈芝菌糠組和75%靈芝菌糠組的飼料產(chǎn)生的蟲(chóng)砂GI均大于80%，分別達(dá)到99.13%和85.21%，較原料有了大幅提高，而50%和25%菌糠處理產(chǎn)生的蟲(chóng)砂GI分別為79.89%和79.71%，接近80%，基本達(dá)到完全腐熟不含植物毒素的標(biāo)準(zhǔn)?；认x(chóng)蟲(chóng)砂對(duì)照組蟲(chóng)砂GI為69.53%，達(dá)到了基本腐熟的標(biāo)準(zhǔn)。這些數(shù)據(jù)表明，經(jīng)白星花金龜轉(zhuǎn)化靈芝菌糠可增加其腐熟程度，降低植物毒性。

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Effects of the Spent Substrate ofon the Growth Performance ofLewis Larvae

ZHOU Ting2, ZHAO Wei1, ZHAO Chuan-yue1, WANG Li1

1.271018,2.265400,

In this study, the feeding effects of different proportions of the spent substrate of(SSGL) onLewis Larvae (PBLL) were studied. Usingdung-sand as control, the daily feed weight loss, daily weight gain, daily yield of frass and the mortality of PBLL feeding on different proportions of SSGL (25%, 50%, 75% and 100%) were determined, and the feeding rate, digestive rate, utilization rate were calculated. The results showed that the daily feed weight loss, daily weight gain, daily yield of insect were all obviously better in 25% SSGL added group than other groups, although lower than the control group. There was no significant difference in conversion rate and utilization rate among the 25% SSGL added group, the 50% SSGL added group and the control group. Germination index (GI) of the frass was determined and the results showed that the GI value of the frass generated in SSGL added groups were close or higher than 80%, indicating the frass were basically well-rotted.

Insect feeding;Lewis; spent substrate of

S433.5

A

1000-2324(2022)06-0868-06

2022-01-12

2022-03-07

冠縣鄉(xiāng)村振興科技合作基金(GXJJ2020-04);山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系食用菌創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目(SDAIT-07-06)

周婷(1997-),女,碩士,主要研究方向:菌糠資源利用. E-mail:1764474915@qq.com

Author for correspondence. E-mail:haoyou0102@163.com

10.3969/j.issn.1000-2324.2022.06.009