張廣杰，王 倩，劉玉升

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，山東泰安 271018)

白星花金龜PotosiabrevitarsisLewis是隸屬于鞘翅目Coleoptera花金龜科Cetoniidae的腐食性昆蟲(chóng)。分布范圍廣，2001年首次在新疆北疆地區(qū)被發(fā)現(xiàn)(郭文超等，2004)，目前為止，白星花金龜已全國(guó)性分布。國(guó)外主要分布在蒙古、朝鮮、韓國(guó)、日本、俄羅斯等國(guó)家(嵇保中等，2011)。成蟲(chóng)食性廣，能取食包括農(nóng)作物、果樹(shù)、瓜果、林木、雜草等幾百種植物，遷飛能力強(qiáng)、取食量大、抗逆性強(qiáng)，且群集生活，在自然界對(duì)植物造成了一定的危害(李濤等，2010)。因此，將白星花金龜成蟲(chóng)作為農(nóng)業(yè)(陳日曌等，2006)和林果業(yè)害蟲(chóng)，對(duì)其綜合防治技術(shù)(何笙等，2006)與發(fā)生機(jī)理(郝雙紅等，2005；高有華和于江南，2011；Chenetal.,2013；Chenetal.,2014)的研究居多。

白星花金龜幼蟲(chóng)為腐食性蠐螬，在自然界中存在于腐爛的秸稈、爛草堆和久放的畜禽糞便中。近年來(lái)，環(huán)境污染和有機(jī)廢棄物隨意堆棄問(wèn)題日趨嚴(yán)重，白星花金龜“大自然清道夫”的功能受到關(guān)注。研究表明，白星花金龜幼蟲(chóng)對(duì)酵化的玉米Zeamays秸稈(楊誠(chéng)等，2015；劉玉升和張大鵬，2015)、食用菌菌糠(張倩，2015；孫晨可，2018)等有機(jī)廢棄物有較強(qiáng)的轉(zhuǎn)化能力。楊誠(chéng)等(2014a)測(cè)定并評(píng)價(jià)了白星花金龜幼蟲(chóng)營(yíng)養(yǎng)成分，認(rèn)為其可作為理想的昆蟲(chóng)源蛋白飼料原料。劉福順等(2018)的盆栽肥效試驗(yàn)初步證明，白星花金龜蟲(chóng)砂是一種優(yōu)良的有機(jī)肥，其在低溫下能夠促進(jìn)辣椒苗期的生長(zhǎng)和提高耐寒能力(賴(lài)德強(qiáng)等，2019)。蟲(chóng)體在抗癌(楊萬(wàn)山等，2006；金華等，2008；崔春愛(ài)等，2009)、明目(邱曉星等，2012；譚涵宇等，2018)、活性成分利用(徐明旭等，2008；Suh &Kang，2012)等醫(yī)藥上的研究，也取得進(jìn)展，幼蟲(chóng)也被應(yīng)用于對(duì)重金屬的生化反應(yīng)研究(Yinetal.,2018)。李小萬(wàn)和王萍莉(2018)探索了白星花金龜成蟲(chóng)甲殼素提取工藝。

相比于白星花金龜?shù)膽?yīng)用潛力，其人為繁育生物學(xué)研究嚴(yán)重不足(楊誠(chéng)等，2014b)，在一定程度上阻礙了白星花金龜資源潛力的發(fā)揮。越冬蟲(chóng)源調(diào)查發(fā)現(xiàn)，人工飼養(yǎng)的東亞飛蝗Locustamigratoriamanilensis(Meyen)蟲(chóng)砂堆中，白星花金龜老熟幼蟲(chóng)密度達(dá)7.5 kg/m2，自然繁殖量遠(yuǎn)高于牛糞、秸稈堆。本文選取東亞飛蝗蟲(chóng)砂作為白星花金龜幼蟲(chóng)飼料、成蟲(chóng)產(chǎn)卵基質(zhì)進(jìn)行人為條件下的生物學(xué)研究，以期探索白星花金龜?shù)纳碀摿Α⑥D(zhuǎn)化力和資源利用價(jià)值，為白星花金龜?shù)母咝Х庇桶l(fā)揮應(yīng)用潛力提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1主要實(shí)驗(yàn)原料

東亞飛蝗蟲(chóng)砂(人工飼料為墨西哥玉米草Purusfrumentum)和白星花金龜(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植保實(shí)驗(yàn)站)、11種常見(jiàn)水果(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)南校區(qū)小吃街我濃果園水果店)、RW促腐劑(鶴壁市人元生物技術(shù)發(fā)展有限公司)、小白菜Brassicarapachinensis(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)大種業(yè)有限公司)。

1.1.2主要實(shí)驗(yàn)儀器或器具

智能人工氣候箱(RZX-380A，寧波江南儀器廠制造)、高速多功能粉碎機(jī)(WJX-800A型，上海緣沃工貿(mào)有限公司)、電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(DHG-9076A型，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)、電冰箱(BC/BD-147NA，澳柯瑪股份有限公司)、電子臺(tái)秤(A11B-LED型，中國(guó)凱飛集團(tuán))、電子天平(JM-A10002型，余姚市紀(jì)銘稱(chēng)重核驗(yàn)設(shè)備有限公司)、家用微波爐(M1-L202B型，廣東美的廚房電器制造有限公司)、自制蛹化和羽化觀察器具(圖1)、分離篩(8目、12目、16目、30目)、養(yǎng)殖盒、花盆。

圖1 自制蛹化和羽化觀察器具Fig.1 Self-made appliance of observing pupation and emergence注：A，制作器具、蛹化和羽化全程觀察實(shí)物圖；B，器具模型圖；1，玻璃瓶；2，塑料筒；3，空腔；4，瓶蓋；5，通孔。Note:A,physical diagram of observing the whole process of pupation &emergence and making appliance ;B,appliance model diagram;1,glass bottle;2,plastic cylinder;3,cavity;4,bottle cap;5,through hole.

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1溫度對(duì)白星花金龜發(fā)育歷期的影響

分別設(shè)置智能人工氣候箱為(L ∶D=16 ∶8、RH75%±5%)19℃、22℃、25℃、28℃、31℃、34℃ 6個(gè)溫度梯度，用于飼養(yǎng)白星花金龜，產(chǎn)卵和孵化基質(zhì)、幼蟲(chóng)飼料為腐熟的東亞飛蝗蟲(chóng)砂，成蟲(chóng)飼喂蘋(píng)果MalusdomesticaBorkh.。

(1)卵期：挑選處于產(chǎn)卵高峰的同一批雌蟲(chóng)同一天產(chǎn)的卵，每組100粒，每個(gè)溫度梯度設(shè)置3個(gè)重復(fù)，分別放入填充6 cm厚腐熟東亞飛蝗蟲(chóng)砂(WC=55%±5%)的養(yǎng)殖盒(22 cm×15 cm×8 cm)，卵置于基質(zhì)核心處，每天檢查和詳細(xì)記錄養(yǎng)殖盒中卵的孵化情況及基質(zhì)濕度。

(2)幼蟲(chóng)期：分別挑選同一天孵化的幼蟲(chóng)，每組20頭放入填充6 cm厚腐熟東亞飛蝗蟲(chóng)砂(WC=55%±5%)的養(yǎng)殖盒(22 cm×15 cm×8 cm)作為1個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)5個(gè)重復(fù)，每周更換一次幼蟲(chóng)飼料，每天記錄幼蟲(chóng)生長(zhǎng)和做土室情況。

(3)蛹期：分別挑選日齡和狀態(tài)一致的老熟幼蟲(chóng)，每3頭作為1組放入自制觀察器具中，器具夾層充滿(mǎn)腐熟東亞飛蝗蟲(chóng)砂(WC=55%±5%)，待老熟幼蟲(chóng)在器具中開(kāi)始作土室時(shí)進(jìn)行記錄，從中挑選能夠同時(shí)觀察3頭老熟幼蟲(chóng)發(fā)育狀態(tài)的20組作為重復(fù)，每天觀察老熟幼蟲(chóng)化蛹、成蟲(chóng)羽化和出土室情況，并做詳細(xì)記錄。

(4)產(chǎn)卵前期：待各自溫度梯度內(nèi)成蟲(chóng)出土室時(shí)，挑選同一天羽化的成蟲(chóng)按雌雄比1 ∶1進(jìn)行配對(duì)，每對(duì)置于透明罐頭瓶(Φ 8 cm×h 12 cm，紗網(wǎng)蓋)中飼養(yǎng)，瓶底鋪6 cm厚腐熟東亞飛蝗蟲(chóng)砂(WC=55%±5%)，每2 d飼喂并更換1 cm×1 cm×1 cm大小的蘋(píng)果，每個(gè)罐頭瓶作為1個(gè)重復(fù)，每處理設(shè)置20個(gè)重復(fù)，每天觀察產(chǎn)卵情況并做詳細(xì)記錄。

1.2.2食物對(duì)白星花金龜單雌產(chǎn)卵量的影響

選取水果店常見(jiàn)的西瓜Citrulluslanatus、葡萄Vitisvinifera、桃Amygdaluspersica、蘋(píng)果、梨Pyrusspp.、甜瓜Cucumismelo、菠蘿Ananascomosus、芒果Mangiferaindica、杏Armeniacavulgaris、李子Prunussalicina、西紅柿Lycopersiconesculentum11種水果作為供試食物。取同一時(shí)期初羽化且同一天抱對(duì)成蟲(chóng)44對(duì)，平分為11組用不同水果單對(duì)飼養(yǎng)。產(chǎn)卵基質(zhì)為厚6 cm的腐熟東亞飛蝗蟲(chóng)砂(WC=55%±5%)，置于智能人工氣候箱(T=25℃、L ∶D=16 ∶8、RH75%±5%)中培養(yǎng)，每個(gè)處理每2 d分別飼喂1 cm×1 cm×1 cm大小的食物，每5 d調(diào)查一次單對(duì)產(chǎn)卵量，每天觀察成蟲(chóng)狀態(tài)，直至雌蟲(chóng)死亡，每組選擇單雌產(chǎn)卵量表現(xiàn)好的3對(duì)計(jì)入統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

1.2.3蟲(chóng)砂酵化周期對(duì)白星花金龜幼蟲(chóng)轉(zhuǎn)化力的影響

取東亞飛蝗蟲(chóng)砂250 kg，添加1‰ RW促腐劑(cfu ≥ 10.0 × 109/g)，調(diào)節(jié)蟲(chóng)砂含水量為70%，堆成饅頭狀并加蓋塑料薄膜好氧酵化，每5 d于堆體中心取樣2 kg，取樣后翻堆，每次取樣后將樣品置于冰箱冷凍保存，一直取到第35天。取樣完成后，將樣品自然解凍后在50℃的烘箱中烘干至恒重，粉碎后過(guò)16目篩后備用。白星花金龜幼蟲(chóng)共3齡，1齡期較短，且取食量較少，僅選擇2齡、3齡初期相同狀態(tài)的白星花金龜幼蟲(chóng)作為供試蟲(chóng)體，兩個(gè)齡期分別進(jìn)行轉(zhuǎn)化酵化5、10、15、20、25、30、35 d 7個(gè)物料處理，每標(biāo)準(zhǔn)盒(1 000 mL，17 cm × 11.5 cm × 6.5 cm)加干料60 g，調(diào)節(jié)并控制物料含水量為50%，分別放2齡幼蟲(chóng)30頭，3齡幼蟲(chóng)15頭，置于智能人工氣候箱(T=25℃、L ∶D=12 ∶12、RH75%±5%)中，每天觀察幼蟲(chóng)死亡情況，并及時(shí)補(bǔ)充條件一致的蟲(chóng)體。連續(xù)飼喂10 d，第11天將蟲(chóng)體揀出稱(chēng)鮮重，將剩余物料、蟲(chóng)砂和部分蟲(chóng)體烘干，稱(chēng)量累計(jì)增重量、累計(jì)取食量和累計(jì)排砂量(均以干重計(jì))，參考劉玉升(2012)計(jì)算飼料利用率、蟲(chóng)體轉(zhuǎn)化率、蟲(chóng)砂轉(zhuǎn)化率、近似消化率和死亡率。計(jì)算公式(質(zhì)量單位mg)：

飼料利用率(ECI)=(總飼料量-剩余飼料量)/總飼料量× 100%

蟲(chóng)體轉(zhuǎn)化率(ECD)= 蟲(chóng)體增重量/(取食量-排砂量)× 100%

蟲(chóng)砂轉(zhuǎn)化率(ECD)= 蟲(chóng)砂量/(取食量-蟲(chóng)體增重量)× 100%

近似消化率(AD)=(取食量-排砂量)/取食量× 100%

死亡率=死亡蟲(chóng)數(shù)/供試蟲(chóng)數(shù)× 100%

1.2.4白星花金龜幼蟲(chóng)干蟲(chóng)主要營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定

取飼喂腐熟東亞飛蝗蟲(chóng)砂的白星花金龜3齡25日齡幼蟲(chóng)，饑餓處理1 d，待排空體內(nèi)蟲(chóng)砂后洗凈、晾干后用微波爐烘干，粉碎至可完全過(guò)30目篩的粉末送檢。測(cè)定水分(GB 5009.3-2016)、粗蛋白質(zhì)(GB 5009.5-2016)、粗脂肪(GB 5009.6)、粗纖維(GB/T 5009.10-2003)、粗灰(GB 5009.4-2016)、18種氨基酸(胱氨酸和色氨酸(GB/T 18246-2000)，余16種(GB 5009.124-2016))。

1.2.5白星花金龜幼蟲(chóng)蟲(chóng)砂主要營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定和盆栽試驗(yàn)

(1)收集飼喂腐熟東亞飛蝗蟲(chóng)砂的白星花金龜3齡幼蟲(chóng)蟲(chóng)砂過(guò)8目和12目篩除雜，留12目篩之上部分，經(jīng)鼓風(fēng)干燥箱在50℃下烘干后送檢。測(cè)定有機(jī)質(zhì)(重鉻酸鉀容量法)、氮(半微量凱氏定氮法)、磷(采用鉑黃光光度法)、鉀(火焰光度法)和pH值參照NY525-2012；氯離子含量參照GB/T 24890-2010標(biāo)準(zhǔn)。

(2)盆栽試驗(yàn)于2018年4月在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植保實(shí)驗(yàn)站進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)土壤pH 8.2、有機(jī)質(zhì)1.18%、總氮0.24%、磷0.41%、鉀0.99%，每盆(口內(nèi)Φ 21 cm×底Φ 15.5 cm×h 18 cm)裝土壤3 kg，蟲(chóng)砂用量(干重)分別為0、15、30、45、60和75 g每盆，蟲(chóng)砂僅與上面10 cm的土壤混勻。每處理重復(fù)3 次。每盆直播小白菜5穴，每穴6粒種子，待2個(gè)真葉后每穴保留長(zhǎng)勢(shì)良好的1株。在小白菜整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中常規(guī)一致管理。定株1個(gè)月后從每盆中選擇表現(xiàn)最好的1株測(cè)量小白菜的地上高度、根系深度、地上部鮮重和地下部鮮重。

1.3 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用IBM SPSS Statistics 23對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到平均值及標(biāo)準(zhǔn)誤差，對(duì)不同處理進(jìn)行單因素方差分析(One-Way ANOVA)，對(duì)不同處理間的差異進(jìn)行Tukey多重比較分析(P<0.05)。應(yīng)用Microsoft Excel 2013記錄、整理數(shù)據(jù)和繪制圖表。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度對(duì)白星花金龜發(fā)育歷期的影響

在19～34℃ 6個(gè)溫度梯度范圍內(nèi)，隨溫度的升高，白星花金龜各蟲(chóng)態(tài)和全世代發(fā)育歷期都縮短，但34℃與31℃條件下差異不顯著。全世代發(fā)育歷期由226.40(±3.10)d縮短到89.06(±1.00)d。

表1 溫度對(duì)白星花金龜發(fā)育歷期的影響Table 1 Effect of temperatures on developmental durations of Potosia brevitarsis

注:表中數(shù)據(jù)為平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤；表中每列數(shù)據(jù)后不同字母表示差異顯著(Tukey法，顯著水平P<0.05) 。下表同。Note：Data in the table are Mean±SE；Columns with different letters indicate significant difference (P<0.05).The following tables are indicated as the same.

2.2 食物對(duì)白星花金龜單雌產(chǎn)卵量的影響

以11種水果為食料，白星花金龜單雌產(chǎn)卵量(圖2)以芒果、菠蘿表現(xiàn)最好，單雌產(chǎn)卵量最高達(dá)207粒；葡萄、蘋(píng)果次之，平均單雌產(chǎn)卵量在190粒左右；桃、梨、西瓜、甜瓜位居第3；李子、杏、西紅柿表現(xiàn)最差，單雌產(chǎn)卵量最低僅68粒。分析并粗略測(cè)定11種水果含糖量(數(shù)據(jù)未列出)可知，取食含糖量較高水果的單雌產(chǎn)卵量表現(xiàn)較好，可見(jiàn)，在一定程度上，水果的含糖量越高，越能夠提高單雌產(chǎn)卵量。

圖2 不同水果對(duì)白星花金龜成蟲(chóng)單雌產(chǎn)卵量的影響Fig.2 Effect of different fruits on the egg numbers per of Potosia brevitarsis female

2.3 東亞飛蝗蟲(chóng)砂酵化周期對(duì)白星花金龜幼蟲(chóng)轉(zhuǎn)化力的影響

隨酵化周期的延長(zhǎng)，白星花金龜2齡幼蟲(chóng)累計(jì)增重量呈波動(dòng)性增長(zhǎng)，在30 d時(shí)達(dá)到最大(1.275 g±0.060 g)，35 d又略微下降；累計(jì)取食量和累計(jì)排砂量均呈現(xiàn)波動(dòng)性增長(zhǎng)；累計(jì)死亡率隨酵化周期延長(zhǎng)整體呈下降趨勢(shì)，30 d時(shí)死亡率最低。分析可得出，酵化30 d的東亞飛蝗蟲(chóng)砂作為白星花金龜2齡幼蟲(chóng)飼料效果最佳。此條件下經(jīng)折合，每取食100 g酵化東亞飛蝗蟲(chóng)砂可增長(zhǎng)2齡蟲(chóng)體3.04 g，產(chǎn)生蟲(chóng)砂81.90 g。

表2 白星花金龜2齡幼蟲(chóng)對(duì)不同酵化周期東亞飛蝗蟲(chóng)砂的轉(zhuǎn)化力Table 2 Transformation capability of the 2nd instar larvae of Potosia brevitarsis to the difffierent fermentation cycle of the Locusta migratoria manilensis dung-sand

白星花金龜3齡幼蟲(chóng)取食不同酵化周期的東亞飛蝗蟲(chóng)砂在累計(jì)增重量上差異不顯著，酵化25 d時(shí)增重量表現(xiàn)最好，但酵化周期短的死亡率較高，而酵化25 d時(shí)死亡率最低；累計(jì)取食量和累計(jì)排砂量呈正相關(guān)，隨酵化周期的延長(zhǎng)呈先增、中降、后升的規(guī)律，分析可知，作為白星花金龜3齡幼蟲(chóng)飼料的東亞飛蝗蟲(chóng)砂最佳酵化周期為25 d。此條件下經(jīng)折合，每取食100 g酵化東亞飛蝗蟲(chóng)砂可增長(zhǎng)3齡蟲(chóng)體4.37 g，產(chǎn)生蟲(chóng)砂74.48 g。

表3 白星花金龜3齡幼蟲(chóng)對(duì)不同酵化周期東亞飛蝗蟲(chóng)砂的轉(zhuǎn)化力Table 3 Transformation capability of the 3rd instar larvae of Potosia brevitarsis to the different fermentation cycle of the Locusta migratoria manilensis dung-sand

在蟲(chóng)齡對(duì)物料的轉(zhuǎn)化力差異上，白星花金龜2齡、3齡幼蟲(chóng)增重率無(wú)明顯差異，體現(xiàn)出幼蟲(chóng)增長(zhǎng)的一致性；3齡較2齡在最佳酵化周期、飼料利用率、蟲(chóng)體轉(zhuǎn)化率、累計(jì)死亡率上具有優(yōu)勢(shì)，且差異顯著，而2齡的蟲(chóng)砂轉(zhuǎn)化率較高。

2.4 白星花金龜幼蟲(chóng)干蟲(chóng)主要營(yíng)養(yǎng)成分

昆蟲(chóng)體內(nèi)蛋白質(zhì)與脂肪含量的比值(P/G)一般大于1，即蛋白質(zhì)含量要高于脂肪含量，通常把P/G≥2 的昆蟲(chóng)稱(chēng)為高蛋白昆蟲(chóng)，把P/G<2的昆蟲(chóng)稱(chēng)為高脂肪昆蟲(chóng)(王付彬等，2011)。白星花金龜3齡幼蟲(chóng)中粗蛋白質(zhì)含量為53.8%，是粗脂肪含量的8.15倍，屬高蛋白、低脂肪的昆蟲(chóng)(圖3)。

白星花金龜3齡幼蟲(chóng)氨基酸種類(lèi)豐富，測(cè)定的18種氨基酸，包含全部8種人體必須氨基酸，總氨基酸含量達(dá)44.68%。18種氨基酸含量相差較大，谷氨酸含量最高(5.65 g/100 g)，色氨酸含量最低(0.50 g/100 g)。白星花金龜3齡幼蟲(chóng)的EAA/NEAA為75.00%(≥60%)；EAA/TAA為43.00%(40%)，可算作一種質(zhì)量較好的蛋白質(zhì)源(FAO/WHO，1973)。

表4 白星花金龜不同齡期幼蟲(chóng)轉(zhuǎn)化力的差異Table 4 Differences in transformation capability of different instar larvae of Potosia brevitarsis

注：采用獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)，*表示差異顯著。Note:IndependentT-test，*significantly different (P<0.05).

表5 白星花金龜3齡幼蟲(chóng)干蟲(chóng)氨基酸含量Table 5 Amino acid content of dry 3rd instar larvae of Potosia brevitarsis

注：*為必需氨基酸，**為半必需氨基酸，●包括酪氨酸和胱氨酸在內(nèi)。Note:*indicates essential amino acids,**indicates semi-essential amino acid,●indicates including Tyr and Cys.

圖3 白星花金龜3齡幼蟲(chóng)干蟲(chóng)主要營(yíng)養(yǎng)成分(g/100g)Fig.3 Main nutrients of dry 3rd instar larvae of Potosia brevitarsis

2.5 白星花金龜蟲(chóng)砂組分指標(biāo)和盆栽試驗(yàn)

經(jīng)測(cè)定，3齡幼蟲(chóng)蟲(chóng)砂偏堿性，有機(jī)質(zhì)含量為18.72%，低于NY525-2012中有機(jī)質(zhì)≥45%的標(biāo)準(zhǔn)，氮磷鉀總量為5.95%，高于NY525-2012 ≥ 5%的標(biāo)準(zhǔn)，且鉀的含量高達(dá)2.41%，詳見(jiàn)表6。

表6 白星花金龜3齡幼蟲(chóng)蟲(chóng)砂主要組分指標(biāo)Table 6 Main component indicators of 3rd instar larvae dung-sand of Potosia brevitarsis

白星花金龜蟲(chóng)砂為干燥無(wú)異味的黑色長(zhǎng)橢圓型顆粒、營(yíng)養(yǎng)豐富、性狀穩(wěn)定，可作為生物肥料施用于田間。本論文以盆栽小白菜作為試驗(yàn)對(duì)象，測(cè)定了不同用量的白星花金龜蟲(chóng)砂對(duì)小白菜長(zhǎng)勢(shì)的影響，以探究其作為生物肥料的潛力(表7)。隨蟲(chóng)砂用量的增加，小白菜的長(zhǎng)勢(shì)指標(biāo)呈先上升后下降的趨勢(shì)，當(dāng)施用量為45 g時(shí)，即1 cm2施用0.13 g，小白菜地上高度(17.80±0.25 cm)、根系深度(8.80±0.17 cm)、地上部鮮重(8.57±0.35 g)和地下部鮮重為(0.75±0.02 g)均達(dá)到最大值。當(dāng)施用量為75 g時(shí)，各項(xiàng)長(zhǎng)勢(shì)指標(biāo)均低于對(duì)照組。

表7 不同用量的白星花金龜3齡幼蟲(chóng)蟲(chóng)砂對(duì)小白菜長(zhǎng)勢(shì)的影響Table 7 Effect of different amounts of the dung-sand from the 3rd instar larvae Potosia brevitarsis on the growth of Brassica rapa chinensis vegetable

3 結(jié)論與討論

溫度是影響昆蟲(chóng)生長(zhǎng)發(fā)育、生殖等生命活動(dòng)最重要的因素(Hoffmann，1985；Ratte，1985)。冬季25℃繁育白星花金龜?shù)膶?shí)踐表明，老熟幼蟲(chóng)可不越冬完成生活史。表1也表明，溫度25℃，全世代發(fā)育周期為126.62(±1.05)d。理論與實(shí)踐表明，營(yíng)養(yǎng)充足、溫光條件適宜的情況下，白星花金龜可周年繁育。本發(fā)育歷期結(jié)果與劉政等(2012)的數(shù)據(jù)有較大差別，分析其原因主要是本實(shí)驗(yàn)選用的產(chǎn)卵基質(zhì)和幼蟲(chóng)飼料均為腐熟的東亞飛蝗蟲(chóng)砂，在促進(jìn)白星花金龜生長(zhǎng)發(fā)育上優(yōu)于糞土。研究發(fā)現(xiàn)，溫度超過(guò)28℃時(shí)，白星花金龜各蟲(chóng)態(tài)存在重量下降、成蟲(chóng)繁殖率降低等問(wèn)題，因此，可將白星花金龜人工繁育生物學(xué)溫度控制在22～28℃之間，以25～28℃為宜。以11種水果為食料，成蟲(chóng)的單雌產(chǎn)卵量順序?yàn)椋好⒐?菠蘿>葡萄>蘋(píng)果>桃>梨>西瓜>甜瓜>李子>杏>西紅柿，單雌產(chǎn)卵量最高達(dá)207粒。本實(shí)驗(yàn)成蟲(chóng)單雌產(chǎn)卵量數(shù)據(jù)與楊誠(chéng)等(2014b)和張倩(2015)等人的結(jié)果相比有較大提升，應(yīng)是優(yōu)選食物提供了更豐富的營(yíng)養(yǎng)和抗氧化物質(zhì)(如，維生素C、多酚、胡蘿卜素等)，從而提高了雌蟲(chóng)的壽命和繁殖力(Mollemanetal.,2009；Boydetal.,2011)和東亞飛蝗蟲(chóng)砂代替土壤作為產(chǎn)卵基質(zhì)對(duì)成蟲(chóng)交配、產(chǎn)卵有促進(jìn)作用這兩方面的結(jié)果。實(shí)際飼喂成蟲(chóng)時(shí)發(fā)現(xiàn)，水果殘余物(壞損、過(guò)熟或失去商品價(jià)值而被丟棄的水果或果皮核)熟的越透，甚至開(kāi)始腐爛的水果越能刺激成蟲(chóng)的取食，應(yīng)是水果的風(fēng)味物質(zhì)散發(fā)的氣味產(chǎn)生的效果，糖醋液能夠誘集成蟲(chóng)的原理與此相似(王少山等，2011)。因此，生產(chǎn)中通過(guò)優(yōu)選水果種類(lèi)、用水果殘余物飼喂成蟲(chóng)實(shí)現(xiàn)變廢為寶、提高單雌產(chǎn)卵量的雙贏是可行的。東亞飛蝗蟲(chóng)砂酵化周期與取食齡期的最佳對(duì)應(yīng)組合分別為2齡30 d和3齡25 d，最佳酵化周期的確定與預(yù)處理中微生物酵化進(jìn)程對(duì)幼蟲(chóng)轉(zhuǎn)化蟲(chóng)砂存在既促進(jìn)又競(jìng)爭(zhēng)的作用有關(guān)，3齡幼蟲(chóng)較2齡在取食力、轉(zhuǎn)化力、抵抗力上均強(qiáng)。白星花金龜人為生產(chǎn)中，針對(duì)不同物料可實(shí)驗(yàn)確定最佳酵化周期，而不必等到完全腐熟，不僅可以縮短物料酵化周期，而且能提高幼蟲(chóng)轉(zhuǎn)化力。這對(duì)于將白星花金龜應(yīng)用于農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便、蔬菜秧蔓等有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)化處理上具有指導(dǎo)意義。

白星花金龜幼蟲(chóng)干蟲(chóng)是質(zhì)量較好的昆蟲(chóng)源高蛋白原料，可應(yīng)用于飼喂家禽家畜等脊椎動(dòng)物和水產(chǎn)養(yǎng)殖，本文未涉及飼喂實(shí)驗(yàn)，是下一步研究的方向。東亞飛蝗蟲(chóng)砂飼料基白星花金龜幼蟲(chóng)蟲(chóng)砂較玉米秸稈飼料基的有機(jī)質(zhì)含量低，磷鉀的含量較為突出，推測(cè)這與東亞飛蝗的前期轉(zhuǎn)化促進(jìn)有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化、實(shí)現(xiàn)磷鉀富集有關(guān)(楊誠(chéng)等，2015；劉福順等，2018)。本盆栽實(shí)驗(yàn)選用喜氮的小白菜作為供試植物，當(dāng)施用量為45 g/盆時(shí)最佳，75 g/盆時(shí)卻低于對(duì)照，系蟲(chóng)砂密度大，高施用量下土壤通透性不足造成的。針對(duì)白星花金龜蟲(chóng)砂磷鉀相對(duì)較高的特性，下一步可以開(kāi)展豆類(lèi)、薯類(lèi)等喜磷鉀的作物的蟲(chóng)砂肥效試驗(yàn)，以期制定更佳的施用方案。

白星花金龜人為繁育生物學(xué)研究結(jié)果展現(xiàn)出其較強(qiáng)的繁殖力和轉(zhuǎn)化力，其腸道微生物作用機(jī)理的研究可為提高幼蟲(chóng)轉(zhuǎn)化力提供理論依據(jù)(王菲菲等，2009；田小燕等，2017)。本文結(jié)果初步顯示，水果殘余物作為白星花金龜成蟲(chóng)食物，東亞飛蝗蟲(chóng)砂作為成蟲(chóng)產(chǎn)卵基質(zhì)和幼蟲(chóng)繁育飼料，保持適宜溫光條件，可以實(shí)現(xiàn)白星花金龜周年繁育。