黑水虻蟲蛻作為土壤改良劑對(duì)黑芥(Brassica nigra)耐受植食性昆蟲、吸引傳粉昆蟲以及種子收率的影響閱讀次數(shù) [5575] 發(fā)布時(shí)間 :2022-12-02
黑水虻蟲蛻作為土壤改良劑對(duì)黑芥(Brassica nigra)耐受植食性昆蟲、吸引傳粉昆蟲以及種子收率的影響
Amending soil with insect exuviae improves herbivore tolerance, pollinator attraction and seed yield of Brassica nigra plants
作者：Katherine Y. Barrag′ an-Fonseca，Liana O. Greenberg , Gerrit Gort , Marcel Dicke , Joop J.A. van Loon
作者單位：荷蘭瓦赫寧根大學(xué)昆蟲學(xué)實(shí)驗(yàn)室（Laboratory of Entomology, Wageningen University & Research, Wageningen, the Netherlands)
譯者評(píng)語(yǔ)：這是最新發(fā)表的，也是目前少有的一篇關(guān)于黑水虻養(yǎng)殖副產(chǎn)物——蟲蛻（insect exuviae）用作土壤改良劑的研究結(jié)果。本文主要研究了蟲蛻作為土壤改良機(jī)對(duì)植物（黑芥）生長(zhǎng)性能、開花結(jié)果數(shù)、耐受植食性昆蟲、吸引傳粉昆蟲的影響。本研究由荷蘭瓦格寧根大學(xué)昆蟲學(xué)實(shí)驗(yàn)室主持。試驗(yàn)結(jié)果非常正面，其結(jié)論甚至可以用完美來(lái)形容。由于黑水虻作為資源昆蟲工業(yè)化養(yǎng)殖于近3-4年內(nèi)才得以實(shí)現(xiàn)，還有很多需要完善的技術(shù)與工藝，其中養(yǎng)殖過(guò)程臭味的控制，黑水虻蟲糞和蟲蛻的第二次資源化利用還有待進(jìn)一步研究與探索。因此本文做出了很有建設(shè)性的研究，其結(jié)果和結(jié)論令人鼓舞，盡管本文的試驗(yàn)設(shè)計(jì)可以更嚴(yán)謹(jǐn)，還應(yīng)該考慮微生物的分解作用以及蟲糞中的植物營(yíng)養(yǎng)成分的影響等，但瑕不掩瑜，其仍然是一個(gè)有創(chuàng)新的探索，為后來(lái)者指出了一個(gè)新的方向。所以，我們今天特此介紹和推薦此文，希望對(duì)大家有所啟發(fā)。
（翻譯和改寫：胡鵬輝；校對(duì)和評(píng)語(yǔ)：胡文鋒；文宣：陳文瑩，朱劍鋒）
背景：
黑水虻幼蟲作為目前用作畜禽和水產(chǎn)飼料最廣泛的昆蟲，其養(yǎng)殖過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生許多的副產(chǎn)物，如蟲糞、蟲蛻等，加強(qiáng)對(duì)這部分產(chǎn)品的利用可以提高資源的利用率。黑水虻蟲蛻（包括幼蟲蛻和蛹?xì)ぃ┦峭夤趋烂撀鋵?，富含甲殼素。而甲殼素具有刺激有益的作物根際細(xì)菌，促進(jìn)植物生長(zhǎng)的潛力。黑水虻生命歷期見圖1。
目的：
評(píng)估黑水虻蟲蛻和蛹?xì)な欠衲軓?qiáng)化黑芥的生長(zhǎng)、種子產(chǎn)生、對(duì)植食性昆蟲的耐受性和種子收率，并評(píng)估黑水虻蟲蛻作為土壤改良對(duì)傳粉昆蟲行為的影響。黑水虻幼蟲蟲蛻見圖2。黑水虻蛹?xì)ひ妶D3。
圖2 黑水虻幼蟲蟲蛻
圖3 黑水虻蛹?xì)?/span>
材料方法：
黑芥被隨機(jī)分為4組，每組50株；分別為土壤改良，對(duì)照（C）和黑水虻蟲蛻改良土壤（a））；植食性昆蟲，對(duì)照（H）和黑水虻-蟲蛻土壤改良（AH））。
黑水虻蟲蛻來(lái)自于商業(yè)大規(guī)模飼養(yǎng)農(nóng)場(chǎng)，并在60℃熱處理24小時(shí)，打成粉。收集土壤，并進(jìn)行篩分以去除鵝卵石。用手將20g粉末蟲蛻均勻混合到10kg干燥土壤袋中。對(duì)照組（C）土壤以同樣方式處理，但未添加粉末蟲蛻。然后將黑芥種子播種在1L/盆改良土和未改良土中。黑芥種子在溫室中以6個(gè)交錯(cuò)的日期播種，間隔3–4天，以便在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)逐漸開花，并觀察到足夠數(shù)量的傳粉昆蟲。
測(cè)量植物性狀：株高、株寬和葉長(zhǎng)。所有性狀在播種后3周和7周的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，除了在第一朵花開放后7-9天測(cè)量一次花的數(shù)量。
結(jié)果與分析：
1. 在黑水虻蟲蛻改良土壤中生長(zhǎng)的三周齡黑芥株高顯著高于田間土壤組；同時(shí)，黑水虻蟲蛻組顯著影響植株寬度和最大葉長(zhǎng)；無(wú)論是否有植食性昆蟲，在改良土壤上生長(zhǎng)的植株都比對(duì)照植株具有更大的植物寬度和葉長(zhǎng)。
2. 黑水虻蟲蛻改良的土壤中生長(zhǎng)的黑芥產(chǎn)生更多的種子（圖4）。
圖4 黑水虻蟲蛻對(duì)黑芥種子數(shù)的影響
3. 黑水虻蟲蛻改良的土壤使黑芥對(duì)蚜蟲和甘藍(lán)粉蝶幼蟲的耐受性增加（圖5）。
圖5 兩個(gè)處理組的黑芥上的甘藍(lán)蚜蟲(a)和甘藍(lán)粉蝶幼蟲(b)
4. 黑水虻蟲蛻改良土壤中的黑芥開出更多數(shù)量的花，同時(shí)吸引更多的傳粉昆蟲（圖6）。
圖6 黑水虻蟲蛻對(duì)黑芥開花數(shù)以及傳粉昆蟲數(shù)的影響。
結(jié)論：
添加了黑水虻蟲蛻的土壤上生長(zhǎng)的黑芥有更高的株高，更長(zhǎng)的株寬和葉長(zhǎng)；開更多的花朵，能夠更多的的傳粉昆蟲。
黑水虻蟲蛻土壤改良劑對(duì)黑芥耐受植食性昆蟲的能力有積極正面影響。添加黑水虻蛻皮粉的土壤改良劑提高了對(duì)大白菜白蝶和無(wú)翅成年甘藍(lán)蚜蟲攻擊的耐受性。
黑水虻蟲蛻適合用作生物肥料，因?yàn)樯形窗l(fā)現(xiàn)對(duì)傳粉昆蟲吸引力的負(fù)面影響。
黑水虻蟲蛻改良的土壤能夠提升黑芥種子的產(chǎn)量，間接改善了黑芥對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性。
參考文獻(xiàn)：
Katherine Y. Barragán-Fonseca, Liana O. Greenberg, Gerrit Gort, Marcel Dicke, Joop J.A. van Loon. Amending soil with insect exuviae improves herbivore tolerance, pollinator attraction and seed yield of Brassica nigra plants. Agriculture, Ecosystems & Environment,Volume 342, 2023, https://doi.org/10.1016/j.agee.2022.108219.