甘蔗糖业  2013 Issue (5): 44-47   PDF    
鳞翅目昆虫人工饲养技术研究进展
魏吉利, 黄诚华 , 王伯辉    
广西农业科学院甘蔗研究所, 广西南宁 530007
摘要:综述了国内外昆虫人工饲养的研究概况及鳞翅目昆虫人工饲养技术的研究进展,主要从饲养方法、环境、器具及人工饲料的研发方面对鳞翅目昆虫人工饲养进行了归纳与评述,并提出了鳞翅目昆虫人工饲养目前存在的问题,旨在为鳞翅目以及其它昆虫的饲养提供参考与借鉴.
关键词鳞翅目     昆虫     人工饲养    
Research Progress of Artificial Rearing Technology for Lepidoptera Insects
WEI Ji-li, HUANG Cheng-hua , WANG Bo-hui    
Sugarcane Research Institute, Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanning 530007
Abstract: The research situation and progress of insect artificial rearing home and abroad of artificial rearing technology for lepidoptera insects are summarized. The breeding methods, environmental requirements, equipment and artificial diets for artificial rearing are concluded and reviewed. The present problems of artificial rearing are presented as a reference for artificial rearing of lepidoptera insects or other insects.
Key words: Lepidoptera     Insect     Artificial rearing    

鳞翅目昆虫是昆虫纲中仅次于鞘翅目的第2大 目昆虫,约有20 多万种,分布于世界各国,中国 已知约有8000 余种[1]。鳞翅目昆虫中大多数为植 食性昆虫,大部分为害农作物。鳞翅目昆虫体型小 者常卷叶、缀叶、吐丝结网或钻入植物组织取食为 害,体型大者常食尽叶片、咬断根系或钻蛀枝干为 害作物[1,2]。鳞翅目昆虫如条螟、二点螟等常给甘 蔗生产造成巨大损失。

昆虫的人工饲养技术是昆虫学研究的基本技术 之一。人工饲养昆虫能终年为昆虫学各学科的研究 提供实验虫源,并可直接用于昆虫生物学研究、营 养生理研究、害虫防治研究等[3]。人工饲养有很多 优点,既不受季节、地区的限制,又能得到生理条 件完全一致的昆虫,因此,保证了各项研究工作的 顺利进行。鳞翅目昆虫的人工饲养在整个昆虫饲养 中占到绝大部分,以往对于鳞翅目昆虫人工饲养的 研究多集中于家蚕等资源昆虫和甜菜夜蛾、棉铃虫 等普遍发生、危害严重的农业昆虫上。而近年来, 随着昆虫学的不断发展和农业害虫防治研究的不断 深入,对于鳞翅目害虫的研究也得以蓬勃开展,对 其昆虫的人工饲养也相当重视。本文主要是对鳞翅 目昆虫饲养技术的研究进展进行归纳与评述。

1 国内外昆虫人工饲养研究概况

昆虫人工饲养技术在国外不断得到发展,其机 械化、规模化饲养发展很快,饲养方法及人工饲料 发展更快。有很多昆虫的人工饲料配方研发成功并 进入市场,且有较先进的饲养技术。在日本,昆虫 人工饲料己开发出F、FLS、LF、M、P、S等系列, 并在市场进行销售。他们进行大规模人工饲养后,有了充足的虫源,因此,还开发出昆虫的体液冷冻 粉末,用来作为培养昆虫病原微生物的原料进行出 售,而且面向整个世界市场出售,满足不同领域科 研方面的需要[4,5]。国外Bio-serv等公司针对各种 不同昆虫营养的需求,研制出了生产上专用的半人 工饲料产品,并面向市场。总之,在国外,部分昆 虫人工饲养的技术已经是比较先进、比较成熟的。

在国内,关于昆虫饲养技术的研究发展较为缓慢, 虽然在某些昆虫的饲养过程中取得了一些成功的经 验,但相对于国外来看总体水平还不高,尤其是基 础研究还十分薄弱,对于机械化、规模化的饲养还 较少[6]。对于进口的人工饲料,由于其价格昂贵, 而且配方保密,难以用于国外昆虫的饲养,国内一 般很少采用[7,8,9]。因此,近年来,国内对于昆虫人 工饲养开始重视起来,也做了大量工作,取得了不 少成就,对于未来昆虫人工饲养充满了信心。

国内外,前人研究饲养昆虫的方法和技术,已 发表的研究论文数以千计[10]。国外主要有: Singh(1974)编写了一本包括900多篇昆虫人工饲料 研究论文的目录;House(1967)和Singh(1972)先后 汇编了昆虫人工饲料文献摘要;Singh(1977)又出版 了“Artificial diets for Insects, Mites and Spiders”, 介绍了400多种昆虫的饲料和饲养方法。Singh和 Moore(1985)编写了“Handbook of Insect Rearing”, 书中详述了90 多种昆虫的标准饲养方法,并介绍 了养虫室的设计和饲养管理等基本知识。在国内, 不少学者在这方面也做了不少工作,除发表大量论 文外,王宗楷(1964)编著了“昆虫饲养”,首次完整 地介绍了昆虫饲养的方法和技术;忻介六等(1979, 1986)编著了“昆虫、螨类、蜘蛛的人工饲料”,详 细叙述了人工饲料的配制原理和方法;此外,吕锡 祥和路进生(1981)编写了“昆虫饲养”;王延年等 (1984)编写了“昆虫人工饲料手册”等。到目前为 止,国内外已经报道了1000 多个人工饲料配方, 饲养的昆虫已达700多种[11]。近年来,随着科技的 不断发展,对于昆虫的研究也更加深入,尤其是对 于昆虫毒理学、Bt制剂和Bt毒蛋白、昆虫中肠蛋 白酶等研究领域的不断深入,因此,对昆虫人工饲 养的研究显得越来越重要。

2 鳞翅目昆虫人工饲养技术的研究进展

迄今为止,用人工饲养的鳞翅目昆虫已达556 [12] 种以上,其中多数是重要的植食性害虫。鳞翅目昆 虫人工饲养涉及饲养方法、饲养环境、饲养器具、 人工饲料的研制等。其中每个环节都影响昆虫的饲 养效果,如何找到合理的饲养,是人工饲养昆虫的 关键所在。

2.1 饲养方法、环境和器具的研究

人工饲养是研究昆虫最基础的工作,饲养的环 境条件直接影响着昆虫的成活率,合理的饲养环境 及饲养装置,是饲养昆虫不可缺少的条件。由于饲 养鳞翅目昆虫要经过幼虫、蛹、成虫和卵4个阶段, 因此,要根据其形态和习性来设计合理的饲养方 法,包括卵的处理、幼虫的饲养、蛹的收集和管理、 成虫的饲养4个过程。温、湿度和光照是饲养环境 的基本条件。饲养中除了控制室内条件外,还要注 意饲养容器中小气候对昆虫的影响。饲养器具和设 备包括养虫室、养虫架、养虫笼和小型饲养设备、 昆虫缸、饲养器皿、温室等。关于以鳞翅目昆虫为 对象的人工饲养,近年来已经积累了大量资料。

前人对鳞翅目昆虫的饲养方法研究报道较多, 1994 年刘军等[13]在银纹夜蛾人工饲养技术研究论 文中介绍了饲养管理技术,并总结了人工饲养银纹 夜蛾的技术要点。1998 年王力[14]在研究蝴蝶饲养 技术与开发利用中总结出适合于本省的蝴蝶养殖技 术,并详述了蝴蝶各虫态的饲养方法。2001 年李 腾武等[15]对甜菜夜蛾人工饲料及饲养技术进行研 究,研究了人工继代繁殖甜菜夜蛾饲料配方及饲养 方法,初步摸索出一整套人工饲养技术。2007 年 李咏军等[16]对烟青虫人工大量饲养技术进行了研 究,提出采用分层多格式的饲养法进行饲养。2007 年雷妍圆[17]对稻纵卷叶螟及二化螟人工饲养技术进 行了研究,尝试了多种饲养方法,如田间罩笼法、 大玻璃房法,大号塑料储物箱饲养法等,积累了一 定的饲养经验,最后得出的“天然饲料+人工饲料” 的饲养方法。

前人详细研究鳞翅目昆虫的环境及器具的报道 较少,1983 年服部诚[18]研究具有自相残杀习性的 鳞翅目昆虫的饲养,设置幼虫隔离来研究防止自相 残杀的饲养技术。1994 年刘军等[13]在银纹夜蛾人 工饲养技术研究论文中介绍了各种环境因子对银纹 夜蛾实验种群的影响,并进一步研究了低温保种及 饲养管理技术,设计了一种便于收集卵的新型产卵 笼。2005 年许勤[11]在小菜蛾的培养技术与环境中 论述了小菜蛾的饲养技术以及环境因素对饲养结果的影响,强调其中环境因素起着非常重要的作用。 2007 年温小昭等[19]对实验昆虫人工饲养技术与管 理进行了研究,通过对昆虫的环境、营养、疾病等 研究,用人工饲料成功饲养了斜纹夜蛾、甜菜夜蛾、 银纹夜蛾、粉纹夜蛾和棉铃虫等多种昆虫。

2.2 人工饲料的研制

人工饲料的研制涉及许多营养、生化和植物生 理方面的知识,包括人工饲料的成分组成、类别、配 方设计、制备等内容。用人工饲料大量繁殖昆虫具有 巨大的优点,可以在人工条件下来控制饲养条件,便 于在气候恶劣,特别是冬季环境中大量繁殖,昆虫人 工饲料在现代昆虫学的研究中越来越受到重视。

自Bogdanow 1905年发表黑颊丽蝇Vomitoria calliphora的人工饲料以来,昆虫人工饲料的研究 已有100多年的历史,前40年的人工饲料饲养昆 虫主要是集中在蚊、蝇和杂食性的仓贮害虫上[20], 而鳞翅目昆虫人工饲料的发展在上世纪50 年代以 后。继Beck(1949,1950)用含玉米叶的饲料饲养欧 洲玉米螟Ostrinia nubilalis(Hubner)获得成功后, 二化螟Chilo suppressalis(Walker)、梨小食心虫 Grapholitha molesta Busck、棉红铃虫Pectinophora gossypiella Saunders等数十种重要的植食性昆虫也 用这类含“叶因子”的半纯饲料饲养成功。上世纪 60年代中期至70年代中期是鳞翅目昆虫人工饲料 全面发展的阶段。1963年、1965年Shorey等[21,22] 用一种由利马豆(或斑豆)、啤酒酵母和抗坏血酸为 主的实用饲料不仅成功地饲养了粉纹夜蛾,同时, 用人工饲料还大量饲养了中间寄主来繁殖天敌,例 如饲养米蛾Corcyra cephalonica(Stainton)繁殖草岭 Chrysopa,饲养蓖麻蚕Philosamia cynthiaricini Donovan繁殖赤眼蜂Trichogramma等。上世纪80、 90 年代以来,用人工饲料饲养的鳞翅目昆虫种类 增长更快,国内许多农林业研究机构和大专院校, 相继开展了鳞翅目昆虫人工饲料的试验研究,在饲 料配方的改良、防腐剂和抗菌素的筛选、饲料蛋白 源及其吸收利用、纤维素、无机盐和生长促进剂以 及人工饲料含水率等方面进行了广泛的试验,取得 了较大进展,许多研究者都研制出了各具特色的人 工饲料配方。同时,对人工饲料的加工技术和加工 机械、饲养方式、饲养环境等实用化技术,以及影 响昆虫取食的因素等理论问题进行了探讨。

1976 年忻介六[23]等、1984 年王延年等[3]总结 了上百种鳞翅目昆虫的人工饲料的配方,目前在前 人的基础上,已获得了许多鳞翅目昆虫人工饲料的 配方,而且不少学者还对配方做出改进。1986 年 毕富春[24]对粘虫人工饲料进行了研究,介绍了粘虫 人工饲料的10 种配方及饲养结果,并对粘虫人工 饲养的防腐剂问题进行了讨论。1999 年宋彦英[25] 在亚洲玉米螟无琼脂半人工饲料的研究与应用论文 中提出了一种JSMD饲料来代替琼脂。至今,JSMD 饲料经历了大量饲养考验,且十分成功,达到国际 领先水平。2005 年曾爱平等[26]采用二次回归旋转 组合设计方法,研究了甜菜夜蛾人工饲料5种主要 组分,以频次分析统计寻优法获得了甜菜夜蛾人工 饲料优化配方。2007 年李咏军等[16]对烟青虫人工 大量饲养技术进行了研究,确定了最佳饲料配方。

在大力发展生物防治和积极利用新技术、新途 径防治害虫的过程中,人工饲料的应用有着广阔的 前途。而且,人工饲料的饲养已经逐渐走向标准化。 近几年,在害虫天敌饲养领域也取得了不少成就。 目前,已能直接用人工卵来大量地进行机械化、规 模化饲养赤眼蜂,并能在田间大范围地进行释放, 来达到防治害虫的效果;还有其它天敌,如瓢虫也 可进行大规模饲养并大范围释放田间。不仅如此, 其它鳞翅目昆虫研究也取得了很大突破。总之,随 着昆虫食性和营养研究的深入以及饲养技术的发 展,昆虫人工饲料的研制也将更加完善,更加合理。

3 展望

进行多种目的的饲养是昆虫人工饲养的主要方 向。鳞翅目昆虫的人工饲养已取得了很大进展,在 前人的研究基础上,已获得了许多鳞翅目昆虫人工 饲养技术及饲料配方。总之,人工饲养昆虫前途广 阔。当然,人工饲养还存在很多问题,大多数昆虫 室内人工饲养仍停留在实验室阶段,尚未真正应用 于生产,人工饲养的昆虫种类还远跟不上昆虫学研 究的需要,大量的研究工作仍需不断进行,许多问 题仍等待人们的解决。尤其是饲料、饲养工具和消 毒防病措施等方面有许多待解决的问题,如饲料营 养搭配不平衡,饲养器具设计不合理,温湿度控制 较难等导致的昆虫生长缓慢、畸形、产卵量下降, 长期饲喂导致昆虫品质下降、活力衰退及生长发育 不齐等问题,这些都需要我们不断地寻找原因。

目前,人们对鳞翅目昆虫人工饲料的研究较 多,对人工饲料的研究多集中于半纯饲料,对于实用饲料的研究还相对落后,而对于实用饲料有很大 的优点,其配制简便、成本低廉,适用于大量饲养 昆虫。虽然不少半纯饲料的研制已经比较成熟,但 是其应用困难,成本还较高,实用性低。虽然有不 少学者已总结了上百种鳞翅目昆虫的人工饲料配 方,但是对于庞大的鳞翅目家族来说,在其应用面 上还远不能满足科研工作和实际生产的需要,适用 于昆虫大批量、工厂化生产的饲料配方非常少。另 外,饲养昆虫的“活力”问题也是研究者最关注的 问题,例如:连续饲养会导致种群过早地衰退;饲 养天敌的生存能力和竞争能力不及自然种群;使用 同一个配方,在不同实验室中,甚至在同一实验室 中也产生了不同的饲养效果等。这些问题的产生与 饲料的化学组成、饲养方法、饲养环境、饲养器具 等有关。因此,这些问题要引起相当的重视。

随着昆虫饲养技术的发展及食性和营养研究的 深入,昆虫人工饲养技术的研究也将不断发展,饲 养中所产生的昆虫过早衰退和活力不强等疑难问题 将逐步得到解决。用人工饲养的各种标准化和高质 量的昆虫将对昆虫学的发展,对农业害虫的防治起 到重要作用。

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(本篇责任编校:李金玉)