马唐资源化转化的昆虫生物系统研究——马唐-东亚飞蝗-白星花金龟系统

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马唐(Digitaria sanguinalis(L.)Stop)属于早熟禾科(Poaceae)、马唐属(Digitaria)植物,其生物量大,是世界18种恶性杂草之一,东亚飞蝗(Locustamigratoria manilensis(Meyen))取食量大,是农田作物的主要害虫之一,但其自身也是一种具有食用、药用、饲用等价值的生物资源。因此,从另一个角度分析,则可通过养殖东亚飞蝗,使其作为一个重要的“生物转化器”,取食转化农田拔除的马唐;东亚飞蝗粪沙作为饲料养殖腐食性白星花金龟幼虫,进一步对马唐转化利用,进而实现把马唐转化为昆虫蛋白和优质昆虫粪沙有机肥;同时本文通过对相同环境条件下不同食料植物对东亚飞蝗肠道细菌状况的影响作了研究,为生物防治农田杂草马唐提供了理论依据。主要结果如下:   本研究以马唐为试验材料,墨西哥鲜玉米为对照食物饲喂东亚飞蝗;以取食马唐的东亚飞蝗粪沙为试验材料,自然腐解的墨西哥玉米秸秆为对照食物饲喂白星花金龟幼虫,对构建的马唐-东亚飞蝗-白星花金龟幼虫系统,转化利用马唐的状况进行了探究。同时,也对相同环境条件下不同食料植物对东亚飞蝗肠道细菌状况的影响做了探索。研究明确了东亚飞蝗-白星花金龟幼虫对农田杂草马唐有较高的转化利用效率,且不同食料植物对东亚飞蝗肠道细菌状况具有较大影响。该项研究为生物防治农田杂草马唐,提供了理论依据。具体研究结果如下:   1、单头饲养条件下,东亚飞蝗对农田杂草马唐的转化利用   随着龄期的增加,东亚飞蝗的取食量亦增加。东亚飞蝗对马唐的取食鲜重显著大于墨西哥玉米(p<0.01),取食干重量也存在明显差异(p<0.05);雌性和雄性东亚飞蝗取食马唐的粪砂量均显著高于取食墨西哥玉米的粪沙量(p<0.05)。   3~4龄期,取食墨西哥玉米的东亚飞蝗个体体重的增长幅度大于取食马唐的体重增长量;而在4龄期~成虫期,取食马唐的虫体增重幅度大于取食墨西哥玉米,但各处理间的最终增重量差异不显著(p>0.05)。   在3龄期和4龄期,不同性别东亚飞蝗个体对马唐的利用效率均极显著高于对墨西哥玉米的利用效率(p<0.01),雌性个体的利用效率高于雄性,但差异不明显(p>0.05)。成虫阶段,东亚飞蝗对墨西哥玉米的利用效率明显高于马唐(p<0.05),雌雄之间的利用效率差异不显著(p>0.05)。   2、群体饲喂条件下,东亚飞蝗对农田杂草马唐的转化利用   东亚飞蝗对马唐的取食量高于对墨西哥玉米的取食量,其中,3龄期取食量间差异不显著(p>0.05),到成虫期时差异极显著(p<0.01)。取食马唐的东亚飞蝗群体粪沙排放量在各个龄期均显著高于取食墨西哥玉米的东亚飞蝗群体(p<0.01)。就不同发育阶段而言,取食马唐和墨西哥玉米的东亚飞蝗粪沙排放量均为:成虫期>4龄期>3龄期。   饲喂墨西哥玉米的东亚飞蝗在不同发育阶段,虫体的增长量均大于饲喂马唐的。其中,东亚飞蝗群体在3龄期和4龄期对马唐的利用效率较高,且差异显著(p<0.05);成虫期群体则对墨西哥玉米的利用效率显著高于马唐(p<0.05)。东亚飞蝗存活率以饲喂马唐的略高,但差异不大(p>0.05)。   3、白星花金龟幼虫对东亚飞蝗粪沙的转化利用   随着生长时间的增加,白星花金龟幼虫取食量增大。前期增长较快,后期增加相对较慢。各处理间,取食量最大的是密度为每桶20头饲喂条件下取食取食马唐的东亚飞蝗粪沙(FGFC)的处理,最小的为每桶20头饲喂条件下取食自然腐解的墨西哥玉米秸秆(DZMS)的处理;粪沙排泄量与取食量呈相关性。   在整个生长期中,白金花金龟幼虫对取食FGFC的利用系数在各处理间存在一定的波动性;在各处理间以密度为每桶10头饲喂条件下取食FGFC处理的利用系数最大,在9月17日达到37.64%,密度为每桶30头饲喂条件下取食FGFC处理的利用系数最低,密度为每桶20头饲喂条件下取食FGFC处理的利用系数在整个生育期变化不大。   4、昆虫粪沙的肥效测定   取食马唐的东亚飞蝗粪沙中N、P、K含量分别2.52%、0.31%、1.51%;取食FGFC的白星花金龟幼虫粪沙中的N、P、K含量分别为2.47%、0.24%、1.56%。   5、相同环境条件下不同食料植物对东亚飞蝗肠道细菌状况的影响   通过对相同环境条件下取食墨西哥玉米和野生马唐的东亚飞蝗成虫肠道和粪沙中细菌的分离纯化,共获得22株细菌菌株,对其菌体形态、培养性状、染色反应、生理生化反应等进行了系统研究。鉴定结果表明,上述细菌菌株依次属于稀有杆菌属(Rarobacter)、短状杆菌属(Brachybacteri-um)、棒杆菌属(Corynebacterium)、棍状菌属(Clavibacter)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、丙酸杆菌属(Propionibacterium)、埃希氏菌属(Eschrichia)、气微杆菌属(Aercmicrobium)、沙雷菌属(Serratia)、克雷伯氏菌属(Klebsiella)、沙门氏菌属(Salmonella)、志贺氏菌属(Shigella)、口腔球菌属(Stomatococcus)、短杆菌属(Brevibacterium)、地杆菌属(Terrbacter)、微小杆菌属(Exiguobacterium)、皮杆菌属(Dermabacter)、短小杆菌属(Curtobacterium)、纤维单胞菌属(Cellulomonas)、微杆菌属(Microbacterium)、乳杆菌属(Lactobacillus)、凝结芽孢杆菌(Bacilluscoagulans)。其中取食墨西哥玉米的肠道和粪沙中的细菌种类分别有10个菌株和11个菌株,同时出现在肠道和粪沙中的有8个菌株;取食野生马唐的肠道和粪沙中分别有10个菌株和11个菌株,其中同时出现在肠道和粪沙中的有7个菌株。同时出现在取食墨西哥玉米和野生马唐的肠道中的细菌有5株,为东亚飞蝗肠道共生菌,且不受食料的影响。
其他文献
水稻齿叶矮缩病毒(Rice ragged stunt virus,RRSV)引起的水稻齿叶矮缩病是南亚和东南亚稻区的重要病毒病,是呼肠孤病毒科水稻病毒属的典型代表。本研究通过有机试剂抽提,CF—11