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(qiáng),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(lán)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(gè)體大,直接用其飼養(yǎng)蠋蝽時(shí),被刺吸后很快死亡、腐爛,不僅浪費(fèi)飼料而且引起蠋蝽大量死亡。經(jīng)過多年來的研究與改進(jìn),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(jìn)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(duì)這些問題改進(jìn)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(huì)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(shí),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(jìn)而節(jié)約食料降低成本。
1.1 試驗(yàn)材料 供試柞蠶蛹產(chǎn)于遼寧,在5 ℃條件下冷藏儲(chǔ)存(貯存時(shí)間不超出3個(gè)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(jī)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(tái),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(jī)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(yàn)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(tái)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(jī)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(tái)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(gè)膠囊的小板;置于4 ℃冰箱內(nèi)儲(chǔ)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(jī)玻璃罩籠,為蠋蝽提供活動(dòng)空間、補(bǔ)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(jìn)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(gè)處理重復(fù)3次,每個(gè)重復(fù)5籠。
1.2.3 蠋蝽性比對(duì)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(shí)記錄產(chǎn)卵量直到成蟲全部死亡,方法同1.2.2。每個(gè)性比配置處理重復(fù)3次,每個(gè)重復(fù)5籠。
1.3 數(shù)據(jù)處理 使用Excel 2003和SPSS 17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,采用T檢驗(yàn)分析柞蠶蛹及其膠囊飼料對(duì)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(yàn)分析柞蠶蛹及其膠囊飼料飼養(yǎng)對(duì)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(duì)蠋蝽繁殖力等指標(biāo)影響的差異顯著性。
2.1 柞蠶蛹及其膠囊飼料對(duì)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(duì)存活率影響差異不顯著(χ2=0.79,P=0.39);在成蟲羽化時(shí),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(yàn)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(dá)到顯著水平(χ2=2.9,P=0.085)(表1)。
2.2 不同雌雄比設(shè)置對(duì)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(shí)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(shí)蠋蝽的產(chǎn)卵前期和產(chǎn)卵期均較其他比例縮短,但未達(dá)到顯著水平。繁殖蠋蝽3種雌雄性比配置對(duì)卵歷期、孵化率無顯著影響,對(duì)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(duì)蠋蝽存活率的影響
表1 柞蠶蛹及其膠囊飼料對(duì)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(duì)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(dá)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(duì)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(shí),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(shí),卵量在31~40粒的卵塊占45%,而雌雄比為1∶1和2∶3時(shí)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(shí)雌性成蟲壽命縮短(表2),在30 d左右時(shí)存活率降低的趨勢(shì)明顯加大,但未達(dá)到統(tǒng)計(jì)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(dá)到統(tǒng)計(jì)分析的差異顯著性。3種雌雄性比對(duì)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
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(gè)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(bào)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(jià)80元/kg計(jì)算,人工繁育蠋蝽時(shí),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(jì)算每獲得1頭子代若蟲用柞蠶蛹膠囊飼料的費(fèi)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(shí)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(jìn)一步深入研究,制作技術(shù)體系的規(guī)?;€需優(yōu)化。
本研究雌雄性比為3∶2時(shí)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(shí),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(dòng)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(dòng)空間。
昆蟲在長期進(jìn)化過程中,雌雄配比影響其交配時(shí)間和次數(shù)。雌雄成蟲對(duì)于交配和后代撫育投入的差異而導(dǎo)致雌雄成蟲進(jìn)行性內(nèi)和性間競(jìng)爭(zhēng)。往往是雄蟲進(jìn)行性別內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)以獲得與雌蟲交配的機(jī)會(huì),而雌蟲則對(duì)雄蟲施加性別間的選擇壓力,選擇其中較好的個(gè)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(duì)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(gè)最優(yōu)的交配率,過低或過高的交配率是有害的[21]。交配時(shí)間短會(huì)使雌蟲受精囊的精子量維持在較低水平[22-23]。因此,對(duì)于蠋蝽來說,雌雄性比為1∶1和2∶3時(shí)可能是由于雄性競(jìng)爭(zhēng)較大,交尾時(shí)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(duì)壽命造成一定影響。飼養(yǎng)蠋蝽雄性比例增加時(shí)雌性產(chǎn)卵前期縮短,對(duì)卵期、孵化率、雌雄成蟲壽命并無顯著影響??赡苁怯捎谛坌詳?shù)量較多時(shí)雌性更易于找到成功交配對(duì)象,交配成功是啟動(dòng)產(chǎn)卵的一個(gè)重要因素[24],在雄性數(shù)量占優(yōu)時(shí)產(chǎn)卵前期會(huì)縮短,具體影響機(jī)制有待進(jìn)一步研究。