陈泽柠,罗雪梅,廖 娴,陈郭燕, 武正军
(1.广西珍稀濒危动物生态学重点实验室,广西桂林541006;2.广西师范大学生命科学学院,广西桂林541006)
氯化钙对福寿螺卵块的杀灭作用
陈泽柠1,2,罗雪梅1,2,廖娴1,2,陈郭燕1,2, 武正军1,2
(1.广西珍稀濒危动物生态学重点实验室,广西桂林541006;2.广西师范大学生命科学学院,广西桂林541006)
摘要:福寿螺为100种恶性外来入侵物种之一,然而目前缺乏有效杀灭其卵块的方法。本研究利用不同浓度的氯化钙溶液对福寿螺的卵块进行杀灭。室内研究结果显示:随着氯化钙溶液浓度的升高,福寿螺卵块死亡率增加(Y=6.547 6X+6.785 7,df=8,r=0.958,p<0.001),在氯化钙浓度达到12 g/L时,卵块的死亡率可达90%;在施药后的不同时间段,用清水对施药后的卵块冲洗1 min,结果发现冲洗组的死亡率与未冲洗的空白对照组的死亡率无显著差异。室外实验结果显示,随着氯化钙溶液浓度的升高,福寿螺卵块死亡率增加(Y=1.523 8X+26.763,df=6,r=0.931 9, p<0.001),在氯化钙浓度达到40 g/L时,卵块的死亡率达到(93.33±2.89)%。以上结果表明,即使是在雨天条件下,氯化钙溶液也可有效杀灭福寿螺卵块,说明可通过对福寿螺卵块喷洒氯化钙溶液来有效杀灭福寿螺卵块。
关键词:氯化钙;福寿螺;卵块;杀灭作用
福寿螺Pomaceacanaliculata属瓶螺科Ampullariidae瓶螺属Pomacea,原产自南美亚马逊河流域,为一种大型淡水螺类[1]。
1979年,福寿螺作为一种食用经济螺类从巴西引进中国台湾[2]。1980年至1995年先后被引进菲律宾(1980年)、日本(1981年)、中国大陆(1981年)、韩国(1986年)、马来西亚(1988年)、柬埔寨(1995年)等以水稻为主要经济作物的亚洲国家[2]。福寿螺生命力强、容易养殖、生长速度快、繁殖量大、营养丰富,迅速在东南亚形成了养殖的热潮[3]。在中国大陆,自1981年引进广东开始,在水产部门和科研院校等机构的推动下,至20世纪80年代后期,福寿螺迅速在中国南部的广西、福建、浙江、江苏、湖北、四川、贵州等20多个省区得到推广[4]。
福寿螺的生活史分为卵、幼螺和成螺3 个阶段,其生命周期受水环境温度和食物丰度影响,一般为2~5 a,世代可交叠[5];其活跃期在每年的3-11月,繁殖期一般在每年的5-8月[6]。福寿螺的繁殖能力很强,雌性福寿螺在一次交配后,可产6~8次卵,每次产100~300粒卵[7]。这些卵产在高于水面的植物、石头甚至沟渠的水泥墙面上,呈粉红或红色,极易辨认[8-10]。雌螺产卵时分泌粘液,粘液干后成一层膜,将卵粒相互联结成块状,并起一定的保护作用[11]。卵的孵化率受温度影响较大,在夏季自然条件下孵化率能达到97%以上,孵化期一般为10~12 d[7];在室内培养条件中,室温27 ℃、相对湿度90%的条件下,孵化速度最快,约为10 d[12]。
福寿螺引进初期为圈养,并未对环境产生危害,后因福寿螺味道不佳,销路不畅,养殖户纷纷弃养,弃养的福寿螺散落到水沟、池塘等地建立种群[13]。由于缺乏天敌和极强的繁殖能力,福寿螺在野外见青即食,逐渐成灾,尤其是对刚刚扦插的水稻危害最为严重,给农业造成重大损失。1996年,IUCN将福寿螺列入世界100种恶性外来入侵物种名单[14];2003年国家环保总局将福寿螺列入中国首批的16种外来入侵物种名单[15]。而要消灭一个已经建立起来的种群几乎是不可能的[16]。目前,关于福寿螺的防治研究大多集中在成螺防治方面,但防治效果却并不理想。这是由于福寿螺的生长繁殖速度很快[17],在消灭成螺后,残留的卵块孵化后能很快恢复种群的数量。因此,对福寿螺的防治要想达到良好的效果,必须要考虑卵的防治。然而目前针对福寿螺卵块的杀灭研究工作还较少。
高浓度的盐溶液可能会破坏卵上的保护膜,从而导致卵失水死亡。本研究探讨利用氯化钙盐溶液抑制福寿螺卵块孵化的有效性,以期找出高效环保、实际应用方便的福寿螺防治方法。
1材料与方法
1.1研究材料与过程
福寿螺卵块样品来源于桂林市七星区冷家村,采集时连同附着物一起带回实验室,选取呈粉红色的卵块备用(产后时间为2~3 d,抗逆能力最强[18])。氯化钙试剂由广东汕头西陇化工股份有限公司生产,为分析纯。用容量瓶配置2、3、4、5、6、8、10、12、16、20、30、40、50 g/L的氯化钙溶液,备用。
1.1.1实验室条件下氯化钙对福寿螺卵的杀灭效果
室内实验所用的氯化钙溶液浓度为2、3、4、5、6、8、10、12、16、20、30 g/L,每个浓度处理10窝卵块,用喷雾器将氯化钙溶液喷洒到卵块上至完全湿润即可;对照组喷洒蒸馏水代替。将药物处理后的福寿螺卵放置人工气候箱(RXZ型,宁波东南仪器有限公司)中培养,温湿度设为:昼30 ℃,85%湿度;夜28 ℃,80%湿度;昼夜各12 h。实验观察45 d,45 d后仍不能孵化的卵块判为死亡。
1.1.2施药后不同时间段用水冲洗施药卵块对施药效果的影响
自然条件下,天气的变化尤其是下雨对施药的效果会有影响。本试验增加了施药后不同时间段,对施药后的卵块用清水冲洗1 min的处理,以期模拟下雨对杀灭效果的影响。实验所用的氯化钙溶液浓度为0、20、30、40、50 g/L,每个浓度施药50窝卵块,置于气候箱中培养。分别在施药后12、24、36、48 h,每个浓度处理选10窝卵块用水冲洗1 min,然后重新置于气候箱中培养,剩余10窝卵块不作水冲洗处理。气候箱的温湿度与昼夜时长与1.1.1节相同。实验观察45 d,45 d后仍不能孵化的卵块判为死亡。
1.1.3室外条件下氯化钙对福寿螺卵的杀灭效果
以20窝福寿螺卵块为一个处理组,利用喷雾器将浓度为2、5、10、20、30、40、50 g/L的氯化钙溶液均匀喷洒在卵块上至完全湿润,然后置于室外的塑料水箱(40 cm×20 cm×10 cm)上,箱内装2/3的水,上覆一张蚊帐作为卵块的支撑物;对照组用蒸馏水作喷洒处理。每个实验组进行3次重复,并记录实验期间的每天天气。实验观察20 d,20 d后仍不能孵化的卵块判为死亡。
1.2数据处理
利用Excel 2010软件处理数据与作图,用SPSS 19.0软件进行方差分析。
2结果
2.1氯化钙对福寿螺卵块的杀灭效果
实验室条件下不同浓度氯化钙溶液对福寿螺卵块具有较好的杀灭效果,随着氯化钙浓度的增加,福寿螺卵块的死亡率升高(表1):氯化钙浓度达到12 g/L时,卵块死亡率已经达到了90%;浓度在16 g/L以上,死亡率达到了100%。用Linear模式建立氯化钙浓度与福寿螺卵块死亡率之间的回归关系,回归方程为Y=6.547 6X+6.785 7,df=8,r=0.958,p<0.001,相关性达到极显著水平。
2.2施药后不同时间段用水冲洗施药卵块对施药效果的影响
施药后的不同时间对施药卵块进行用水冲洗1 min的处理,每个处理设10窝卵块,结果显示,在施药12 h以后,1 min的水冲洗处理对于氯化钙杀灭福寿螺卵块的效果没有影响(表2),表明在施药12 h后,短时间的小雨对于防治效果没有影响或影响很小。
表2 喷洒氯化钙后不同时间段用水冲洗1 min后福寿螺卵块的死亡率1
注:1.每个处理10窝卵块,药后用水冲洗1 min。
2.3室外条件下氯化钙对福寿螺卵的杀灭效果
表3 室外实验时的天气情况
环境中的天气条件与室内不同,直接在室外进行实验更能直观反映在实际应用中的真实情况。实验从2015年6月12日开始,以20窝卵块为一个实验组,设3个平行实验组。实验开始2 d后下雨(表3),其后降雨较多,对杀灭的效果有一定的影响,实验期间平均温度为27.35 ℃。实验结果显示:在降雨较多的条件下,较高浓度氯化钙溶液对福寿螺卵块具有较好的杀灭作用(表4),卵块的死亡率随着氯化钙浓度的升高而升高(Y=1.523 8X+26.763,r=0.931 9,p<0.001)(图2)。当氯化钙浓度为40 g/L时,卵块的死亡率达到(93.33±2.89)%(Mean±SE)。
表4 室外条件下不同浓度氯化钙溶液对福寿螺卵块的杀灭率
图2 室外条件下氯化钙溶液浓度与福寿螺卵块死亡率的线性关系Tab.2 The linear relationship between the death rate of the egg mass of Pomacea canaliculataand the concentration of calcium chloride solution in outdoors
3讨论
福寿螺作为恶性外来入侵物种,在入侵的地区不仅造成了严重的经济损失,而且对当地的生物多样性造成了较大的威胁。目前国内外针对福寿螺的防治通常采用将杀螺剂或杀虫剂释放于水体中杀灭福寿螺成螺的方法,但这些化学药物同时可对鱼类或其他非靶水生物种造成严重危害,且由于忽视了对福寿螺卵块的杀灭,难以达到控制福寿螺的传播与危害的目的。福寿螺有将卵产在水面以上附属物上的习性[14-15],因此利用药物杀灭卵块的方法防治福寿螺具有针对性强、操作简单和对非靶动物危害小的优点。
目前,针对福寿螺卵块的杀灭研究工作还较少。台湾农业研究所的Wu等[19]应用吗啉(morpholine)能完全抑制福寿螺卵块的孵化,但吗啉不仅可对人体呼吸道、眼以及皮肤形成危害,还可对水体、土壤和大气造成污染,并且是易燃易爆物品,因此实际应用受到限制。金腰箭Synedrellanodiflora的甲醇提取物在浓度为20 g/L时对福寿螺卵的抑制效果达到100%[20],但该实验用的空白对照为清水,甲醇是否起作用目前不得而知,而且甲醇的毒性较强,因此实际应用价值有待观察。相比较而言,氯化钙为常用的盐类,可用作食用盐和水果的保鲜剂来源广泛、安全无毒[21]。有研究表明,血水草Eomeconchionantha的醇提取物可较好地抑制福寿螺卵的孵化[22],但该实验结果是将分散的卵粒浸润在血水草的醇提取物中获得的效果。在自然情况下福寿螺卵呈块状,使用灭螺剂时只能将其喷洒在卵块上,因此血水草的醇提取物在田间的应用效果还有待观察。相较而言,氯化钙溶液可直接针对卵块施药防治,实用性更高。
Joshi等[23]从昆诺阿藜Chenopodiumquinoa中分离得到的皂角苷对福寿螺卵的孵化也有一定的抑制作用,但抑制效率不高,因此寻找一种能高效抑制卵块孵化或杀灭卵块的药物成为了防治的关键。本实验利用氯化钙溶液对福寿螺卵的防治结果表明:实验室条件下,氯化钙溶液达到16 g/L时,卵块的死亡率达到了100%,这比金腰箭甲醇提取物的使用浓度要低。施药一段时间后的福寿螺卵块用水冲洗1 min,卵块的死亡率相比对照组没有降低,这说明在实际应用中,施药一段时间后,较小的降雨对氯化钙的杀灭效果影响很小。室外实验结果表明,在较多雨水的天气条件下,40 g/L的氯化钙溶液对福寿螺卵块的致死率仍能达到90%以上。赵蔚[24]研究表明,在水培条件下,氯化钙浓度在0~1 mg/L,能促进水稻根的生长,但在2 mg/L以上会抑制水稻根的生长。在水稻田进行喷洒氯化钙溶液时,选择稻田有灌溉水的时段进行,既可有效杀灭福寿螺卵,又可避免较高浓度氯化钙对水稻的危害。
实验探讨了应用氯化钙溶液杀灭福寿螺卵块的可行性。研究发现,利用氯化钙杀灭福寿螺卵块,不仅具有靶向性强、效果好、对环境危害小的优点,同时还具有施药方法简单、节省人力物力等优点。
参考文献:
[1]COWIE R H. Apple snails (Ampullariidae) as agricultural pests: their biology, impacts and management[M]//BARKER G M. Molluscs As Crop Pests, Wallingford UK:CABI Publishing, 2002:145-192.
[2]MOCHIDA O. Spread of freshwater Pomacea Snails (Pilidae, Mollusca) from Argentina to Asia[J]. Micronesica, 1991(S3):51-62.
[3]刘权, 刘芹.福寿螺的养殖技术[J].农业科技通讯,2001(11):22-23.
[4]杨叶欣, 胡隐昌, 李小慧, 等.福寿螺在中国的入侵历史、扩散规律和危害的调查分析[J]. 中国农学通报2010,26(5):245-250.
[5]宋红梅,胡隐昌,牟希东,等. 外来入侵生物福寿螺的生物学特性、危害与防治现状[J]. 广东农业科学,2009(5): 106-108,110.
[6]张大宽,兰芳. 福寿螺发生为害习性观察及防治技术研究[J].广西农学报,2009,24(5):49-51.
[7]傅先源, 王洪全. 温度对福寿螺生长发育的影响[J].水产学报,1999,23(1):21-26.
[8]HALWART M. The golden apple snailPomaceacanaliculatain Asia rice farming systems: present impact and future threat[J]. Int J Pest Manage,1994,40, 199-206.
[9]CHANG W C. The ecological studies on theAmpullariasnail(Cyclophoracea: Ampullaridae)[J]. Bull Malacol,1985,11:43-51.
[10]周永欣,章宗涉. 水生生物毒性试验方法[M].北京:农业出版社,1989:9.
[11]董朝莉. 福寿螺的生物生态学特性及在广西的分布与危害现状研究[D].桂林:广西师范大学,2006.
[12]黄鹏, 林兆里, 徐金汉. 福寿螺卵期生物学特性[J]. 福建农林大学学报(自然科学版),2010,39(1):25-29.
[13]夏良敏,费增丰,夏良吉.福寿螺对作物的危害情况及防治措施[J]. 农业科技通讯,2004(10):34.
[14]IUCN. 1996 IUCN red list of threatened animals[G]. Gland: International Union for Conservation of Nature, 1996.
[15]李振宇, 解焱. 中国外来入侵种[M]. 北京:中国林业出版社, 2002.
[16]徐汝梅, 叶万挥. 生物入侵:理论与实践[M]. 北京:科学出版社, 2003:8.
[17]李承龄. 福寿螺的生长速度与繁殖力试验[J]. 植物保护,1995,21(4): 12-14.
[18]谌江华, 姚冬明, 刘芳睿, 等. 福寿螺卵和幼螺抗逆性的初步研究[J]. 浙江农业科学, 2011(4): 902-905.
[19]WU D C, YU J Z, CHEN B H, et al. Inhibition of egg hatching with apple wax solvent as a novel method for controlling golden apple snail (Pomaceacanaliculata)[J]. Crop Protection,2005, 24:483-486.
[20]章玉苹, 黄炳球, 陈霞, 等.金腰箭提取物对福寿螺的药效试验[J].广东农业科学,2001(1):43-45.
[21]杨巍, 刘晶, 吕春晶,等. 氯化钙和抗坏血酸处理对鲜切苹果品质和褐变的影响[J]. 中国农业科学, 2010, 43(16):3402-3410.
[22]周兵, 邹有, 闫小红,等.血水草提取物对福寿螺的杀螺效果[J].湖北农业科学,2011,50(7):1390-1393.
[23]JOSHI R C, MARTIN R S, SAEZ-NAVARRETE C, et al. Efficacy of quinoa (Chenopodiumquinoa) saponins against golden apple snail (Pomaceacanaliculata) in the Philippines under laboratory conditions[J]. Crop Protection,2008,27(3/4/5):553-557.
[24]赵蔚.关于环境因子对稻根生长发育影响的研究[D].扬州:扬州大学,2012.
(责任编辑马殷华)
Killing Action of Calcium Chloride on Egg Mass ofPomaceacanaliculata
CHEN Zening1,2, LUO Xuemei1,2, LIAO Xian1,2, CHEN Guoyan1,2, WU Zhengjun1,2
(1.Key Laboratory of Rare and Endangered Animal Ecology, Guilin Guangxi 541006,China;2.College of Life Science, Guangxi Normal University, Guilin Guangxi 541006,China)
Abstract:Pomacea canaliculata is one of the 100 most harmful invasive species in the world. However, efficient methods of killing the egg mass are not available up to now. In this study, different concentration of calcium chloride solution were used to kill the egg mass of P. canaliculata. The experiment results in laboratory showed that the death rate of the egg mass increased with the increasing of concentration of calcium chloride solution (Y=6.547 6X+6.785 7,df=8,r=0.958,p<0.001). When the calcium chloride solution concentrations reached 12 g/L, the egg mass death rate was up to 90%. In different times after applying calcium chloride solution, the egg mass were flushed by fresh water for 1 minute. The results showed that there was no significant difference between the flushing group and the no-flushing group. The results of the field experiments showed that the death rate of the egg mass increased with the increasing of concentration of calcium chloride solution too (Y= 1.523 8X+26.763, df=6, r=0.931 9, p<0.001). When the calcium chloride solution concentrations reached 40 g/L, the egg mass death rate was up to (93.33±2.89)%. All the results indicate that the calcium chloride solution can kill egg mass of P. canaliculata effectively, even in the rainy day. So, calcium chloride solution can be used to kill the egg mass of P. canaliculata.
Keywords:calcium chloride; Pomacea canaliculata; egg mass; killing action
中图分类号:X171.5
文献标志码:A
文章编号:1001-6600(2016)01-0156-06
基金项目:广西自然科学基金重大专项项目(2011GXNSFE018005);广西大学生创新创业训练计划资助项目
收稿日期:2015-09-20
doi:10.16088/j.issn.1001-6600.2016.01.025
通信联系人:武正军(1970—),男,湖南靖州人,广西师范大学教授,博士。E-mail:wu_zhengjun@aliyun.com