錢秋杰,陳偉國(guó)
(海寧市蠶桑技術(shù)服務(wù)站,浙江 嘉興 314400)
家蠶人工飼料研究與應(yīng)用進(jìn)展
錢秋杰,陳偉國(guó)
(海寧市蠶桑技術(shù)服務(wù)站,浙江 嘉興 314400)
家蠶人工飼料育技術(shù)采用人工飼料養(yǎng)蠶,具有勞動(dòng)效率高、農(nóng)藥中毒風(fēng)險(xiǎn)小等優(yōu)點(diǎn),有利于規(guī)?;?、工廠化養(yǎng)蠶。本文對(duì)近年來(lái)家蠶人工飼料配方、遺傳選育和應(yīng)用實(shí)踐等方面研究取得的進(jìn)展進(jìn)行了整理總結(jié),以促進(jìn)人工飼料的推廣。
家蠶;人工飼料;研究;進(jìn)展
家蠶是一種重要的經(jīng)濟(jì)昆蟲(chóng),種桑養(yǎng)蠶曾經(jīng)是我國(guó)農(nóng)民重要的經(jīng)濟(jì)收入來(lái)源。而隨著工業(yè)化、自動(dòng)化的發(fā)展,傳統(tǒng)的養(yǎng)蠶經(jīng)營(yíng)模式已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代化的發(fā)展要求,蠶桑產(chǎn)業(yè)規(guī)模正在逐步萎縮,需要新的技術(shù)和理念進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí),提升養(yǎng)蠶業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。家蠶具有寡食性的特點(diǎn),在生產(chǎn)飼養(yǎng)中以桑葉為唯一的食物來(lái)源,因此養(yǎng)蠶與栽桑緊密聯(lián)系,沒(méi)有桑葉就不能養(yǎng)蠶。生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)不僅涵蓋種植和養(yǎng)殖,操作管理繁瑣,而且限制了養(yǎng)蠶的時(shí)間。人工飼料的開(kāi)發(fā)應(yīng)用能夠使養(yǎng)蠶不再受限于桑葉,把養(yǎng)蠶和種桑分成兩個(gè)部分,可以實(shí)現(xiàn)全年養(yǎng)蠶,提高養(yǎng)蠶專業(yè)化程度。而且,人工飼料養(yǎng)蠶能夠避免桑葉農(nóng)藥殘留而中毒,降低風(fēng)險(xiǎn)。
人工飼料的研究開(kāi)發(fā)始于日本,從19世紀(jì)30年代就有人嘗試研發(fā)家蠶人工飼料,直至1960年,日本的福田紀(jì)文首次實(shí)現(xiàn)全齡用人工飼料養(yǎng)蠶。我國(guó)人工飼料的研究起步于20世紀(jì)60年代,至1974年試驗(yàn)成功人工飼料全齡育[1]。之后,國(guó)內(nèi)大學(xué)和研究單位對(duì)于家蠶人工飼料開(kāi)展了廣泛的研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用推廣,在人工飼料配方、家蠶品種選育、飼養(yǎng)管理模式創(chuàng)新等方面取得了新的進(jìn)展。
1.1攝食性
家蠶具有寡食性的特點(diǎn),經(jīng)過(guò)幾千年來(lái)的人工選育和自然進(jìn)化,在生理和生化上都適應(yīng)了桑葉作為專一性的食物來(lái)源。因此,家蠶人工飼料在理化性質(zhì)方面需要滿足家蠶的攝食特性。家蠶是咀嚼式口器,對(duì)于飼料的硬度和粘稠度具有一定的要求,飼料的物理性狀要滿足家蠶攝食的要求,在選擇飼料原料的時(shí)候要考慮飼料的成型和吸水性。水分是影響飼料物理性狀的主要因素,瓊脂和淀粉也是影響飼料成型的重要方面[1,2]。飼料pH值也對(duì)家蠶的攝食性有影響,蟻蠶和小蠶攝食的人工飼料最適pH值為4.3和4.6,大蠶攝食的人工飼料pH值適宜范圍為4.4~4.7[3]。另一方面,需要考慮飼料中的化學(xué)物質(zhì)對(duì)于家蠶攝食的影響。桑葉中含有促進(jìn)家蠶攝食的因子,因此大部分的飼料中都含有桑葉粉??娫聘日J(rèn)為收蟻用人工飼料中桑葉粉合適的含量為20%~25%[4]。張亞平等認(rèn)為,在含有15%桑綠枝粉的前提下,人工飼料中桑葉粉含量為20%~30%[5]。張傳溪等認(rèn)為飼料中含糖量為4%時(shí)攝食效果好[6]。肌醇、沒(méi)食子酸等具有促進(jìn)家蠶攝食人工飼料效果,檸檬酸和脫脂大豆粉具有抑制攝食的影響[7],大豆粉中的忌避因子主要存在于乙醇提取物中,可以通過(guò)刺激下顎瘤狀體SS-Ⅱ中的R細(xì)胞產(chǎn)生抑制攝食的作用[8]。
1.2營(yíng)養(yǎng)性
桑葉中的主要營(yíng)養(yǎng)成分包括蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂類、礦物質(zhì)、維生素、纖維素等,以及70%~80%水分。水是動(dòng)物機(jī)體的主要組成成分,參與到機(jī)體新陳代謝、物質(zhì)運(yùn)輸、調(diào)節(jié)體溫和潤(rùn)滑的作用。家蠶水分吸收主要是通過(guò)攝食桑葉獲得,因此配制的人工飼料含水量應(yīng)滿足家蠶生長(zhǎng)發(fā)育的需要。顆粒飼料飼喂用水量為1齡期加入飼料干重的1.7倍,2齡期加入飼料干重的1.6倍[9]。粉狀飼料配方中水的使用量為干物質(zhì)重量的2.5倍[10]或1.85倍[11],加水量與飼料配方中的成型劑種類有關(guān)。蛋白質(zhì)是家蠶幼蟲(chóng)生長(zhǎng)發(fā)育不可缺少的營(yíng)養(yǎng)和功能物質(zhì),同時(shí)也是繭絲的主要組成成分。人工飼料中的蛋白主要來(lái)源于豆粕粉、豆腐渣和桑葉粉。胡增娟等采用線性規(guī)劃的方式研究人工飼料中粗蛋白含量對(duì)家蠶生長(zhǎng)及生產(chǎn)情況的影響,從各項(xiàng)指標(biāo)看出,粗蛋白含量25%時(shí)效果最佳,建議飼料中豆粕粉含量為30%~35%[12]。顧寅鈺等用不同含量的桑葉粉和大豆粉的人工飼料進(jìn)行飼喂,發(fā)現(xiàn)桑葉粉含量高的飼料對(duì)小蠶的生長(zhǎng)有利,而適當(dāng)增加大豆粉含量有利于大蠶的生長(zhǎng)發(fā)育[13]。維生素是蠶體必須而需要量極少的低分子有機(jī)物,一般體內(nèi)不能合成,主要靠攝取食物獲得,家蠶人工飼料中一般添加維生素C和復(fù)合維生素B。家蠶自身不能合成甾醇,有些飼料配方中也添加β-谷甾醇或植物甾醇。
1.3安全性
家蠶人工飼料使養(yǎng)蠶和種桑分離,減少了農(nóng)藥污染引起的蠶中毒的幾率。飼料安全主要包括飼料原料和飼料儲(chǔ)存過(guò)程中的安全性。首先飼料原料應(yīng)確保無(wú)霉變、無(wú)農(nóng)藥殘留,對(duì)采購(gòu)的桑葉和玉米等飼料原料進(jìn)行品質(zhì)和農(nóng)藥殘留檢測(cè),確保原料質(zhì)量。其次飼料在保存過(guò)程中要保持干燥通風(fēng),避免自身氧化變質(zhì)和微生物污染導(dǎo)致霉變等情況發(fā)生。高溫多濕的蠶室小環(huán)境非常適合微生物滋生,導(dǎo)致飼料腐敗變質(zhì),甚至引發(fā)蠶病。因此,飼料中添加防腐劑和抗生素等,抑制微生物生長(zhǎng)。在小蠶飼料中分別添加4種防腐劑進(jìn)行飼喂試驗(yàn),結(jié)果表明,添加0.25%~0.3%的山梨酸飼養(yǎng)效果最好[14]。飼料中添加2000 ppm劑量的DF防腐劑,可以使飼料在高溫多濕環(huán)境下30 d內(nèi)不長(zhǎng)霉菌,且對(duì)蠶體發(fā)育無(wú)影響[15]。
1.4經(jīng)濟(jì)性
家蠶人工飼料配方設(shè)計(jì)應(yīng)遵循經(jīng)濟(jì)性原則,在滿足飼料營(yíng)養(yǎng)性的前提下,選擇價(jià)格低的原料,盡可能降低飼料成本。瓊脂作為人工飼料的成型劑,成本高,可以占到飼料成本的一半,使用價(jià)格更低的成型劑是降低飼料成本的有效途徑??娫聘扔?0%~25%的卡拉膠代替瓊脂,飼料成型效果好,成本低[4]。崔為正等用40%左右的玉米粉取代瓊脂,不僅能降低飼料成本,而且促進(jìn)蠶攝食,含水率為66%時(shí)飼養(yǎng)效果最好[16]。5齡期大蠶人工飼料中用豆腐渣替代豆粕粉,效果較好,而且大幅降低飼料成本[17]。張亞平等用15%的桑綠枝粉替代纖維素,小蠶表現(xiàn)為良好的攝食性[18]。大蠶期飼料中添加10%~20%的桑綠枝粉也能降低飼料成本[19]。
2.1遺傳特點(diǎn)
家蠶為二倍體生物,具有27對(duì)常染色體,和1對(duì)性染色體,性別決定為ZW型。家蠶對(duì)桑葉的良好的攝食性是長(zhǎng)期自然進(jìn)化和人工選擇的結(jié)果。攝食性遺傳因素的研究,能夠認(rèn)識(shí)家蠶對(duì)人工飼料攝食性的本質(zhì),促進(jìn)人工飼料專用蠶品種選育。李衛(wèi)國(guó)等通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析高攝食性54A和低攝食性豐1及其雜交種共10個(gè)世代的攝食性,認(rèn)為家蠶人工飼料攝食性是由微效多基因決定的,具有加性、顯性和母性效應(yīng)[20]。
2.2品種選育
家蠶人工飼料蠶品種選育主要圍繞攝食性和發(fā)育整齊度。張亞平等調(diào)查了多個(gè)品種家蠶對(duì)低成本人工飼料的適應(yīng)性,結(jié)果表明,雜交種和日系原種對(duì)人工飼料的攝食性較好,大部分雜交種24 h疏毛率達(dá)到98%以上[11]。徐孟奎等通過(guò)對(duì)80余個(gè)品種篩選得到人工飼料適應(yīng)性好的N92作為親本,再與人工飼料適應(yīng)性好的5個(gè)品種雜交,最終選育出GSC5和GSJ1兩個(gè)人工飼料適應(yīng)性好的雜交后代[21]。代方銀等對(duì)5齡起蠶用甘藍(lán)型白菜餉食的方法,從600多個(gè)家蠶保存系統(tǒng)中選育得到廣食性品系GS01[22]。李春峰等用低成本人工飼料經(jīng)累代選育獲得的一代雜交種“西6×734”,飼育成績(jī)與桑葉育相當(dāng)[23]。李衛(wèi)國(guó)等選育出的家蠶品種R9501×RB,人工飼料育疏毛率達(dá)到95%以上,2齡發(fā)育整齊度達(dá)80%[24]。張桂征等調(diào)查了累代定向選育的方式對(duì)參選品種適應(yīng)性的影響,發(fā)現(xiàn)累代選育明顯提高了參選品種對(duì)人工飼料的攝食性,但是對(duì)于發(fā)育延緩和繭質(zhì)沒(méi)有影響[25]。
家蠶人工飼料育在多地進(jìn)行嘗試和小規(guī)模農(nóng)村飼養(yǎng),發(fā)現(xiàn)人工飼料育與桑葉育存在一些差別??娫聘J(rèn)為,不帶卵殼收蟻時(shí)的疏毛率、起蠶率和生長(zhǎng)在發(fā)育進(jìn)度指標(biāo)等要優(yōu)于帶卵殼收蟻;收蟻時(shí)用平板狀飼料,2齡后用片狀飼料較好;黑暗條件下有利于蠶生長(zhǎng)發(fā)育和保持飼料水分,避免飼料變質(zhì)和污染[26]。王洪利等認(rèn)為普通蠶種每齡一次條狀育,1齡張種用干粉料0.25~0.28 kg,2齡0.75~0.82 kg,高攝食性蠶種1~2齡一次平板育,張種用干粉料1.0~1.1 kg,飼育密度為張種面積1齡0.7±0.1 m2,2齡1.4±0.1 m2;蟻蠶饑餓和冷藏都會(huì)影響疏毛率和發(fā)育進(jìn)度[27]。江蘇如東縣經(jīng)過(guò)多年的人工飼料育技術(shù)探索,取得了較好的飼養(yǎng)成績(jī),2011年晚秋蠶1~4齡人工飼料育調(diào)查結(jié)果顯示,3齡起蠶的發(fā)育整齊度為97.0%,4齡起蠶發(fā)育整齊度為98.6%,5齡起蠶發(fā)育整齊度為96%,1~4齡累計(jì)淘汰小蠶8.18%[28]。2014年早秋和2015年早春對(duì)皓月×菁松采用全齡人工飼料育,張種產(chǎn)繭量分別獲得28.4 kg和21.92 kg[29,30]。海寧市蠶桑技術(shù)服務(wù)站對(duì)1~2齡蠶人工飼料育進(jìn)行探索,分別用顆粒飼料和粉狀飼料飼育白玉×秋豐等3個(gè)品種家蠶,均取得了較好的成績(jī)[31]。
家蠶人工飼料育具有勞動(dòng)效率高、農(nóng)藥危害小,適合規(guī)?;a(chǎn)的優(yōu)勢(shì)。家蠶人工飼料的研究開(kāi)發(fā)和人工飼料蠶品種的選育是蠶業(yè)現(xiàn)代化的必然要求,家蠶人工飼料育在我國(guó)正在逐步試驗(yàn)推廣。但是,受制于人工飼料成本過(guò)高、人工飼料育配套設(shè)施不完善等因素,家蠶飼養(yǎng)過(guò)程中生長(zhǎng)較慢、發(fā)育不齊和效益低等問(wèn)題影響了家蠶人工飼料育的推廣。通過(guò)研發(fā)人工飼料育相匹配的機(jī)械設(shè)備,建立信息化、自動(dòng)化的蠶室,完善人工飼料育的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,以及進(jìn)一步降低成本人工飼料的成本,促使蠶業(yè)從勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)向資本密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)家蠶人工飼料育的實(shí)用化、產(chǎn)業(yè)化。
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Research and Application Progress of Artificial Diet for Silkworm
QIAN Qiu-jie,CHEN Wei-guo
(Haining Sericulture Technology Service Station,Jiaxing 314400 Zhejiang,China)
The technique of silkworm rearing with artificial diet had advantages of high labor efficiency and small risk of pesticide poisoning.So it is benifit for large-scale and factory silkworm rearing.This article mainly concluded the research progress on silkworm artificial feed formula,genetic selection and application practice in recent years.
silkworm;artificial diet;research;progress
S883.9
A
0258-4069[2016]01-011-04
錢秋杰(1989-),男,浙江桐鄉(xiāng)人,碩士。主要從事蠶業(yè)科技研究和推廣。E-mail:qianqiujie08@163.com