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作物秸秆是农业生产的重要副产品,小麦是我国三大粮食作物之一。白星花金龟幼虫可转化作物秸秆、畜禽粪便等,其虫体和虫粪具有较好的应用价值。小麦秸秆粗纤维含量高,白星花金龟幼虫转化小麦秸秆存在适口性差、虫体易受病原真菌感染等问题。本文以发酵过程中堆体温度、p H、有机质和粗纤维的变化为指标,评价了不同发酵处理对小麦秸秆腐熟度和适口性的影响;以白星花金龟幼虫的虫体增重量和秸秆取食量为指标,研究了不同发酵处理对白星花金龟幼虫转化小麦秸秆的影响;通过分离鉴定白星花金龟幼虫主要致病真菌,探究了微生物发酵对白星花金龟幼虫感染白僵菌的影响,并进一步开展了微生物发酵小麦秸秆提升白星花金龟幼虫转化效果的田间试验。研究结果有望为应用白星花金龟幼虫转化小麦秸秆提供理论依据和技术支撑。主要结果如下:(1)添加不同比例鸡粪对白星花金龟幼虫转化小麦秸秆的影响研究了添加不同比例(0、30%、40%、50%、60%、70%)的鸡粪发酵小麦秸秆对白星花金龟幼虫转化效果的影响。结果表明,发酵10 d后,随着鸡粪比例的增加,堆体到达最高温所需时间越短,添加70%的鸡粪处理组在36 h时即可达到最高温61.9℃;添加30%的鸡粪处理组堆体平均温度最高(40.8℃);添加40%的鸡粪处理组堆体高温阶段(≥55℃)可持续66 h,显著高于其他处理组;纯秸秆发酵后p H呈弱酸性,其余处理组均为弱碱性或碱性;不同处理组均对堆体中的有机质具有明显降解效果,分别降解了54.05、76.88、95.90、79.57、62.85、104.02 g/kg,添加70%的鸡粪处理组降解效果最佳,其次是40%处理组;除添加70%和40%的鸡粪处理组外,其他处理组对堆体中的粗纤维均无明显降解效果。饲喂白星花金龟幼虫7 d后,单头虫体增重量和秸秆取食量随鸡粪比例的增加而逐渐下降,添加30%的鸡粪处理组转化效果最佳,单头虫体增重0.42±0.05 g,40%处理组次之,秸秆取食量两者差异不大,分别可取食小麦秸秆9.85±0.51和10.07±1.36 g,70%处理组转化效果最差。说明添加40%的鸡粪发酵对白星花金龟幼虫转化小麦秸秆的效果最佳。(2)添加不同腐熟剂对白星花金龟幼虫转化小麦秸秆的影响选取由芽孢杆菌、酵母菌、木霉菌等真菌和细菌混合组成的微生物菌剂(腐熟剂1),由芽孢杆菌属细菌组成的微生物菌剂(腐熟剂2),由乳酸菌、芽孢杆菌、放线菌、酵母菌等多种细菌混合组成的微生物菌剂(腐熟剂3)为对象,研究了在小麦秸秆和鸡粪中添加不同类型腐熟剂,对白星花金龟幼虫转化小麦秸秆的影响。结果表明,发酵10 d后,添加腐熟剂3的处理组堆体平均温度和高温(≥55℃)持续时间均高于其他处理组;不同处理组(CK、腐熟剂1、腐熟剂2、腐熟剂3)发酵前后堆体p H变化无明显差异;与CK(添加40%的鸡粪)相比,除添加腐熟剂2的处理组对堆体中的有机质和粗纤维降解效果较差,其他处理组均高于CK。饲喂白星花金龟幼虫7 d后,添加腐熟剂3的处理组转化效果最佳,单头虫体增重0.51±0.06 g、取食小麦秸秆18.11±0.80 g;添加腐熟剂1的效果次之,单头虫体增重0.41±0.04 g、取食小麦秸秆12.44±0.69 g;添加腐熟剂2的转化效果最差。说明添加腐熟剂3发酵小麦秸秆和鸡粪可显著提升白星花金龟幼虫的转化效果。(3)添加白腐菌对白星花金龟幼虫转化小麦秸秆的影响研究了白腐菌单一使用与白腐菌和腐熟剂3联合使用发酵小麦秸秆和鸡粪,对白星花金龟幼虫转化效果的影响。结果表明,发酵10 d后,单一使用白腐菌的处理组,堆体的平均温度和高温(≥55℃)持续时间均低于CK(添加40%的鸡粪),对有机质和粗纤维的降解效果与CK无明显差异。白腐菌和腐熟剂3联合使用的处理组,堆体的平均温度为38.7℃,高温(≥55℃)可持续78 h,降解了堆体中的有机质137.42 g/kg、粗纤维8.27%,均显著高于CK。饲喂白星花金龟幼虫7 d后,单一使用白腐菌的处理组单头虫体增重量和秸秆取食量与CK均无显著差异,白腐菌和腐熟剂3联合使用的处理组转化效果显著高于其他处理组,单头幼虫增重0.57±0.09 g、取食小麦秸秆18.11±1.49 g。说明白腐菌和腐熟剂3联合使用发酵小麦秸秆和鸡粪可进一步提升白星花金龟幼虫的转化效果。(4)微生物发酵对白星花金龟幼虫病原真菌白僵菌致病力的影响从白星花金龟僵虫虫体中分离了三株菌株(B01、B02、B03),经鉴定均为球孢白僵菌。在幼虫饲料中接种1%的不同浓度(1×10~6个/m L、1×10~7个/m L、1×10~8个/m L)孢子悬浮液,饲喂7 d后,B01菌株的累计死亡率和僵虫率分别为1%~16%、5%~22%;B02菌株的累计死亡率和僵虫率分别为3%~31%、6%~42%;B03菌株的累计死亡率和僵虫率分别为3%~22%、4%~36%;CK(不添加孢子悬浮液)未发现死亡幼虫和感病虫体。结果表明,B02菌株在1×10~8个/m L浓度下对白星花金龟幼虫的致病力最强。在小麦秸秆和鸡粪中加入1%的1×10~8个/m L浓度B02菌株孢子悬浮液,添加白腐菌和腐熟剂3发酵10 d,探究微生物发酵小麦秸秆和鸡粪对白星花金龟幼虫病原真菌白僵菌致病力的影响。结果表明,饲喂白星花金龟幼虫7 d后,CK(不发酵)累计死亡率为44%、僵虫率为13%;经微生物发酵的处理组未出现死亡和感病虫体,且虫体增重量和秸秆取食量显著高于CK,单头虫体增重0.50±0.08 g、取食小麦秸秆19.89±1.60g。说明微生物发酵小麦秸秆和鸡粪具有抑制或杀灭白僵菌的作用,可显著降低白星花金龟幼虫在转化过程中的感染风险。(5)微生物发酵小麦秸秆饲喂白星花金龟幼虫的田间转化试验添加40%的鸡粪、腐熟剂3和白腐菌发酵小麦秸秆100 kg,对堆体表面、堆体下部10 cm和50 cm的温度进行监测,结果表明,堆体不同深度均可在一天内快速升温至55℃以上,并维持较长时间,起到了抑制或杀灭秸秆中病原菌的作用。在2 m×2 m的转化池中投入25 kg白星花金龟二龄幼虫和100 kg小麦秸秆,饲喂10 d后,CK(不发酵)与经微生物发酵的处理组秸秆利用率表现出明显差异,饲喂30 d时,饲料利用率分别为83.18±10.59%、18.52±2.77%,处理组显著高于CK。说明微生物发酵可提升白星花金龟幼虫田间大规模转化小麦秸秆的效果。