不同农业有机废弃物对白星花金龟生物学特性影响研究 *
The effects of different agricultural organic wastes on the biological characteristics of Protaetia (Liocola) brevitarsis (Lewis)
通讯作者: *** E-mail:mdyxnd@163.com;E-mail:ysl8877@163.com
**第一作者First author,E-mail:
收稿日期: 2019-10-24 接受日期: 2020-01-22 网络出版日期: 2020-07-27
基金资助: |
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Corresponding authors: *** E-mail:mdyxnd@163.com;E-mail:ysl8877@163.com
Received: 2019-10-24 Accepted: 2020-01-22 Online: 2020-07-27
【目的】 白星花金龟Protaetia (Liocola) brevitarsis (Lewis)幼虫取食农作物秸秆、畜禽粪便等农业废弃物,在自然界中发挥着净化环境、变废为宝的作用。【方法】 本文选用8种农牧业有机废弃物,包括腐熟沼渣、平菇菌糠、猪粪、牛粪、玉米秸秆、25%玉米秸秆+牛粪、50%玉米秸秆+牛粪、75%玉米秸秆+牛粪作为饲料,研究不同农业有机废弃物对白星花金龟生物学特性的影响。【结果】 沼渣组和平菇菌糠组单雌产卵量较高,分别为130.17粒和117.00粒,显著高于猪粪、牛粪和玉米秸秆处理;在牛粪与玉米秸秆混配组,各处理单雌产卵量为101.50-108.67粒,不同混合比例间无显著差异。从幼虫孵化率比较,平菇菌糠组和猪粪组幼虫孵化率较高,分别为87.78%和82.22%;玉米秸秆及其与牛粪不同比例混合处理的幼虫孵化率均很低,仅为46.67%-57.78%。从幼虫化蛹率、羽化率比较,玉米秸秆添加不同比例牛粪处理组的化蛹率和羽化率均较高,分别达到90.00%-95.56%和88.89%-91.11%;沼渣、猪粪等单一物质处理的化蛹率和羽化率均较低,分别低于90%和70%。单一物质处理中,沼渣、平菇菌糠、牛粪、玉米秸秆处理组羽化后均为雌虫比例大于雄虫比例。玉米秸秆与牛粪混配组中,仅50%玉米秸秆+牛粪处理组为雌虫比例大于雄虫比例;雌、雄成虫的体长及体宽均在(17-19)mm、(10-11)mm之间,沼渣、猪粪和牛粪处理组体长略小。以不同农业有机废弃物饲喂的白星花金龟全世代发育历期中,牛粪饲喂组白星花金龟历期最短,为(315.29±0.55)d;沼渣饲喂组白星花金龟历期最长,为(330.75±1.76)d。【结论】 不同农业有机废弃物均可作为白星花金龟繁育基质,并可为其幼虫转化处理农业有机废弃物提供理论依据。
关键词:
[Objectives] The larvae of Protaetia (Liocola) brevitarsis (Lewis) feed on crop stalks and livestock manure, which plays a role in purifying the environment in nature. In order to better play the role of biological conversion of agricultural organic waste. [Methods] The biological characteristics of P. brevitarsis were studied by using 8 principal agricultural organic wastes produced in agriculture and animal husbandry, including the renewal, oyster mushroom, pig manure, shard, corn stalk as well as shard mixed with 25% corn stalk, 50% corn stalk and 75% corn stalk as feeding matrix. [Results] The highest spawning amount was obtained in the treatment of renewal and oyster mushroom, with 130.17 and 117.00 eggs/female; It was significantly higher than that of pig manure, shard and corn stalk; Regarding the different proportion mixture treatments of shard and corn stalk, the spawning amount was obtained in the treatment with 101.50-108.67 eggs/female; there was no significant difference between different mixing ratios. Compared with the larval hatching rate, the larval hatching rate of oyster mushroom and pig manure was 87.78% and 82.22%; The hatching rate of corn stalk mixed with shard in different rate was all very low, only 46.67%-57.78%. From the rate of larval pupation and feather comparison, The pupation rate and feather rate of corn stalk treated with different proportion of shard were higher, reaching 90.00%-95.56% and 88.89%-91.11%. The pupation rate and eclosion rate of renewal and pig manure were lower than 90% and 70%. In the treatment of single substance, the proportion of female worms was higher than that of male worms in the treatment of renewal, oyster mushroom, shard andcorn stalk. In the mixed treatment group of corn stalk and shard, the proportion of female worms was higher than male worms in the 50% corn stalk+shard groups.The length and width of female and male adults were 17-19 mm and 10-11 mm respectively. The body length of renewal, pig manure and shard treatment group was slightly smaller; Feeding different agricultural organic wastes to the whole developmental cycle of P. brevitarsis, shard feeding group turtle calendar period is the shortest, is (315.29±0.55) d; renewal feeding group turtle calendar period is the longest, is (330.75±1.76) d. [Conclusion] Different agricultural organic wastes can be used as breeding grounds for P. brevitarsis, the production practice in Xinjiang shows that it has the feasibility of high value utilization, it can provide a theoretical basis for the larval transformation of agricultural organic waste.
Keywords:
本文引用格式
杨柳, 张广杰, 徐韬, 张连俊, 李金兰, 张帅, 羌松, 马德英, 刘玉升.
YANG Liu, ZHANG Guang-Jie, XU Tao, ZHANG Lian-Jun, LI Jin-Lan, ZHANG Shuai, QIANG Song, MA De-Ying, LIU Yu-Sheng.
白星花金龟Protaetia (Liocola) brevitarsis (Lewis)成虫是一种常见的农业害虫(索中毅,2015),取食危害西瓜、桃子、葡萄、向日葵、玉米等农作物,造成巨大经济损失(郭文超,2004等;谢辉,2014)。该虫于2001年在新疆昌吉首次发现(郭文超等,2004),随后扩散至昌吉市各乡镇、乌鲁木齐安宁渠、米泉、石河子等地(许建军等,2009)。白星花金龟卵及幼虫多在农家肥中生活,随农家肥的运输、成虫产卵扩散是其远距离传播的主要途径。而新疆作为畜牧业大区,随处堆放的畜禽粪便、农作物秸秆为白星花金龟成虫提供了丰富的产卵场所,更为幼虫生长发育提供了得天独厚的条件。同时,随着新疆果园规模及种植区域不断扩大,使得白星花金龟暴发成灾。传统观念认为,白星花金龟成虫是一种危害作物和果实的害虫,故前人对白星花金龟的研究集中于寄主分布(许建军,2007)、形态学特征(郑洪源等,2005)、发生规律及防治方法上(何成勇等,2006;李涛等,2010)上,仅少数学者对白星花金龟的生物学特性进行研究。近年来,人们对白星花金龟有了全新的认识,关注到白星花金龟幼虫具有腐食性(张乐,2012),可高效取食农作物秸秆、畜禽粪便等农业有机废弃物,在自然界中发挥着净化环境的作用。杨诚等(2015)、张倩(2015)、孙晨可(2018)根据这一特性,分别选用腐熟玉米秸秆、平菇菌糠、大球盖菇菌糠作为白星花金龟的生长发育基质进行研究。同时,研究了白星花金龟幼虫对3种农业废弃物的转化利用效率。发现白星花金龟幼虫取食玉米秸秆(杨诚,2014)、平菇菌糠(张倩,2015)、大球盖菇菌糠(孙晨可,2018)后,转化率分别为63.82%、44.28%、49.32%;消化率分别为22.75%、19.88%、20.08%;利用率分别为17.51%、8.74%、9.80%。白星花金龟幼虫转化利用农业有机废弃物后,幼虫干物质中蛋白质、脂肪和氨基酸含量分别为49.90%、15.42%和38.90%,为高蛋白昆虫;虫粪有机质含量高达34.1%,是良好的有机肥(杨诚等,2014),符合我国化肥减施、增施有机肥的发展方向。因此,白星花金龟幼虫可作为解决有机废弃物的途径之一,在不对环境造成污染的同时,又可产生昆虫蛋白用于畜禽、水产等养殖业。新疆是一个畜牧业大区,根据2005年新疆农村社会经济统计年鉴数据,新疆每年产生畜禽粪便174.23×106吨,农作物秸秆量19.85×106吨(谭祖琴和徐文修,2008)。当前对畜禽粪便、农作物秸秆处理方式有沼化处理法、低等动物处理法、干燥处理法、生物技术法、焚烧法及制作动物饲料,而这些方法或多或少存在有害气体污染环境、成本高、效益低等问题(李淑芹和胡玖坤,2003;何逸民等,2009)。在新疆地区将农作物秸秆、畜禽粪便利用白星花金龟幼虫集中处理,不仅可以对农业有机废弃物进行资源化利用,净化环境,还可实现白星花金龟的源头治理,减轻或消除对作物的危害。本文针对新疆当地资源优势,研究白星花金龟在腐熟牛粪、猪粪、玉米秸秆、平菇菌糠、沼渣及牛粪与不同比例玉米秸秆混配物中的生物学特性,比较白星花金龟在不同农业有机废弃物中的生长发育情况,明确白星花金龟生长发育最佳基质,为将来高效转化利用农业有机废弃物提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
试验地点:新疆玛纳斯县塔西河乳泉牧业发展专业合作社。
供试虫源:由玛纳斯县塔西河乳泉牧业发展专业合作社人工繁殖。
供试农业有机废弃物:沼渣(玛纳斯县塔西河乳泉牧业发展专业合作社沼气站)、平菇菌糠、猪粪、牛粪、玉米秸秆(玛纳斯县塔西河乳泉牧业发展专业合作社)。
试验材料:圆桶形塑料养虫盒(24.5 cm× 11.6 cm×29.5 cm,4 800 mL,天津通源塑料制品有限公司;10.0 cm×8.5 cm×14.8 cm,1 000 mL,惠安县裕格塑料制造厂,上盖自制通气孔);苹果(玛纳斯县水果批发市场);游标卡尺;生态宝(山东宝来利来生物工程股份有限公司);电子天平(LT3002型,常熟市天量仪器有限责任公司)。
1.2 方法
将玉米秸秆粉碎,长度为1.5-2.0 cm备用。取足量的猪粪、牛粪、玉米秸秆,调节各物料含水量为60%-70%,添加生态宝微生物菌剂,堆成馒头状并加盖塑料薄膜好氧发酵,每5 d翻堆一次,酵化30 d后摊开晒干并碾碎备用。
1.2.1 不同农业有机废弃物对白星花金龟产卵量的影响 在养虫盒(10.0 cm×8.5 cm×14.8 cm,1 000 mL)中填充6-7 cm腐熟牛粪、猪粪、平菇菌糠、沼渣、玉米秸秆、25%玉米秸秆+牛粪、50%玉米秸秆+牛粪、75%玉米秸秆+牛粪(WC=55%±5%),2019年7-9月于室内自然条件下饲养,每处理投入2对刚羽化的雌雄虫交配,并用苹果喂食,重复5次,选择单雌产卵量表现好的3个重复计入数据统计。实验期间,每3 d更换果实,每5 d收集并记录产卵量,以雌虫连续不产卵为止。
1.2.2 不同农业有机废弃物对白星花金龟幼虫孵化的影响 实验前收集处于产卵高峰的雌虫同一天产的卵,2018年8月于室内自然条件下饲养。将卵投入填充6-7 cm腐熟牛粪、猪粪、平菇菌糠、沼渣、玉米秸秆、25%玉米秸秆+牛粪、50%玉米秸秆+牛粪、75%玉米秸秆+牛粪(WC=55%±5%)的养虫盒(10.0 cm×8.5 cm× 14.8 cm,1 000 mL)中,每处理30粒,重复3次。每天检查并记录幼虫孵化时间及数量。
1.2.3 不同农业有机废弃物对白星花金龟化蛹及羽化的影响 2019年5-7月于室内自然条件下饲养,在养虫盒(24.5 cm×11.6 cm×29.5 cm,4 800 mL)中填充4-5 cm腐熟牛粪、猪粪、平菇菌糠、沼渣、玉米秸秆、25%玉米秸秆+牛粪、50%玉米秸秆+牛粪、75%玉米秸秆+牛粪(WC= 55%±5%),每处理投入大小一致的3龄幼虫30头,重复3次,期间不做任何干扰,待大部分成虫羽化后,记录各处理组中化蛹但未羽化的蛹数,统计化蛹率及羽化率。同时,成虫羽化后,记录各处理雌雄成虫的数量,并测量羽化成虫的体长及体宽。
1.2.4 不同农业有机废弃物对白星花金龟发育历期的影响
(1)卵期 根据1.2.2中所记录幼虫孵化时间可得。
(2)幼虫期和蛹期 2018年9月-2019年7月于室内不加温条件下饲养,使其在室内自然生长、越冬、化蛹及羽化。将同一天孵化的幼虫投入填充6-7 cm腐熟牛粪、猪粪、平菇菌糠、沼渣、玉米秸秆、25%玉米秸秆+牛粪、50%玉米秸秆+牛粪、75%玉米秸秆+牛粪(WC=55%±5%)的养虫盒(10.0 cm×8.5 cm×14.8 cm,1 000 mL)中,单头饲养,每个处理重复15次,每3 d观察并无接触、无损伤测量幼虫的体长和头壳宽,并结合蜕皮次数确定白星花金龟虫龄,每周更换一次物料。翌年4月份开始每天观察幼虫化蛹情况。幼虫进入蛹期后,每天观察并记录蛹的羽化情况,最终选取10组有效数据。
(3)产卵前期 2019年7月挑选同一天羽化成虫,按雌雄1:1进行配对,投入填充6-7 cm腐熟牛粪、猪粪、平菇菌糠、沼渣、玉米秸秆、25%玉米秸秆+牛粪、50%玉米秸秆+牛粪、75%玉米秸秆+牛粪(WC=55%±5%)的养虫盒 (10.0 cm×8.5 cm×14.8 cm,1 000 mL)中,每个处理重复10次,以苹果喂食,每2 d更换一次,每天观察并记录产卵情况及时间。
1.3 数据处理
调查数据采用SPSS19.0进行分析,采用Duncan’s新复极差法进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 不同农业有机废弃物对白星花金龟产卵量的影响
如表1所示,在单一农业有机废弃物中,沼渣组单雌产卵量最高,为130.17粒,与平菇菌糠组无显著差异(P>0.05),玉米秸秆组单雌产卵量最低,仅为59.00粒,与其余处理组间存在显著差异(P<0.05)。牛粪与玉米秸秆混配组,25%玉米秸秆+牛粪组单雌产卵量最高,为108.67粒,与其余两组间存在显著差异(P<0.05);同时,玉米秸秆与牛粪混配后,单雌产卵量均比牛粪组高。
表1 不同农业有机废弃物对白星花金龟产卵量的影响
Table 1
不同基质Different materials | 单雌产卵量Number of fecundity |
---|---|
沼渣 Renewal | 130.17±9.84a |
平菇菌糠Oyster mushroom | 117.00±8.79a |
猪粪 Pig manure | 72.00±17.69bc |
牛粪 Shard | 74.00±11.46bc |
玉米秸秆 Corn stalk | 59.00±4.54d |
25%玉米秸秆+牛粪25% corn stalk and shard | 108.67±10.00a |
50%玉米秸秆+牛粪50% corn stalk and shard | 101.50±8.76ab |
75%玉米秸秆+牛粪75% corn stalk and shard | 102.67±11.09ab |
Data in the table are mean±SE, and followed by different letters within each column indicate significant difference by Duncan’s multiple range test (P<0.05). The same below.
表中数据为平均数±标准误,每列数据后标有不同字母代表差异显著(差异水平P<0.05,Duncan’s 多重检验法)。下表同。
2.2 不同农业有机废弃物对白星花金龟幼虫孵化的影响
如图1所示,平菇菌糠组幼虫孵化率最高,为87.78%,与猪粪组孵化率无显著差异(P> 0.05)。沼渣与牛粪组幼虫孵化率无显著差异(P> 0.05),分别为70.00%、72.22%。而玉米秸秆组幼虫孵化率较沼渣、平菇菌糠、猪粪、牛粪组幼虫孵化率低,并存在显著差异(P<0.05)。玉米秸秆与牛粪混配组中,25%玉米秸秆+牛粪与50%玉米秸秆+牛粪、75%玉米秸秆+牛粪组幼虫孵化率存在差异(P<0.05),孵化率最低,仅为46.67%;50%玉米秸秆+牛粪与75%玉米秸秆+牛粪组幼虫孵化率无显著差异(P>0.05),分别为52.22%、53.33%。同时,牛粪与玉米秸秆混配后幼虫孵化率均比牛粪组幼虫孵化率低。
图1
图1
不同农业有机废弃物对白星花金龟幼虫孵化的影响
1: 沼渣;2: 平菇菌糠;3: 猪粪;4: 牛粪;5: 玉米秸秆;6: 25%玉米秸秆+牛粪;7: 50%玉米秸秆+牛粪;8: 75%玉米秸秆+牛粪。柱上标有不同小写字母代表差异显著(差异水平P<0.05,Duncan’s多重检验法)。
Fig. 1
Effects of different agricultural organic waste on larvae hatching of Protaetia brevitarsis
1: Renewal; 2: Oyster mushroom; 3: Pig manure; 4: Shard; 5: Corn stalk; 6: 25% corn stalk and shard; 7: 50% corn stalk and shard; 8: 75% corn stalk and shard. Histograms with different lowercase letters indicate significant difference by Duncan’s multiple range test (P<0.05).
2.3 不同农业有机废弃物对白星花金龟化蛹及羽化的影响
如表2所示,沼渣与平菇菌糠、猪粪、牛粪、玉米秸秆饲喂组化蛹率存在显著差异(P<0.05),而平菇菌糠、猪粪、牛粪、玉米秸秆饲喂组化蛹率无显著差异(P>0.05)。牛粪饲喂组化蛹率最高,为90.00%;沼渣饲喂组化蛹率最低,为83.33%。玉米秸秆与牛粪混配饲喂组中,75%玉米秸秆+牛粪饲喂组与25%玉米秸秆+牛粪、50%玉米秸秆+牛粪饲喂组化蛹率存在显著差异(P<0.05),化蛹率较高,为95.56%。3组混配处理组中,75%玉米秸秆+牛粪饲喂组化蛹率较牛粪饲喂组化蛹率高,并存在显著差异(P< 0.05)。各处理组成虫羽化后,牛粪与沼渣、平菇菌糠、猪粪、玉米秸秆饲喂组存在显著差异(P<0.05),羽化率最高,为68.89%。玉米秸秆与牛粪按比例混配后,3个不同比例的饲喂组间均存在显著差异(P<0.05),75%玉米秸秆+牛粪饲喂组羽化率最高,为91.11%;而50%玉米秸秆+牛粪饲喂组羽化率最低,为57.78%。3组混配饲喂组与牛粪饲喂组间羽化率均存在显著差异(P<0.05),75%玉米秸秆+牛粪饲喂组羽化率最高。
表2 不同农业有机废弃物对白星花金龟化蛹及羽化的影响
Table 2
不同基质Different materials | 化蛹率(%)Percentage of pupation | 羽化率(%)Eclosion rate |
---|---|---|
沼渣Renewal | 83.33±1.93b | 52.22±4.01c |
平菇菌糠Oyster mushroom | 87.78±7.29ab | 58.89±15.67c |
猪粪Pig manure | 88.89±2.22ab | 54.44±2.94c |
牛粪Shard | 90.00±1.92ab | 68.89±2.22bc |
玉米秸秆Corn stalk | 88.89±4.01ab | 53.33±5.09c |
25%玉米秸秆+牛粪25% corn stalk and shard | 94.44±1.11ab | 88.89±4.84ab |
50%玉米秸秆+牛粪50% corn stalk and shard | 90.00±1.92ab | 57.78±6.76c |
75%玉米秸秆+牛粪75% corn stalk and shard | 95.56±1.11a | 91.11±2.22a |
2.4 不同农业有机废弃物对白星花金龟成虫性比的影响
如表3所示,除猪粪处理组外,沼渣、平菇菌糠、牛粪、玉米秸秆处理组羽化后均为雌虫比例大于雄虫比例,玉米秸秆处理组雌、雄成虫占比基本为1:1,且各个处理组间均无显著差异(P>0.05)。玉米秸秆与牛粪混配组中,25%玉米秸秆+牛粪、75%玉米秸秆+牛粪处理组均为雄虫比例大于雌虫比例,而50%玉米秸秆+牛粪处理组雌虫所占比例最大,为1.05:1;3个处理组间无显著差异(P>0.05)。
表3 不同农业有机废弃物对白星花金龟成虫性比的影响
Table 3
不同基质 Different materials | 雌雄比 Female and male ratio |
---|---|
沼渣 Renewal | 1.24:1 a |
平菇菌糠Oyster mushroom | 1.22:1 a |
猪粪 Pig manure | 0.69:1 a |
牛粪 Shard | 1.31:1 a |
玉米秸秆 Corn stalk | 1.03:1 a |
25%玉米秸秆+牛粪25% corn stalk and shard | 0.60:1 a |
50%玉米秸秆+牛粪50% corn stalk and Shard | 1.05:1 a |
75%玉米秸秆+牛粪75% corn stalk and Shard | 0.76:1 a |
2.5 不同农业有机废弃物对白星花金龟成虫个体大小的影响
如表4所示,沼渣、平菇菌糠、猪粪、牛粪、玉米秸秆饲喂组中,玉米秸秆饲喂组羽化后雌虫体长及体宽均为最大,分别为(18.40±0.22)mm、(10.76±0.20)mm;平菇菌糠饲喂组羽化后雄虫体长最大,为(18.31±0.26)mm;而猪粪饲喂组羽化后,雌虫、雄虫体长及体宽均为最小。玉米秸秆与牛粪混配饲喂组中,3组间雌虫体长均存在显著差异,75%玉米秸秆+牛粪饲喂组羽化后体长最大,为(18.69±0.22)mm;50%玉米秸秆+牛粪处理组与25%玉米秸秆+牛粪、75%玉米秸秆+牛粪饲喂组羽化后,在雌虫体宽、雄虫体长及体宽均存在显著差异(P<0.05),且均为最小。
表4 不同农业有机废弃物对白星花金龟成虫个体大小的影响
Table 4
不同基质 Different materials | 雌虫 Female | 雄虫 Male | ||
---|---|---|---|---|
体长(mm) Body length | 体宽(mm) Body width | 体长(mm) Body length | 体宽(mm) Body width | |
沼渣 Renewal | 17.79±0.06cd | 10.57±0.08bc | 17.72±0.29b | 10.61±0.15bc |
平菇菌糠Oyster mushroom | 18.16±0.07bc | 10.72±0.20abc | 18.31±0.26ab | 10.62±0.12bc |
猪粪 Pig manure | 17.53±0.21d | 10.28±0.09c | 17.68±0.26b | 10.34±0.12c |
牛粪 Shard | 17.65±0.10cd | 10.59±0.03bc | 18.06±0.18ab | 10.64±0.08abc |
玉米秸秆 Corn stalk | 18.40±0.22ab | 10.76±0.20abc | 18.29±0.18ab | 10.77±0.05ab |
25%玉米秸秆+牛粪25% corn stalk and shard | 18.47±0.18ab | 11.16±0.15a | 18.53±0.20a | 10.96±0.10a |
50%玉米秸秆+牛粪50% corn stalk and shard | 18.00±0.14bcd | 10.85±0.22ab | 18.34±0.08ab | 10.90±0.05ab |
75%玉米秸秆+牛粪75% corn stalk and shard | 18.69±0.22a | 11.07±0.08a | 18.66±0.02a | 10.95±0.03a |
2.6 不同农业有机废弃物对白星花金龟发育历期的影响
如表5所示,各处理组间卵历期无显著差异(P>0.05),卵期均为9-10 d。牛粪与沼渣、平菇菌糠、猪粪、玉米秸秆饲喂组幼虫历期、蛹历期、产卵前期及全世代发育历期均存在差异(P<0.05),且各历期均较短;沼渣、平菇菌糠、猪粪及玉米秸秆饲喂组幼虫历期无显著差异(P>0.05);而沼渣、平菇菌糠饲喂组与猪粪、玉米秸秆饲喂组蛹历期、产卵前期均存在显著差异(P<0.05);除牛粪组外,沼渣、平菇菌糠、猪粪及玉米秸秆饲喂组全世代发育历期均无显著差异(P>0.05)。玉米秸秆与牛粪按比例混配后,25%玉米秸秆+牛粪与50%玉米秸秆+牛粪、75%玉米秸秆+牛粪饲喂组幼虫历期及全世代发育历期存在显著差异(P<0.05),历期相对较长;3组混配饲喂组在蛹历期均存在显著差异(P<0.05),而产卵前期均无显著差异(P>0.05)。3组混配饲喂组与牛粪饲喂组卵历期无显著差异(P>0.05);25%玉米秸秆+牛粪组与牛粪饲喂组幼虫历期存在显著差异(P<0.05),幼虫历期相对较长;50%玉米秸秆+牛粪饲喂组与牛粪饲喂组蛹历期无显著差异(P>0.05),而产卵前期3组混配饲喂组与牛粪饲喂组均存在显著差异(P<0.05);除25%玉米秸秆+牛粪饲喂组外,牛粪饲喂组与其余两个饲喂组全世代发育历期无显著差异(P>0.05)。
表5 不同农业有机废弃物对白星花金龟发育历期的影响
Table 5
不同基质 Different materials | 卵历期(d) Developmental durations of eggs | 幼虫历期(d) Developmental durations of larvae | 蛹历期(d) Developmental durations of pupea | 产卵前期(d) Developmental durations of preoviposition adult | 全世代发育历期(d) Developmental durations of the whole generation |
---|---|---|---|---|---|
沼渣 Renewal | 9.97±0.23a | 265.60±1.75a | 48.80±1.31bc | 6.70±0.37bc | 330.75±1.76a |
平菇菌糠Oyster mushroom | 9.85±0.11a | 266.20±2.70a | 46.50±2.44bc | 6.90±0.46bc | 328.96±0.19a |
猪粪 Pig manure | 9.91±0.29a | 270.60±1.11a | 38.60±1.71d | 7.70±0.56b | 326.13±2.14a |
牛粪 Shard | 9.96±0.07a | 247.00±3.27b | 53.00±3.07b | 5.90±0.28c | 315.29±0.55b |
玉米秸秆 Corn stalk | 9.95±0.08a | 271.00±1.00a | 38.90±1.29d | 10.10±0.38a | 329.18±2.04a |
25%玉米秸秆+牛粪 25% corn stalk and shard | 10.00±0.18a | 272.20±1.57a | 41.60±1.38cd | 7.20±0.53bc | 330.56±0.42a |
50%玉米秸秆+牛粪 50% corn stalk and shard | 9.59±0.10a | 249.20±3.10b | 51.20±3.14b | 7.30±0.60bc | 316.48±1.51b |
75%玉米秸秆+牛粪 75% corn stalk and shard | 9.78±0.20a | 242.00±3.67b | 60.00±3.80a | 6.90±0.28bc | 316.67±1.78b |
3 讨论
通过比较不同农业有机废弃物对白星花金龟产卵量的影响发现,沼渣组的单雌产卵量最高,为130.17粒;将牛粪与玉米秸秆按比例混配后,25%玉米秸秆+牛粪处理组单雌产卵量最高,为108.67粒。
研究表明,沼渣处理组化蛹率、羽化率均最低,分别为83.33%和52.22%;玉米秸秆与牛粪混配后,75%玉米秸秆+牛粪处理组化蛹率、羽化率均最高,分别为95.56%、91.11%。吐努合∙哈米提(2011)研究发现,在第30天时,牛粪中白星花金龟化蛹率、羽化率最高,分别为80%和83%。而在本研究中,对各处理组不进行任何干扰的条件下,牛粪处理组化蛹率为90.00%,羽化率为68.89%,羽化率偏低。
成虫羽化后,除沼渣、平菇菌糠、牛粪处理组外,各处理组均为雄虫比例大于雌虫比例。同时,白星花金龟成虫体长均在17-18 mm之间,体宽均在10-11 mm之间。
白星花金龟在新疆地区1年发生1代,通常以老熟幼虫在粪堆、秸秆等含腐殖质较多的场所越冬(许建军等,2009)。赵仁贵和陈日曌(2008)利用腐殖土在室内饲养发现,白星花金龟完成1个世代需要400 d左右。而在本研究中,不同农业有机废弃物基质白星花金龟全世代发育历期最长为沼渣,为(331.34±1.55)d,最短为牛粪,为(315.91±0.34)d,该结果比赵仁贵和陈日曌(2008)研究的全世代发育历期短,可能与所用基质有关,不同农业有机废弃物基质的营养物质较腐殖土丰富,更适宜白星花金龟生存。
通过研究不同农业有机废弃物对白星花金龟的幼虫孵化、生长发育历期、化蛹率、羽化率及产卵量发现,饲养白星花金龟成虫时,可选用沼渣作为产卵基质,以提高白星花金龟的繁殖力;饲养白星花金龟幼虫时,可选用牛粪作为饲养基质,保证白星花金龟幼虫有较高的化蛹率、羽化率;在具备大量废弃玉米秸秆的区域,可将玉米秸秆与牛粪按75%玉米秸秆+牛粪比例混配后作为白星花金龟幼虫的基质。课题组在玛纳斯县塔西河乳泉牧业发展专业合作社的生产实践表明,在新疆地区,以牛粪为饲养基质,每收获1 kg白星花金龟老熟幼虫干虫,可转化处理50 kg牛粪,得到35 kg幼虫粪砂,干虫的成本大致在:15元(饲料)+2元(人工)+3元(水电)+2元(折旧等)=22元/kg,折合虫粪砂的成本大致在0.63元/kg。白星花金龟幼虫干虫的营养成份介于黑水虻Hermetia illucens L.和黄粉虫Tenebrio molitor L.之间,其预估售价为15- 20元/kg,虫粪砂有机质含量在35%左右,氮磷钾含量大于5%,微量元素丰富,其预估售价在1元/kg。总之,对野外白星花金龟进行人工收集、饲养,并用于转化有机废弃物,在实现源头控制其危害的同时,可得到高值的虫体和虫粪砂,化害为利、变废为宝,具有良好的社会、生态、经济效益。
参考文献
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乌鲁木齐市西郊白星花金龟的寄主及发生规律研究
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白星花金龟名称考证及其在新疆的危害
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Xinjiang rural organic waste resources estimate and biogas potential analysis
新疆农村有机废弃物资源量概算及沼气潜力分析
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浅议白星花金龟的调查及综合防控
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白星花金龟在新疆为害、扩散趋势及其防治技术初探
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