一種紅火蟻飼養(yǎng)裝置及其安全性評價

丁浩毅，劉麗華，朱明義，張莉莉，李宇婕，柳躍澤，錢誠，黃俊*

(1.浙江農(nóng)林大學(xué) 現(xiàn)代農(nóng)學(xué)院，浙江 杭州 310021；2.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)與微生物研究所 省部共建農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310021；3.景寧縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，浙江 麗水 323599；4.洞頭區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，浙江 溫州 325799；5.杭州市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 杭州 310020)

紅火蟻(SolenopsisinvictaBuren)是全國農(nóng)業(yè)、林業(yè)和進(jìn)境植物檢疫性有害生物，是世界自然保護(hù)聯(lián)盟收錄的最具有破壞力的入侵生物之一，對農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)、人畜健康、公共安全、生物多樣性等均具有嚴(yán)重影響。目前，紅火蟻已傳播至我國12個省(區(qū)、市)435個縣(市、區(qū))，尤其是近5 a新增紅火蟻發(fā)生縣級行政區(qū)191個，較2016年增長了1倍。鑒于紅火蟻防控形勢嚴(yán)峻，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、交通運(yùn)輸部等九部門聯(lián)合印發(fā)關(guān)于加強(qiáng)紅火蟻?zhàn)杞胤揽毓ぷ鞯耐ㄖ笳驹诒Ｕ霞Z食生產(chǎn)安全和生物安全的高度，以對人民群眾生產(chǎn)、生活高度負(fù)責(zé)的態(tài)度，堅(jiān)決打贏紅火蟻疫情防控阻截戰(zhàn)。

紅火蟻入侵我國大陸已有17 a，在紅火蟻生物學(xué)基礎(chǔ)理論及其監(jiān)測、檢測、檢疫、應(yīng)急滅除與控制關(guān)鍵技術(shù)等方面均有研究[1-2]；然而，紅火蟻的擴(kuò)散勢頭未被遏制，且有進(jìn)一步蔓延的趨勢。由于紅火蟻對公共安全具有高危性，因此，一旦發(fā)現(xiàn)紅火蟻，政府會立即采取應(yīng)急撲殺的措施。為了摸清紅火蟻的發(fā)生規(guī)律，先要解決的是其飼養(yǎng)問題，而飼養(yǎng)過程中必須做到能夠防止紅火蟻逃逸。本試驗(yàn)旨在研制一種紅火蟻的飼養(yǎng)裝置，保證紅火蟻在裝置內(nèi)穩(wěn)定生存和繁殖，且沒有逃逸風(fēng)險。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試裝置材料包括飼養(yǎng)桶(亞力克透明材質(zhì)，內(nèi)徑60 cm，厚度7 mm，高度71 cm)、第一特氟龍涂層(寬度17.5 cm)、水槽(亞力克透明材質(zhì)，內(nèi)徑70 cm，厚度1 cm，高度16 cm)、橡膠塞(對應(yīng)出水口直徑2.5 cm，出水口圓心到水槽底面的距離為1.25 cm)、裝置架(鋁合金材質(zhì)，長79.5 cm，寬79.5 cm，高40 cm)、車輪和桶蓋(圓環(huán)為亞克力透明材質(zhì)，中間圓形區(qū)域?yàn)榫W(wǎng)紗)。

供試紅火蟻種群為2009年3月在廣州市天河區(qū)采集、室內(nèi)試驗(yàn)所用的紅火蟻種群。將水滴法分離后的紅火蟻用網(wǎng)勺舀入5個已準(zhǔn)備好的飼養(yǎng)盒，飼養(yǎng)盒規(guī)格為41 cm×28 cm×11 cm的方形盒(內(nèi)壁涂抹防黏乳液阻止紅火蟻逃逸)，內(nèi)置有人工蟻巢(由填有1/3建筑用的石膏、直徑為15 cm的培養(yǎng)皿底部和有3個直徑5 mm孔洞的皿蓋組成)、塞有棉花的滅菌玻璃“水試管”和蘸有15%蜜糖水的棉花球。紅火蟻放入飼養(yǎng)盒后，1周內(nèi)不受干擾，待種群穩(wěn)定后，每個蟻巢每天供應(yīng)3條黃粉蟲及若干磨碎的蝦粉、魚干。紅火蟻種群供試前需饑餓處理2 d。

1.2 飼養(yǎng)裝置

紅火蟻飼養(yǎng)裝置設(shè)計(jì)及組裝。根據(jù)圖1自下而上安裝各組件。飼養(yǎng)桶上部為敞口設(shè)置，內(nèi)壁涂有第一特氟龍涂層，整個飼養(yǎng)桶位于水槽的中心位置。水槽內(nèi)盛有水，飼養(yǎng)桶的外壁和水槽的內(nèi)壁之間形成環(huán)形水帶，水槽下部側(cè)面設(shè)置有出水孔，出水孔上安裝有橡膠塞。水槽的頂端設(shè)置有向內(nèi)側(cè)下部傾斜的環(huán)形邊緣，其上表面涂有第二特氟龍涂層。水槽放置在裝置架上，裝置架為鋁合金材質(zhì)，其底部設(shè)置有車輪。桶蓋圓環(huán)部分為亞克力透明材質(zhì)，中間圓形區(qū)域?yàn)榫W(wǎng)紗，起通風(fēng)透氣作用。

1—飼養(yǎng)桶；2—第一特氟龍涂層；3—水槽；4—橡膠塞；5—裝置架；6—車輪；7—桶蓋。

本飼養(yǎng)裝置能夠形成多重防線來避免紅火蟻逃逸。在飼養(yǎng)桶上部的內(nèi)壁涂有第一特氟龍涂層，能夠形成表面光滑、摩擦力極小的區(qū)域，使得紅火蟻一般無法通過此區(qū)域，而回歸到原有的飼養(yǎng)位置，形成第一道防線。第一道防線不會損傷紅火蟻，能夠保證紅火蟻的存活數(shù)量[2]。在水槽的頂端設(shè)置有向內(nèi)側(cè)下部傾斜的環(huán)形邊緣，并且在環(huán)形邊緣的上表面涂有第二特氟龍涂層，一方面，能夠使得紅火蟻由飼養(yǎng)桶的頂端掉落后順著環(huán)形邊緣滑落到水槽內(nèi)部；另一方面，還能形成水槽頂部的阻擋，繼續(xù)阻止紅火蟻沿著水槽的內(nèi)壁逃逸出水槽。只有在紅火蟻突破第一道防線后才會利用環(huán)形水帶形成的第二道防線繼續(xù)阻止紅火蟻逃逸，以確保飼養(yǎng)過程的安全性[3]。飼養(yǎng)桶和水槽均使用透明材質(zhì)，能夠清楚地觀察紅火蟻的活動范圍，方便開展紅火蟻覓食、防御、筑巢等行為觀測研究，以及進(jìn)行螞蟻種間競爭實(shí)驗(yàn)研究[4-5]。在裝置架底部設(shè)置有車輪，能夠方便移動整個紅火蟻飼養(yǎng)裝置。

1.3 處理設(shè)計(jì)

試驗(yàn)擬對兩道防線的有效性進(jìn)行檢驗(yàn)，設(shè)計(jì)以下兩個試驗(yàn)。

第一個試驗(yàn)分別在飼養(yǎng)桶上表面涂抹不同特氟龍涂層寬度(10、20和30 cm)，觀察不同寬度特氟龍涂層紅火蟻的逃逸情況。

第二個試驗(yàn)在水槽中分別加入不同濃度(10、20和40 g·L-1)的洗衣粉、洗潔精，以清水作對照，將20只紅火蟻工蟻加入水槽，3次重復(fù)，觀察紅火蟻的死亡時間。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)單因素試驗(yàn)進(jìn)行方差分析，比較不同特氟龍涂層寬度對阻止紅火蟻逃逸效果和在水中加入不同洗衣粉、洗潔精濃度對紅火蟻死亡時間的影響。數(shù)值以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示，所有數(shù)據(jù)采用DPS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Excel 2003軟件進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 涂層寬度

圖2可知，特氟龍涂層寬度20、30 cm處理與10 cm處理間紅火蟻的阻止逃逸率差異顯著，而20 cm處理與30 cm處理間無顯著差異，證明特氟龍涂層可有效防止紅火蟻逃逸。從控制成本和阻止逃逸效果綜合考慮，特氟龍涂層寬度設(shè)置為20 cm左右比較合適。可見，本裝置設(shè)置的第一特氟龍涂層寬度(17.5 cm)基本合理。

柱上無相同小寫字母表示組間差異顯著(P<0.05)。

在飼養(yǎng)桶內(nèi)刷上特氟龍涂層以后，會隨時間推移慢慢脫落，從而使阻止紅火蟻逃逸的效果下降，因此，每隔1個月需對涂層進(jìn)行重新粉刷。

2.2 洗衣粉和洗潔精濃度

圖3可知，洗衣粉、洗潔精濃度10 g·L-1處理與20、40 g·L-1處理間紅火蟻的死亡時間差異顯著，20 g·L-1與40 g·L-1處理間無顯著差異。

不同濃度比較，柱上無相同小寫字母表示洗衣粉組間差異顯著(P<0.05)，無相同大寫字母表示洗潔精組間差異極顯著(P<0.01)；同濃度比較，ns—無顯著差異，*—差異顯著(P<0.05)。

10 g·L-1濃度比較，洗衣粉與洗潔精間的死亡時間無顯著差異，20或40 g·L-1濃度比較，洗衣粉與洗潔精間的死亡時間差異顯著。

由上述結(jié)果可知，在水槽水中加入洗衣粉或洗潔精都能有效使得突破第一道防線的紅火蟻落入水槽后很快死亡，且在20 g·L-1的濃度下，能達(dá)到成本和防效之間的良好平衡。同濃度下，加入洗衣粉的效果優(yōu)于洗潔精。

本試驗(yàn)中的清水對照，紅火蟻工蟻群體落入清水中后，能長時間在清水中生存且達(dá)20 min都沒有完全死亡，與各處理間都具有極顯著差異。

3 小結(jié)與討論

室內(nèi)飼養(yǎng)紅火蟻必須保證生物安全，不僅要避免人被叮咬，而且還要杜絕外來入侵生物逃逸之后所造成的不良后果。面對紅火蟻在我國各地陸續(xù)暴發(fā)的趨勢，在室內(nèi)進(jìn)行相關(guān)飼養(yǎng)并對其入侵機(jī)制及防治方法進(jìn)行研究是當(dāng)務(wù)之急。室內(nèi)飼養(yǎng)昆蟲在整個研究過程中顯得尤為重要[6-8]。本文介紹飼養(yǎng)裝置就是為了解決當(dāng)前紅火蟻的飼養(yǎng)問題[9]。采用本裝置對紅火蟻進(jìn)行飼養(yǎng)，可以保證紅火蟻不受損傷地在裝置內(nèi)穩(wěn)定存活并繁殖，便于對紅火蟻的群體行為進(jìn)行研究。本裝置設(shè)置兩道防逃逸的防線，可以保證紅火蟻飼養(yǎng)過程的安全性和可靠性。

試驗(yàn)表明，在粉刷20 cm左右寬度的第一特氟龍涂層時，可以在控制養(yǎng)殖成本的基礎(chǔ)上有效防止紅火蟻突破第一道防線進(jìn)行逃逸。在水槽中加入20 g·L-1洗衣粉或洗潔精時，可以在控制養(yǎng)殖成本的基礎(chǔ)上，使得突破第一道防線落入水槽中的紅火蟻快速死亡，確保紅火蟻不能突破第二道防線成功逃逸。經(jīng)過一段時間的飼養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，紅火蟻能夠在該飼養(yǎng)裝置中穩(wěn)定存活并繁殖，并且研究者能夠透過透明的飼養(yǎng)桶清晰地觀察紅火蟻在飼養(yǎng)桶中的行為，最重要的是沒有出現(xiàn)紅火蟻從飼養(yǎng)裝置中成功逃逸的情況，證實(shí)了該紅火蟻飼養(yǎng)裝置設(shè)計(jì)方面的科學(xué)性和合理性。在今后的研究中，對該裝置的改進(jìn)尚有較大空間[10]。