技术领域
[0001] 本发明属于农业害虫生物防治技术领域,具体是属于一种利用野生马桑养殖蓖麻蚕繁育赤眼蜂的方法。
相关背景技术
[0002] 赤眼蜂是一类卵寄生性天敌,其繁育需要自然卵或人工卵作为寄主,目前以自然卵为主。自然卵的获得需要收集大量寄主昆虫,通常经由人工养殖的途径获取。由于寄主昆虫多数为植食性昆虫,因此,天敌昆虫产业一般会形成“植物饲料‑寄主昆虫‑寄生蜂”的三级繁育关系。
[0003] 蓖麻蚕原产印度,上世纪四十年代、五十年代,我国曾多次引种繁育,此后,蓖麻蚕产业仍经历了几次兴起和衰落,目前处于新一轮的兴盛期。限制其发展的问题主要在下游输出途径少,市场需求低,导致养殖户积极性差,政策层面重视程度低。具体原因包括蚕茧加工效率低、蚕蛹销路少,且养蚕往往需要配套栽种蓖麻,若蓖麻栽种不佳,可能间接引发蚕病,导致单产低、成本高等经济问题。
[0004] 已有研究和应用表明,蓖麻蚕除取食蓖麻叶之外,也可利用木薯、臭椿、马桑、红麻、扁蓄、香樟、鹤木、乌桕、向日葵等植物叶片饲养。
[0005] 其中,马桑是马桑科马桑属植物,产于中国云南、贵州、四川、湖北、陕西、甘肃、西藏等省地,印度、尼泊尔等国家也有分布,生于海拔400‑3200米的灌丛中,有很强的适应性,对土壤条件的要求不严,在《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》中属于无危。马桑全株有毒,除水土保持等生态功能外,缺乏大规模应用渠道。由于缺少消耗,马桑资源积累了较高储量,在较早的报道中,估测全国马桑面积在80万公顷以上,在我国各分布地区野外广泛存在。
[0006] 有毒物质是马桑资源化利用的主要障碍。虽然有少量关于马桑有毒物质用于医药开发、杀虫剂开发的研究报道,但更多的报道集中在人畜中毒的抢救、治疗方面。其成分属于内酯类,广义的“马桑毒素”主要包括具有专有名称的马桑毒素(化合物)、羟基马桑毒素、马桑亭和马桑宁4种化合物,为避免混淆,本申请中用“马桑有毒物质”泛指以上4种毒素。相关研究表明,马桑有毒物质属于神经毒剂,对人畜产生肌肉兴奋,呼吸亢奋,血管收缩,激活心动抑制中心等从而导致抽搐、昏迷、惊厥、癫痫等症状;昆虫接触后导致酯酶酶系产生应激性表达,后期产生抑制性效应,有毒物质侵入虫体后,黏虫可表现出兴奋、吐出中肠液、瘫软、昏迷、死亡的一系列症状。且有报道,蜜蜂采集马桑花后,马桑有毒物质可沿蜂蜜传递,对食品安全构成威胁。另一方面,马桑有毒物质也具有抑菌活性。
[0007] 目前虽已有报道可利用马桑叶饲喂蓖麻蚕,但与使用蓖麻叶繁育相比,存在龄期延长2‑4天,发育不整齐,蚕体较小,活动迟缓,产卵量略低等问题,其原因未见报道。
[0008] 综上,目前尚无成型的“马桑‑蓖麻蚕‑赤眼蜂”繁育技术,一方面,马桑资源大量闲置,另一方面,受制于寄主卵缺乏或高成本,多种具备应用价值的赤眼蜂蜂种难以实现规模化应用。
具体实施方式
[0038] 下面对本发明作进一步说明。
[0039] 实施例1
[0040] 一种利用野生马桑养殖蓖麻蚕繁育赤眼蜂的方法,其包括有以下步骤:
[0041] 步骤1,养殖蓖麻蚕;
[0042] 步骤1.1,马桑叶准备;采集新鲜马桑叶。
[0043] (1)根据马桑资源调查情况选取适宜地点设置基地。
[0044] (2)采集方式:将马桑生长区域进行划分,分批次采集,紧贴根部剪取新鲜生长30‑45天的鲜嫩侧枝,以备饲喂蓖麻蚕卵孵化后至3龄幼虫;紧贴根部剪取生长45天以上的老熟侧枝,以备饲喂蓖麻蚕4龄幼虫至幼虫化蛹。收集后,于室内使用带孔薄膜分别保鲜存放备用。
[0045] 表1单棵马桑分区采收依据
[0046] 时间(day) 鲜嫩侧枝再生长度(cm)10 3.4
20 11.2
30 22.7
40 35.2
50 41.5
60 45.6
[0047] 步骤1.2,蓖麻蚕饲喂;准备蓖麻蚕卵,待蓖麻蚕卵孵化为蓖麻蚕幼虫后,为蓖麻蚕幼虫提供新鲜马桑叶,同时收集蓖麻蚕幼虫的粪沙。
[0048] 具体是:采用步骤1.1中所述鲜嫩侧枝上的嫩叶饲喂蓖麻蚕卵孵化后至3龄幼虫,采用步骤1.1中所述老熟侧枝上的老叶饲喂蓖麻蚕4龄幼虫至幼虫化蛹,饲喂的老叶质量占饲喂的马桑叶总质量的百分比上限为80%。
[0049] 步骤1.3,粪沙水提取液准备;将收集的粪沙配入清水,每100g粪沙配入300至600ml清水,充分搅拌、浸泡后过滤,获得粪沙水提取液;使用时将每100ml粪沙水提取液再加入100至200ml清水稀释,得到粪沙水浸泡液。
[0050] 步骤1.4,寄主卵准备;待步骤1.2的蓖麻蚕幼虫化蛹、羽化为成虫后,对雌性蓖麻蚕成虫进行剖腹取卵,得到蓖麻蚕卵;取蓖麻蚕卵清洗后浸入粪沙水浸泡液中,浸泡至少10分钟、且不超过1小时后取出,晾干,作为寄主卵备用。
[0051] 步骤2,繁育赤眼蜂。
[0052] 步骤2.1,赤眼蜂繁育;取已备好的寄主卵进行赤眼蜂的接蜂,所述寄主卵的接蜂环境为:在温度26±1℃,空气相对湿度90±3%,光周期14L:10D条件下接蜂24~48h,而后除去蜂种,得到经赤眼蜂寄生后的寄主卵,所述经赤眼蜂寄生后的寄主卵称为寄生卵,将寄生卵进行培养,所述寄生卵的培养环境为:温度26±1℃,空气相对湿度90±3%,光周期14L:10D环境中发育,获得子代赤眼蜂。
[0053] 步骤2.2,赤眼蜂扩繁;取子代赤眼蜂重复步骤2.1的赤眼蜂繁育过程进行逐代扩繁,将赤眼蜂种群增殖。
[0054] 表2本方法的步骤2获得的赤眼蜂种群增殖品质检测情况
[0055] 黏虫赤眼蜂 松毛虫赤眼蜂 螟黄赤眼蜂寄生率(%) 78.6 90.7 87.1
羽化率(%) 63.3 86.6 81.9
羽化成蜂数/卵 70.6 55.1 50.3
残留蜂数/卵 2.23 0.96 1.25
[0056] 通常米蛾卵一次只能出一只赤眼蜂,每代的繁殖效率很低,一个寄主卵得一个寄生蜂,寄主卵及寄生蜂的培育成本相应的比蓖麻蚕卵更高。由上述表2可见,一个蓖麻蚕卵可获得50‑70个寄生蜂,且蓖麻蚕卵很少有残留的、未能羽化的寄生蜂,说明本发明的单个蓖麻蚕卵表现出优良的出峰量,有效降低了寄主卵及寄生蜂的培育成本,降低了赤眼蜂的大规模饲养成本及提高了饲养效率。
[0057] 赤眼蜂种群增殖至一定数量后,可直接取一部分赤眼蜂成虫作为赤眼蜂产品投放至释放环境中。
[0058] 也可采用本步骤3的冷链运输方式投放至释放环境,步骤3具体是:准备赤眼蜂产品;当步骤2.1中赤眼蜂发育至蛹后期时,将寄生卵作为赤眼蜂产品置于4℃冷藏、运输至释放环境。
[0059] 上述方法以“马桑叶‑蓖麻蚕‑赤眼蜂”搭建成新型繁育技术链条,以马桑叶饲喂蓖麻蚕,随后蓖麻蚕产卵作为赤眼蜂寄生的寄主卵,同时蓖麻蚕幼虫的粪沙用于寄主卵的消毒及强化,使赤眼蜂包括但不限于黏虫赤眼蜂、玉米螟赤眼蜂、短管赤眼蜂、松毛虫赤眼蜂和螟黄赤眼蜂得以规模化繁育,同时解决了野生马桑资源开发利用的问题。
[0060] 进一步,本实施例的步骤1.2中还包括有幼虫抽检步骤,具体是从4龄幼虫开始,在每龄末期抽检幼虫,直至化蛹停止抽检;当幼虫生命状态正常时,继续以老叶质量占新鲜马桑叶总质量的80%饲喂;当幼虫生命状态异常时,则将老叶质量百分比降低20‑40%;之后,继续在每龄末期进行所述幼虫抽检步骤,根据幼虫生命状态的抽检结果再确定是否保持或降低老叶质量百分比。
[0061] 生命状态正常与否的判定方法是:取50头幼虫,首先做定性检查,观察体表状态,排除细菌病(软化、黑死)、药害(扭曲反转、痉挛、暴胀、出现体表水)、白僵病(体表发白)等明显异变;幼虫通过定性检查,无上述体表症状后,再深入排查取食马桑叶中毒的可能性。将幼虫置于适宜容器(根据不同龄期幼虫体长和一次检查的幼虫数量调整,以摄录面积内幼虫能够均匀分散爬行为宜)内录像20min,使用行为分析软件检测爬行轨迹。根据软件轨迹追踪性能,可逐头测试,或批量测试。轨迹距离<5cm(因迟钝或兴奋震颤导致移动减慢或不移动)视为异常,若异常虫比例超过20%,视为抽检幼虫生命状态异常。
[0062] 下表3和表4给出蓖麻蚕幼虫在行为异常时,监测到的爬行轨迹长度的情况。也作为本实施例中轨迹距离<5cm视为异常的设立依据。
[0063] 表3提供饲料时3龄幼虫的爬行距离
[0064]
[0065] 表4提供饲料时不同状态的4龄幼虫爬行距离随时间变化情况
[0066]
[0067] 本实施例通过增加幼虫抽检步骤,及时了解蓖麻蚕幼虫生命活力,一旦监测到幼虫生命状态异常如兴奋或迟钝,则在现有饲喂的老叶质量百分比基础上降低20‑40%的幅度。降低老叶摄入量后,蓖麻蚕幼虫行为可逐步恢复至正常。每龄进行抽检并随之调控老叶占比,即可实现对幼虫摄入毒素量的及时干预。一方面达到充分利用马桑叶片的目的,另一方面可保障蓖麻蚕在种群尺度上正常完成发育。
[0068] 进一步,本实施例的步骤1.3,所述收集的粪沙为4龄幼虫开始至化蛹前幼虫产生的粪沙。进一步将收集的粪沙经除杂、风干后,放阴凉处保存备用。对于风干后粪沙每100g配入500至600ml清水,得到粪沙水提取液。
[0069] 进一步,本实施例的步骤2.1中,寄生卵在培养过程中,每间隔48小时取若干粒寄生卵,监测24小时O2消耗量和CO2产生量,根据24小时内O2消耗量和CO2产生量的状态,判断是否存在呼吸异常,根据抽样监测结果,在发生呼吸异常时将规模化生产中的寄生卵粒适度疏散,降低卵粒堆叠厚度,加强通风散热。
[0070] 具体是:取100粒寄生卵,利用昆虫呼吸仪监测24小时O2消耗量和CO2产生量,正常情况下,昆虫的O2消耗量和CO2产生量在24小时内均处于平稳状态,一旦O2消耗量和CO2产生量发生异常变化,则判断寄生在寄生卵上的赤眼蜂存在呼吸异常。由于马桑毒物刺激可导致呼吸强度提高,根据抽样监测结果,在发生呼吸异常时将规模化生产中的卵粒适度疏散,降低卵粒堆叠厚度,加强通风散热。
[0071] 实施例2
[0072] 本实施例进行卵消毒模式比较,具体是分别采用实施例1的粪沙水浸泡液、0.1%新洁尔灭水溶液和30W紫外灯照射这3种卵消毒模式对蓖麻蚕卵进行处理及对比,具体步骤如下:
[0073] 1.寄主卵准备。待蓖麻蚕化蛹、羽化后,收集雌蛾,剖腹取卵。卵粒清洗后分为4组:第1组浸入蓖麻蚕粪沙水浸泡液中,半小时后取出,晾干;第2组使用0.1%新洁尔灭水溶液浸泡消毒10分钟,而后取出,晾干;第3组充分铺展为单层卵后,使用30W紫外灯照射45分钟;
第4组清洗后直接晾干,作为空白对照。
[0074] 2.赤眼蜂繁育。取已备好的寄主卵,在(26±1)℃,空气相对湿度(90±3)%,光周期14L:10D条件下按照蜂卵比3:1比例接蜂24h,而后除去蜂种,将寄生后的卵放置在温度为(26±1)℃,空气相对湿度(90±3)%,光周期14L:10D环境中发育,获得子代赤眼蜂。在发育第5天抽检调查卵粒微生物感染比率。
[0075] 表5赤眼蜂寄生率检测情况(%)
[0076] 卵处理方式 黏虫赤眼蜂 松毛虫赤眼蜂 螟黄赤眼蜂粪沙水浸 78.6 90.7 87.1
新洁尔灭消毒 70.9 85.3 78.7
紫外照射 74.4 87.8 79.2
空白 74.1 88.2 80.4
[0077] 表6寄生卵感染微生物抽查结果(%)
[0078]卵处理方式 黏虫赤眼蜂 松毛虫赤眼蜂 螟黄赤眼蜂
粪沙水浸 2.5 3.9 2.8
新洁尔灭消毒 2.3 4.1 3.2
紫外照射 6.9 7.8 5.8
空白 11.9 14.3 12.2
[0079] 结果显示,不进行卵消毒处理存在微生物感染风险。且随生产规模扩大,用卵量提高,卵粒大量堆叠,感染更易传播,成本控制风险随之提高。紫外照射消毒存在因遮挡产生的无效照射问题,能耗也相对较高,未被照射到的部分仍会有微生物残留,卵粒越大该问题越严重,因此该方式往往应用在米蛾卵等微小卵粒(米蛾卵仅可寄生1‑2头赤眼蜂,蓖麻蚕卵可寄生50‑70头赤眼蜂)上;化学药剂新洁尔灭消毒有效,但对寄生率有不利影响,可能是残存的药剂气味妨碍了寄生蜂对寄主卵的识别,或降低了寄生偏好;本方法采用取食马桑叶的蓖麻蚕的虫粪水提液进行消毒,一方面利用了残留马桑毒素的抑菌作用,另一方面也提供了来自寄主昆虫的气味,在抑菌与吸引寄生蜂之间取得了平衡。
[0080] 实施例3
[0081] 本实施例进行卵机械强度的比较,具体如下:
[0082] 1.寄主卵准备。分别以马桑叶、蓖麻叶投喂蓖麻蚕,待蓖麻蚕化蛹、羽化后,收集雌蛾,剖腹取卵,清洗后晾干。
[0083] 2.卵粒承压测试。将卵粒置于颗粒强度测定仪下,检测其破碎时的极限承压。寄主卵承压数据为:投喂马桑组为21.8N,投喂蓖麻组为20.6N。
[0084] 结果显示,取食马桑的蓖麻蚕卵表现出卵机械强度的提升,尽管其发生机制仍有待研究,但相比于卵壳薄、脆,易于破碎的情况而言,具有适宜机械强度的卵有利于采用机械化方式分选与包装,可减少生产过程中卵粒破损造成的原料损失和产品损失,进而有利于成本控制。
[0085] 实施例4
[0086] 本实施例进行蓖麻蚕幼虫代谢恢复能力测试,具体如下:
[0087] 1.诱导中毒。取蓖麻蚕幼虫,由3龄开始完全以马桑老叶片投喂,直至抽检异常虫比例超过20%。
[0088] 2.恢复动态。待实验种群抽检异常后,将老叶占比下调至50%,继续投喂上述种群,每日抽检,并记录老叶下调至50%后异常虫比例随饲养天数的变化,绘制图1。
[0089] 结果显示,中毒虫的毒素代谢一般集中在48h内,降低老叶摄入量后,其行为可逐步恢复至正常。每龄进行抽检并随之调控老叶占比,即可实现对幼虫摄入毒素量的及时干预。一方面达到充分利用马桑叶片的目的,另一方面可保障蓖麻蚕在种群尺度上正常完成发育。