灵芝菌糠对白星花金龟幼虫生长性能的影响

周婷赵威赵传岳王丽

灵芝菌糠对白星花金龟幼虫生长性能的影响

周婷2,赵威1,赵传岳1,王丽1

1. 山东农业大学植物保护学院, 山东 泰安 271018 2. 招远市农技推广中心, 山东 招远 265400

本试验探究了不同配比的灵芝菌糠对白星花金龟幼虫的饲喂效果。以蝗虫虫砂作为对照，测定了不同配比的灵芝菌糠（25%、50%、75%和100%）饲喂下白星花金龟幼虫的食料日减重、虫体日增重、虫砂日产量等指标并计算取食率、消化率、利用率和死亡率。结果表明：25%灵芝菌糠添加组的食料日减重、虫体日增重、虫砂日产量和白星花金龟幼虫取食率等指标显著优于其它处理组；25%灵芝菌糠组和50%灵芝菌糠组与对照组的转化率和利用率均无显著差异。进一步对产生的虫砂进行种子发芽指数测定得出：经白星花金龟幼虫转化后，添加灵芝菌糠组的白星花金龟幼虫虫砂的GI值均接近或大于80%，均高于对照组，达到了堆肥完全成熟的标准。

昆虫养殖; 白星花金龟; 灵芝菌糠

灵芝（）是我国著名的药用菌，随着人们保健意识的增强，对灵芝产品的需求日益增加，极大地促进了灵芝产业的发展。据中国食用菌协会统计，2018年我国灵芝总产量已达16万吨。伴随着灵芝生产规模的日益扩大，灵芝菌糠的数量也急剧增加，但目前并未得到有效利用，造成严重资源浪费和环境污染，成为制约灵芝产业可持续发展的瓶颈因素。灵芝菌糠中残留的菌丝体富含多糖、氨基酸及微量元素等多种营养物质，其经过微生物发酵后粗纤维含量大幅降低，同时由于菌体蛋白存在，粗蛋白质含量有所提高，是一类亟待开发的宝贵资源[1,2]。

白星花金龟（Lewis）为昆虫纲、鞘翅目、金龟甲总科、花金龟科、星花金龟属的昆虫，其幼虫为腐食性，在自然界中以取食腐烂的秸秆、杂草及畜禽粪便等为生[3,4]。白星花金龟幼虫为高蛋白昆虫，具有抗菌消炎等功效[5]，且该昆虫可以将有机废弃物转化为有机质含量高的颗粒状虫砂，在饲料、医药和肥料领域都具有重要的应用和开发前景[6]。早期对白星花金龟的研究主要集中在生物学特性、发生规律及害虫防治方面[7-11]。近年来随着农业有机废弃物资源数量的不断增加和人们对生态环境保护的重视，白星花金龟作为一种宝贵的环保昆虫资源也被用于各种有机废弃物的生物转化中。研究发现，白星花金龟对农作物秸秆、菌糠和畜禽粪便等有机废弃物都有较强的转化能力[12-16]，其中以蝗虫虫砂的饲喂效果较好[17]。因此，本文以蝗虫虫砂为对照，对不同配比的灵芝菌糠与蝗虫虫砂饲喂白星花金龟幼虫进行研究，探究不同灵芝菌糠含量对其生长发育的影响并测定不同处理组白星花金龟幼虫虫砂的GI值，以期为菌糠的资源化利用提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试虫源：实验用虫为白星花金龟三龄幼虫，由山东农业大学植物保护学院环境生物与昆虫资源实验室提供。

供试灵芝菌糠和蝗虫虫砂：灵芝菌糠取自聊城冠县灵芝种植基地，主要栽培基质为木糖醇渣；蝗虫虫砂取自泰安市东亚飞蝗养殖户（蝗虫食料为鲜玉米秸秆），将灵芝菌糠和蝗虫虫砂粉碎后过10目筛网备用。

实验材料：方形塑料养虫盒（1000 mL，宿迁市百悦科技有限公司），仙桃多功能粉碎机（永康市红太阳机电有限公司），GZX-9146 MBE数显鼓风干燥箱（上海博迅实业有限公司医疗设备厂），深圳无限量电子天平（精确至0.1 g），10、20、40目筛网等。

1.2 实验方法

共设五组处理，每组处理设三个重复，其中Ⅰ组饲喂100%灵芝菌糠，Ⅱ组饲喂75%灵芝菌糠+25%蝗虫虫砂，Ⅲ组饲喂50%灵芝菌糠+50%蝗虫虫砂，Ⅳ组饲喂25%灵芝菌糠+75%蝗虫虫砂，对照组饲喂100%蝗虫虫砂。实验前分别测定灵芝菌糠及蝗虫虫砂的含水量，按干重比混匀后，调节并控制含水量为60%。

每标准盒（1000 mL，17 cm×11.5 cm×6.5 cm）加入三龄幼虫12头，按虫料比1:8加入配制好的食料，置于智能人工气候箱(=25 ℃、RH=75%±5%)中培养，每天观察记录幼虫死亡情况，并及时补充状态一致的虫体，每7 d测定并记录白星花金龟幼虫死亡数、虫体重量、取食食料干重以及产生的粪砂干重，共饲喂42 d。

各实验组虫体日增重、食料日减重、虫砂日产量的计算公式如下：

虫体日增重（g/d）=（饲喂后虫重-饲喂前虫重）/饲喂天数

食料日减重（g/d）=（饲喂前食料干重-饲喂后食料干重）/饲喂天数

虫砂日产量（g/d）=产生的虫砂干重/饲喂天数

各实验组白星花金龟幼虫的取食率、消化率、利用率和死亡率计算方法[12,18]，如下：

取食率（%）=（添加食料干重－剩余食料干重）/添加食料干重×100

消化率（%）=（取食量－排粪量）/取食量×100

转化率（%）=增加的体重/（取食量-排粪量）×100

利用率（%）=增加体重/取食量×100

死亡率（%）=死亡虫数/供试虫数×100

1.3 种子发芽指数（Germination index，GI）测定

GI被用于评估本研究的实验组和对照组经白星花金龟幼虫转化后获得的虫砂对植物的毒性。参考Li Y等的方法并稍作改进[19]，具体为：将烘干的菌糠及虫砂样品粉碎并称取5 g，与蒸馏水按1:10（m/v）的比例混合，160 r/min、30 ℃震荡24 h，之后4℃、12000 rpm离心10 min，过滤收集上清液用于植物种子发芽。使用小油菜种子做发芽实验的材料，采用培养皿内纸上发芽的方式，将两层9 cm滤纸置于9×9 cm培养皿内，均匀点播20粒油菜种子，加10 mL浸提液置于25 ℃恒温箱中暗光培养3 d，使用蒸馏水作为对照，每个处理重复3次。按下面公式计算各处理的GI值。

GI（%）=（处理的种子发芽的平均数量×种子平均根长）/（对照的种子发芽的平均数量×种子平均根长）×100

1.4 数据处理

调查数据采用SPSS 16.0进行分析，采用Duncan’s新复极差法进行方差分析。应用Microsoft Excel 2013记录、整理数据和绘制表格。

2 结果与分析

2.1 不同食料对白星花金龟幼虫饲养参数的影响

在不同配比灵芝菌糠饲喂下，白星花金龟幼虫虫体日增重、虫砂日产量和食料日减重等指标如图1、图2和图3所示。从图中可以看出，白星花金龟幼虫的虫体日增重、虫砂日产量和食料日减重均随着灵芝菌糠含量增加呈递减趋势，蝗虫虫砂对照组的各项指标均显著优于各实验组；在添加灵芝菌糠的实验组中，25%灵芝菌糠组的各项指标显著优于其他实验组。虫体日增重指标测定发现，25%灵芝菌糠组和对照组的虫体日增重均随着饲喂时间增加而表现出先增高再降低的趋势，且最高值均出现在饲喂第14 d时，分别为0.847 g/d和1.187 g/d；25%灵芝菌糠组在第28 d和第35 d的虫体日增重与对照组无显著差异；75%灵芝菌糠组和100%灵芝菌糠组日增重普遍较低，且在第21 d和42 d时出现负增长。食料日减重和虫砂日产量指标测定发现，各实验组和对照组均在第7 d时最低，随着时间的增加，两项指标均表现出显著增加，对照组的食料日减重和虫砂日产量分别在第21 d和第28 d达到最高，分别为7.331 g/d和4.976 g/d；25%灵芝菌糠组的食料日减重和虫砂日产量均为第14 d达到最高，分别为0.776 g/d和0.727 g/d。

图 1 不同食料对白星花金龟幼虫虫体日增重的影响

图 2 不同食料对食料日减重的影响

图 3 不同食料对虫砂日产量的影响

2.2 不同食料对白星花金龟幼虫取食效果的影响

不同食料饲喂下白星花金龟幼虫的取食率、消化率、转化率和利用率见表1。由表中得出，各饲喂处理间的取食率有显著性差异（=788.614，＜0.05），随着食料中灵芝菌糠的增多，取食率呈降低趋势；对照组消化率显著高于添加灵芝菌糠的各组（=17.515，＜0.05）；添加25%灵芝菌糠的处理转化率显著高于对照组（=20.659，＜0.05）；各处理间利用率无显著差异（=3.06，=0.092）。

表 1 不同食料对白星花金龟幼虫取食率、消化率、转化率、利用率的影响

注: “—”表示负值；数据为平均值 ± 标准误，同列数据后附不同小写字母者表示差异显著 (＜0.05)。

Note: Mean ± SE in the same row followed by different letters indicate significant differences (＜0.05).

2.3 不同食料对白星花金龟幼虫死亡率的影响

不同食料饲喂下白星花金龟幼虫的死亡率见表2，由表中得出，Ⅰ组的虫体死亡率最高，为14.5%，显著高于其他组；Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅳ组的虫体死亡率与对照组无显著差异，其中Ⅲ组的虫体死亡率为零（=5.58，＜0.05）。

表 2 不同食料对白星花金龟死亡率的影响

注: 数据为平均值±标准误，同列数据后附不同小写字母者表示差异显著 (＜0.05)。

Note: Mean ± SE in the same row followed by different letters indicate significant differences (＜0.05).

2.4 不同食料饲喂白星花金龟幼虫产生的虫砂及种子发芽指数（GI）测定

不同食料饲喂白星花金龟幼虫转化产生的虫砂色泽和质地存在明显差异（图4），随着灵芝菌糠含量的增加，虫砂色泽逐渐加深，质地也越来越紧实。

图 4 不同食料饲喂白星花金龟产生的虫砂（a、b、c、d和e依次为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和CK组的虫砂）

通过测定GI值对灵芝菌糠、蝗虫虫砂和不同食料组产生的白星花金龟幼虫虫砂分别进行了植物毒性评价，结果见图5。经白星花金龟幼虫转化后的虫砂的GI值均比转化前的灵芝菌糠和蝗虫虫砂有所提高，且随着灵芝菌糠添加量的增加，GI值呈现逐渐增加趋势，添加灵芝菌糠组的虫砂的GI值均接近或高于80%，均高于对照组，其中25%和50%灵芝菌糠组虫砂的GI值均接近80%，分别为79.71%和79.89%；50%和100%灵芝菌糠组虫砂的GI值均高于80%，分别为85.21%和99.13%，饲喂100%灵芝菌糠产生的虫粪砂GI值显著高于其他处理（=21.706，＜0.05）。

图 5 种子发芽指数测定

3 讨论

本研究以不同配比灵芝菌糠饲喂白星花金龟幼虫并评价了其饲喂效果，进一步通过GI实验评价了白星花金龟幼虫虫砂的植物毒性，为菌糠的资源化高效利用提供一定的理论依据。

本实验结果表明，虫体增重、取食食料干重以及产生的虫砂干重等指标均以对照组为最优，且随着灵芝菌糠添加量的增加呈现下降趋势，推测是由于灵芝菌糠中含有三萜等苦味物质或基质降解程度不够，导致白星花金龟幼虫适口性较差，进而影响了其取食。从虫体死亡率数据得出，25%及50%灵芝菌糠组的白星花金龟幼虫死亡率与对照无显著差异，且50%灵芝菌糠组的虫体死亡率为零，在实验过程中发现对照组和25%灵芝菌糠组的虫体死亡原因主要为绿僵菌、白僵菌等病原菌感染，而75%和100%灵芝菌糠组的虫体死亡原因多为虫体取食量少而饥饿致死或被其他幼虫分食，病原菌感染情况较少，推测是因为灵芝菌糠中含有多种活性成分，适量添加可增强昆虫的免疫力进而提高其抗病能力。这与研究报道的灵芝菌糠提取物可提高肉鸡、奶牛等动物的抗氧化性和免疫功能的研究结果较一致[20-22]。

通过计算取食率、消化率、转化率、利用率等指标得出，各处理间取食率均存在显著性差异，对照组消化率显著高于其他添加灵芝菌糠的处理，添加25%灵芝菌糠的转化率显著高于对照组，各处理间利用率无显著性差异。经计算白星花金龟幼虫每取食1 kg 25%灵芝菌糠的食料可产生683.4 g虫砂，虫体增重64.7 g，通过与杨诚等[13]研究比较得出，白星花金龟幼虫对50%和25%灵芝菌糠组的取食率均优于玉米秸秆。菌糠中富含纤维素、半纤维素以及相应的活性酶等物质，吴和龙[23]在研究菌草灵芝菌糠多糖对瘤胃微生物发酵及菌群影响时发现，用灵芝菌糠代替20%粗饲料喂山羊，可以提高瘤胃微生物发酵水平，提高纤维素降解率，提高饲料利用率，表明添加一定比例的灵芝菌糠对动物生长有促进作用，与本研究的结果较为一致。

植物毒性是有机质对种子萌发、植物生长和土壤环境均存在不利影响。GI是评价植物毒性最敏感的参数之一。通常50%的GI表示堆肥基本上不含植物毒素，大于80%的GI表示堆肥完全成熟且不含植物毒素。本研究中，我们分别测定了不同处理组产生的白星花金龟幼虫虫砂的GI值。结果如图5所示，从图中可以得出，灵芝菌糠和蝗虫虫砂原料的GI均大于50%，分别为72.35%和64.51%。不同处理组获得的白星花金龟虫砂的GI均大于50%，其中100%灵芝菌糠组和75%灵芝菌糠组的饲料产生的虫砂GI均大于80%，分别达到99.13%和85.21%，较原料有了大幅提高，而50%和25%菌糠处理产生的虫砂GI分别为79.89%和79.71%，接近80%，基本达到完全腐熟不含植物毒素的标准。蝗虫虫砂对照组虫砂GI为69.53%，达到了基本腐熟的标准。这些数据表明，经白星花金龟转化灵芝菌糠可增加其腐熟程度，降低植物毒性。

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Effects of the Spent Substrate ofon the Growth Performance ofLewis Larvae

ZHOU Ting2, ZHAO Wei1, ZHAO Chuan-yue1, WANG Li1

1.271018,2.265400,

In this study, the feeding effects of different proportions of the spent substrate of(SSGL) onLewis Larvae (PBLL) were studied. Usingdung-sand as control, the daily feed weight loss, daily weight gain, daily yield of frass and the mortality of PBLL feeding on different proportions of SSGL (25%, 50%, 75% and 100%) were determined, and the feeding rate, digestive rate, utilization rate were calculated. The results showed that the daily feed weight loss, daily weight gain, daily yield of insect were all obviously better in 25% SSGL added group than other groups, although lower than the control group. There was no significant difference in conversion rate and utilization rate among the 25% SSGL added group, the 50% SSGL added group and the control group. Germination index (GI) of the frass was determined and the results showed that the GI value of the frass generated in SSGL added groups were close or higher than 80%, indicating the frass were basically well-rotted.

Insect feeding;Lewis; spent substrate of

S433.5

A

1000-2324(2022)06-0868-06

2022-01-12

2022-03-07

冠县乡村振兴科技合作基金(GXJJ2020-04);山东省现代农业产业技术体系食用菌创新团队建设项目(SDAIT-07-06)

周婷(1997-),女,硕士,主要研究方向:菌糠资源利用. E-mail:1764474915@qq.com

Author for correspondence. E-mail:haoyou0102@163.com

10.3969/j.issn.1000-2324.2022.06.009