錢秋杰,陳偉國
(海寧市蠶桑技術服務站,浙江 嘉興 314400)
家蠶人工飼料研究與應用進展
錢秋杰,陳偉國
(海寧市蠶桑技術服務站,浙江 嘉興 314400)
家蠶人工飼料育技術采用人工飼料養蠶,具有勞動效率高、農藥中毒風險小等優點,有利于規模化、工廠化養蠶。本文對近年來家蠶人工飼料配方、遺傳選育和應用實踐等方面研究取得的進展進行了整理總結,以促進人工飼料的推廣。
家蠶;人工飼料;研究;進展
家蠶是一種重要的經濟昆蟲,種桑養蠶曾經是我國農民重要的經濟收入來源。而隨著工業化、自動化的發展,傳統的養蠶經營模式已經不能適應現代化的發展要求,蠶桑產業規模正在逐步萎縮,需要新的技術和理念進行轉型升級,提升養蠶業的市場競爭力。家蠶具有寡食性的特點,在生產飼養中以桑葉為唯一的食物來源,因此養蠶與栽桑緊密聯系,沒有桑葉就不能養蠶。生產經營活動不僅涵蓋種植和養殖,操作管理繁瑣,而且限制了養蠶的時間。人工飼料的開發應用能夠使養蠶不再受限于桑葉,把養蠶和種桑分成兩個部分,可以實現全年養蠶,提高養蠶專業化程度。而且,人工飼料養蠶能夠避免桑葉農藥殘留而中毒,降低風險。
人工飼料的研究開發始于日本,從19世紀30年代就有人嘗試研發家蠶人工飼料,直至1960年,日本的福田紀文首次實現全齡用人工飼料養蠶。我國人工飼料的研究起步于20世紀60年代,至1974年試驗成功人工飼料全齡育[1]。之后,國內大學和研究單位對于家蠶人工飼料開展了廣泛的研究開發和應用推廣,在人工飼料配方、家蠶品種選育、飼養管理模式創新等方面取得了新的進展。
1.1攝食性
家蠶具有寡食性的特點,經過幾千年來的人工選育和自然進化,在生理和生化上都適應了桑葉作為專一性的食物來源。因此,家蠶人工飼料在理化性質方面需要滿足家蠶的攝食特性。家蠶是咀嚼式口器,對于飼料的硬度和粘稠度具有一定的要求,飼料的物理性狀要滿足家蠶攝食的要求,在選擇飼料原料的時候要考慮飼料的成型和吸水性。水分是影響飼料物理性狀的主要因素,瓊脂和淀粉也是影響飼料成型的重要方面[1,2]。飼料pH值也對家蠶的攝食性有影響,蟻蠶和小蠶攝食的人工飼料最適pH值為4.3和4.6,大蠶攝食的人工飼料pH值適宜范圍為4.4~4.7[3]。另一方面,需要考慮飼料中的化學物質對于家蠶攝食的影響。桑葉中含有促進家蠶攝食的因子,因此大部分的飼料中都含有桑葉粉。繆云根等認為收蟻用人工飼料中桑葉粉合適的含量為20%~25%[4]。張亞平等認為,在含有15%桑綠枝粉的前提下,人工飼料中桑葉粉含量為20%~30%[5]。張傳溪等認為飼料中含糖量為4%時攝食效果好[6]。肌醇、沒食子酸等具有促進家蠶攝食人工飼料效果,檸檬酸和脫脂大豆粉具有抑制攝食的影響[7],大豆粉中的忌避因子主要存在于乙醇提取物中,可以通過刺激下顎瘤狀體SS-Ⅱ中的R細胞產生抑制攝食的作用[8]。
1.2營養性
桑葉中的主要營養成分包括蛋白質、碳水化合物、脂類、礦物質、維生素、纖維素等,以及70%~80%水分。水是動物機體的主要組成成分,參與到機體新陳代謝、物質運輸、調節體溫和潤滑的作用。家蠶水分吸收主要是通過攝食桑葉獲得,因此配制的人工飼料含水量應滿足家蠶生長發育的需要。顆粒飼料飼喂用水量為1齡期加入飼料干重的1.7倍,2齡期加入飼料干重的1.6倍[9]。粉狀飼料配方中水的使用量為干物質重量的2.5倍[10]或1.85倍[11],加水量與飼料配方中的成型劑種類有關。蛋白質是家蠶幼蟲生長發育不可缺少的營養和功能物質,同時也是繭絲的主要組成成分。人工飼料中的蛋白主要來源于豆粕粉、豆腐渣和桑葉粉。胡增娟等采用線性規劃的方式研究人工飼料中粗蛋白含量對家蠶生長及生產情況的影響,從各項指標看出,粗蛋白含量25%時效果最佳,建議飼料中豆粕粉含量為30%~35%[12]。顧寅鈺等用不同含量的桑葉粉和大豆粉的人工飼料進行飼喂,發現桑葉粉含量高的飼料對小蠶的生長有利,而適當增加大豆粉含量有利于大蠶的生長發育[13]。維生素是蠶體必須而需要量極少的低分子有機物,一般體內不能合成,主要靠攝取食物獲得,家蠶人工飼料中一般添加維生素C和復合維生素B。家蠶自身不能合成甾醇,有些飼料配方中也添加β-谷甾醇或植物甾醇。
1.3安全性
家蠶人工飼料使養蠶和種桑分離,減少了農藥污染引起的蠶中毒的幾率。飼料安全主要包括飼料原料和飼料儲存過程中的安全性。首先飼料原料應確保無霉變、無農藥殘留,對采購的桑葉和玉米等飼料原料進行品質和農藥殘留檢測,確保原料質量。其次飼料在保存過程中要保持干燥通風,避免自身氧化變質和微生物污染導致霉變等情況發生。高溫多濕的蠶室小環境非常適合微生物滋生,導致飼料腐敗變質,甚至引發蠶病。因此,飼料中添加防腐劑和抗生素等,抑制微生物生長。在小蠶飼料中分別添加4種防腐劑進行飼喂試驗,結果表明,添加0.25%~0.3%的山梨酸飼養效果最好[14]。飼料中添加2000 ppm劑量的DF防腐劑,可以使飼料在高溫多濕環境下30 d內不長霉菌,且對蠶體發育無影響[15]。
1.4經濟性
家蠶人工飼料配方設計應遵循經濟性原則,在滿足飼料營養性的前提下,選擇價格低的原料,盡可能降低飼料成本。瓊脂作為人工飼料的成型劑,成本高,可以占到飼料成本的一半,使用價格更低的成型劑是降低飼料成本的有效途徑。繆云根等用20%~25%的卡拉膠代替瓊脂,飼料成型效果好,成本低[4]。崔為正等用40%左右的玉米粉取代瓊脂,不僅能降低飼料成本,而且促進蠶攝食,含水率為66%時飼養效果最好[16]。5齡期大蠶人工飼料中用豆腐渣替代豆粕粉,效果較好,而且大幅降低飼料成本[17]。張亞平等用15%的桑綠枝粉替代纖維素,小蠶表現為良好的攝食性[18]。大蠶期飼料中添加10%~20%的桑綠枝粉也能降低飼料成本[19]。
2.1遺傳特點
家蠶為二倍體生物,具有27對常染色體,和1對性染色體,性別決定為ZW型。家蠶對桑葉的良好的攝食性是長期自然進化和人工選擇的結果。攝食性遺傳因素的研究,能夠認識家蠶對人工飼料攝食性的本質,促進人工飼料專用蠶品種選育。李衛國等通過統計分析高攝食性54A和低攝食性豐1及其雜交種共10個世代的攝食性,認為家蠶人工飼料攝食性是由微效多基因決定的,具有加性、顯性和母性效應[20]。
2.2品種選育
家蠶人工飼料蠶品種選育主要圍繞攝食性和發育整齊度。張亞平等調查了多個品種家蠶對低成本人工飼料的適應性,結果表明,雜交種和日系原種對人工飼料的攝食性較好,大部分雜交種24 h疏毛率達到98%以上[11]。徐孟奎等通過對80余個品種篩選得到人工飼料適應性好的N92作為親本,再與人工飼料適應性好的5個品種雜交,最終選育出GSC5和GSJ1兩個人工飼料適應性好的雜交后代[21]。代方銀等對5齡起蠶用甘藍型白菜餉食的方法,從600多個家蠶保存系統中選育得到廣食性品系GS01[22]。李春峰等用低成本人工飼料經累代選育獲得的一代雜交種“西6×734”,飼育成績與桑葉育相當[23]。李衛國等選育出的家蠶品種R9501×RB,人工飼料育疏毛率達到95%以上,2齡發育整齊度達80%[24]。張桂征等調查了累代定向選育的方式對參選品種適應性的影響,發現累代選育明顯提高了參選品種對人工飼料的攝食性,但是對于發育延緩和繭質沒有影響[25]。
家蠶人工飼料育在多地進行嘗試和小規模農村飼養,發現人工飼料育與桑葉育存在一些差別。繆云根認為,不帶卵殼收蟻時的疏毛率、起蠶率和生長在發育進度指標等要優于帶卵殼收蟻;收蟻時用平板狀飼料,2齡后用片狀飼料較好;黑暗條件下有利于蠶生長發育和保持飼料水分,避免飼料變質和污染[26]。王洪利等認為普通蠶種每齡一次條狀育,1齡張種用干粉料0.25~0.28 kg,2齡0.75~0.82 kg,高攝食性蠶種1~2齡一次平板育,張種用干粉料1.0~1.1 kg,飼育密度為張種面積1齡0.7±0.1 m2,2齡1.4±0.1 m2;蟻蠶饑餓和冷藏都會影響疏毛率和發育進度[27]。江蘇如東縣經過多年的人工飼料育技術探索,取得了較好的飼養成績,2011年晚秋蠶1~4齡人工飼料育調查結果顯示,3齡起蠶的發育整齊度為97.0%,4齡起蠶發育整齊度為98.6%,5齡起蠶發育整齊度為96%,1~4齡累計淘汰小蠶8.18%[28]。2014年早秋和2015年早春對皓月×菁松采用全齡人工飼料育,張種產繭量分別獲得28.4 kg和21.92 kg[29,30]。海寧市蠶桑技術服務站對1~2齡蠶人工飼料育進行探索,分別用顆粒飼料和粉狀飼料飼育白玉×秋豐等3個品種家蠶,均取得了較好的成績[31]。
家蠶人工飼料育具有勞動效率高、農藥危害小,適合規模化生產的優勢。家蠶人工飼料的研究開發和人工飼料蠶品種的選育是蠶業現代化的必然要求,家蠶人工飼料育在我國正在逐步試驗推廣。但是,受制于人工飼料成本過高、人工飼料育配套設施不完善等因素,家蠶飼養過程中生長較慢、發育不齊和效益低等問題影響了家蠶人工飼料育的推廣。通過研發人工飼料育相匹配的機械設備,建立信息化、自動化的蠶室,完善人工飼料育的技術標準和規范,以及進一步降低成本人工飼料的成本,促使蠶業從勞動密集型產業向資本密集型產業轉變,實現家蠶人工飼料育的實用化、產業化。
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Research and Application Progress of Artificial Diet for Silkworm
QIAN Qiu-jie,CHEN Wei-guo
(Haining Sericulture Technology Service Station,Jiaxing 314400 Zhejiang,China)
The technique of silkworm rearing with artificial diet had advantages of high labor efficiency and small risk of pesticide poisoning.So it is benifit for large-scale and factory silkworm rearing.This article mainly concluded the research progress on silkworm artificial feed formula,genetic selection and application practice in recent years.
silkworm;artificial diet;research;progress
S883.9
A
0258-4069[2016]01-011-04
錢秋杰(1989-),男,浙江桐鄉人,碩士。主要從事蠶業科技研究和推廣。E-mail:qianqiujie08@163.com