蚱蝉孵化特性研究_黄保宏.pdf

安徽科技学院学报，（）：收稿日期：基金项目：安徽省大学生创新创业训练计划项目（）；安徽省自然科学基金（）。作者简介：黄保宏（），男，安徽凤阳人，博士，教授，主要从事植物保护研究。蚱蝉孵化特性研究黄保宏，熊蕾（安徽科技学院 农学院，安徽 凤阳 ）摘要：目的：提高人工养殖蚱蝉卵的孵化率。方法：采用正交重复试验研究蚱蝉卵孵化温度、湿度、昼夜比、刺激剂等条件的最佳组合。结果：蚱蝉卵孵化的最佳外部条件为：温度 ，相对湿度，昼夜比 ，的刺激剂处理等。结论：最佳优化条件有助于提高人工养殖蚱蝉的孵化率。关键词：蚱蝉；孵化率；最佳条件；优化中图分类号：文献标志码：文章编号：（）开放科学（资源服务）标识码（）：，（，）：，：，：.，（）.：；蚱蝉（）属半翅目蚱蝉科。蚱蝉作为广泛分布的世界性重要林业害虫之一，以产卵树枝、果枝或若虫刺吸根部方式为害，难以防治；其次蚱蝉是一种食药同源的昆虫，特别是蝉蜕的药用价值和若虫的营养保健价值极高，使其成为重要的绿色农产品，因此市场需求量大，导致其价格不断攀高且居高不下，甚至出现断货现象。由于蚱蝉若虫的发育期较长且主要在地下生活，研究难度大。因此，国内外多对其成虫生物学特性、发生规律、防治方法等进行研究，但有关于蚱蝉孵化的发育起始温度、有效积温、孵化最佳时间、最佳孵化温度及湿度、孵化刺激剂、孵化土深和土质要求等孵化关键特性研究还没完全弄清楚，且鲜有报道。不仅造成其对林果寄主为害不能及时准确有效地防治，也制约了蚱蝉人工养殖产业的健康发展。因此，本研究采用正交方法开展蚱蝉孵化关键特性研究，以期为林果业的最佳防治期、防治技术以及蚱蝉高产高效高收益的人工养殖提供科学理论依据。材料与方法 供试昆虫与植物孵化试验在安徽科技学院植物保护实验室人工气候箱中进行（孵化温度为 ，相对湿度为，光周期为 ，粒皿）。采用五河县创杰种养殖专业合作社的芦笋园中产卵时间一致的蚱蝉卵枝，收集蚱蝉卵 粒置于（）的昆虫饲养盒中，待卵孵化成若虫后，提供新鲜芦笋植株须根供其取食，直至羽化成虫后再次产卵，取其中大小一致的初产卵供试。试验设计 发育起始温度及有效积温选择供试初产卵 粒，每处理 粒卵，次重复。放在铺垫消毒沙土的直径 培养皿内，在沙土与卵粒之间垫片滤纸。分别设置、的孵化温度处理，并置于人工气候箱（光周期设为 ，光照强度为 ，相对湿度为）中进行孵化。每天：观察孵化情况，直到蚱蝉卵全部孵化为止，统计卵孵化天数，并计算发育起始温度及有效积温。有效积温）（，其中为卵发育的有效积温（），为卵从孵化开始至出若虫的历期（），为卵孵化时的环境温度，为发育起始温度。用最小二乘法算法，设置样本数据（，），为孵化天数（），为孵化温度，得出求解的拟合方程，计算结果。孵化最佳时间选择供试初产卵 粒，每处理 粒，次重复。放在铺垫消毒沙土的直径 培养 皿 内，在 沙 土 与 卵 粒 之 间 垫 片 滤 纸。置 于 人 工 气 候 箱（温 度 设 为 ，光 周 期 设 为 ，光照强度为 ，相对湿度）中进行孵化。接卵粒后第 天，从：开始每隔观察记录卵粒的形态变化，共计 次，并计算孵化率。另外将卵枝修剪成长 左右的卵枝条，保证每条卵枝上卵穴分布均匀。并将卵枝条设置为次重复，条卵枝条重复，共计 条卵枝条。年月日将卵枝放在铺垫消毒沙土的大烧杯中，在沙土与卵枝之间垫片滤纸，方便观察，并置于自然条件下进行孵化，给予适宜的光照和湿度。每月 日：抽取卵枝进行解剖，其中卵壳正常，并显微镜下观察到卵孔和“红色眼点”的，计为卵孵化数，而变黑、扁的为死卵，不计数，统计卵的孵化率。最佳孵化温度、湿度选择供试初产卵 粒，每处理 粒，次重复。放在铺垫消毒沙土的直径 培养皿内，在沙土与卵粒之间垫片滤纸。分别设置、的孵化温度处理，并置于人工气候箱（光周期设为 ：，光照强度为 ，相对湿度）中进行孵化。每天：观察孵化情况，直至卵全部孵化为止，统计卵孵化天数，计算孵化率。用同样的方法，将每个人工智能培养箱内将温度设置为 不变，分别设置、等个梯度的孵化湿度处理，同样观察并记录卵孵化天数及计算孵化率。孵化土深和土质要求选择供试初产卵 粒，每处理 粒卵，次重复。将消毒后的黏土、黄壤土、沙壤土分别填充于（）昆虫玻璃面的饲养器内，在、处放置初产卵，在沙土与卵粒之间垫片滤纸，放置在人工气候箱（温度为 ，光周期设为 ：，光照强度为 ，相对湿度为）进行孵化。每天：观察孵化情况，并计算孵化率。孵化刺激因子选择供试初产卵 粒，每处理 粒，次重复。放在铺垫消毒沙土的直径 培养皿内，在沙土与卵粒之间垫片滤纸。置于人工气候箱（温度为，光周期为 ，光照强度为 ，相对湿度为 ）中孵化。分别配制 、的孵化刺激剂浸泡，并设置对照（），不做任何处理，每隔记录卵粒的形态变化，并计算孵化率。最佳孵化条件优化试验设计与因素水平为掌握蚱蝉孵化关键特性，试验采用四因子四水平正交安徽科技学院学报 年重复试验，共 个处理，次重复，随机排列。因素（）为孵化温度，因素（）为相对湿度，因素（）为昼夜比，因素（）为刺激因子（表）。表试验因素水平编码表 水平因素 温度 相对湿度 昼夜比 孵化刺激剂 数据整理和分析试验数据利用 软件进行正交试验方差分析。结果与分析 蚱蝉发育起始温度及有效积温如图所示，根据）（，卵的发育起始温度（）相同，有效积温（）相同，设定拟合函数和偏差函数，得出求解的拟合方程为 .。得出蚱蝉卵发育的起始温度为 ，有效积温（）为 。图不同孵化温度下蚱蝉孵化天数 蚱蝉孵化最佳时间如图所示，：时蚱蝉孵化率急剧升高，说明此时间段蚱蝉孵化达到高峰，因此蚱蝉孵化内的最佳时间为：时间段内。由图可知，每年月蚱蝉孵化盛期，也是人工养殖采收的最佳季节，因此蚱蝉孵化的最佳时间为月。图内不同时间段蚱蝉的孵化率 图不同月份蚱蝉孵化率 第 卷第期黄保宏，等：蚱蝉孵化特性研究 蚱蝉最佳孵化温、湿度根据图可知，当温度高于 时蚱蝉卵均不能孵化；而在 时孵化天数为，孵化率最高为。故 是蚱蝉卵最佳孵化温度。如图所示，相对湿度达到 之前呈现出湿度越大卵的孵化率越高的情况，孵化天数也越来越短，但相对湿度超过 时孵化时间越来越长，孵化率也在下降，所以最适宜相对湿度为。图不同温度下蚱蝉孵化天数、孵化率 图不同湿度下蚱蝉孵化天数、孵化率 蚱蝉孵化土深和土质要求由图可知，蚱蝉孵化深度常因土质等因素影响产生差异。种土质相比，随土壤深度的增加孵化率大小依次沙壤土、黄壤土、黏土，这主要与通气程度有关；沙壤土中则主要在土表下 处孵化率高，故以 处通气程度高的沙壤土层最好。蚱蝉孵化刺激剂由图可知，在 的刺激剂处理下孵化率最高，所以 的刺激剂处理对蚱蝉卵的孵化会有一定的影响。图不同土质土深中蚱蝉孵化率 图不同 处理下的蚱蝉孵化率 模型的建立与数据分析按四因素四水平进行正交试验，个处理，次重复。获得的蚱蝉卵次重复试验的孵化率结果求其平均值。使用 软件对数据进行方差分析。正交试验方案及结果见表。安徽科技学院学报 年表正交试验方案及试验结果 处理因素空列孵化率平均值 根据表可知，对正交试验结果进行极差分析得出最优水平为、，即温度 、相对湿度、昼夜比 、刺激剂为最优方案，其中（昼夜比）的极差数值为 ，是其中最大的，（湿度）的极差数值为 ，是其中最小的，按照极差数值大小排序为，表明各因素对蚱蝉孵化率的影响顺序为昼夜比温度刺激因子湿度。表正交试验极差分析结果 项目因素空列（）结果 .最优水平 根据表可知，利用 软件进行方差分析，的矫正平方和小于其他个因素，故选择为误差项，数据显示各因素的值，此结果与极差分析结果一致，由于显著水平为 ，当因素水平值小于 时，认为该因素的差异是显著的，仅有 的值小于 ，所以昼夜比的差异是显著的，其余参数均不显著。结果表明，蚱蝉卵孵化的最适宜温度为，最适宜相对湿度为，昼夜比为 ，的刺激剂处理对蚱蝉卵的孵化会有一定的影响。第 卷第期黄保宏，等：蚱蝉孵化特性研究表正交试验方差分析结果 源型平方和 均方显著性校正模型 截距 .误差 总计 校正的总计 结论与讨论结果表明，蚱蝉卵孵化最佳外部条件为：最适宜温度为 ，最适宜相对湿度为，昼夜比为 ，的刺激剂处理等。在正交试验设计数据处理中，极差分析法可推断因素水平的变化对试验指标影响的主次顺序，具有直观、明了的特点，但却不能精确估计误差的大小和各因素对试验结果影响的重要程度；而方差分析值则可弥补直观分析的这些不足。故本研究同时采用极差分析和方差分析种方法对三因素主次关系和优方案的分析结果是一致的，进一步提高了试验结果的科学性和可信度。参考文献：王灿楠，丛宁蚱蝉幼虫的营养成分研究营养学报，（）：任璐，沈守国，黄保宏，等金蝉形态、生物学特性安徽科技学院学报，（）：聂磊，李梅，姜鹏，等蚱蝉卵的发育起始温度、有效积温与生物学特性研究山东农业科学，（）：王锦锦，王少博，李彩新，等蚱蝉卵人工孵化技术初探湖北农业科学，（）：赵春英，仝英蚱蝉生物学特性研究初报森林病虫通讯，（）：洪青标，姜玉骥，杨坤，等钉螺卵在恒温环境中发育零点和有效积温的研究中国血吸虫病防治杂志，（）：李志西，杜双奎 试验优化设计与统计分析 北京：科学技术出版社，李云雁，胡传荣试验设计与数据处理北京：化学工业出版社，宋月芹，董钧锋，王锦锦，等不同环境因素对蚱蝉卵孵化影响研究湖北农业科学，（）：（责任编辑：顾文亮）安徽科技学院学报 年