黑水虻虫蜕作为土壤改良剂对黑芥(Brassica nigra)耐受植食性昆虫、吸引传粉昆虫以及种子收率的影响阅读次(ci)数 [1832] 发(fa)布时间 :2022-12-02
黑水(shui)虻虫蜕(tui)作(zuo)为(wei)土(tu)壤(rang)改良剂对黑芥(Brassica nigra)耐受植食(shi)性昆虫、吸(xi)引传(chuan)粉昆虫以及种(zhong)子收率(lv)的影(ying)响
Amending soil with insect exuviae improves herbivore tolerance, pollinator attraction and seed yield of Brassica nigra plants
作(zuo)者：Katherine Y. Barrag´ an-Fonseca，Liana O. Greenberg , Gerrit Gort , Marcel Dicke , Joop J.A. van Loon
作者单位：荷兰瓦赫宁根(gen)大学昆虫学实验室（Laboratory of Entomology, Wageningen University & Research, Wageningen, the Netherlands)
译者评语：这(zhei)是最新发表(biao)的，也是目(mu)前少(shao)有的一篇关(guan)于黑水(shui)虻养(yang)殖副产物——虫蜕（insect exuviae）用作土壤改良(liang)剂(ji)的研究结(jie)果(guo)。本(ben)文主(zhu)(zhu)要研究了(le)虫蜕(tui)作为土壤改良(liang)机对植物（黑(hei)芥）生长性能、开花结(jie)果(guo)数、耐受植食性昆(kun)虫、吸引传粉昆(kun)虫的影(ying)响。本(ben)研究由荷兰瓦格宁根大(da)学昆(kun)虫学实(shi)验室主(zhu)(zhu)持。试验结(jie)果(guo)非常正面，其结(jie)论(lun)甚至(zhi)可以用完美来形容。由于(yu)黑(hei)水虻作为资源(yuan)昆(kun)虫工业化养殖于(yu)近(jin)3-4年(nian)内才得以(yi)实现(xian)，还有(you)很多(duo)需要完善的(de)(de)技术(shu)与(yu)工艺，其中养殖过程臭味的(de)(de)控制，黑水虻虫粪和(he)虫蜕的(de)(de)第(di)二次资源化(hua)利用还有(you)待(dai)进一(yi)(yi)步研究与(yu)探(tan)索(suo)。因此本文(wen)(wen)做出了(le)很有(you)建设性(xing)的(de)(de)研究，其结(jie)果和(he)结(jie)论令人(ren)鼓舞，尽管(guan)本文(wen)(wen)的(de)(de)试验设计可以(yi)更严谨(jin)，还应该(gai)考虑微生物(wu)的(de)(de)分解作用以(yi)及虫粪中的(de)(de)植物(wu)营养成分的(de)(de)影(ying)响等，但瑕(xia)不掩瑜，其仍然是一(yi)(yi)个(ge)(ge)有(you)创(chuang)新(xin)的(de)(de)探(tan)索(suo)，为后来者指出了(le)一(yi)(yi)个(ge)(ge)新(xin)的(de)(de)方向。所(suo)以(yi)，我们今(jin)天特此介(jie)绍和(he)推荐此文(wen)(wen)，希望(wang)对大家有(you)所(suo)启发(fa)。
（翻(fan)译和改写(xie)：胡(hu)鹏(peng)辉；校对和评语：胡(hu)文锋；文宣(xuan)：陈(chen)文莹，朱(zhu)剑(jian)锋）
背景：
黑水虻幼虫(chong)(chong)作为目前用(yong)作畜禽和水产(chan)饲(si)料最广泛的(de)(de)昆虫(chong)(chong)，其养(yang)殖过程中会产(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)许多的(de)(de)副产(chan)物(wu)(wu)，如(ru)虫(chong)(chong)粪、虫(chong)(chong)蜕(tui)等，加强对这(zhei)部分产(chan)品的(de)(de)利(li)用(yong)可以提高资(zi)源的(de)(de)利(li)用(yong)率。黑水虻虫(chong)(chong)蜕(tui)（包括幼虫(chong)(chong)蜕(tui)和蛹(yong)壳）是外骨(gu)骼(ge)脱落层，富含甲(jia)壳素。而甲(jia)壳素具有刺激有益的(de)(de)作物(wu)(wu)根际细菌，促进植物(wu)(wu)生(sheng)(sheng)(sheng)长的(de)(de)潜力(li)。黑水虻生(sheng)(sheng)(sheng)命历(li)期见图1。
目的：
评估(gu)(gu)黑水(shui)虻虫(chong)蜕(tui)(tui)和蛹壳是(shi)否(fou)能(neng)强化(hua)黑芥的(de)生(sheng)长、种(zhong)子(zi)(zi)产生(sheng)、对(dui)植(zhi)食性(xing)昆虫(chong)的(de)耐(nai)受性(xing)和种(zhong)子(zi)(zi)收率，并评估(gu)(gu)黑水(shui)虻虫(chong)蜕(tui)(tui)作为土壤改(gai)良对(dui)传粉昆虫(chong)行为的(de)影响。黑水(shui)虻幼虫(chong)虫(chong)蜕(tui)(tui)见图2。黑(hei)水虻蛹壳(qiao)见图(tu)3。
图2 黑水虻幼虫虫蜕
图(tu)3 黑水虻蛹(yong)壳
材料方法：
黑芥被随机分(fen)为4组，每组50株(zhu)；分(fen)别为土壤改良，对照(zhao)（C）和(he)黑水虻虫蜕改良土(tu)壤（a））；植食(shi)性昆(kun)虫，对照（H）和黑(hei)水虻(meng)-虫蜕(tui)土(tu)壤改良（AH））。
黑水(shui)虻(meng)虫(chong)蜕来(lai)自于商业大规模饲(si)养农(nong)场，并在60℃热处理(li)24小时(shi)，打成粉。收集土壤，并进行筛(shai)分以去除鹅卵石。用手(shou)将20g粉末虫蜕(tui)均(jun)匀(yun)混合到10kg干燥土壤袋(dai)中。对照组(zu)（C）土(tu)壤(rang)以同样方式处理，但未添加粉末虫蜕。然后(hou)将黑芥种子播种在(zai)1L/盆改(gai)良土(tu)和未改(gai)良土(tu)中。黑芥(jie)种(zhong)子在(zai)温室(shi)中以6个(ge)交错的日期播种，间隔3–4天(tian)，以便(bian)在长(zhang)时(shi)间内逐渐开花，并观察到足够数量的传(chuan)粉昆虫。
测量植物性状：株(zhu)高、株(zhu)宽和叶长。所(suo)有性状在播种后3周和7周(zhou)的两(liang)个时间(jian)点进(jin)行测量，除了在第一朵花开放后7-9天测量一次花的数量。
结果与分析：
1. 在黑水虻(meng)虫(chong)蜕改良(liang)土壤中生(sheng)长的三(san)周(zhou)龄黑芥株(zhu)高显(xian)著高于田间土壤组；同时，黑水虻(meng)虫(chong)蜕组显(xian)著影响植(zhi)(zhi)株(zhu)宽度和最大(da)叶长；无论(lun)是(shi)否有植(zhi)(zhi)食性昆虫(chong)，在改良(liang)土壤上(shang)生(sheng)长的植(zhi)(zhi)株(zhu)都比(bi)对(dui)照(zhao)植(zhi)(zhi)株(zhu)具有更大(da)的植(zhi)(zhi)物宽度和叶长。
2. 黑水虻虫蜕改(gai)良的土壤中生(sheng)长的黑芥(jie)产(chan)生(sheng)更(geng)多的种子（图4）。
图(tu)4 黑水虻虫蜕对黑芥种子数的(de)影(ying)响
3. 黑水虻虫蜕改良的土壤使黑芥对蚜(ya)虫和(he)甘蓝粉蝶幼虫的耐受(shou)性增加（图5）。
图5 两个处理组的黑芥(jie)上的甘蓝蚜虫(chong)(a)和甘蓝粉(fen)蝶幼虫(b)
4. ; 黑(hei)水(shui)虻(meng)虫(chong)蜕改(gai)良土壤(rang)中(zhong)的(de)(de)黑(hei)芥开出更(geng)多数量的(de)(de)花，同时吸引更(geng)多的(de)(de)传粉昆虫(chong)（图6）。
图(tu)6 黑(hei)水(shui)虻(meng)虫蜕对(dui)黑(hei)芥开花数(shu)以及(ji)传(chuan)粉昆虫数(shu)的影响。
结论：
添加了(le)黑水(shui)虻虫(chong)蜕的土壤上(shang)生长的黑芥有更高(gao)的株高(gao)，更长的株宽和叶长；开更多(duo)(duo)的花朵，能够(gou)更多(duo)(duo)的的传(chuan)粉昆虫(chong)。
黑(hei)(hei)水(shui)虻虫(chong)蜕土壤(rang)改良剂(ji)对(dui)黑(hei)(hei)芥(jie)耐(nai)受(shou)植食(shi)性昆虫(chong)的能力(li)有积极正(zheng)面(mian)影响。添加(jia)黑(hei)(hei)水(shui)虻蜕皮粉的土壤(rang)改良剂(ji)提高了(le)对(dui)大白菜白蝶(die)和无翅成(cheng)年甘蓝(lan)蚜(ya)虫(chong)攻击的耐(nai)受(shou)性。
黑水虻虫蜕(tui)适合用作生(sheng)物肥料，因为尚未发现对传粉昆虫吸引力的负面影响。
黑(hei)水虻(meng)虫蜕改(gai)良的(de)土(tu)壤能够提(ti)升(sheng)黑(hei)芥种(zhong)子的(de)产量，间(jian)接改(gai)善了黑(hei)芥对环境的(de)适应性。
参考(kao)文献：
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, //doi.org/10.1016/j.agee.2022.108219.