黑水虻蟲蛻作為土壤改良劑對黑芥(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) [5523] 發(fā)布時間 :2022-12-02
黑水虻蟲蛻作為土壤改良劑對黑芥(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：荷蘭瓦赫寧根大學昆蟲學實驗室（Laboratory of Entomology, Wageningen University & Research, Wageningen, the Netherlands)
譯者評語：這是最新發(fā)表的，也是目前少有的一篇關于黑水虻養(yǎng)殖副產(chǎn)物——蟲蛻（insect exuviae）用作土壤改良劑的研究結果。本文主要研究了蟲蛻作為土壤改良機對植物（黑芥）生長性能、開花結果數(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昆蟲學實驗室主持。試驗結果非常正面，其結論甚至可以用完美來形容。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)才得以實現(xiàn)，還有很多需要完善的技術與工藝，其中養(yǎng)殖過程臭味的控制，黑水虻蟲糞和蟲蛻的第二次資源化利用還有待進一步研究與探索。因此本文做出了很有建設性的研究，其結果和結論令人鼓舞，盡管本文的試驗設計可以更嚴謹，還應該考慮微生物的分解作用以及蟲糞中的植物營養(yǎng)成分的影響等，但瑕不掩瑜，其仍然是一個有創(chuàng)新的探索，為后來者指出了一個新的方向。所以，我們今天特此介紹和推薦此文，希望對大家有所啟發(fā)。
（翻譯和改寫：胡鵬輝；校對和評語：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)殖過程中會產(chǎn)生許多的副產(chǎn)物，如蟲糞、蟲蛻等，加強對這部分產(chǎn)品的利用可以提高資源的利用率。黑水虻蟲蛻（包括幼蟲蛻和蛹殼）是外骨骼脫落層，富含甲殼素。而甲殼素具有刺激有益的作物根際細菌，促進植物生長的潛力。黑水虻生命歷期見圖1。
目的：
評估黑水虻蟲蛻和蛹殼是否能強化黑芥的生長、種子產(chǎn)生、對植食性昆蟲的耐受性和種子收率，并評估黑水虻蟲蛻作為土壤改良對傳粉昆蟲行為的影響。黑水虻幼蟲蟲蛻見圖2。黑水虻蛹殼見圖3。
圖2 黑水虻幼蟲蟲蛻
圖3 黑水虻蛹殼
材料方法：
黑芥被隨機分為4組，每組50株；分別為土壤改良，對照（C）和黑水虻蟲蛻改良土壤（a））；植食性昆蟲，對照（H）和黑水虻-蟲蛻土壤改良（AH））。
黑水虻蟲蛻來自于商業(yè)大規(guī)模飼養(yǎng)農(nóng)場，并在60℃熱處理24小時，打成粉。收集土壤，并進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個交錯的日期播種，間隔3–4天，以便在長時間內(nèi)逐漸開花，并觀察到足夠數(shù)量的傳粉昆蟲。
測量植物性狀：株高、株寬和葉長。所有性狀在播種后3周和7周的兩個時間點進行測量，除了在第一朵花開放后7-9天測量一次花的數(shù)量。
結果與分析：
1. 在黑水虻蟲蛻改良土壤中生長的三周齡黑芥株高顯著高于田間土壤組；同時，黑水虻蟲蛻組顯著影響植株寬度和最大葉長；無論是否有植食性昆蟲，在改良土壤上生長的植株都比對照植株具有更大的植物寬度和葉長。
2. 黑水虻蟲蛻改良的土壤中生長的黑芥產(chǎn)生更多的種子（圖4）。
圖4 黑水虻蟲蛻對黑芥種子數(shù)的影響
3. 黑水虻蟲蛻改良的土壤使黑芥對蚜蟲和甘藍粉蝶幼蟲的耐受性增加（圖5）。
圖5 兩個處理組的黑芥上的甘藍蚜蟲(a)和甘藍粉蝶幼蟲(b)
4. 黑水虻蟲蛻改良土壤中的黑芥開出更多數(shù)量的花，同時吸引更多的傳粉昆蟲（圖6）。
圖6 黑水虻蟲蛻對黑芥開花數(shù)以及傳粉昆蟲數(shù)的影響。
結論：
添加了黑水虻蟲蛻的土壤上生長的黑芥有更高的株高，更長的株寬和葉長；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大白菜白蝶和無翅成年甘藍蚜蟲攻擊的耐受性。
黑水虻蟲蛻適合用作生物肥料，因為尚未發(fā)現(xiàn)對傳粉昆蟲吸引力的負面影響。
黑水虻蟲蛻改良的土壤能夠提升黑芥種子的產(chǎn)量，間接改善了黑芥對環(huán)境的適應性。
參考文獻：
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.