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。
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。
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。
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。
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。
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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