大豆品种(系)和种植密度对豆天蛾幼虫存活及生长发育的影响

郭明明，廖怀建，邓 盼，李大维， 李俊领，张俊勤，樊继伟，陈 凤*

(1. 江苏徐淮地区连云港农业科学研究所/连云港市农业科学院，江苏连云港 222000；2.江苏省农业科学院休闲农业研究所，南京 210000； 3. 江苏省农垦农业发展股份有限公司云台分公司，江苏连云港 222063；4. 赣榆区城头镇农业技术服务中心，江苏连云港 222131)

豆天蛾ClanisbilineatatsingtauicaMell，属鳞翅目Lepidoptera天蛾科Sphingidae云纹天蛾亚科Ambulicinae豆天蛾属Clanis(朱弘复等，1997)。豆天蛾幼虫，俗称豆丹，具有5个龄期，主要取食豆类叶片(王贺军，1988；刘珍等，1991；冯雨艳，2014)，富含蛋白质、维生素、亚油酸、不饱和脂肪酸等营养物质(Cantrilletal.，1993；吴胜军等，2000；吴福中等，2005；宋开霞，2006)，同时具有降压、降脂、抗氧化作用(马润娣等，1993；杨天奎等，1995；田华等，2012)，是具有高营养、药用和经济价值的食用昆虫。养殖豆丹，已经成为江苏部分地区农民与农业经济收入的主要产业。目前，豆丹市场已经辐射到了山东、南京、上海、广州等地。豆丹生产能力要远低于黄粉虫(Loudon，1988；Weaveretal.，1990)，据统计，全国每年通过人工养殖的豆丹产量为3×104t，产值近45亿元，而每年对豆丹的需求在10×104t左右，豆丹人工养殖产量远远无法满足人们消费需求。因此，如何提高产量成为豆丹产业急需解决的难题。提高虫卵质量、增加接虫量和减少天敌危害，可以提高豆天蛾幼虫存活率和产量。有研究通过分析豆天蛾幼虫食叶量和理论养虫量/m2的相关关系，认为理论养虫量为24头/m2时豆天蛾幼虫产量和效益较好(汪西强等，2002)。温度和幼虫发育历期间存在一定的相关关系(Prützetal.，2005)。还有研究指出，通过提高豆天蛾虫卵质量、减少天敌、优化饲养环境等措施，可降低豆天蛾幼虫损失，提高豆天蛾幼虫存活率(闫茂华，2001)。然而，对于关系豆天蛾幼虫直接存活与产量的适宜饲养大豆品种和种植密度，还未见相关报道。本研究在连151、H0589、H0592、淮豆9号、H0586、东辛3号、H0573、H165、1604、大青豆10个大豆品种(系)和40 cm×30 cm、40 cm×15 cm 2个种植密度饲养下，通过测定豆天蛾幼虫存活与生长发育情况，明确适宜的大豆品种和种植密度，为规模化豆天蛾幼虫人工饲养提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

初羽化豆天蛾成虫购置于江苏省农垦农业发展股份有限公司云台分公司，将初羽化成虫按照1 ∶1的性比进行配对，置于产卵笼(长1.5 m×宽1.5 m×高1.5 m)中，每笼放置100头成虫。待成虫产卵后，每天16 ∶00收集虫卵。收集的虫卵，作为本研究实验虫源。

1.2 样地

实验于2019年6月-9月在连云港市农业科学院东辛试验基地进行，实验田前茬作物为小麦，土壤类型为潮盐土，0～20 cm土层有机质15.0 g/kg，全氮1.1 g/kg，有效磷54.2 mg/kg，速效钾314 mg/kg，土壤pH值为7.54。

1.3 实验设计

实验采用两因素裂区设计，以供试大豆品种(系)为主区，种植密度(行距×株距)为裂区，详见表1。实验小区面积为10 m2(5 m×2 m)，大豆播种深度为2～3 cm，采用豆丹养殖中常规大豆种植密度，分别设置40 cm×30 cm和40 cm×15 cm两个水平，每穴留2棵苗，实验地施氮肥225 kg/ha，其中基追比为5 ∶5。实验虫源统一于大豆花芽分化期(播种后28 d左右)接虫，接虫方法为将实验虫源装入孵化袋中，接虫卵量与豆丹常规养殖保持一致，每个孵化袋接15粒虫卵，将接有虫卵的孵化袋订于大豆上部叶片，待虫卵全部孵化后将孵化袋取下，每小区接虫量为180粒左右。各小区均设置防虫网笼罩，同时小区之间用防虫网隔离，各处理3次重复。实验地大豆整个生育期未喷施农药，其余管理措施同高产大田。

表1 大豆品种(系)和种植密度

1.4 测定项目和方法

待接虫完毕后，于每天9 ∶00调查虫卵孵化情况；当初孵幼虫出现后，记录初孵幼虫数量，待全部孵化后于每天10 ∶00调查豆天蛾幼虫生长情况，按照龄期记录豆天蛾幼虫存活数量(头)。根据记录的数据，统计孵化率、每龄期幼虫存活率和每龄期发育历期(d)。

当幼虫长至5龄末时，采收幼虫；将每个小区的幼虫单独置于长方形塑料盒(长0.71 m×宽0.45 m×高0.18 m)中，使用JH-T1电子秤对每个小区幼虫质量进行测定，计算豆天蛾幼虫产量和单头虫质量。记录统计采收豆天蛾幼虫虫量(头)和不同龄期虫量(头)，计算豆天蛾幼虫各龄期比例。同时，每个小区选择生长发育一致的豆天蛾幼虫50头，使用SF2000型电子卡尺对体躯长度进行测量。

1.5 数据分析

实验数据利用Excel 2010进行整理并计算均值和标准误差；不同处理间采用Duncan’s新复极差法进行差异显著性检验；利用SPSS 18.0进行双因素方差分析(Two-way ANOVA)

2 结果与分析

2.1 不同大豆品种(系)和种植密度对豆天蛾幼虫存活的影响

不同大豆品种(系)和种植密度对豆天蛾幼虫存活均有显著影响(表2)。东辛3号、淮豆9号和H0573饲养条件下，豆天蛾幼虫虫量、产量和存活率最高，大青豆饲养的豆天蛾幼虫虫量和存活率最低，而豆天蛾幼虫质量在不同品种(系)饲养下变化不一致。两个种植密度下，豆天蛾幼虫虫量和存活率均表现为中熟大豆品种(系)优于早熟和晚熟品种(系)。大豆不同种植密度间，豆天蛾幼虫产量差异达到极显著。10个大豆品种(系)饲养豆天蛾幼虫，均表现为在40 cm×15 cm种植密度下，豆天蛾幼虫存活率、虫量和质量显著下降，其中淮豆9号和H0592下降幅度最为显著。豆天蛾幼虫虫量和存活率在不同大豆品种(系)和种植密度处理下与豆天蛾幼虫产量变化趋势基本一致，表明种植密度在40 cm×30 cm条件下，东辛3号、淮豆9号和H0573饲养的豆天蛾幼虫存活较好。

2.2 不同大豆品种(系)和种植密度对豆天蛾幼虫虫体长度的影响

不同种植密度下，10个不同大豆品种(系)饲养豆天蛾幼虫均表现为随着幼虫龄期的增加，虫体长度逐渐伸长(图1)，尤其在4龄期之后，虫体长度伸长较为显著。连151、淮豆9号、东辛3号和H0573饲养豆天蛾幼虫各龄期虫体长度较长，其中东辛3号饲养豆天蛾幼虫虫体长度最长，达到92.15 mm。而1604和大青豆饲养豆天蛾幼虫虫体长度显著低于其他品种饲养的豆天蛾幼虫。综合大豆品种(系)熟期特性，本实验条件下，

表2 大豆品种(系)和种植密度对豆天蛾幼虫存活的影响

图1 大豆品种(系)和种植密度对豆天蛾幼虫虫体长度的影响Fig.1 Effects of soybean varieties (lines) and planting density on body length of larvae of Clanis bilineata tsingtauic 注：A，连151、H0589、H0592、淮豆9号和H0586等5个大豆品种(系)饲养豆天蛾幼虫不同龄期虫体长度；B，东辛3号、H0573、H165、1604和大青豆等5个大豆品种(系)饲养豆天蛾幼虫不同龄期虫体长度。Note：A, Body length of larvae at different instar under the raising condition of Lian 151, H0589, H0592, Huaidou 9 and H0586; B, Body length of larvae at different instar under the raising condition of Dongxin 3, H0573, H165, 1604 and Big green soybean.

中早熟大豆品种(系)饲养豆天蛾幼虫虫体长度要高于晚熟品种(系)。1龄期豆天蛾幼虫虫体长度在两个种植密度下表现无明显规律，2～5龄豆天蛾幼虫虫体长度均在40 cm×30 cm种植密度下显著高于40 cm×15 cm种植密度，说明大豆种植密度对2～5龄幼虫虫体长度影响较大，对1龄幼虫虫体长度影响较小。在40 cm×15 cm种植密度下，5龄幼虫虫体长度在连151、H0586和东辛 3号大豆品种(系)饲养中下降较为明显，说明在40 cm×15 cm种植密度下饲养对豆天蛾幼虫虫体长度有负效应。

2.3不同大豆品种(系)和种植密度对豆天蛾幼虫发育历期的影响

不同大豆品种(系)和种植密度对豆天蛾幼虫发育历期有显著影响(表3)，晚熟大豆品种(系)饲养豆天蛾幼虫发育历期显著高于中早熟品种(系)，以大青豆条件下发育历期最长，达到30 d以上；连151条件下豆天蛾幼虫发育历期最短，仅为24.9 d，淮豆9号和东辛3号次之。大豆种植密度对豆天蛾幼虫发育历期的影响达到极显著差异，除H0573外，在40 cm×15 cm种植密度下饲养豆天蛾幼虫的发育历期均显著高于40 cm×30 cm种植密度条件，豆天蛾幼虫发育历期最长可延长至33.3 d。

不同大豆品种(系)和种植密度饲养条件下，采收期豆天蛾幼虫生长发育情况不尽一致(图2)。H0592、淮豆9号、H0586和东辛3号饲养下5龄幼虫比例较高，所占比例高达90.42%～94.83%，其发育整齐度较好。在H0589、H165、1604和大青豆饲养下，采收期5龄幼虫所占比例要低于其他大豆品种(系)，发育整齐度较差，以大青豆饲养的豆天蛾幼虫整齐度最低。40 cm×30 cm种植密度饲养条件下，豆天蛾幼虫整齐度较好；40 cm×15 cm种植密度饲养下，除H0592和H0586外，在其他大豆品种(系)条件下，5龄豆天蛾幼虫比例均出现不同程度下降，下降幅度最高的大豆品种为大青豆，降幅达到12.82%。综合以上结果，在40 cm×30 cm种植密度下，H0592、淮豆9号、H0586和东辛3号4个大豆品种(系)饲养豆天蛾幼虫，其发育整齐度较好。

表3 大豆品种(系)和种植密度对豆天蛾幼虫发育历期的影响

图2 不同大豆品种(系)在不同种植密度下的豆天蛾采收期5龄幼虫比例Fig.2 Rate of 5th instar larvae of Clanis bilineata tsingtauica raised by different soybean varieties (lines) respectively under different planting density during harvesting time

3 结论与讨论

豆天蛾幼虫生长主要集中于每年的5～9月，持续时间较短。近年来随着需求量的明显升高，豆天蛾幼虫产量和需求量的矛盾日渐突出(许云华等，2008)。要想获得豆天蛾幼虫高产和较高的经济效益，解决优质种源，完善室内人工饲养技术是关键，筛选口感好、营养价值高、抗病能力强的种源，结合提高化蛹率、卵孵化率等技术，最终实现豆天蛾幼虫高产优质(闫茂华等，2008)。还有研究认为，通过豆天蛾工厂化生产繁育技术可满足较高的市场需求(吕飞等，2006)。选择植株高大、叶片大而嫩绿的无限结荚习性的大豆品种，能够保证豆天蛾的幼虫有足够的食料，以增加养虫量，从而不断提高单位面积的豆天蛾幼虫产量(林华峰等，2005)。以上前人研究多为描述性结果，并未有实验数据进行有力支撑，也未对适宜豆天蛾幼虫饲养的大豆品种进行筛选。本实验中，10个大豆品种(系)中，以淮豆9号、H0586和东辛3号3个中熟大豆品种(系)条件下豆天蛾幼虫产量较高，大青豆条件下豆天蛾幼虫产量最低。其中淮豆9号、H0586和东辛3号均为中熟大豆品种(系)，大青豆为极晚熟大豆品种，说明在本实验条件下，中熟大豆品种(系)对提高豆天蛾幼虫产量的作用较大，晚熟品种不利于豆天蛾幼虫产量增加。同时，增加大豆种植密度会降低豆天蛾幼虫产量。大豆种植密度过大，对幼虫体长增加有负效应。东辛3号、淮豆9号和H0573条件下豆天蛾幼虫存活率最高；发育历期以连151、淮豆9号和东辛3号最短，大青豆最长，说明连151、淮豆9号和东辛3号饲养条件下，更加有利于提高豆天蛾幼虫存活率，缩短豆天蛾幼虫发育历期。H0592、淮豆9号、H0586和东辛3号在两种种植密度下豆天蛾幼虫发育整齐度均较高，大青豆条件下整齐度最低。中熟大豆品种饲养条件下，增加大豆种植密度，有利于豆天蛾幼虫发育整齐度，而大青豆不利于豆天蛾幼虫生长发育及整齐度的提高。本实验中的豆天蛾幼虫接卵量相对单一，未能准确分析接卵量对豆天蛾幼虫产量的调控效应，下一步拟增加更多的接卵量和种植密度处理，以准确分析二者间的相关性及其对豆天蛾幼虫生长发育及产量的影响。另外，本实验不同处理下豆天蛾幼虫生长发育和产量均存在一定差异，而差异是否与大豆叶片营养成分及豆天蛾幼虫取食喜好有一定关系，未进行深入分析，下一步将对不同大豆品种(系)间叶片的营养成分及在各品种(系)养殖条件下所取食的豆天蛾幼虫体内营养物质是否存在差异进行研究；同时，该实验结果是在单一环境下得出的结论，可能存在小气候影响因素，下一步将设置多种环境条件进行处理，以准确分析环境对豆天蛾幼虫取食的影响。本实验初步研究了大豆品种(系)和种植密度对豆天蛾幼虫生长发育和产量的影响，对不同大豆品种(系)间和不同种植密度间豆天蛾幼虫生长发育和产量差异产生的生理生化机制及豆天蛾幼虫与大豆叶片营养成分间的关系还有待于进一步研究。

本研究初步探讨了不同大豆品种(系)和种植密度对豆天蛾幼虫产量及生长发育的影响。综合分析各处理下豆天蛾幼虫存活和发育状况，10个大豆品种(系)均表现为在40 cm×30 cm种植密度下豆天蛾幼虫生长发育和产量最优。10个品种(系)中以连151、淮豆9号、东辛3号和H0573饲养条件下豆天蛾幼虫产量较高，适宜豆天蛾幼虫饲养，有利于提高豆丹产量和经济效益。