温度和土壤含水量对东亚飞蝗卵孵化的影响

温度和土壤含水量对东亚飞蝗卵孵化的影响

东亚飞蝗(locusta migratoria manilensis meyen)是蝗虫灾害中发生最严重的种类,也是一种重要的生物资源。近年来,随着蝗虫的资源化利用在全国范围内的兴起,与之相关的飞蝗养殖业也在各地蓬勃发展起来,相关研究也越加的广泛和深入[1～6]。蝗卵的孵化作为成功养殖东亚飞蝗的关键因素,已经进行了一些相关的研究。但蝗卵的孵化与温度、土壤湿度及其组合关系方面的研究,似嫌不足。本试验明确了东亚飞蝗蝗卵的孵化率、孵化时间与温度、土壤含水量之间的关系,以期为养殖过程中高效孵化东亚飞蝗的卵粒奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 供试虫源及饲养方法

虫源引自于河北沧州东亚飞蝗养殖有限公司。在实验室繁衍数代后,建立稳定的试验种群。从中选取羽化时间相近、个体发育良好的雌雄成虫为种虫,放入养虫笼(25 cm×20 cm×20 cm)中进行繁殖,以800头/m 2的密度为宜。养虫笼为不锈钢框架结构,三面为80目纱网,一面为玻璃(便于观察),底面留直径为6.8 cm的圆口。放入高7.5 cm、直径7 cm 的圆口产卵杯,产卵杯中放入较坚硬的壤土,作为供雌蝗产卵的土壤。将养虫笼放置于rxz型智能人工气候箱(宁波江南仪器制造厂生产)内,设置温度为30℃,相对湿度为60%左右,光周期为14l/10d,光照强度10 000lx ,饲喂新鲜玉米苗、狗尾草等禾本科植物,东亚飞蝗在此环境条件下繁殖力最高[7]。

1.2 不同温度的设置及不同含水量土壤的配制

通过人工气候箱进行温度的控制,设置恒温25℃、30℃、35℃、40℃四个温度梯度。选取大田中的壤土,去除杂质,过14目筛。在105℃烘箱中烘至恒重,取出冷却至常温。在大烧杯中加入清水,根据土壤含水量测定公式,配制成含水量分别为10%、15%、20%、25%的土壤。

1.3 蝗卵的处理方法

每日收集雌蝗产下的卵囊,经清水浸泡后,用毛笔小心地把卵囊外泥土清除掉,再轻轻地将卵囊中的卵粒逐粒分开,把不同卵囊中分离出来的卵粒混合在一起,放入容器内。选用塑料杯,将配制好的不同含水量的土壤填满杯子体积的2/3,把处理好的虫卵按40粒/杯的数量放入杯中,再盖上1 cm厚的土,杯口用保鲜膜及橡皮筋密封起来,以保持水分。

1.4 试验设计及数据分析方法

试验采用二因素完全随机区组设计,a因素为温度(25℃、30℃、35℃、40℃),b因素为土壤含水量(10%、15%、20%、25%),共16个处理组合,每处理重复4次,共64个处理样本。逐日观察蝗卵的孵化情况,记录相关的数据,并补充杯子中土壤蒸发掉的水分。所得观察值通过excel软件和dpsv7.5数据处理软件进行统计分析[8]。

试验主要统计以下3项数据:卵孵化率(%),即(孵化的卵数/处理卵的总数)×100;卵孵化历期,即卵孵化期持续天数(孵化整齐度),孵化当日计算至有卵孵化的最后一日;卵发育历期,即卵从处理日期开始至孵化出蝗蝻所经历的天数[9]。

2 结果与分析

2.1 不同温度、土壤含水量与蝗卵孵化率的关系

表1中新复极差法分析结果表明,东亚飞蝗卵粒的孵化率与温度、土壤含水量有密切联系。a因素(温度)、b因素(土壤含水量)各处理之间有显著性差异,a因素与b因素有显著的交互作用。从表1可以看出,恒温25℃、30℃、35℃与不同土壤含水量组合的卵孵化率均高于40℃的处理组合,且差异极显著(p<0.01);25℃、30℃、35℃与土壤含水量为20% 的处理组合,

蝗卵的孵化率高于同温度条件下的其它处理组合,差异极显著(p<0.01),其它处理组合间差异不显著;恒温35℃与土壤含水量20% 的处理组合,卵孵化率最高,达69.0%;恒温40℃时,含水量为10%、15%的土壤中未见蝗卵孵化,含水量为20%的土壤中蝗卵孵化量明显高于含水量为25%的处理。

2.2 不同温度、土壤含水量与蝗卵孵化时间的关系

温度、土壤含水量与蝗卵的发育历期、孵化历期有密切关系。由表2可知,除含水量为10% 的土壤与各温度的处理组合卵孵化历期(10～13 d)较长外,其它各处理组合多为3～6 d,差别不显著。而且含水量为10%的土壤,在各温度条件下孵化整齐度较差,不利于初孵蝗蝻的收集。

从统计数据来看,蝗卵的发育历期表现出了较强的温度效应性。恒温30℃、35℃、40℃与不同土壤含水量的处理组合卵发育历期,明显要少于恒温25℃的处理组合,并且除与土壤含水量为10% 的组合外,其值均相近,为11.6～12.4 d,没有表现出规律性。所以,不能认为随着含水量的增加,相应的卵发育历期会相应减少。在40℃的处理组合中,10% 和15% 的土壤含水量未能孵化出蝗蝻,说明在40℃的恒温条件下蝗卵孵化需要一定的土壤含水量;并且在土壤含水量为20% 和25% 的条件下,超过12 d 蝗卵将不再孵化出蝗蝻,这与郭郛[10]的研究结果相似。

3 结论与讨论

东亚飞蝗作为我国农林业的重要害虫,为有效地进行防治,前人对其生物学方面进行了大量的研究。对于蝗卵生理生化的研究,也有大量的相关报道。但以养殖为目的的蝗卵方面的研究,涉及较少。本试验结果表明,东亚飞蝗在恒温25℃、30℃、35℃及不同土壤含水量的情况下,孵化率较接近,而在恒温40℃的环境下,只有在含水量较高的条件下,才有少量卵孵化,是不适宜的蝗卵孵化温度。从孵化时间上看,30℃、35℃恒温条件下,除与10%土壤含水量的组合外,其它组合的蝗卵发育历期均较接近,差异不显著,而恒温25℃时蝗卵的发育历期较上述两个温度梯度,要多10 d左右。不同土壤含水量条件下孵化蝗卵的结果表明,在含水量为20% 的土壤中,其孵化率要远高于其它各梯度。综合看来,较适宜的孵化蝗卵的条件应为恒温30℃、35℃,土壤含水量20% 左右,在此条件下,蝗卵的孵化率、孵化所需时间、整齐度等情况最好。

在实际的养殖过程中,为了充分控制蝗卵孵化条件,避免初孵幼虫因抵抗力弱及受外界条件影响,死亡率较高,应单独设置蝗卵孵化场所。用于蝗卵孵化的土壤最好选用质地疏松、不容易结块的砂壤土。在移入卵块前,应对相应的场地进行调查,查看是否有蚂蚁、蝼蛄等嗜食蝗卵的天敌昆虫。如有,可采用捕捉、诱杀、开水烫等方法清除。在蝗卵孵化的过程中,应特别注意气温变化以及降雨的情况,避免过高的温度或者过干过湿的土壤造成蝗卵的大量干瘪死亡。另外,还应注意蝗卵孵化时盖土的厚度,过厚不利于初孵蝗蝻从土中爬出,过薄则容易使蝗卵翻到土壤表面,置于太阳的直射下,失水死亡。在养殖经营过程中,有时需要将蝗卵邮寄给客户或将暂时不需要进行孵化的蝗卵储存起来,因此,如何实现高效的运送和保存蝗卵,对于提高经济效益有重要意义。与之相关的研究工作,还有待于进一步的开展。