(第一节)形态特征
黄粉虫,在昆虫分类学中属于鞘翅
目,拟步甲科,粉虫属;别名面包虫、高蛋白虫,通常也称黄粉甲。与黄粉虫近缘的常见种类有黑粉虫。
黄粉虫属于全变态类昆虫,其整个生长发育过程分为成虫、卵、幼虫、蛹4个阶段。
成虫:体长约15~20毫米,体为长椭圆形,体色初羽化时为乳白色,后逐渐变为黄白色、黄褐色、黑褐色,最后呈黑赤褐色即为性成熟期,开始进行交配。体面多密集黑斑点,无毛,有光泽。复眼红褐色。触角念珠状,11节,触角末节长大于宽,第一和第二节长度之和大于第三节的长度,第三节的长度约为第二节长度的2倍。鞘翅末端圆滑。
卵:卵长1~15毫米,长圆形,乳白色,卵壳较脆软,易破裂。卵壳外被有黏液,可黏合食物、粪便等杂物覆盖,起到保护作用。卵一般由成虫初产成一直线,也有呈圆圈状排列的,最终集片成团堆,少量散产于饲料中。
幼虫:幼虫初孵化时仅有2~3毫米,为乳白色;以后随着龄期的增加,体长增加;各龄幼虫处蜕皮时为乳白色,随着生长,体色加深,逐步变为黄白色、浅黄褐色;老熟幼虫一般体长28~35毫米,身体前后粗细基本一致,体径约为5~7毫米,体壁较硬,无大毛,有光泽;虫体为黄褐色,节间和腹面为黄白色。头壳较硬,为深褐色。各足转节腹面近端部有2根粗刺。
蛹:长约15~19毫米,乳白色或黄褐色,无毛,有光泽,鞘翅芽伸达第三腹节,腹部向腹面弯曲明显。腹部背面各节两侧各有一较硬的侧刺突,腹部末端有一对较尖的弯刺,呈“八”字形,腹部末节腹面有一对不分节的乳状突,雌蛹乳突大而明显,端部扁平,向两边弯曲,雄蛹乳突较小,不显著,基部愈合,端部呈圆形,不弯曲,伸向后方,以此可区别雌雄蛹。
为了方便黄粉虫与黑粉虫的区别,下表分列对比。
黄粉虫与黑粉虫的成虫、幼虫区别表
虫态黄粉虫 黑粉虫
成虫体长15毫米 体长14~18毫米
黑褐色,有脂肪样 光泽黑色,无光泽
触角第3节等于第1、2节之和末节的长宽相等,而长于前一节触角第3节几乎等于第1、2节之和,末节的宽度大于长度前胸宽略超过长,表面刻点密前胸宽几乎不超过长,表面刻点特别密鞘翅刻点密,行列间没有大而扁的刻点鞘翅刻点极密,行列中间有大而扁的刻点,因此产生明显而隆起的脊幼虫体长28~32毫米
体长32~35毫米背板黄褐色背板暗红褐色或黑褐色
触角第2节长3倍于宽触角第2节长4倍于宽
内唇两侧近边处各有刚毛约6根内唇两侧近边处各有刚毛约3根前足转节内侧近末端有刺2根前足转节内侧近末端有刺状刚毛1根第9节宽超过长,尾钩的长轴和背面形成几乎不钝的直角第9节宽不超过长,尾钩的长轴和背面形成明显的钝角
(第二节)黄粉虫的内部解剖和生理
黄粉虫的内部解剖和生理,主要研究黄粉虫各组织、内脏器官和生理系统的解剖学、组织学和正常生理功能(包括微生态内容)等,以揭示黄粉虫的生命现象和机能规律。黄粉虫的各种生命活动和行为、习性等,都与其内部器官的构造、生理机能、代谢作用,以及由神经和激素调节的内部各生理系统的相互联系与协调密切相关。
昆虫微生态学主要是揭示昆虫肠道环境微生物与昆虫各种生命活动之间的关系。黄粉虫的肠道微生物研究,对于黄粉虫生物饲料的研制具有重要意义。
黄粉虫的内部生理系统包括消化系统、生殖系统、神经系统、呼吸系统、循环系统、体壁系统、内分泌系统等,其中与生产直接相关的为消化系统和生殖系统。
一、消化系统与营养生理
1黄粉虫消化系统基本结构,黄粉虫幼虫和成虫的消化道结构。幼虫的消化道平直且较长,幼虫的马氏管一般为6条,直肠较粗,且壁厚质硬,可能与回收水分有关。成虫的消化道较短细,中肠部分较发达,质地较硬;因为生殖系统同时占有腹腔空间,肠管不及幼虫发达。因此,在饲料配方及加工粒度方面,应该将成虫饲料的营养成分提高一些,加工更精细一些;在饲养管理方面,更要体现出饲料添加的“少量多次、剩也不多、欠也不多”的原则。
2黄粉虫的食物。黄粉虫的食物范围非常广泛,从各种有机废弃物资源、腐败的有机质、动植物残体与组织,一直到一般认为很难消化的毛发和蜡质物,甚至塑料、纸张、木材等。
二、生殖系统与繁殖
黄粉虫之所以能够大量繁殖后代,是以其生殖系统的生理机能为基础的。黄粉虫的生殖系统是产生卵子或精子,进行交配和种族繁衍的器官。生殖系统位于腹腔内,结构比较复杂,其主要功能是产生生殖细胞,并吸收营养物质,供生殖细胞生长发育。
生殖系统分为内外两部分,即外生殖器和内部生殖系统。前者主要由腹部末端的几个体节和附肢组成。内生殖系统主要包括生殖腺和附属腺。
1雄性生殖系统与授精。雄虫管状附腺与豆状附腺发达成对,可见睾丸内有许多精珠。雄虫羽化5天后睾丸和附腺已十分发达、清晰。活体解剖可见雄虫管状附腺不断伸缩,向射精管输送液体。可能管状附腺与豆状附腺在雌雄交配时有助射精和输送精液的作用。交配时睾丸中的精珠与附腺排出的产物一同从射精管排出。每个雄虫约有10~30个精珠,每头雄虫一生可交配多次。
2雌性生殖系统与卵巢发育。雌性生殖系统由输卵管、侧输卵管和附腺组成。刚羽化的雌成虫卵巢整体纤细,卵粒小而均匀,卵子不成熟。受精囊腺体展开而不收缩,说明卵巢是在羽化后逐渐发育成熟的。羽化后5天的黄粉虫,卵巢发生很大变化,长大的卵进入两个侧输卵管,但卵仍不十分成熟,受精囊及其附腺较前期发达,更加粗壮一些,特别是受精囊附腺开始具有收缩功能。羽化后15天的黄粉虫,达到产卵盛期,大量的成熟卵积存于两侧输卵管内,使两侧输卵管变为圆形,卵巢端部小卵不断分裂发育成新卵,假若此时营养充足,护理好,端部会出现端丝。端丝的出现可以增加更多的卵。黄粉虫排卵28天后,卵巢逐渐退化,假若此时再补充优良饲料,可促进雌性腺发育。这时会出现一侧卵巢退化而另一侧卵巢特别发达的情况,可继续产卵,提高产卵量。
黄粉虫每次交配时,雄虫输给雌虫1颗精珠,每颗精珠内贮有近百个精子。雌虫将精珠存贮精囊中,每当卵子通过时,贮精囊即排出1个或数个精子,精子与卵子结合,形成受精卵后排出体外。雌虫卵巢中也不断产生新的卵子,不断排出卵子。当雌虫体内精珠内的精子排完后又重新与雄虫交配,及时补充新的精珠。所以,雄虫比例小,也会影响繁殖率。经实验,尚未发现黄粉虫具有孤雌生殖现象,而且,卵的孵化率与成虫交配次数也有关系。
黄粉虫的自然雌雄比例一般为1∶1。假若生存环境好,雌性数量会增加,雌雄比可达35~5∶1;假若生存环境不好,缺少饲料,雄性黄粉虫的数量会超过雌性,雌雄比为1:4,而且成活率较低。
(第三节)生物生态学特性
黄粉虫的生物学内容包括黄粉虫从生殖、生长发育到成虫的生命活动,或个体发育史。此外,还涉及其在一年中的发生经过和行为习性,即年生活史。
黄粉虫的生态学内容包括对各种影响黄粉虫生命活动的因素及其相互之间的关系的认识。构成黄粉虫生存环境条件总体的各种生态环境因素,按其性质可以分为两大类,一类是非生物因素,即温度、湿度、光照等气候因素,或称无机因素。另一类是生物因素,即有机因素,主要包括食物(饲料)和天敌及自身的密度效应。其中起主要作用的是温度、饲料和生存密度。
一、生物学特性
自然界中发生的种群已经很少,一般年发生1代,很少个体可以发生2代,有极少数量的个体甚至2年发生1代。我国北方以幼虫越冬,3月中下旬至4月上旬开始活动,幼虫逐渐老熟并化蛹;5月中下旬开始羽化为成虫,性成熟后即交配产卵繁殖。但各虫态历期不同,同一虫态延续时间可达1月有余,所以在活动期可同时出现卵、幼虫、蛹和成虫各虫态重叠的现象。
成虫产卵期为22~137天;单雌平均产卵量为400~500粒;卵期约2周;幼虫一般脱皮14~15次,生长期为4~10个月;蛹期一般为1~2周。
在人工驯化、生产饲养条件下,冬季采取加温措施,可以保证黄粉虫1年发生3~4代,最多可达到重叠的6代;在满足种源基数条件时,可以达到每月采收10~15倍的生产水平。
黄粉虫在最适温、湿度下的生长情况虫态最适温度(℃)最适相对湿度(%)孵化或羽化(天)生长期(天)备注成虫24~3455~7560~90卵24~3455~756~9(孵化)幼虫25~3065~7585~130蛹25~3065~757~12(羽化)黄粉虫对光线条件的要求不高,在黑暗条件下生长发育正常,可能与原生自然习性关系密切。黄粉虫的自然传播主要依赖于储藏物的运输,人为传播是主要方式。
二、黄粉虫的行为习性
(1)成虫。
黄粉虫成虫食性杂,大多生活于各种农林产品库房中,如粮仓、饲料库、药材库等。如在山东农业大学畜牧场养鸡场周围的杂乱环境、饲料加工房间和鸡舍中就有大量发生;后翅退化,不能飞行,爬行速度快;喜黑暗,怕光,夜间活动较多。在一定条件下,成虫有自相残杀习性,但比幼虫要轻得多。
初羽化的成虫为乳白色,隔2天后逐渐变为坚硬的黄褐、红褐,4~5天后变为黑色,开始交配产卵。成虫的寿命在50~160天之间,一般寿命为60~90天,平均寿命达50天以上。成虫一生中多次交配,多次产卵,每次产卵5~15粒,最多30粒,每雌一生可产卵30~350粒。雌虫产卵高峰为羽化后的10~30天之间。雌虫产卵量约在50~680粒之间,平均产卵量为260粒/头。若加强管理可延长产卵期和增加产卵量。若利用复合生物饲料,提供适当温、湿度,平均产卵量可达880粒以上。
(2)黄粉虫卵。
成虫在产卵的同时分泌大量黏液,包裹于卵壳外,黏附食物碎屑及粪便,可以起到保护卵的作用,同时可以保证幼虫孵化后及时直接食用饲料和卵壳。卵常产于饲料或粉状物中。卵的孵化期因温、湿度条件不同而发生很大变化。
黄粉虫卵在不同温度下的生长发育情况温度范围内(℃)卵期(天)备注
25~305~8
20~2512~20
5~2020~25
≤100
卵的孵化时间随温度高低有很大差异,温度在10℃以下时,卵很少孵化;在15~20℃时,需20~25天孵出,当温度在20~25℃时,卵期约12~20天;当温度为25~30℃时,卵期为5~8天。
(3)幼虫。幼虫生长期一般为80~130天,平均生长期为120天,最长可达480天;生长过程一般历经10~15龄。
幼虫食性与成虫一样,只是比成虫更加杂乱,但不同的饲料直接影响到幼虫的生长发育。合理的饲料配方,较好的营养,可以促进幼虫取食,加快生长速度,降低养殖生产成本。幼虫喜好黑暗,群体生存比散居有利于生长。因为群居运动互相摩擦,可以促进虫体血液循环及消化,增加活性。