不同物料基質(zhì)對(duì)冷藏亮斑扁角水虻預(yù)蛹化蛹和羽化的影響

胡青 白義川 胡霞 劉曉琳 何亮 谷希樹

摘??? 要：為探索不同物料基質(zhì)對(duì)亮斑扁角水虻冷藏預(yù)蛹化蛹和羽化的影響。將同一地理品系的水虻放入3種物料基質(zhì)中，對(duì)其蛹化率和化蛹進(jìn)度進(jìn)行測(cè)定。將魯、桂兩個(gè)地理品系的水虻幼蟲分別用不同的飼料喂養(yǎng)，生成的預(yù)蛹分別放入裝有刨花粉、蛭石和雙層濾紙三種物料基質(zhì)的育蟲盒中，對(duì)其水虻預(yù)蛹的羽化率和羽化進(jìn)度進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明，當(dāng)基質(zhì)為刨花粉時(shí)，有利于冷藏預(yù)蛹化蛹，同時(shí)干燥的基質(zhì)則能加速預(yù)蛹的化蛹。預(yù)蛹在不同基質(zhì)中的總羽化率存有差異，刨花粉的成蛹羽化率高達(dá)96.75%，其次是蛭石（93.5%）、濾紙（89.50%）。綜觀3種基質(zhì)物料對(duì)預(yù)蛹羽化的影響，刨花粉可明顯延遲其羽化進(jìn)度和提高總羽化率。這一研究結(jié)果有助于水虻種源保存與水虻群體繁育技術(shù)的優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：亮斑扁角水虻;物料;冷藏;化蛹率;羽化率

中圖分類號(hào)：S186;Q969.97????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A???????? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2022.01.011

Response? of? Different? Materials on the Pupution and Eclosion of the Prepupa in Hermetia illucens L. after Lower Temperature? Storage

HU Qing1，2， BAI Yichuan2， HU Xia2， LIU Xiaolin2，HE Liang2，GU XiShu2

（1.Tianjin Normal University，Tianjin 300387，China;2.Institute of Plant Protection， Tianjin Academy of Agricultural Sciences， Tianjin 300384， China）

Abstract： To explore the response of prepupa with cold storage in the different material substrates for the pupation and eclosion.Theprepupa put into three different material and explore the influence of different substrate materials on the pupation and pupation progress of the Hermetia illucens L.The full prepupa was placed in three material matrices， and measured the emergence rate and emergence progress of the prepupa.The result showed the particle powder was beneficial to promote the prepupaization and the dry substrates could speed up the pupation. Different substrate treatments had a significant effect on the total emergence rate of prepupa of Hermetiaillucens L. The emergence rate of pupae of shavings powder was the highest（96.75%）， followed by vermiculite（93.5%）and filter paper? （89.50%）.In conclusion， comparing the three different substrate materials， the shavings powder could delay the emergence progress and enhance the total emergence rate.The results of the study were helpful to further optimize the provenance preservation technology and the breeding technology of Hermetia illucens L.

Key words： Hermetia illucens L.;substrates;lower-tempteraturestorage;pupalization rate; emergence rate

收稿日期：2021-09-30

基金項(xiàng)目：天津市農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化與推廣項(xiàng)目（201701070）;天津市自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（19JCYBJC29600）

作者簡(jiǎn)介：胡青（1995—），女，重慶人，在讀碩士生，主要從事資源昆蟲與利用方面研究。

通訊作者簡(jiǎn)介：谷希樹（1965—），男，河北廊坊人，研究員，碩導(dǎo)，主要從事農(nóng)業(yè)害蟲綜合防治方面研究。

亮斑扁角水虻（Hermetia illucens L.），又名黑水虻，是一種重要的資源型昆蟲，其幼蟲能以畜禽糞便、餐余剩余物、農(nóng)業(yè)廢棄物等為食。研究發(fā)現(xiàn)，水虻的幼蟲取食畜禽糞便后可以減少糞便堆積和臭氣[1]，同時(shí)控制家蠅的滋生[2]，并減少糞便中大腸桿菌的數(shù)量[3]。水虻的幼蟲可以用來(lái)處理咖啡加工的廢棄物[4]、中藥渣[5]，并取得良好的效果。水虻幼蟲共有6個(gè)蟲齡期，在6齡后期的老熟幼蟲通常不再進(jìn)食，而是進(jìn)行化蛹和休眠，這時(shí)的幼蟲也常被稱為預(yù)蛹[6]。將預(yù)蛹期的水虻進(jìn)行低溫冷藏處理對(duì)水虻種蟲儲(chǔ)存以及集體繁育具有重要意義。水虻作為一種重要的資源型昆蟲，前人主要對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖，以及幼蟲作為飼料做了大量研究。姬越等[7]發(fā)現(xiàn)亮斑扁角水虻蟲卵最佳的孵化溫度為32 ℃，孵化時(shí)間最短、孵化率最大，幼蟲、蛹和成蟲最佳的發(fā)育溫度為28 ℃。王鳳英等[8]探究了不同發(fā)育階段的亮斑扁角水虻蟲卵經(jīng)12 ℃冷藏不同天數(shù)后的孵化情況，認(rèn)為發(fā)育13 h的原腸期蟲卵較適合于冷藏。黃苓等[9]指出，當(dāng)陽(yáng)光光照強(qiáng)度 7 800 lux 以上時(shí)，成蟲活躍度高并進(jìn)行產(chǎn)卵行為，交配主要集中在上午時(shí)段。亮斑扁角水虻預(yù)蛹在一定的濕度、溫度下可以冷藏3個(gè)月，其羽化率分別可達(dá)到84.40%，但預(yù)蛹蛹化和羽化不整齊，可能對(duì)成蟲的集體繁育和獲得較為整齊的大量后代造成影響，可以利用不同的基質(zhì)物料對(duì)其冷藏預(yù)蛹進(jìn)行處理，來(lái)縮短或者延長(zhǎng)其蛹化和羽化進(jìn)度，更加有利于水虻的群體繁育。研究不同基質(zhì)物料對(duì)冷藏預(yù)蛹的蛹化、蛹化進(jìn)度以及羽化、羽化進(jìn)度的影響，更加有利于來(lái)獲得大量較為整齊的成蛹和成蟲，進(jìn)一步優(yōu)化水虻種源保存技術(shù)與水虻群體繁育技術(shù)。

1 材料和方法

1.1 供試材料

試蟲卵分別購(gòu)自山東曹縣、廣西玉林，簡(jiǎn)稱為魯系、桂系，經(jīng)餐余和面麩料（玉米面：麥麩：豆粉=7：3：1）按一定比例飼養(yǎng)而成，經(jīng)冷藏約3個(gè)月正常存活的預(yù)蛹。

育蟲盒：直徑10 cm，高15 cm的透明塑料盒。

3種物料基質(zhì)：刨花粉（直徑7.5 mm）、蛭石（含水1.6%）、吸水紙（按盒底直徑10 cm裁圓、鋪底）

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 不同基質(zhì)物料對(duì)預(yù)蛹蛹化的影響 采用魯系、桂系相同食料飼養(yǎng)獲得的活躍預(yù)蛹，在一定濕度和溫度下冷藏3個(gè)月后，在育蟲盒中裝入不同基質(zhì)，其處理設(shè)計(jì)見表1?；|(zhì)類型和濕度設(shè)置六個(gè)處理，分別設(shè)定為A-F。每處理4次重復(fù)，共24個(gè)育蟲盒。每瓶裝入預(yù)蛹50頭。將挑好的預(yù)蛹投入盒中，置于27 ℃、RH 65%、L/D（12：12）人工氣候箱內(nèi)培養(yǎng)。待試驗(yàn)進(jìn)行到第8天開始，每日早8：00定時(shí)檢查水虻預(yù)蛹的化蛹進(jìn)度，記錄并剔除不動(dòng)的蛹數(shù)，直至全部化蛹。

1.2.2 不同基質(zhì)物料對(duì)冷藏預(yù)蛹羽化的影響 將不同食料飼養(yǎng)獲得的活躍預(yù)蛹，在一定濕度和溫度下冷藏3～4個(gè)月后，挑選出活躍的預(yù)蛹，放入不同基質(zhì)維持不同濕度。每處理3盒，每盒100頭預(yù)蛹，4次重復(fù)，處理設(shè)計(jì)見表2。試驗(yàn)第12天開始觀察羽化情況，每日早8：00檢查1次，記錄水虻成蛹羽化數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用 Microsoft Excel 2017 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，利用 SPSS 22.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，用多因素方差分析檢驗(yàn)不同物料基質(zhì)和不同濕度對(duì)冷藏預(yù)蛹化蛹和化蛹進(jìn)度影響，用多因素方差分析檢驗(yàn)不同處理下成蛹羽化率和羽化進(jìn)度的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基質(zhì)物料對(duì)冷藏預(yù)蛹蛹化的影響

當(dāng)基質(zhì)維持相同濕度時(shí)，不同基質(zhì)對(duì)預(yù)蛹化蛹的影響如圖1所示。比較三種不同基質(zhì)的化蛹率，刨花粉能夠明顯縮短水虻的化蛹?xì)v期，加快水虻的化蛹，蛭石次之，雙層濾紙的效果最差。

當(dāng)基質(zhì)保持相同時(shí)，不同濕度對(duì)預(yù)蛹化蛹的影響，如圖2 所示。當(dāng)相同基質(zhì)時(shí)，不加水的基質(zhì)能縮短化蛹?xì)v期，加快水虻的化蛹。

2.2 不同基質(zhì)物料對(duì)冷藏預(yù)蛹羽化的影響

2.2.1 不同基質(zhì)對(duì)成蛹羽化率的影響 分別比較A1、B1、C1，A2、B2、C2， A3、B3、C3三組處理數(shù)據(jù)，同一組處理內(nèi)水虻保持相同的地方品系，喂養(yǎng)飼料相同，且盒蓋都開孔，保持相同的濕度和通風(fēng)條件。比較不同的基質(zhì)對(duì)成蛹羽化的影響，結(jié)果見表3，A1、B1、C1，A2、B2、C2，兩組處理內(nèi)不同基質(zhì)間≥5%的日羽化率、總羽化率均無(wú)顯著性差異，在A3、B3、C3處理內(nèi)≥5%的日羽化率無(wú)顯著性差異，但總羽化率C3顯著低于A3、B3。

①通風(fēng)情況差異：比較通風(fēng)良好（盒蓋有孔）和封閉環(huán)境（盒蓋無(wú)孔）下成蛹的羽化情況，分別比較A1、D1，B1、E1，C1、F1三組數(shù)據(jù)，見表3。兩兩處理間總羽化率無(wú)顯著性差異，C≥5%的日羽化率C1顯著高于F1，表明同批次預(yù)蛹，刨花粉、蛭石在相應(yīng)處理下，通風(fēng)條件對(duì)水虻預(yù)蛹的羽化無(wú)顯著影響;雙層濾紙?zhí)幚碓谕L(fēng)良好的情況下能夠使蛹的羽化緊湊集中，封閉環(huán)境則加大盒內(nèi)環(huán)境濕度從而延遲羽化。

②品系差異：分別比較A1、A3，B1、B3，C1、C3三組數(shù)據(jù)，結(jié)果表明魯系、桂系品系間的總羽化率、≥5%的日羽化率均無(wú)顯著性差異。表明通氣良好的情況下，不同品系間成蛹羽化率未受影響，與三種基質(zhì)材料無(wú)關(guān)（表3）。

③幼蟲食料差異：分別比較A1、A2，B1、B2，C1、C2三組數(shù)據(jù)，總羽化率、≥5%的日羽化率均無(wú)顯著性差異。表明通氣良好的情況下，同一品系成蛹羽化率差異與幼蟲食料選用餐余或面麩料無(wú)關(guān)（表3）。

2.2.2 食料、基質(zhì)類型對(duì)成蛹羽化率的復(fù)合影響 在通風(fēng)良好的情況下，不同的基質(zhì)條件下，不同食料處理對(duì)A1、B1、C1，A2、B2、C2兩組處理間的≥5%日羽化率無(wú)顯著性影響，同一品系總羽化率因幼蟲期食料差異導(dǎo)致存在明顯差異，即餐余飼喂獲得的預(yù)蛹在后期羽化率顯著高于面麩料飼喂獲得的預(yù)蛹。結(jié)果見表4。

同一批預(yù)蛹，通風(fēng)條件不同，不同基質(zhì)類型處理的A1、B1、C1，D1、E1、F1兩組數(shù)據(jù)間≥5%日羽化率無(wú)顯著差異，總羽化率則有明顯變化;蛭石處理羽化率最高達(dá)92.75%，刨花粉次之（羽化率91.25%），濾紙?zhí)幚淼挠鸹剩?6.25%）與蛭石處理之間存在顯著差異。結(jié)果見表5。

通風(fēng)良好情況下，相同食料飼喂的兩個(gè)品系、不同基質(zhì)處理對(duì)成蛹羽化率（魯系：A1、B1、C1;桂系：A3、B3、C3）日羽化率超5%的羽化率無(wú)顯著性影響;總羽化率之間存在顯著差異，刨花粉的成蛹羽化率（96.75%）最高，其次是蛭石（93.5%），濾紙?zhí)幚淼挠鸹首畹停?9.50%）（表6）。

3 結(jié)論與討論

目前大量研究只是探究了不同溫度對(duì)于昆蟲卵和蛹的發(fā)育情況，適合少量昆蟲的種源的儲(chǔ)存，對(duì)于大量昆蟲冷藏后生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)度沒(méi)有進(jìn)行探究。有研究發(fā)現(xiàn)老熟和預(yù)蛹階段的水虻對(duì)于酒精毒性、氧脅迫和高滲透壓條件下的耐受特性，結(jié)果顯示水虻幼蟲和預(yù)蛹在3種脅迫因子處于 20% ～ 60% （濃度）的較低水平時(shí)，其平均死亡率低于20% ，表現(xiàn)出良好的抗逆性[10]。預(yù)蛹階段的水虻停止取食，表皮革化，對(duì)于特定的環(huán)境具有一定程度的耐受性，可對(duì)預(yù)蛹階段的水虻進(jìn)行低溫冷藏，以對(duì)種源起到保存作用。水虻成蟲交配產(chǎn)卵條件苛刻，對(duì)溫度和濕度的依賴性強(qiáng)，產(chǎn)卵率低，成蟲在亞熱帶無(wú)法正常越冬，成為制約水虻應(yīng)用的關(guān)鍵因子。 北方冬季溫度和濕度較低，幼蟲和成蟲無(wú)法進(jìn)行正常的生長(zhǎng)和繁殖，對(duì)水虻規(guī)?；B(yǎng)殖造成一定的影響。將水虻生長(zhǎng)高峰期的預(yù)蛹進(jìn)行冷藏，在生長(zhǎng)低峰期拿出進(jìn)行羽化，可解決低峰期產(chǎn)卵量和幼蟲量不足的情況。同時(shí)不同批次冷藏預(yù)蛹的的化蛹進(jìn)度和羽化進(jìn)度的不同，會(huì)對(duì)成蟲的產(chǎn)卵量以及幼蟲量造成一定的影響，影響水虻的規(guī)模化和集約化養(yǎng)殖。對(duì)冷藏水虻預(yù)蛹進(jìn)行不同的處理，可以加速或者延遲水虻預(yù)蛹的化蛹和羽化的進(jìn)度為成蟲調(diào)整投放量、產(chǎn)卵時(shí)長(zhǎng)提供了數(shù)據(jù)支撐，更加有利于水虻的規(guī)?；图s化養(yǎng)殖。同時(shí)本試驗(yàn)未對(duì)預(yù)蛹冷藏的溫度范圍、濕度范圍進(jìn)行進(jìn)一步的探索，冷藏是否會(huì)對(duì)其成蟲的產(chǎn)卵量造成影響還需深入研究。

通過(guò)對(duì)調(diào)節(jié)預(yù)蛹物料基質(zhì)的濕度和改變物料基質(zhì)的類型可以調(diào)節(jié)水虻預(yù)蛹蛹化進(jìn)度，比較三種不同的基質(zhì)，刨花粉能夠明顯縮短水虻的化蛹?xì)v期，加快水虻的化蛹，蛭石次之，雙層濾紙的效果最差。當(dāng)基質(zhì)相同時(shí)，基質(zhì)濕度為0%，即基質(zhì)干燥時(shí)的能縮短化蛹?xì)v期，加快水虻的化蛹，但3種基質(zhì)處理只能加速預(yù)蛹的蛹化，不能提高預(yù)蛹的蛹化率。在通風(fēng)良好的情況下，水虻品系、供飼食料對(duì)成蛹羽化無(wú)顯著性影響，刨花粉和雙層濾紙都能延遲成蛹的羽化，且刨花粉的效果明顯優(yōu)于雙層濾紙，但在封閉環(huán)境中，蛭石可以加速成蛹的羽化。通過(guò)對(duì)預(yù)蛹進(jìn)行冷藏處理，同時(shí)對(duì)預(yù)蛹進(jìn)行不同的處理，可以調(diào)節(jié)其蛹化和羽化進(jìn)度，使成蟲羽化更集中和提供大量整齊一致的預(yù)蛹，同時(shí)成蟲羽化進(jìn)度快慢為成蟲調(diào)整投放量、產(chǎn)卵時(shí)長(zhǎng)提供了數(shù)據(jù)支撐，對(duì)有計(jì)劃組織水虻群體繁育具有重大意義。

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