不同環境因素對蚱蟬卵孵化影響研究

摘要：為探索和掌握不同因素對蚱蟬卵室內人工孵化率的影響，優化蚱蟬卵室內孵化的技術參數，試驗采用Ｌ９（３４）正交試驗設計，以卵孵化率為指標，考察相對濕度、光周期和溫度三因素對蚱蟬卵孵化的影響。結果表明，光周期是蚱蟬卵室內人工孵化的關鍵因素；三因素的優方案為Ａ１Ｂ２Ｃ２，即相對濕度３０％～３５％、光周期Ｌ１２∶Ｄ１２、溫度３２ ℃，蚱蟬卵孵化率最高。試驗結果可為實現蚱蟬卵的室內人工孵化、進行蚱蟬人工養殖提供參考。

關鍵詞：蚱蟬；卵；影響因素；正交試驗

中圖分類號：Ｓ１８６；Ｓ８９９．９ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０11）16－3299-03

Study on the Effects of Enviromental Factors on Eggs Hatching Rate of

Cryptotympana atrata

ＳＯＮＧ Ｙｕｅ－ｑｉｎ，ＤＯＮＧ Ｊｕｎ－ｆｅｎｇ，ＷＡＮＧ Ｊｉｎ－ｊｉｎ，ＪＩＮＧ Ｙａｎ－ｐｉｎｇ，ＷＡＮＧ Ｈｕｉ

（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ，Ｈｅｎａｎ Ｓｃｉ－Ｔｅｃｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌｕｏｙａｎｇ ４７１００３，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Tｏ ｅｘｐｌｏｒｅ ａｎｄ ｍａｓｔｅｒ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ enviromental ｆａｃｔｏｒｓ ｏｎ ｅｇｇ ｈａｔｃｈｉｎｇ ｏｆ Ｃｒｙｐｔｏｔｙｍｐａｎａ ａｔｒａｔａ，ａｎｄ ｔｏ ｏｐｔｉｍｉｚｅ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｉｎ ｐｒａｃｔｉｃｅ，Ｌ９（３４） oｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｗａｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｈｕｍｉｄｉｔｙ，ｐｈｏｔｏｐｅｒｉｏｄ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ on eggs hatching rate of C. atrata． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｐｈｏｔｏｐｅｒｉｏｄ ｗａｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｆａｃｔｏｒ affecting ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｈａｔｃｈａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｃ. ａｔｒａｔａ ｉｎｄｏｏｒ． Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ craft was Ａ１Ｂ２Ｃ２， ３０％~３５％ ｈｕｍｉｄｉｔｙ，ｐｈｏｔｏｐｅｒｉｏｄ ｏｆ Ｌ１２∶Ｄ１２，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ３２ ℃ under which ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｈａｔｃｈｉｎｇ ｒａｔｅ could be obtained． Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｓｏｍｅ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｉｎｃｕｂａｔｉｏｎ ａｎｄ ｂｒｅｅｄ ｉｎｄｏｏｒ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｃｒｙｐｔｏｔｙｍｐａｎａ ａｔｒａｔａ； eｇｇｓ； fａｃｔｏｒｓ； oｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｄｅｓｉｇｎ

蚱蟬（Ｃｒｙｐｔｏｔｙｍｐａｎａ ａｔｒａｔａ Ｆａｂｒ）又名金蟬，成蟲也叫黑蟬，俗稱知了、知了龜、黑老哇哇等，屬于同翅目（Ｈｏｍｏｐｔｅｒａ）蟬科（Ｃｉｃａｄｉｄａｅ）蚱蟬屬（Ｃｒｙｐｔｏｔｙｍｐａｎａ）昆蟲。成蟲體長４０～４８ ｍｍ，通體黑色，有光亮，背具淡黃色絨毛，頭前緣及額頂有一塊黃褐色斑，中胸背板中央具黃褐色“Ｘ”形隆起，前足開掘式，前翅膜質，雄蟲腹部第一節有發音器，雌性無發音器、有長矛形的產卵器［１］。幼蟲共４齡，３齡及以下幼蟲乳白色，虱形，４齡幼蟲棕褐色，具翅芽［２］，老齡幼蟲具傍晚特別是雨后傍晚集中爬出蛻殼的習性。蚱蟬越冬卵在產下的第二年５月中旬開始孵化，６月下旬孵化結束［３］。

蚱蟬具有較高營養價值和藥用價值，蚱蟬幼蟲的蛋白質含量高于豬肉、雞肉，脂肪低，其鈣、鐵、鋅含量也高于家畜、家禽，其中鈣含量為豬肉的２２．１７倍，鐵、鋅的含量也分別是豬肉的１１．６９倍和６．０８倍［４］。蟬蛻可做藥用，用于治療驚風抽搐、癲癇、偏頭痛、小兒發熱夜啼等［５］。蚱蟬的市場需求量逐年增大，但關于蚱蟬養殖的針對性研究少見報道。作為值得開發的經濟昆蟲，蚱蟬的規模飼養日益受到重視［４－６］。在此背景下，試驗采用正交試驗設計對蚱蟬卵室內孵化的３個影響因素進行了研究，旨在了解蚱蟬的生物學特性，為規模飼養提供參考。

１材料和方法

１．１材料

蚱蟬卵于同一時間采自河南省洛陽市洛河沿岸楊樹林。

１．２方法

研究相對濕度、光周期和溫度對蚱蟬卵孵化的影響，用正交表Ｌ９（３４），實施三因素三水平正交試驗，試驗因素水平見表１。通過查閱正交表，獲得不同因素對蚱蟬卵室內孵化影響的試驗方案表。試驗按照表２的正交方案進行操作。

試驗在ＺＰＱ－２８０Ｂ型智能人工氣候箱中進行，以蚱蟬卵的孵化率為指標，從第一枚卵孵化（幼蟲出現）開始，到卵停止孵化（不再出現幼蟲）結束。試驗設３個重復，每組采用同一批次卵１００枚。

孵化率＝孵化出幼蟲個數／總卵個數×１００％。數據分析用Ｅｘｃｅｌ及其內置函數進行處理。

２結果與分析

２．１極差分析

通過極差分析可知（表3），在正交試驗中，不同因素的極差Ｒ不相等，極差的不同則說明各因素的水平改變對試驗的結果均有不同程度的影響，極差越大，表示該列因素對試驗結果的影響越大。由于ＲＢ＞ＲＣ＞ＲＡ＞Ｒｅ，所以，光周期（因素Ｂ）是影響蚱蟬卵室內人工孵化率的主要因素，相對濕度和溫度從主到次順序為Ｃ（溫度）＞Ａ（相對濕度）。其中，空列（ｅ）的極差最小，為４．１，這在一定程度上說明三因素之間的交互作用不明顯，同時也說明正交試驗因素及水平選擇的合理性。

試驗的目的是為了獲得較高的孵化率，所以試驗指標越大越好。由表3可看出，Ａ因素列：Ｋ１＞Ｋ２＞Ｋ３；Ｂ因素列Ｋ２＞Ｋ１＞Ｋ３；Ｃ因素列Ｋ２＞Ｋ３＞Ｋ１；空列Ｋ２＞Ｋ１＞Ｋ３，所以，蚱蟬卵室內孵化條件設置的優方案可確定為Ａ１Ｂ２Ｃ２，即相對濕度３０％～３５％，光周期Ｌ１２∶Ｄ１２，溫度３２ ℃。

通過極差分析得到的優方案Ａ１Ｂ２Ｃ２正好是正交試驗方案中的處理２，說明該試驗方案比較真實地反映出了蚱蟬卵室內孵化的環境條件要求。從各因素水平與蚱蟬卵孵化率之間關系的趨勢圖（圖１）可以看出，隨相對濕度的增高，卵孵化率呈下降態勢，當相對濕度介于３５％～８５％之間時，孵化率變化的幅度較小；光周期對蚱蟬卵孵化率的影響趨勢則表現為陡峭的“單峰型”，可見全黑暗和全光照都對卵的孵化極為不利；對于溫度來說，低溫對孵化的不利影響要比高溫更甚。從趨勢圖也可以看出，孵化條件為相對濕度為３０％～３５％，光周期為Ｌ１２∶Ｄ１２，溫度為３２ ℃時，孵化率最高。

２．２方差分析

通過對正交試驗結果的方差分析（表4）可知，ＦＢ＝２４８．９７６＞Ｆ０．０１（２，２）＝９９，說明因素Ｂ（光周期）對蚱蟬卵孵化率的影響達到高度顯著水平，其水平的改變對試驗指標影響較大； Ｆ０．１０（２，２）＝９＞ＦＡ＝７．８４０，Ｆ０．05（２，２）＝１９＞ＦＣ＝１４．８２０，所以因素Ａ、Ｃ影響未達到顯著水平，說明因素A、C的不同水平對總體影響小，各因素對蚱蟬卵孵化率試驗指標影響的主次順序為Ｂ＞Ｃ＞Ａ，與極差分析結果一致。

３討論

在正交試驗設計的數據處理過程中，極差分析法具有直觀、明了的特點，極差可以推斷因素水平的變化對試驗指標影響的主次順序，但卻不能精確估計誤差的大小和各因素對試驗結果影響的重要程度，而方差分析過程中的Ｆ值則可彌補直觀分析的這些不足［７，８］。因此，研究同時采用了極差分析和方差分析２種方法。２種方法對三因素主次關系和優方案的分析結果是一致的，這進一步提高了試驗結果的科學性和可信度。

研究結果表明，影響因素光周期對蚱蟬卵孵化率的影響達到了高度顯著水平，所以在蚱蟬的實際人工規模化生產過程中，光周期的控制應該作為優先考慮因素。研究重點考察了全黑暗（Ｌ０∶Ｄ２４）、全光照（Ｌ２４∶Ｄ０）和光暗等長（Ｌ１２∶Ｄ１２）３個水平，確定了光照是蚱蟬卵孵化的必要條件，但光暗二者的消長變化可能對卵孵化有著不同的影響，所以，光周期的優方案仍然存在提升的可能。

不同因素變化與蚱蟬卵孵化率關系的趨勢圖表明，孵化率有隨著相對濕度的降低而平緩升高的趨勢，同時也應該注意到，方差分析中的ＦＡ＝７．８４０，是三因素F值中最低的，這也反映出相對濕度的水平變化對蚱蟬卵孵化率影響不顯著。但當相對濕度高于８５％時，對卵孵化明顯不利，所以在實際生產的操作過程中，要盡量防止高濕。

溫度對蚱蟬卵孵化率的影響也未達顯著水平，在一定程度上與客觀情況是相符的，因為室外氣象條件存在多樣性，其中，晝夜溫差的變化就是一個最普遍的情況，卵在孵化中對這種溫度存在著特定的適應機制。

參考文獻：

［１］ 袁鋒． 農業昆蟲學［Ｍ］． 北京：中國農業出版社，２００１．

［２］ 胡忠朗，韓崇選，施德祥，等． 蚱蟬生物學習性初步觀察［Ｊ］． 陜西林業科技，１９９０（３）：４３－４８．

［３］ 邱強． 中國果樹病蟲原色圖鑒［Ｍ］． 鄭州：河南科學技術出版社，２００４．

［４］ 王燦楠，叢寧． 蚱蟬幼蟲的營養成分研究［Ｊ］． 營養學報，２００２，２４（４）：４４７－４４８．

［５］ 樊瑛，丁自勉． 藥用昆蟲養殖與應用［Ｍ］． 北京：中國農業出版社，２００１．

［６］ 張秀江．蚱蟬的藥用價值及養殖［Ｊ］．河南農業，２００３（６）：１３.

［７］ 李志西，杜雙奎． 試驗優化設計與統計分析［Ｍ］． 北京：科學技術出版社，２０１０．

［８］ 李云雁，胡傳榮． 試驗設計與數據處理［Ｍ］． 北京：化學工業出版社，２０１１．