秋季桑园喷水对保幼激素类农药影响家蚕原种繁育的效果
2022-04-27杨继芬廖鹏飞刘永辉白红英丁志伟董占鹏
杨继芬,杨 文,杜 伟,廖鹏飞,刘永辉,白红英,丁志伟,董占鹏
(云南省农业科学院 蚕桑蜜蜂研究所,云南 蒙自 661101)
家蚕()是农业生态系统中对化学农药等有毒物质最敏感的昆虫,也是我国农药登记中所列环境生态的非靶标生物之一。家蚕的饲料桑叶在生长过程中容易受周围农业生态环境或桑园内使用农药的污染,导致各种各样的中毒事件发生。为了提高土地利用率,增加单位面积土地产出,使用塑料薄膜大棚是农业生产的有效方式之一,利用大棚内合适的温湿条件,可在一年四季多批次不间断生产。由于塑料薄膜大棚内温湿条件好,所以同翅目、缨翅目、双翅目、鳞翅目的害虫较多,为了防治虫害,提高农产品的产量、质量和保鲜程度,施用保幼激素类等农药成为大棚种植的首选。吡丙醚(pyriproxyfen)是一种保幼激素类昆虫杀虫剂,具有抑制昆虫化蛹、羽化与杀卵作用,由于用量少、持效期长、对作物安全、对鱼类低毒、对生态环境影响小,对同翅目、缨翅目、双翅目、鳞翅目等害虫具有良好的防治效果,在塑料薄膜大棚内使用普遍。吡丙醚防治害虫的使用浓度为66.7~100 mg·L(1 000~1 500倍稀释液),在桑叶上的残效期超过47 d,如果用药区距桑园较近,即使有万分之一的药量随风飘移到桑园,污染桑叶,都会导致家蚕不结茧,从而给蚕产业带来重大损失。2017年至今,在云南的部分蚕区,只要附近塑料薄膜大棚使用保幼激素类农药,就会导致周围蚕区的家蚕食桑缓慢,幼虫龄期延长,眠期体重增加,发育不齐,幼虫能够蜕皮,但营茧功能被破坏导致不结茧;上蔟后部分蚕品种可结茧,但死笼率较高,部分蚕品种只吐少量丝,结薄皮茧,降低了蚕茧产量和质量。笔者在生产过程中发现,保幼激素类等农药对家蚕1代杂交种和原种繁育的影响更大,主要表现为蛹期发育缓慢,半化蛹、半脱皮蛹、缩尾蛹、畸形蛹多,死笼率高,发蛾慢,交尾率低,残存卵、不受精卵多,产卵量减少、繁育系数大幅度下降,使蚕种生产企业蒙受极大经济损失。保幼激素类农药主要是通过空气的流动而飘移污染附近桑园,导致家蚕中毒,中毒程度取决于保幼激素类农药对桑园的污染程度;而桑园的污染程度,与药剂用量、施药次数、施药浓度、施药时间、气象条件(风向、雨水等)等息息相关。不同季节蚕区大棚使用保幼激素类农药对家蚕饲养的影响程度为春季>秋季>夏季,品种之间的影响也有所不同。可能是夏季雨水较多,雨水冲刷减少了农药在桑叶上的污染。为了解桑叶喷水能否降低保幼激素类农药对原种繁育主要性状的影响,本研究采用喷水法处理受污染桑园,用喷水处理的桑叶饲育家蚕原原种,调查家蚕不同指标,以期为保幼激素农药污染蚕区内家蚕饲养技术改进、时节选择与适宜品种选择提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
桑树品种为云桑2号,在标准桑园种植,进行常规水肥管理,桑园距施用保幼激素类农药的大棚100~200 m。12个家蚕原原种:云抗1号中A、云抗1号中B、云抗1号日A、云抗1号日B、菁松A、菁松B、皓月A、皓月B、云夏3A、云夏3B、云夏4A、云夏4B,由云南省农业科学院蚕桑蜜蜂研究所原种繁育中心提供。
1.2 方法
1.2.1 桑园喷水
从2020年8月7日(原原种出库)开始至上蔟结束,将试验用桑园一分为二,其中一半面积的桑树于每天下午喷水30 min,以喷湿全株桑叶并滴水为宜;若遇大雨,则当天不作喷水处理。另外一半桑园不喷水,作为对照组。
1.2.2 家蚕饲养
2020年8月18日,将供试的12个品种家蚕原原种各称取1.0 g蚁蚕2份,一份全程饲喂喷水处理的桑叶(简称喷水组),而另一份全程饲喂未做喷水处理的桑叶(简称对照组)。在蚕发育到4龄饷食1 d后,按品种与处理随机选取400头蚕,继续用喷水处理与未做处理的桑叶饲喂至老熟上蔟,采用塑料折蔟上蔟,覆盖覆蔟网。进行3个重复。饲育技术、上蔟、种茧保护、发蛾交配与制种等操作均参照NY/T1492—2007《桑蚕原种繁育技术规程》实施。
1.3 调查指标
调查指标:龄期发育经过、5龄熟蚕体重、结茧率、健蛹率、全茧量、茧层量、茧层率、交配率、单蛾良卵数、不良卵数、总产卵数等。
1.4 统计分析
采用Excel 2010和SPSS 10.0等软件,用独立样本检验,对采集的数据进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 喷水饲育对家蚕原原种发育经过的影响
由表1可知,与对照组相比,喷水组12个品系家蚕原原种1龄发育经过相同;2龄、3龄和4龄龄期经过均比对照缩短4 h。云夏3A、云夏3B 2个品系的5龄经过比对照组缩短4 h,菁松A、菁松B、云夏4A和云夏4B 4个品系的5龄经过比对照组缩短6 h,云抗1号中A、云抗1号日A、云抗1号日B和皓月B 4个品系的5龄经过比对照组缩短8 h,云抗1号中B和皓月A的5龄经过比对照组缩短12 h。喷水组供试品系全龄发育经过比对照组缩短16~24 h(表1)。
综合以上结果表明,与对照组相比,从2龄期开始,喷水组龄期经过缩短,5龄期经过缩短比较明显。喷水处理对云抗1号中B、皓月A全龄经过影响最大,而对云夏3A、云夏3B全龄经过影响较小。
2.2 喷水饲育对家蚕原原种熟蚕体重、生命力成绩的影响
12个家蚕品系原原种喷水组与对照组之间的熟蚕体重差异均不显著。云抗1号中A、云抗1号中B、皓月A、云夏4A、云夏4B的结茧率均显著(<0.05)高于对照组,分别比对照组高4.66、10.00、12.33、13.00和12.67百分点;其他品系喷水组的结茧率均与对照组无显著差异(>0.05)。云抗1号中A、云抗1号中B、云夏4B喷水组的健蛹率显著(<0.05)高于对照组,分别比对照组高5.67、9.33和6.67百分点,其他10个品系的喷水组健蛹率均与对照组无显著差异(>0.05)(图1)。以上结果表明,喷水处理对熟蚕体重影响较小,但能够提高部分品系家蚕的结茧率和健蛹率。
表1 喷水饲育对家蚕原原种发育经过的影响
YCA,云抗1号中A;YCB,云抗1号中B;YJA,云抗1号日A;YJB,云抗1号日B;JA,菁松A;JB,菁松B;HA,皓月A;HB,皓月B;Y3A,云夏3A;Y3B,云夏3B;Y4A,云夏4A;Y4B,云夏4B。熟蚕体重为30头蚕的平均值;健蛹率为300颗茧的平均值。*表示与对照组相比差异达到显著水平(P<0.05)。图2、图3同。YCA,Yunkang 1 Zhong A;YCB, Yunkang 1 Zhong B;YJA,Yunkang 1 Ri A;YJB,Yunkang 1Ri B;JA,Jingsong A;JB,JingsongB;HA,Haoyue A;HB,HaoyueB;Y3A,Yunxia 3A;Y3B,Yunxia 3B;Y4A,Yunxia 4A; Y4B,Yunxia 4B. Weight of mature silkworms was the average of 30 silkworms, healthy pupa rate was the average of 300 cocoons. * indicated significant difference (P<0.05). The same as figure 2 and figure 3.图1 喷水饲育对家蚕原原种熟蚕体重、结茧率和健蛹率的影响Fig.1 Effects of spraying water on body weight, cocoon formation rate and healthy pupa rate of Bombyx mori original species
2.3 喷水饲育对家蚕原原种茧质成绩的影响
桑叶喷水后饲养家蚕可以提高部分品系的全茧量,供试的12个品系中,云抗1号中A、云夏3B喷水组的全茧量显著(<0.05)高于对照组,分别比对照组高0.06、0.08 g,其他品系与对照组无显著差异(>0.05)。云夏4A喷水组的茧层量显著(<0.05)高于对照组,其他品系的茧层量与对照组无显著差异(>0.05)。所有品系喷水组和对照组的茧层率均没有显著差异(>0.05)(图2)。
2.4 喷水饲育对家蚕原原种交配率、卵质性状的影响
云夏4B喷水组的交配率比对照组高10.67百分点,差异显著(<0.05);其他品系喷水组的交配率与对照组无显著差异,其中,云夏4A和云抗1号中B的交配率分别比对照组高9.0、3.67百分点。云抗1号中B、云夏4A、云夏4B3个品系喷水组和对照组的交配率偏低,只有50%~70%。
数据为雌、雄各75粒茧的平均值。Data were the average of 75 cocoons for females and males,respectively.图2 喷水饲育对家蚕原原种茧质性状的影响Fig.2 Effect of spraying water on cocoon quality of Bombyx mori original species
所有品系喷水组的良卵数均比对照组多,其中,云夏4A、云夏4B、云抗1号中B、云抗1号中A比对照组分别多46.8%、35.7%、19.0%、14.7%,存在显著差异(<0.05)。除菁松A喷水组的不良卵数比对照组多外,其他11个品系喷水组的不良卵数均比对照组少,其中,云抗1号日B、云夏4B、云夏4A分别比对照组少60.7%、50%、42.5%,差异显著(<0.05)。皓月B、云夏3B、云抗1号日B喷水组的总卵数比对照组少,分别少9粒、7粒、4粒,差异不显著(>0.05);其他9个品系喷水组的总卵数均比对照组多,其中,云夏4A、云夏4B分别比对照多90粒(33.2%)、84粒(24.6%),存在显著差异(<0.05)。
菁松A、菁松B、云夏3A、云夏3B喷水组的良卵率和对照组接近,云抗1号中A、云抗1号日B、云夏4A、云夏4B喷水组的良卵率比对照组分别高5.63、4.54、8.14、7.85百分点,差异显著(<0.05)(图3)。
3 讨论
家蚕原种是生产一代杂交种的生产基础,其品种性状的优劣直接影响到蚕种场、蚕农、缫丝厂等的经济效益,关系到茧丝绸产业的健康发展。保幼激素类农药能使害虫的生长发育紊乱,停留在幼虫期不再变为成虫,无法进入性成熟期,不能繁殖后代,从而减少田间下一代害虫的密度。极少量保幼激素类农药就能对鳞翅目、半翅目、鞘翅目、双翅类、同翅类和直翅目等昆虫产生很高的毒效,从而引起昆虫的不育甚至死亡,此类农药目前广泛应用于粮食、蔬菜、水果、林业与卫生害虫的防治。家蚕是寡食性昆虫,桑叶是家蚕的主要饲料,而桑园及其周边的农林果蔬用药直接或间接污染桑叶,造成家蚕农药中毒,成为影响蚕桑业发展的重要因素。一般小蚕期比大蚕期对药剂更为敏感,但5龄中后期反而比低龄期更敏感,微量的农药即可使家蚕不结茧或结畸形茧、薄皮茧,羽化后的雌蛾产卵数减少,不受精卵增多,孵化率显著降低。本研究通过对桑园进行喷水处理,使家蚕原原种的龄期发育经过、健蛹率、茧质、交配率、卵质成绩等主要性状都向好的趋势发展,表明桑园喷水能降低保幼激素类农药对家蚕的危害。这是因为通过桑园喷水,洗落部分附着于桑叶表面的农药而降低了桑叶的农药残留;另外,桑园喷水后增加了土壤湿度,桑树生长旺盛,促进桑树的新陈代谢,桑叶中吸收的农药残留发生一定的降解,使家蚕摄入保幼激素类农药的量减少。品系筛选也是应对家蚕受保幼激素类农药危害的一种方法,但是难以取得立竿见影的效果。春季气候干燥,农作物病虫害多,桑园周边频繁使用保幼激素类农药,原种繁育慢性中毒比秋季严重,春季桑园采取喷水处理能否降低保幼激素农药对原种繁育的影响,有待下一步研究。
交配率来自125只新鲜雄蛾、100只雌蛾;卵质为28只雌蛾产卵的平均值。Mating rate was from 125 fresh males and 100 females, and the egg quality was the average oviposition rate of 28 females.图3 喷水饲育对家蚕原原种交配率、卵质性状的影响Fig.3 Effects of spraying water on mating rate and character of egg quality of Bombyx mori original species
4 结论
饲喂喷水处理的桑叶后,熟蚕体重无显著变化,龄期经过都有一定程度缩短,尤其是5龄历期显著缩短。饲喂喷水桑叶对12个品系家蚕原原种的龄期发育经过、健蛹率、茧质、交配率、卵质性状都有造成不同程度的影响,影响最大的是卵质性状和健蛹率。饲喂喷水桑叶对不同品系家蚕的影响顺序为:云夏4A>云夏4B>云抗1号中A>云抗1号中B>云抗1号日B>皓月A>云夏3B>皓月B>云抗1号日A>云夏3A>菁松B>菁松A。在有保幼激素类农药污染的蚕区繁育原种,建议选择雨水较多的夏季繁育,秋季桑园采取喷水或者是饲育对保幼激素类农药敏感性较低的品系,可以降低原种繁育风险,提高原种繁育系数。