摘要:探究2種煙草廢棄物與生石灰不同復(fù)配比例對福壽螺(Pomacea canaliculata Lamarck)的控制效果,以提高煙草(Nicotiana tobacum L.)廢棄物利用效率。將煙葉和煙梗單一使用及分別與生石灰復(fù)配成不同比例(質(zhì)量比分別為4∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶4,總質(zhì)量濃度為0.2 g/L),探究其對福壽螺存活、行為、攝食和生長的影響。結(jié)果表明,煙草廢棄物與生石灰復(fù)配對福壽螺有較強(qiáng)的毒殺作用,并抑制存活個體的攝食和生長,且整體表現(xiàn)出生石灰含量占比越高、福壽螺被抑制越明顯的趨勢。從存活、行為、攝食和生長來看,無論單一使用或與生石灰復(fù)配,煙葉對福壽螺的控制效果均強(qiáng)于煙梗,超過95%的福壽螺在14 d內(nèi)死亡。煙葉與生石灰復(fù)配處理下,福壽螺難以攝食,并通過閉厴來躲避兩者的侵害,隨著生石灰含量和處理時間的增加,福壽螺閉厴比例不斷增加,甚至達(dá)100%。煙草與生石灰單一使用及復(fù)配處理下福壽螺攝食量均明顯下降,同時體重增長率、攝食率、特定生長率均受到明顯抑制(煙梗單一使用除外)。煙草廢棄物與生石灰復(fù)配能夠有效控制福壽螺,且生石灰的加入能提高煙草廢棄物利用效率。
關(guān)鍵詞:福壽螺(Pomacea canaliculata Lamarck); 煙草; 生石灰; 復(fù)配; 廢棄物利用; 控制效果
中圖分類號:S44" " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:0439-8114(2025)03-0079-07
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2025.03.013 開放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識碼(OSID):
Control effects of combination of tobacco waste and quicklime on Pomacea canaliculata
ZHANG Zhi-li1, ZHANG Liang-feng1, LIU Yi1, LI Dong-mei1, WANG Kai-tao1, HUANG Jing1, GUO Jing1,2
(1.School of Biology and Agriculture, Shaoguan University, Shaoguan" 512005,Guangdong,China;2.Guangdong Provincial Key Lab of Utilization and Conservation of Food and Medicinal Resources in Northern Region/North Guangdong Engineering Technology Research Center for the Efficient Utilization of Water and Soil Resources,Shaoguan" 512005,Guangdong,China)
Abstract: In order to improve the utilization efficiency of tobacco(Nicotiana tobacum L.) waste, the control effects of two kinds of tobacco waste and quicklime with different compounding ratios on Pomacea canaliculata were studied. Tobacco leaf and peduncle were used alone and mixed with quicklime in different proportions (mass ratios of 4∶1, 2∶1, 1∶1, 1∶2, 1∶4, total mass concentration of 0.2 g/L), to explore their effects on survival, behavior, feeding and growth of Pomacea canaliculata. The results showed that the combination of tobacco waste and quicklime had strong toxic effects on Pomacea canaliculata and constrained the feeding and growth of surviving individuals, and the overall trend was that the higher the percentage of quicklime content, the more obvious the inhibition effect on Pomacea canaliculata. In terms of the survival, behavior, feeding and growth of Pomacea canaliculata, the control effects of tobacco leaf on the snails were stronger than that of tobacco peduncle whether used alone or in combination with quicklime, that and more than 95% of the snails died within 14 d. The composite treatment of tobacco leaves and quicklime made it difficult for the snails to eat, and the snails avoided the damage of the two by closing the operculum. Moreover, with the increase of quicklime content and treatment time, the proportion of the snails with closed operculum was growing, even up to 100%. The food intake of Pomacea canaliculata decreased significantly under the single use of tobacco and quicklime and their mixture, meanwhile, the weight growth rate, feeding rate and specific growth rate were significantly inhibited except under the single use of tobacco peduncle. The combination of tobacco waste and quicklime showed controlling effects on Pomacea canaliculata, and the addition of quicklime could improve the utilization efficiency of tobacco waste.
Key words: Pomacea canaliculata Lamarck; tobacco(Nicotiana tobacum L.); quicklime; compound; waste utilization; control effects
福壽螺(Pomacea canaliculata Lamarck)原產(chǎn)于南美洲亞馬遜河流域,1981年引入到廣東省中山市養(yǎng)殖,隨后推廣到全國多個省市,因適應(yīng)性廣、抗逆性強(qiáng)、繁殖率高、遺傳多樣性豐富等特點而迅速在各地建立自然種群,現(xiàn)已成為南方大部分省區(qū)的嚴(yán)重農(nóng)業(yè)害蟲[1,2],近幾年中國農(nóng)田年均螺害面積高達(dá)167萬hm2[3]。除此之外,福壽螺還是廣州管圓線蟲(Angiostrongylus cantonensis Chen)、卷棘口吸蟲(Echinostoma revolutum Froelich)、棘顎口線蟲(Gnathostoma spinigerum Owen)等寄生蟲的重要中間宿主,嚴(yán)重威脅人類健康[4]。因福壽螺的嚴(yán)重危害性,國家環(huán)境保護(hù)總局(現(xiàn)生態(tài)環(huán)境部)和中國科學(xué)院在2003年就將福壽螺列入了首批入侵中國的16種外來物種的“黑名單”。在福壽螺的防治手段中,化學(xué)殺螺劑成為大多數(shù)農(nóng)戶的首選,但其大量使用導(dǎo)致了稻田生態(tài)系統(tǒng)的面源污染與農(nóng)產(chǎn)品安全問題,且福壽螺已產(chǎn)生一定的耐藥性[5]。
植物源殺螺劑是利用植物體中或者從植物體內(nèi)提取的活性成分防控病蟲害的一種環(huán)境友好型技術(shù),因其更高效、更經(jīng)濟(jì)、更安全等優(yōu)點而成為防治福壽螺的研究熱點[6]。國內(nèi)外學(xué)者已探究了上千種具有滅螺活性的植物資源[7,8],生物堿和皂苷是為數(shù)不多的被鑒定出的2類主要有效滅螺成分[5,7,9]。煙草(Nicotiana tobacum L.)中生物堿有40多種,其中煙堿含量在95%以上,煙堿有很強(qiáng)的內(nèi)吸活性、胃毒性和觸殺毒性,能夠抑制乙酰膽堿酯酶的活性,對害蟲的乙酰膽堿受體有很強(qiáng)的親和性,導(dǎo)致乙酰膽堿不能正常傳導(dǎo),阻斷神經(jīng)傳導(dǎo),使害蟲窒息死亡,煙堿是傳統(tǒng)的植物源殺蟲劑[10,11]。Guo等[12]的研究發(fā)現(xiàn)1 g/L煙葉干粉水浸提液處理下90%以上的福壽螺在4 d內(nèi)死亡,且呈現(xiàn)出福壽螺個體越大、死亡率越高的現(xiàn)象,展現(xiàn)了煙葉對福壽螺種群良好的控制潛力。Prabhakaran等[13]的研究發(fā)現(xiàn)0.5 g/L煙草干葉乙醇提取液可使另一種蘋果螺(Pomacea maculata Perry)在48 h內(nèi)全部死亡。
中國是世界第一煙葉生產(chǎn)和消費(fèi)大國,2020年煙草種植總面積達(dá)93.91萬hm2,煙葉產(chǎn)量高達(dá)213.53萬t[14]。煙草種植和加工過程中約有60%的生物量不能用于卷煙生產(chǎn),包括殘次煙葉、煙梗、煙桿等,大部分遭丟棄或銷毀,既造成了資源浪費(fèi),也造成了環(huán)境污染[15]。為提高煙草廢棄物利用效率,已有研究發(fā)現(xiàn)煙草遇到石灰以后會游離出煙堿[16],這是由于堿性溶液可以破壞植物細(xì)胞壁和細(xì)胞膜,使煙堿更容易被提取出來,將煙草廢棄物和生石灰復(fù)配可能會強(qiáng)化煙草的控螺效果。而生石灰本身對福壽螺有良好的控制效果[17,18],20世紀(jì)曾被廣泛用于殺滅釘螺,加之中國華南地區(qū)土壤酸化嚴(yán)重,使用生石灰可能起到殺螺和改善稻田土壤酸度的復(fù)合效應(yīng)。李小霞等[19]的研究發(fā)現(xiàn)煙草與生石灰1∶4(質(zhì)量比)混合水劑對福壽螺具有良好的毒殺效果,但未探究不同復(fù)配比例的控效差異。為此,基于中國南方農(nóng)田存在福壽螺為害嚴(yán)重和煙草廢棄物大量浪費(fèi),以及不同煙草廢棄物成分中煙堿含量不一的現(xiàn)實情況[15],本研究尋求煙草廢棄物不同成分與生石灰復(fù)配的適宜比例,以期得到變廢為寶、綠色環(huán)保、降本增效的植物源農(nóng)藥,旨在為控制福壽螺泛濫提供理論參考。
1 材料與方法
1.1 材料
試驗用螺于2023年10月采集于廣東省韶關(guān)市湞江區(qū)新韶鎮(zhèn)菜地和水溝(24°47′N,113°38′E),通過線粒體COⅠ基因序列分析[20]確定為福壽螺。將采集的福壽螺個體置于實驗室內(nèi)塑料水族箱(72.0 cm×56.0 cm×38.5 cm,長×寬×高)進(jìn)行養(yǎng)殖,每天投喂新鮮生菜,平均每2 d換1次水,馴養(yǎng)數(shù)天后,選取640只表觀完好、活力較強(qiáng)、體型較為均一的福壽螺個體(15 mm≤殼高lt;25 mm)用于試驗。帶梗煙葉(品種K326)由韶關(guān)市始興縣馬市鎮(zhèn)(25°02′N,114°15′E)從事煙稻輪作的煙農(nóng)提供,為當(dāng)?shù)責(zé)熣疚词召彽臍埓慰緹煛Ч熑~置于太陽下晾曬數(shù)天以避免儲存過程中回潮,后將其分成煙葉和煙梗兩部分,接著粉碎并置于密封塑料桶中保存?zhèn)溆谩I曳塾梢速e川灰生物科技有限公司提供,純度95%以上,封口保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2 方法
1.2.1 煙草廢棄物與生石灰復(fù)配對福壽螺存活和行為的影響 煙葉和煙梗用T(Tobacco)表示,生石灰用Q(Quicklime)表示,設(shè)置煙葉與生石灰復(fù)配、煙梗與生石灰復(fù)配2個試驗組,均設(shè)置8個處理組合,以煙葉為例,分別為CK(曝氣自來水)、T(0.60 g煙葉)、4T1Q(0.48 g煙葉、0.12 g生石灰)、2T1Q(0.40 g煙葉、0.20 g生石灰)、1T1Q(0.30 g煙葉、0.30 g生石灰)、1T2Q(0.20 g煙葉、0.40 g生石灰)、1T4Q(0.12 g煙葉、0.48 g生石灰)、Q(0.60 g生石灰),其中5個復(fù)配組煙葉和生石灰質(zhì)量比依次為4∶1、2∶1、1∶1、" " " 1∶2、1∶4,各處理均設(shè)置4個重復(fù)。除對照外,各處理中煙葉和生石灰粉末總量為0.60 g,將其轉(zhuǎn)入盛有3 L曝氣自來水的透明塑料盒(25 cm×14 cm×13 cm,長×寬×高)中,均配成總質(zhì)量濃度為0.2 g/L的溶液,共使用32個塑料盒。類似地,另取32個塑料盒用于煙梗與生石灰復(fù)配試驗。各塑料盒置于室內(nèi)備用,之后將選取的640只福壽螺饑餓處理1 d后撈出,置于無水塑料箱中任其自由爬行數(shù)分鐘以排空殼內(nèi)殘留水分,后用毛巾擦干殼表面水分,稱每10只福壽螺的總體重,將該總體重除以福壽螺存活數(shù)得到體重初始值W0(2.60~2.73 g),后依次放入各塑料盒中。每天定時統(tǒng)計福壽螺的存活情況,當(dāng)福壽螺發(fā)出腐臭味或用鑷子輕撥厴甲而無法回縮時即判定為死亡[21],死亡的福壽螺會被及時撈出以免影響水質(zhì)。試驗為期14 d,每天供應(yīng)足量新鮮生菜,每2 d更換相應(yīng)的溶液。在試驗的前7 d,調(diào)查福壽螺存活情況時同步觀察福壽螺的行為活動狀況,包括攝食、爬行、靜止(未閉厴)、閉厴、爬出水面等。試驗期間塑料盒蓋有蓋子,以防止福壽螺逃逸。試驗期間水溫為23 ℃左右。
1.2.2 煙草廢棄物與生石灰復(fù)配對福壽螺攝食和生長的影響 試驗過程中,生菜投喂前及次日同時撈取剩余生菜后,均需用毛巾擦干生菜表面水分,以確定各塑料盒中福壽螺每日攝食量,結(jié)合當(dāng)日福壽螺存活數(shù)據(jù)獲取每螺日均攝食量。試驗進(jìn)行14 d后,將各塑料盒中福壽螺撈出,如同體重初始值測其體重最終值Wt。福壽螺的體重增長率(Weight growth rate,WGR)、攝食率(Feeding rate,F(xiàn)R)、食物轉(zhuǎn)化率(Food conversion ratio,F(xiàn)CR)和特定生長率(Specific growth rate,SGR)通過如下公式計算。
WGR= (Wt-W0)/W0×100%" " " " " " (1)
FR = 2F/[t(Wt+W0)]×100% " " " " (2)
FCR= (Wt-W0)/F×100% " " "(3)
SGR = (lnWt-lnW0)/t×100% " " "(4)
式中,t為試驗時長14 d,F(xiàn)為攝食量(g),即每螺日均攝食累積量(排除螺死亡對攝食量的影響)。
1.3 數(shù)據(jù)分析與處理
應(yīng)用Excel 2019、SPSS 20.0軟件對獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和統(tǒng)計分析。采用重復(fù)測量方差分析煙草廢棄物不同成分及其與生石灰復(fù)配處理對福壽螺螺存活(前14 d)及其行為(前7 d)的影響,采用Duncan’s多重比較確定不同復(fù)配處理間的差異。對于煙草廢棄物與生石灰復(fù)配對福壽螺攝食和生長的影響,先通過Shapiro-Wilk(W檢驗)對每螺總攝入量、螺終體重及其他攝食和生長指標(biāo)進(jìn)行正態(tài)性檢驗,確定滿足正態(tài)分布后,采用獨(dú)立樣本t檢驗分析純煙葉處理與相應(yīng)對照之間螺終體重及其他攝食和生長指標(biāo)的差異顯著性,同樣的方法用于探究純煙葉和純煙梗處理下各攝食和生長指標(biāo)的差異。另采用單因素方差分析和Duncan’s多重比較分析煙葉與生石灰復(fù)配各處理之間每螺總攝入量的差異,以及煙梗與生石灰復(fù)配各處理之間攝食和生長相關(guān)各指標(biāo)之間的差異。應(yīng)用OriginPro 8軟件繪圖,數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。
2 結(jié)果與分析
2.1 煙草廢棄物與生石灰復(fù)配對福壽螺存活的影響
如圖1所示,福壽螺在曝氣自來水(CK)條件下存活率較高,無論是煙葉試驗組還是煙梗試驗組處理下,14 d時存活率均高達(dá)95.0%以上。在純煙葉或純煙梗處理下福壽螺存活率略低于對照,14 d時分別為87.5%和92.5%。而在生石灰單一處理下,福壽螺存活率呈快速下降趨勢,5 d時已超過50%福壽螺死亡,沒有個體能存活10 d以上。在煙草與生石灰復(fù)配的各處理中,生石灰占比高的各處理(1T2Q和1T4Q)表現(xiàn)出對福壽螺較強(qiáng)的致死效應(yīng),其中煙葉試驗下6 d時存活率均降至32.5%,并分別在8 d和9 d時先后全部死亡,而煙梗試驗組下福壽螺在11 d時全部死亡。
在4T1Q、2T1Q、1T1Q等煙草占比超過50%的各復(fù)配組中,煙葉對福壽螺表現(xiàn)出比煙梗更強(qiáng)的致死效應(yīng)(圖1)。1T1Q處理8 d后煙葉組和煙梗組存活率分別為20.0%和70.0%,前者在12 d時福壽螺全部死亡,而后者在試驗結(jié)束時仍有40.0%的福壽螺個體存活;2T1Q處理下煙葉組福壽螺在9 d時全部死亡,而煙梗組此時仍有52.5%的福壽螺存活;隨著煙草含量占比的升高,在4T1Q處理下煙葉組和煙梗組福壽螺存活差異進(jìn)一步加大,試驗結(jié)束時,兩者存活率分別為5.0%和82.5%(圖1)。
對前14 d福壽螺的存活進(jìn)行重復(fù)測量方差分析,結(jié)果顯示煙草廢棄物不同成分、復(fù)配處理和時間三因素及其兩兩之間、三者之間均對福壽螺存活產(chǎn)生了極顯著影響(Plt;0.01)。其中煙梗試驗組福壽螺存活率顯著高于煙葉試驗組(Plt;0.01)。分析煙草廢棄物與生石灰單一及復(fù)配使用差異時發(fā)現(xiàn),福壽螺在各處理下存活率從高到低依次是CK、T、4T1Q、1T1Q、2T1Q、1T2Q、1T4Q、Q,整體表現(xiàn)出生石灰含量占比越高、福壽螺存活率越低的趨勢;多重比較結(jié)果顯示,T處理下福壽螺存活率與CK之間無顯著差異(Pgt;0.05),但顯著高于其余各處理(Plt;0.05);余下處理中1T1Q和2T1Q之間未表現(xiàn)出顯著差異(Pgt;0.05),但顯著低于4T1Q(Plt;0.05),而顯著高于1T2Q、1T4Q和Q(Plt;0.05),后三者之間均無顯著差異(Pgt;0.05)。
2.2 煙草廢棄物與生石灰復(fù)配對福壽螺行為活動的影響
如圖2所示,福壽螺在曝氣自來水條件下(CK)行為活動較為多樣化,除煙葉與生石灰復(fù)配處理下1 d(圖2A)外,出現(xiàn)靜止行為的個體均占50.0%以上,基本能觀察到攝食行為的個體,最高達(dá)37.5%。煙草廢棄物與生石灰單一或復(fù)配使用,無論煙葉還是煙梗,福壽螺的攝食行為均受到一定抑制。對前7 d福壽螺的攝食行為進(jìn)行重復(fù)測量方差分析發(fā)現(xiàn),煙草廢棄物不同成分、復(fù)配處理和時間三因素及其兩兩之間、三者之間均對福壽螺的攝食行為產(chǎn)生顯著影響(Plt;0.05),其中煙梗處理下的攝食行為占比顯著高于煙葉處理(Plt;0.05),是后者的2倍以上。從圖2可以看出,在煙草含量較高的各復(fù)配處理中(4T1Q、2T1Q、1T1Q),煙葉處理下難以發(fā)現(xiàn)福壽螺攝食,而煙梗處理下福壽螺較為活躍,攝食占比最高可達(dá)32.5%。此外,從煙梗處理(圖2D、圖2E、圖2F)可以看出,當(dāng)生石灰含量占比較高時(Q、1T4Q、1T2Q),往往難以觀察到攝食個體。重復(fù)測量分析結(jié)果顯示,各處理中Q和1T4Q處理的攝食行為占比最低,除1T4Q以外,Q處理下福壽螺攝食行為占比顯著低于其他各處理(Plt;0.05)。
在煙草廢棄物與生石灰的雙重作用下,不僅福壽螺攝食活動受抑制,爬行行為亦顯著減少(圖2)。重復(fù)測量分析結(jié)果顯示,復(fù)配處理及其與煙草成分的交互作用對福壽螺的爬行行為均產(chǎn)生了極顯著的影響(Plt;0.01),但煙草成分對福壽螺的爬行影響不顯著(Pgt;0.05);T處理下福壽螺爬行行為占比顯著低于CK(Plt;0.05),而顯著高于其余各處理(Plt;0.05),最高可達(dá)31.1%(圖2E)。為應(yīng)對煙草與生石灰的雙重脅迫,福壽螺閉厴現(xiàn)象顯著增加(Plt;0.05),重復(fù)測量方差分析發(fā)現(xiàn),復(fù)配處理和時間均對福壽螺閉厴產(chǎn)生了極顯著影響(Plt;0.01),閉厴行為占比與生石灰含量呈正相關(guān),整體上從高到低依次是Q、1T4Q、1T2Q、1T1Q、4T1Q、2T1Q、T,其中Q處理下始終有超過50.0%的福壽螺處于閉厴狀態(tài),甚至有時高達(dá)100.0%(圖2C、圖2F),顯著高于其他各處理(Plt;0.05);而煙葉和煙梗對福壽螺閉厴行為影響差異不顯著(Pgt;0.05),煙草含量占優(yōu)的各處理(T、4T1Q、2T1Q)福壽螺閉厴行為占比與對照之間無顯著差異(Pgt;0.05)。
煙草含量占優(yōu)的各處理中多數(shù)福壽螺往往表現(xiàn)為靜止?fàn)顟B(tài),甚至有時達(dá)100.0%(圖2B)。重復(fù)測量分析結(jié)果顯示,復(fù)配處理對福壽螺的靜止行為產(chǎn)生了極顯著的影響(Plt;0.01),生石灰占比較高的各處理靜止行為占比顯著低于對照和其他各處理(Plt;0.05)。此外,福壽螺還會通過爬出水面避開煙草廢棄物和生石灰的脅迫,分析前7 d福壽螺行為時發(fā)現(xiàn),煙草廢棄物不同成分和復(fù)配處理均對福壽螺的爬出水面行為產(chǎn)生了顯著影響(Plt;0.05),整體上Q處理下福壽螺爬出水面行為占比顯著高于其余各處理(Plt;0.05),煙葉處理下福壽螺爬出水面行為占比是煙梗處理的2倍以上。
2.3 煙草廢棄物與生石灰復(fù)配對福壽螺攝食和生長的影響
如表1所示,與CK相比,無論是單一施用煙草廢棄物或生石灰,或者兩者不同比例復(fù)配,福壽螺攝食量均表現(xiàn)出顯著降低,其中T處理攝食量相對最多,顯著高于其余各處理,余下各處理福壽螺攝食量均不及對照的50%。在煙梗試驗中,煙草含量占優(yōu)的各復(fù)配組福壽螺攝食量均顯著高于生石灰含量占優(yōu)的各復(fù)配組,而在煙葉試驗組中差異相對較小,僅4T1Q處理下福壽螺攝食量顯著高于1T4Q處理。攝食量的不足導(dǎo)致福壽螺體重增長的減緩,從Wt、WGR和SGR來看,純煙葉處理下這3個指標(biāo)均顯著低于相應(yīng)對照,而純煙梗處理與對照無顯著差異。此外,煙梗含量占比達(dá)50%及以上的各復(fù)配組(4T1Q、2T1Q、1T1Q)福壽螺Wt、WGR和SGR均顯著低于相應(yīng)對照。
針對煙葉試驗組和煙梗試驗組而言,無論是T處理還是煙梗含量占比達(dá)50%及以上的各復(fù)配組(4T1Q、2T1Q、1T1Q),F(xiàn)R均顯著低于相應(yīng)對照,但FCR與相應(yīng)對照之間均無顯著差異。此外,對比純煙葉處理和純煙梗處理發(fā)現(xiàn),前者的WGR、FR和SGR均明顯低于后者,尤其是WGR和SGR,僅占后者的10%,但兩者的FCR差異不顯著(表1)。
3 討論與小結(jié)
3.1 煙草廢棄物與生石灰復(fù)配對福壽螺存活的影響
本試驗無論煙葉還是煙梗,在與生石灰復(fù)配的各處理中(0.2 g/L)整體表現(xiàn)出生石灰含量與控螺效果呈正相關(guān)的現(xiàn)象,這表明生石灰的控螺效果強(qiáng)于煙草。這主要是由于生石灰遇水生成氫氧化鈣,形成的強(qiáng)堿環(huán)境會導(dǎo)致福壽螺死亡,趙本良等[17]的研究發(fā)現(xiàn)0.2 g/L導(dǎo)致福壽螺(15 mm≤殼高lt;25 mm)在5 d內(nèi)全部死亡。而煙草對福壽螺的致死效應(yīng)與其含量及所含煙堿濃度有關(guān),1 g/L的煙葉浸提液可導(dǎo)致90%以上的福壽螺(15 mm≤殼高lt;25 mm)在4 d內(nèi)死亡,0.5 g/L的煙葉浸提液可導(dǎo)致同等大小的福壽螺在10 d內(nèi)全部死亡[12]。
此外,研究發(fā)現(xiàn)0.2 g/L煙葉或煙梗環(huán)境下福壽螺均保持高存活率,但煙草占比達(dá)50%及以上的各復(fù)配組(4T1Q、2T1Q、1T1Q)中,煙葉對福壽螺表現(xiàn)出比煙梗更強(qiáng)的致死效應(yīng),這可能得益于生石灰加入水中后形成石灰乳,后者能有效浸取煙草中的煙堿[22],而煙葉中煙堿含量高于煙梗[15]。生石灰的加入使得煙葉和煙梗對螺的控效差異放大,這表明煙草和生石灰對福壽螺的協(xié)同致死效應(yīng)。以往研究中兩種成分復(fù)配實現(xiàn)“1+1gt;2”的控螺效果并不鮮見,Prabhakaran等[13]發(fā)現(xiàn)將煙草和夾竹桃葉片乙醇提取后等體積復(fù)配,其殺螺活性明顯優(yōu)于單一使用煙草或夾竹桃葉片提取物。任學(xué)祥等[23]發(fā)現(xiàn)四聚乙醛和甲維鹽在質(zhì)量比為10∶1~80∶1時對福壽螺的聯(lián)合毒力優(yōu)于分開使用,顯示出較好的增效作用。
3.2 煙草廢棄物與生石灰復(fù)配對福壽螺行為的影響
福壽螺的行為活動受到煙草和生石灰的雙重作用,尤其是生石灰含量較高的各處理(Q、1T4Q、1T2Q)中,絕大多數(shù)個體表現(xiàn)為閉厴或靜止?fàn)顟B(tài),這主要是由于生石灰遇水形成的堿性環(huán)境引起的。福壽螺具備較強(qiáng)的耐酸堿能力,其可以緊閉厴甲并分泌黏液來躲避和緩解不良環(huán)境,當(dāng)pH超過10時,螺閉厴的比例會隨著處理時間的延長而增加[24]。本研究中發(fā)現(xiàn)Q和1T4Q處理下7 d時福壽螺全部閉厴,除此之外,福壽螺的攝食行為在此環(huán)境下亦明顯減少,饑餓脅迫會在一定程度上增加福壽螺死亡的風(fēng)險[25]。本研究發(fā)現(xiàn)煙葉脅迫下福壽螺攝食行為不及煙梗脅迫下的1/2,但爬出水面行為是后者的2倍以上,這種差異可能與煙堿含量有關(guān)。前期研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)煙葉浸提液濃度達(dá)0.2 g/L時,福壽螺攝食和爬行行為逐步減少,少數(shù)會出現(xiàn)逃離水體的現(xiàn)象,甚至在0.5 g/L煙葉浸提液濃度下絕大部分螺會處于靜止或閉厴狀態(tài)[12]。這很可能是福壽螺應(yīng)對逆境脅迫的一種行為響應(yīng)策略,以期適宜生境再次出現(xiàn)時繼續(xù)生存繁衍[26]。此外,煙草在浸泡時會在表面形成一層油膜,浸提液濃度越高油膜呈現(xiàn)越明顯,油膜會使水體形成一個缺氧環(huán)境,這可能在一定程度上抑制福壽螺的活動及促使其逃離水體[12,27]。
3.3 煙草廢棄物與生石灰復(fù)配對福壽螺攝食和生長的影響
無論是煙草廢棄物和生石灰的單一脅迫,還是兩者不同配比的復(fù)合脅迫,福壽螺的攝食量明顯降低,一方面可能是因為攝食行為的減少,另一方面煙草和生石灰脅迫導(dǎo)致福壽螺攝食率的下降。攝食量和攝食率的下降可能是導(dǎo)致福壽螺生長受抑制的關(guān)鍵因素,從Wt、WGR和SGR來看,0.2 g/L煙葉浸提液處理下福壽螺生長明顯減緩,這可能是由于福壽螺需要能量攝入以應(yīng)對煙堿毒害,但沒有足夠的能量來彌補(bǔ)損失,進(jìn)而導(dǎo)致生長減緩甚至死亡[28]。0.2 g/L煙梗浸提液未造成福壽螺生長明顯減緩,另發(fā)現(xiàn)煙葉與生石灰復(fù)配對福壽螺攝食量的抑制作用強(qiáng)于煙梗,這可能與煙葉中煙堿含量高于煙梗有關(guān),前期研究發(fā)現(xiàn)福壽螺的攝食和生長隨著煙草浸提液濃度的增加而明顯降低[12]。在煙草和生石灰脅迫下,福壽螺的食物轉(zhuǎn)化率并未受到明顯抑制。由于食物轉(zhuǎn)化率與福壽螺個體大小成反比[29],煙草和生石灰處理下螺個體生長的受限可能對食物轉(zhuǎn)化率有一定的放大效應(yīng)。本試驗中整體呈現(xiàn)出福壽螺的攝食和生長受抑制程度與生石灰含量成反比的關(guān)系,這可能歸因于生石灰對福壽螺的強(qiáng)烈刺激,造成其迅速閉厴而減少攝食[17],本研究亦有類似發(fā)現(xiàn)。
總體而言,基于福壽螺的存活、行為、攝食和生長來看,煙草廢棄物與生石灰復(fù)配能夠有效控制福壽螺,相對于煙梗,煙葉與生石灰復(fù)配的控螺效果更佳。生石灰的加入能提高煙草廢棄物利用效率,且整體表現(xiàn)出生石灰含量占比越高控螺效果越明顯的趨勢。煙草與生石灰復(fù)配比例與煙草成分、煙草濃度、生石灰成本、稻田生境等有關(guān),有必要深入研究兩者復(fù)配對福壽螺的控制機(jī)制,為福壽螺科學(xué)防控及煙草廢棄物高效利用提供理論基礎(chǔ)。
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