柞蚕 :大蚕蛾科柞蚕属的一种昆虫

更新时间:2023-04-22 04:04

柞蚕(拉丁学名:Antheraea pernyi),又称栎蚕、蚕,是节肢动物门昆虫纲鳞翅目大蚕蛾科柞蚕属下的一种具有经济价值的吐丝昆虫。柞蚕是全变态昆虫,一个世代要经过卵、幼虫、蛹、成虫4个发育阶段。其原产于中国,已有两千多年生产历史,在《古今注》《广志》等多个古籍中均能看到有关记载。不存在野生种群,现存柞蚕均为人工放养。柞蚕茧经缫丝处理后,是纺织、化工、电力、国防、医药等工业的重要原料。截止2022年数据,中国年产柞蚕茧约占世界蚕茧总产量的90%。

幼虫体形呈长筒形,较粗壮,体色初为黑色,后转为黄色、绿色或青黄等色。成虫全身被黄褐鳞片。前后翅均近三角形,翅中央各有一美丽的眼状斑纹。主要被饲养于东亚、南亚和欧洲。柞蚕适应于温度范围17℃~25℃,相对湿度85%-90%,微风且光照较为充足的环境。其寄主植物为栎属(Quercus)和栗属(Castanea)植物。

柞蚕是一种具有多方面价值的昆虫,柞蚕蛹是高蛋白高脂肪的保健食品,含有多种营养成分和生物活性物质。柞蚕还可用来培养其天敌产品,如赤眼蜂,用于防治农业害虫。此外,柞蚕丝素蛋白分子在生物医药领域也有广泛的应用,如组织工程支架、生物传感器、药物控制释放材料及手术缝合线等。2013年一项研究显示,将野生的蛹虫草菌接种到柞蚕蛹体内生长而成的蛹虫草子实体与柞蚕蛹的复合体,其药理学作用与冬虫夏草图相近。

分类与历史

命名

柞蚕的食虫类为Antheraea pernyi,由法国昆虫学家盖兰-梅内维尔(Cuerin-Meneville)在1855年命名,隶属于节肢动物门昆虫纲鳞翅目天蚕蛾科柞蚕属。中原地区最早关于柞蚕的记载是晋朝的《古今注》,其中记载道:“刘奭永光四年,东莱郡东牟山有野蚕为茧。”这里的“野蚕”指的就是柞蚕。而“柞蚕”二字的正式提出则是在西晋的《广志》中:“柞蚕食柞叶,民以作棉。”

物种演化

20世纪70年代,在中国山东省青州一片形成于1800万年前的纸片状硅藻土页岩中,发现了大批类似柞蚕蛾的化石,同时还发现有蒙古栎害虫象鼻虫(Curculionidae)及柞蚕天敌黑广肩步甲(Calosoma maximoviczi)化石,推测当时就已经有了类似柞蚕的昆虫。后随着人工放养,野生柞蚕逐渐消失,时间点大约在宋朝至明朝期间。有研究称现存柞蚕是在数千年前由喜马拉雅山脉大蚕蛾(Antheraea roylei)选育而来。

选育历史

中国古代,人们偶有发现柞蚕结茧,往往认为是祥瑞征兆,并将此上报朝廷。从汉朝到明朝前期,至少五六十种文献中有柞蚕成茧的记载。如《三国志·吴大帝本纪》:“黄龙三年(231)夏野蚕成茧大如卵。”《宋书·符瑞志》记载刘宋“元嘉十六年(439)宣城宛陵县(今中国安徽省宜城县)野蚕成茧大如雉卵,弥漫林谷,年年转盛”。从这些记载中看,当时的柞蚕应该是野生的。

柞蚕从自生自灭到正式的人工放养,中间有千余年的过渡时期,涵盖中国宋、元时代。从明朝中叶开始,柞蚕进入正式的人工放养阶段,从此时开始,文献中再无野蚕成茧的记载。

明朝中叶,山东的中南部山区最早开始对柞蚕进行正式人工放养。孙廷荃在其《南征纪略》第一篇《山蚕说》中写道:“蚕月抚种出蚁,蠕蠕然,即散置槲树上。叶初生猗猗,不异桑柔。听其眠食,食尽则枝枝相换、树树相移,皆人力为之,弥山遍谷,一望蚕丛。”据此可知,山东中南山区的农民已经掌握了一套完备的柞蚕人工放养技术。

清代,放养柞蚕已经成为山东蒙阴农民的一项重要产业。康熙,这项技术传播到山东半岛地区,随后又传播至中国的陕西省辽宁省贵州省四川省河南省等地。

形态特征

成虫

成虫即柞蚕蛾,雌蛾体长35~45毫米,翅展150~180毫米;雄蛾体长30~35毫米,翅展130~160毫米。雌雄外形相似,仅雄蛾色彩鲜艳,触角较广。

柞蚕蛾全身被黄褐鳞片。胸部肩板及前胸前缘紫褐色。前后翅均近三角形,翅中央各有一美丽的眼状斑纹。前翅前缘紫褐色,杂有白色鳞毛,顶角突出较尖;前翅及后翅内线白色,外侧紫褐色,外线黄褐色。亚端线紫褐色,外侧白色,在顶角部位白色更明显,中室末端有较大透明眼纹,圆圈外有白色、黑色及紫红色线条轮廓;后翅眼斑四周黑线明显,其余部位与前翅近似。

头部较小,略呈长方形,复眼黑色。触角为羽毛状;雌蛾触角狭长,长为11~14毫米,宽2.5毫米;雄蛾触角长为13~16毫米,宽7毫米。口器退化。雌蛾腹部粗大,可见7节;雄蛾腹部细小,可见8节。

卵椭圆形,略扁平,卵大小因品种与季节而有差异,一般长2.2~3.2mm,宽1.8~2.6mm,厚1.8~2.1mm,每克卵数100~120粒。柞蚕卵本色乳白,常因外被胶状物质而呈浅褐色至深褐色。

卵壳较钝一端的中央部分卵壳较薄,有受精卵孔。精孔向卵内呈管状延伸、辐射状排列的管道,称为精孔管,这是精子进入卵内的通道。在卵壳表面分布有多角形网状脊纹,精孔区的卵纹呈菊花瓣状,其余部位卵纹多呈六角形。气孔分布在卵纹的各顶角处。卵的内容物由卵黄膜、浆液膜、卵黄和胚子组成。

幼虫

幼虫体形呈长筒形,较粗壮,由头、胸、腹3体段组成。

头较小,长缩于前胸盾下。在头部的下方是口器和吐丝器。幼虫的口器为咀嚼式,由上唇、上颚、下颚、下唇和舌5部分组成,上唇前缘中央有深裂凹缺,有助于取食时夹持叶片。吐丝器白色圆锥形。气门上方有淡黄色宽线1条。气门椭圆形,气门筛灰白色,围气门片黄色。

幼虫体部共由13个环节组成,分节明显。幼虫胸部由3节组成,分别为前胸、中胸、后胸,以前胸最为短小,后胸最大。胸足不发达,呈黄褐色。其主要功能是夹持叶片,协助取食,也有辅助泌丝的作用。

腹部由10个环节组成,第3~6腹节和第10节的腹面各生1对腹足,呈黄绿色。第10腹节的腹足又称尾足,比其他腹足发达。腹足基部为不分节的筒状构造,称为基节;下部是能伸缩的囊状构造,称为趾钩,其数目随龄期而增加,5龄一般在6个以上。趾钩在抓握物体及休息、眠中固定蚕体等方面具有很大作用,把握力极强,可抗御6~7级大风的侵袭。自腹部第1~8节,每体节又分2、3小环节。背中央隆起成峰,峰上生有较粗刚毛。亚背线、气门上线、气门下线着生疣状突起,一般左右对称,以亚背线上的最大,突起上着生7根长刚毛,6根在周围呈六角形排列,中央1根。

幼虫共5龄。初孵化的1龄幼虫体长约70毫米,宽约20毫米,体黑色,头部赤褐色。进入2龄后,幼虫体色随品种不同而不同,呈品种固有体色,有黄色、绿色或青黄等色,头部转为淡褐色,刚毛比1龄时疏稀。3龄后头部生有许多近似左右对称的小黑点,亚背线及气门上线的疣状突起外侧,往往还会出现银光色辉点。4龄后的大蚕,体侧从第1腹节到末端沿气门上方,有1条淡褐色或紫褐而带白色的气门上线,由前至后逐渐加宽,腹面中央有1条紫红色腹中线。5龄盛期幼虫体长80~90mm,宽15~18mm,体重12~20g。

茧呈长椭圆形,有茧柄的一端稍尖,留有茧层较疏松的茧孔,另一端较钝。春蚕茧颜色较白,易解舒缫丝。秋期茧多为土黄褐色,不如春茧易解舒,二化一放的茧介乎春、秋茧之间。茧色的变化与饲料种类、叶质及气候条件有很大的关系。

蛹呈纺锤形。雌蛹体长约45毫米,体宽22毫米,体重7~8克;雄蛹体长约38毫米,体宽约19毫米,体重4.5~6.0克。初化的蛹,体皮柔嫩,呈淡黄色,而后转变黄褐色或黑色等品种固有颜色。

蛹外观上可分为头、胸、腹3部分。头端较钝,尾端稍尖。头部中上方有乳白色半透明的额,其色泽可判断蛹体健康与发育程度。额的两侧有弯曲的触角,可判断雌雄性别,一般雄的比雌的发达。复眼位于触角基部内侧。蛹的口器极度退化。胸部分为前、中、后3个胸节,仅在背面可见,侧面及腹面被翅和胸足等遮盖。腹部由10个环节构成,前3个腹节侧腹面被翅覆盖,仅背面可见,其余腹节则裸露在外,界限明显,以第4~7腹节能够活动。雌蛹第8腹节腹面中部有一纵裂沟,呈X形。雄蛹第9腹节腹面中央有一脐状小点。

分布栖息

分布范围

柞蚕原产于中国,后逐渐被引进到东亚、南亚和欧洲。主要分布范围包括日本韩国朝鲜乌克兰罗马尼亚波兰阿尔巴尼亚匈牙利俄罗斯印度等国家,以及中国的东北地区,如吉林省辽宁省;华北,如山东省;华南,如贵州省四川省华中地区,如陕西省甘肃省等省区。

栖息环境

柞蚕适应于温度范围17~25℃,相对湿度85%-90%,微风且光照较为充足的环境。其寄主植物为栎属(Quercus)和栗属(Castanea)植物,其中麻栎(Quercus acutissima)、蒙古栎(Quercus wutaishansea)、蒙古栎(Quercus mongolica)、栓皮栎(Quercus variabilis)、槲栎(Quercus dentata)和锐齿槲栎(Quercus aliena var. acutiserrata)是主要的,也可寄生于胡桃树(胡桃属 regia)、香樟木(Camphora officinarum)、山楂树(Crataegus pinnatifida)等,一般放养于柞林蚕场中。

生活习性

觅食行为

柞蚕是植食性昆虫,以壳斗科(Fagaceae)栎属植物为主要食料。中国用于放养柞蚕的树种约有10种,主要是栎属中的栎类和槲类。栎类有麻栎、栓皮栎、小叶栎(Quercus chenii);槲类主要是辽东栎、蒙古栎、槲、槲栎(Quercus aliena)、白栎(Quercus fabri)等。其中栎类树种较适合柞蚕小蚕期放养与熟蚕结茧,槲类叶片较宽大而利于柞蚕大蚕栖息取食。

刚孵化的幼虫喜吃卵壳,刚脱皮的幼虫喜食脱皮,1~3龄稚蚕喜食嫩叶,4~5龄壮蚕喜食适熟叶。一天内,以日出露干和日落前食叶最盛,以4、5龄幼虫食叶量最多;除食栎叶外,柞蚕有直接饮水的习性,久旱逢露、久旱逢雨饮水最盛。

防御行为

柞蚕拥有很高的警觉性。当柞蚕感知到声响或枝叶摇动等刺激时,通常会昂起头胸,保持警惕状态,同时收缩体躯,停止爬行和进食。这种警戒状态可以持续相当长的时间,直到情况安全才会恢复正常。而当柞蚕遭遇到天敌时,它还会摇晃头部,发出嘎嘎的声响,有时甚至会吐出消化液来驱赶天敌,以保护自身安全。

趋性

趋性是指柞蚕对刺激来源的定向改变和移动。柞蚕具有如下趋性:如趋光性、趋密性、向上性等。蚕体对刺激物有趋向和背向两种反应,因此趋性也有正趋性和负趋性。

趋光性

趋光性是蚕体通过视觉器官对光线的定向反应。成虫、幼虫都有趋光性,特别是1龄蚁蚕趋光性最强。小蚕期尤其是蚁蚕,呈正趋光性,有利于蚁蚕上树、取食嫩叶;大蚕期为负趋光性,有利于防高温及烈日直射。蚕的趋光性还与光质有关,正常情况下,柞蚕喜集于青光、紫光;在经冷藏绝食或蚕体虚弱时,则趋于绿光、黄光。

趋密性

趋密性又称群集性,是同种昆虫的大量个体高密度地聚集在一起的习性。柞蚕属临时群集类型,其趋密性根据蚕龄而存在差异,一般小蚕喜群集,而大蚕则相对分散,因此小蚕可以密放,大蚕必须稀放。

向上性

向上性是蚕幼虫背离地心引力向上运动的习性。柞蚕幼虫除选食迁移时会出现向下运动外,一般情况下总是向上运动,在有坡度的山坡上也向上爬行。春蚕收蚁和移蚕时应撒在柞墩的坡下半墩枝条上;撒蚕时枝条应斜放或横放,使蚕在树上均匀分布。

眠性

眠性是柞蚕在进化过程中形成的一种生理遗传特性。柞蚕就眠时,会提前吐丝将腹足和尾足固定在枝梢或叶片上,然后体躯收缩,体壁紧张,头胸部昂起,不食不动。眠毕后,柞蚕便会将旧皮脱去,柞蚕就眠的位置,也因龄期不同而有所差异,一般1~2龄期的柞蚕多在梢头的页面上就眠,而3~4龄期的柞蚕则多在枝梢上就眠。柞蚕的眠性受到光照、温度、营养、湿度等因素影响。一般柞蚕需要经过4眠5龄(注:每就眠1次便增长1龄,经过4次就眠后,成长为5龄蚕)而老熟结茧,当天气干旱或营养条件恶劣时,往往会出现5眠蚕。同样,当气候及营养条件适宜时,个别还会出现3眠4龄而营茧的现象。

生长繁殖

柞蚕属全变态昆虫,一个世代要经过卵、幼虫、蛹、成虫4个发育阶段。一般4眠5龄,完成一个世代大约需要50天。

交配产卵

蚕蛾大多在夜间出茧,当翅发育完成后便开始寻找交配对象并进行交配。此时雄蛾双翅频频震动,而雌蛾翅膀展开,蛾脐时时突出,之后便开始交尾。一般在交尾当夜产卵最多,可达总产卵数的70%以上。第二夜可产出总产卵量的20%,第三夜产卵量则占比不到5%。雌蛾的产卵量与品种、营养等因素有关,一般二化性柞蚕在交配后前两夜可产卵250粒左右,最多可达400粒,而一化性柞蚕则通常产卵200粒,最多300粒以上。

生长发育

发育过程

孵化

卵在刚产出时饱满,但随卵内胚胎发育,营养与水分消耗,而卵面一度出现凹陷,称作卵涡。当胚胎发育至气管完成期,卵面再度鼓起并发出轻微响声,俗称卵鸣。卵产下后,受精卵在正常温度、湿度条件下约经10日可孵化成幼虫。

幼虫发育

在21°C~27°C的适宜温度下,幼虫期约为40~50日,须经4眠,5龄发育成熟。初生的蚁蚕(即刚孵化的柞蚕幼虫)通常群集于新生枝条上取食嫩叶。幼虫期是柞蚕唯一的取食阶段,同时也是剧烈生长的阶段。由于蚕体迅速生长,因此每隔一段时间需进行一次脱皮。

脱皮

蚕体每脱1次皮即增加1龄,共蜕皮4次,分5个龄期。一般1~3龄称为小蚕,4~5龄称为大蚕。蚁蚕经一次脱皮后,即变为黄绿色。当达到5龄后期时,幼虫逐渐停止进食,先吐丝缀叶2~3片成筒状,再吐丝结茧柄固定于柞枝上,然后吐丝结茧,继而在茧内蜕皮化蛹。结茧化蛹时间一般为5~7日。

结茧

柞蚕幼虫“老熟”后,吐丝结茧,并将自身包起来,在茧内蜕皮化蛹。结茧前,成熟幼虫先排出体内粪便及胃液,然后选择适宜位置吐丝结茧。结茧时,先吐丝拉往2~3片栎叶,在叶里结茧,并以茧蒂缚住栎枝。从营茧开始到终了,秋天(18℃左右)约经4 昼夜。

化蛹

柞蚕以蛹越冬。进入蛹期的柞蚕表面上静止不动,但体内原有组织器官开始解离,同时开始形成生殖和繁育后代的组织器官。当新的组织器官形成后,柞蚕就从蛹壳脱出,羽化为成虫。羽化后的蚕蛾既不取食,也不生长,交配产卵后不久即自然死亡。

滞育

滞育是指昆虫为了度过外界不良环境条件所采取的一种预定休眠的静止生存方式。昆虫滞育可发生在各个发育阶段,常见的有卵滞育、蛹滞育等。柞蚕是以蛹滞育的昆虫。它的滞育除受遗传所决定外,还与环境的光照、营养以及温度、湿度有着密切的关系,但主要受光周期所左右。柞蚕滞育蛹在生理上有很多特性,如脑内胆碱酯酶活性降低,神经元之间的突触传递中止,呼吸强度下降等,其代谢在滞育状态期间始终保持在很低的水平。次年随着气温升高和日照增加,或环境适宜柞蚕生存时,柞蚕蛹便会从滞育状态中恢复过来。

滞育要素

柞蚕属长日发育型、短日滞育型昆虫。幼虫四龄、五龄以及前蛹期光周期是决定柞蚕滞育与否最关键的要素。一般说来,14小时是柞蚕滞育的临界日光照时间,在此界限以上日光照,尤其是16~17小时,则产生不滞育蛹,反之,短于14小时日光照则促进蚕蛹滞育。

生殖习性

化性指柞蚕一年内自然发生的世代数,一年完成一个世代,蛹期滞育的为一化性;一年发生二个世代,第二世代蛹期滞育的则称为二化性。

在中国,柞蚕有1年发生一个世代的一化性品种和1年发生两个世代的二化性品种。随地理位置不同,有一化、二化之分。一般以N35°为分界线,分界线以南如中国的贵州省云南省广西壮族自治区四川省河南省南阳市)多属一化性;35°以北如中国的辽宁省山东省多属二化性。

一化性柞蚕3~4月上旬成虫羽化、产卵,4月上、中旬幼虫孵出,5月中、下旬结茧化蛹,进入滞育休眠,翌年4月再羽化为成虫。二化性柞蚕即分为春蚕、秋蚕。春蚕一般4月上旬成虫羽化、产卵,4月末5月初幼虫孵化,6月中下旬结茧化蛹。春蚕蛹不发生滞育休眠,在常温下继续发育,于7月上、中旬羽化为成虫,产卵,7月末8月初幼虫孵出,称秋蚕,幼虫在9月中、下旬结茧化蛹,进入越冬。在辽宁柞蚕幼虫龄期是:春蚕1龄7天,2龄10天,3龄9天,4龄11天,5龄15天,秋蚕1龄6天,2龄5.5天,3龄5天,4龄8.5天,5龄18天。

人工养殖

蚕场建设

柞蚕是野外人工放养。柞蚕场应选在土层较厚、土质肥沃、坡度小于45°、高度低于500米且拥有良好的通风及光照条件的区域。既可选用天然蒙古栎林作为蚕场,也可采取株行距合理的密植方式培育高产柞场或专用的小蚕场。

在确定好天然蚕场位置后,应对蚕场进行砍伐修整或合理补植,使柞树密度适应于养蚕。

人工林蚕场的种植形式可采用等高线种植。坡度较大时,按三角形排列;平缓山区可采用正方形。适于养蚕的树型有无干树型和中干树型两种。与之相对应的剪伐有根剪伐和中剪伐两种方式。中剪伐即在栎属的休眠期砍去顶枝,翌年自树桩萌生新枝。

柞蚕品种

自20世纪60年代起,中国各地陆续培育出多个柞蚕新品种,如青黄1号、青6号、抗病2号、德花5号、德花6号、华白1号等。除青6号,其余各品种均为二化性青黄蚕系统。

青黄1号品种的蛾交配性能好,杂交优势强。技术要点为小蚕适当稀放,加强除害保苗工作,大蚕要及时匀蚕,以发挥良种特性。

抗病2号品种的抗逆性强,抗病力强,杂交优势强。技术要点为营茧集中,适时早进营茧场。

德花5号品种的幼虫发育快,食叶量大,杂交性能好,适于中国黑龙江省北部地区放养。技术要点为适当稀放,营茧迅速,及时进营茧场。

德花6号品种的幼虫发育快,食叶量大,茧形小,杂交性能好。技术要点为蛹滞育率较高,制种时适当增加投种量,蚕期适当稀放,营茧整齐迅速,应用时进营茧场。

华白1号品种的杂交优势强,滞育率高。技术要点为小蚕用芽棵,大蚕用2~3年树,适当稀放。

青6号品种的抗逆性强,杂交优势强。技术要点为小蚕适当密放,大蚕稀放,遇高温干旱时用芽棵收蚁。

养殖过程

柞蚕放养的大致过程为:种茧准备—种茧保护—暖茧—制种—保卵和暖卵—收蚁—保苗—剪移—窝茧—摘茧。

一般于上年11月备足种茧,准备的种茧应力求做到优质且无微粒子病。保种室和暖茧室温度和湿度应尽量保持稳定。床内种茧不宜过厚,且要经常倒床,以保证种茧感温均匀,羽化发蛾整齐。制种过程较为繁杂,分为出蛾、抓蛾、晾蛾、交配、提对、晾对、拆对、选蛾、产卵、镜检、剥卵等技术环节。制种过程最重要的是要通过逐个目选和镜检相结合,选择体色鲜艳、体型饱满、健壮活泼、鳞毛丰厚、环节紧凑、体液清亮的雌蛾。雌蛾产卵后,进入保卵、暖卵阶段,低温保卵日数越少越好;暖卵期间,暖卵室空气要新鲜,光线均匀。为预防蚕病,在该阶段,可用甲醛或盐酸甲醛混合液对卵面进行消毒。小蚕放养阶段可以选择传统的引蚁枝方法,也可以尝试新的保护育方法,如建立小蚕专用保苗场。要根据气候和地区情况确定放养时间,实施适时的管理措施。在大蚕放养阶段,匀蚕和移蚕对于蚕的整齐发育至关重要。放养时间的选择要考虑树冠情况和温度等因素。如蚕赶食嫩叶、过树太快,可用绳索将林带交叉枝及桥树的枝互相攀离,待蚕食叶适宜时解绳使蚕过树。5龄末期当出现少量熟蚕时,即可将蚕全部移至专门的茧场,任其自行结茧。一般蛹体壁硬化,腹部由10个环节组成时采茧。雨天、露重和高温时不采茧。

日常管理

在柞蚕的制种过程中,应选择具备良好条件的柞场,并采取小蚕室内饲养和精心的大蚕放养等方法。在选择种蚕时,需根据品种的体型、体色、生长期、食性和茧质等特征进行严格的筛选,剔除退化、混杂和病弱个体。为维持种蚕的纯度和健壮,可以采用同种异地互交法留种,也可以培育杂交种,通过淘汰弱势个体,培养出适合生产的种蚕。

种卵的质量要经过严格的显微镜检查和药剂消毒,同时建立无毒保卵室。柞蚕种的质量问题在中华人民共和国的行业标准《NY/T1625-2008蚕种质量》中有详细规定,应当遵循此标准进行操作。

饲喂

柞蚕用人工饲料全龄饲育已经成功,但还没有应用于生产。采用人工饲料饲养柞蚕,可以减少病虫害,防止环境污染;同时对解决霜害、低温冷害具有实用意义。柞蚕除取食柞叶外,还取食多种植物。能够代替柞树供柞蚕取食,并在生产上加以利用的主要有蒿柳(Salix schwerinii ),属杨柳科(Salicaceae)植物,具有发芽早、养蚕发育好、小蚕保苗率高等特点。另外,核桃(胡桃属)、樟树、山楂、桦树(Betula platyphylla)、槭属(Acer spp.)等也是代用饲料。

养殖技术

为提高柞蚕生产效率,可以采取人工方法解除蛹滞育状态,主要有低温解除和光照解除两种途径。

低温解除时,一般需要在5~8℃的低温环境下进行约50天的处理,才能使柞蚕蛹完全解除滞育状态并开始正常发育。然而,由于种茧数量较大,而茧蛹体积也较大,因此长时间的低温保护难以在生产上实施,故这种方法的实用性有限。

另一方法是光照解除,通过刺激柞蚕滞育蛹,特别是影响蛹的脑部,从而促使脑部分泌脑激素和羽化激素,进而激活前胸腺并分泌蜕皮激素,以解除蛹的滞育状态。在生产中,具体的操作是将滞育蛹置于光照环境中,其中蓝色光(波长为398~508纳米)对柞蚕的滞育解除较为敏感。通过持续进行6周的处理,可以解除蛹的滞育状态,使其正常羽化并继续生长发育。

病害防治

柞蚕生产的主要病害有柞蚕脓病、空胴病、柞蚕败血病等。此外,还应注意虫害防治。

柞蚕脓病

柞蚕脓病由非包涵体病毒引起,一般发生在5龄后期至结茧前,且冷凉地区较多。在感染初期,通常会出现行动迟缓,缺乏活力等症状。随着疾病的进展,病蚕逐渐停止摄食,静伏在柞枝顶端,头胸后仰,口吐透明黏液。最终,大多病蚕因丧失抓握力坠地而亡。死后蚕体不腐烂,逐渐萎缩变黄。由于该病主要由病毒引起,因此减少病毒对蚕体的侵染机会,是预防该病的关键。特别是卵面感染和1~2龄蚕期的感染是脓病爆发的决定性环节,因此要特别注意该时期的消毒防病工作。防治方法一是选育抗病品种,推广一代杂交种;二是严格蚕室蚕具和卵面消毒,控制病原,预防传染;三是放养技术上要稀密适中,良叶饱食,使蚕体健康,增强抗病力。

空胴病

柞蚕空胴病由柞蚕链球菌引起,主要通过继代传染、食下传染、创伤传染及接触传染等方式传染。该病在感染初期症状通常不明显,且由于发病时期不同,症状表现存在差异,一般小蚕期发病重,大蚕期发病轻,且眠中通常不发病。1龄柞蚕患病后,常表现为不爱活动,厌食,发育迟缓,严重时,完全停止进食,并排泄少量褐色稀粪。眠起后发病的柞蚕停留在就眠位置上,不进食,而各龄龄中发病的病蚕在眠起后照常吃叶,过2至3天后开始发病。发病后的蚕体瘦弱收缩,排泄黑褐色稠状稀粪,严重时,用尾足或腹足抱住柞枝,头胸下垂而死。死后不溃烂,且无腥臭味。该病在蛹期和蛾期发病较轻,只携带病菌,很少出现发病死亡的情况。防治此病的方法主要是卵面的消毒,其次是提高放养技术。

柞蚕败血病

柞蚕败血病可由多种致病菌引起,常见的有蜡质芽孢杆菌、赛氏杆菌、短杆菌属等,可分为原发性和续发性两种。原发性败血病是指病菌通过创口侵入体内后引发的血液感染。而续发性败血病则是寄生在消化道的病菌通过侵入柞蚕肠壁进入血液后引发的感染。感染的蚁蚕一般在柞叶上不食不动,口吐肠液,排泄稀粪,并在一两天内死亡,而大蚕患病后,行动呆滞,排稀粪,用尾足腹足抱住柞枝而死。死后尸体溃烂且伴有腥臭味,其外观因感染的病菌不同而呈现出多种颜色,如赤褐色、黄褐色等。蛾期患病后,通常表现为不活跃,伏于蚕筐底部,且交配时易开对,腹部无力,死后很快溃烂。防治时应注重对蚕室及餐具进行彻底消毒,并且在进行制种、出蚕等操作时避免柞蚕间相互抓伤或人为创伤,以免伤口感染病菌。

虫害防治

螽斯科(Tettigoniidae)和步甲(Carabidae)是对柞蚕危害最严重的两种虫害。

对于斯,使用杀螽丹2号毒饵是最有效的方法。将1kg杀螽丹2号混合于50kg茭瓜、南瓜或阳芋等小块饵料中,在蚕开始上山前的3~4天,在晴朗的天气下撒布在蒙古栎下的蚕场。这样的诱杀方式能够获得令人满意的效果。

对于步甲,可以采用甲虫散药粉。将药粉装入纱布袋中,散布于柞树根附近的地面,形成大约15cm宽的药环。每棵树用药粉量约为15~25g,这可以触杀步甲,而且药效可以维持10天。

产业现状

柞蚕不存在野生种群,现存柞蚕均为人工放养。截止2022年数据,中国共有辽宁省吉林省黑龙江省内蒙古自治区河南省山东省河北省山西省、湖北、四川省贵州省等11个省(区)的农户从事柞蚕生产,年产柞蚕茧约占世界蚕茧总产量的90%,从科研、教学、技术推广到商品茧、生丝生产、加工、柞蚕生物新产品开发等已经形成了完整的产业链。

种间关系

柞蚕的天敌大多为无脊椎动物,其中以昆虫纲(Insecta)最为重要,蛛形纲(Arachnida)其次。线虫纲(Nematoda)中危害柞蚕的种类较少,但危害最为严重。可分为两类,一类为捕食性害虫,如螽斯科、黑广肩布甲、胡蜂(Vespidae)、螳螂(Mantodea)、蚂蚁(Formicidae)、蜘蛛(Araneida)等,另一类则为捕食性昆虫,如柞蚕线虫、柞蚕饰腹寄蝇(Blepharipa)、柞蚕绒茧蜂等。此外,鸟纲(Aves)中的麻雀(Passer domesticus)、乌鸦(Corvu ssp.),兽纲(Mammalia)中的狐属(Vulpes)、欧洲狗獾(Meles meles)、貉( Nyctereutes procyonoides)、刺猬亚科(Erinaceus amurensis)等也是柞蚕的重要天敌。

主要价值

食用价值

柞蚕蛹含有多种营养成分和生物活性物质,其蛋白质含量高达55%-65%,脂肪含量达25%~30%,且包括了人体所需的8种必需氨基酸,是典型的高蛋白高脂肪的保健食品。不仅如此柞蚕蛹还富含多种矿物质和维生素,如钾、钠、钙、镁、铁、铜、锰、锌以及维生素B(1)、B(2)、E和胡萝卜素等。这些成分对于调节新陈代谢、促进神经和心脏活动以及增强骨骼等方面都具有重要作用。

工业价值

柞蚕丝是良好的动物纤维,是纺织工业的上等原料。其丝支纤细、光洁柔软,不仅具有出色的弹性和耐磨性,同时还有排湿和除潮的功能,因此柞蚕丝常用于制作被褥、棉衣、背心等产品。因其具有强力大、耐酸碱、耐热、耐湿、绝缘等优良特性,柞蚕丝还是化工、电力、国防、医药等工业的重要原料。另外,废丝经处理后可开发价值更高的新产品,如提取丝氨酸、加工成蚕丝粉、制成丝素肤和丝素粉,可用作食品、医药和化妆品的原料等。

柞蚕蛹也是一种出色的动物蛋白质饲料。经过缫丝处理后的柞蚕干蛹中,蛋白质含量高达60%,含有禽畜生长发育所需的各种氨基酸。尤其值得一提的是,柞蚕蛹赖氨酸、色氨酸、甲硫氨酸等重要氨基酸的含量非常丰富,这些特点使得柞蚕蛹成为一种优质的动物蛋白质饲料。此外,柞蚕卵可用来培养赤眼蜂等天敌。这些天敌通常会被释放到田间,用来防治玉米螟二化螟大豆食心虫等农田害虫。

药用价值

中医认为,柞蚕多处可入药,如幼虫经巴氏蚕白僵菌发酵的制成品(僵蚕)、幼虫的粪便(蚕沙)、雄性成虫全体(原蚕蛾)、新鲜或干燥的蛹(蚕蛹)以及蚕茧等。其中僵蚕主治祛风定惊,化痰散结;用治新生儿抽搐抽搐、咽喉肿痛、瘙痒症、颌下淋巴结炎、面神经麻痹。蚕沙主治祛风除湿,清热明目,活血定痛;用治风热目赤、关节疼痛、肢体麻木、瘾疹等。原蚕蛾主治涩精,壮阳,补肝益肾;用治阳、遗精、尿血、白浊、金疮、冻疮、烫火伤等。蚕蛹主治祛风健脾杀虫脒疗,生津止渴。蚕茧主治止渴,缩尿,止血,解毒;用治便血、尿血、血崩、消渴、反胃疳疮、肿等症。

柞蚕丝可用来提取丝素蛋白。丝素蛋白是一种天然高分子纤维蛋白,由18种氨基酸构成。与其他生物材料相比,丝素蛋白不仅具有良好的力学性能和生物相容性,还能在生物体内缓慢降解,因此是一种十分理想的生物材料,其在临床,如医用缝合线,已有数十年的应用历史。此外,丝素蛋白在创面保护材料、生物传感器、人工血管、人工肌腱、药物缓释体、抗凝血物质、人工器官等方面也具有非常广阔的应用前景。

相关文化

柞蚕业的起源与发展

中国是世界上最早利用柞蚕和放养柞蚕的国家,柞蚕业在中国至少已有两千多年的历史。人工放养最早出现于山东省的鲁中南山区。古代的柞蚕业先是搜集、利用野生柞蚕茧,经过长期的人工驯化、选择和培养后,到汉朝柞蚕生产进入了人工控制和国家倡导的阶段。《后汉书·光武帝纪》载:“建武二年(26年)……野蚕成茧,被于山阜,人收其利焉。”明代以来,柞蚕放养与缫丝织绸逐渐发展,明嘉靖年间 (1522~1566 年),《南阳府志》记载:“绸分山丝绸和家丝绸2种,家丝绸以南阳为最,近已衰落。山丝绸则南阳镇平县内乡县方城县泌阳县桐柏县舞阳县叶县有所出。而南召县、镇平最盛。”可见当时柞蚕放养与缫丝已经成为豫西山区的一项重要副业。从清乾隆起,中国柞蚕进入快速发展期,从原产地山东省传入河南省辽宁省贵州省四川省等地,逐渐形成了辽宁、山东、河南、贵州四大蚕区,并先后有《养山蚕成法》《野蚕录》等柞蚕专著问世。至清末,柞蚕丝已是重要出口物资,1895 年中日《马关条约》签订前夕,康有为在北京公车集会,起草请愿书,文中主张以商兴国,就举了“山东制野蚕以成丝”,敌洋人之货,夺洋人之利的例子。之后,中国柞蚕又通过朝鲜向海外传播,相继传入俄罗斯日本罗马尼亚波兰匈牙利捷克阿尔巴尼亚印度等国家。

古代养殖技术

在古代中国,最初的柞蚕放养依赖于野生的柞树。然而,随着柞蚕放养的范围和规模不断扩大,野生柞树已无法满足需求,因此开始了大规模的人工栽培柞树。早期人工柞树栽培主要在山东诸城和青州市等地开始,后来这项技术传播至山东其他地区。清代的文献如《野蚕录》记载了关于人工柞树栽培技术的大要。

根据清代一些著作来看,柞蚕放养主要分为春蚕和秋蚕两种,其放养方法基本相似。例如,放养春蚕时,首先挑选优质的种茧,按照100雄蚕和110或120雌蚕的比例串联成茧,然后送入温室进行暖茧。暖茧是一项促使种茧适时羽化的措施,在此过程中需要根据不同阶段适时调整温度,这在柞蚕放养技术上具有重要进步。为了达到良好的效果,暖茧需要丰富的经验,因此有些蚕农专门从事暖茧的工作,设立“烘房”和“蛾房”。

关于放养蚁蚕,现代一些地方采用“河滩养蚁法”,这一方法在清代中叶就已出现。该方法在沙滩上开凿浅水沟,将从柞树采摘下来的嫩柞枝插入沟中,然后用沙覆盖,以确保柞枝在几天内不枯萎,随后将蚁蚕引导到柞枝上。

古代蚕农认识到蚕病具有传染性,因此强调每年更换蛾筐等工具。他们还发现,改善生活环境有助于减少蚕病发生,因此特别注重保种、保卵和强化饲养管理。针对危害柞蚕的虫蚁,他们采用人工捕杀和使用毒饵如红矶、白砒进行诱杀。为了防止损害柞蚕的鸟兽,蚕农们创造了一些捕杀工具,如霹、机竿、排套、网罩、鸟枪和鸟铳等。

柞蚕养殖俗语

一筐蚕

一筐蚕是中国河南柞蚕区过去蚕卵饲养的一个数量单位,即一个摆满柞蚕对子蛾的蛾筐,拆对后雌蛾所产的卵量。过去的蛾筐比现在的大,一个蛾筐可以摆350~450个对子,拆对后雌蛾可产卵 0.75~1.0kg柞蚕卵,刚好是1个人的饲养量。

卵生为蚁,胎生为驹

刚从柞蚕卵内孵化的美国白灯蛾,其形态、颜色与蚂蚁相似,俗称蚁蚕。但在柞蚕放养过程中,常常在5月1日前后能见到特小蚕,生长发育相差30天左右,蚕农们戏言是大蚕生的小蚕,把这种小蚕称为蚕驹,这便是卵生为蚁、胎生为驹的由来。

小蚕养山腰,大蚕养山巅,三眠左右绕着山脚转

这是柞蚕选择蚕场的经验总结。1龄2龄的蚕场应选择避免北风的向阳温暖的蚕坡中部,可避免晚霜、低温冻害等不良环境,提高保苗率、生命力和强健度。3眠左右,蚕坡中上部叶质易老化,此时山脚的气候条件和叶质已经最适合蚕生长发育。大蚕期天气炎热干燥,应选择地势高爽、通风良好、不受西阳照的山顶或北向蚕场。

相关技术

冬虫夏草图极具药用、滋补、经济价值,一直是生物开发领域的重要研究课题,2013年一项研究显示,将野生的蛹虫草菌接种到柞蚕蛹体内生长而成的北虫草子实体与柞蚕蛹的复合体,其药理学作用与冬虫夏草相近。

柞蚕蛹因蛹滞育而越冬,蛹期较长,可长达半年至1年。因其个体较大,易于保存和管理,非常适合用于柞蚕蛹虫草的工厂化生产。柞蚕蛹虫草是将野生蛹虫草菌分离、驯化后,再接种于柞蚕活蛹体内进行培养得到的产物。它是麦角菌科(Clavicipitaceae)虫草子实体与柞蚕蛹的复合体。从主要活性成分的含量分析来看,柞蚕蛹虫草中的虫草多糖含量为1.34%,比冬虫夏草的0.85%要高出57.6%。

物种对比

柞蚕和桑蚕作为中原地区极具经济价值的两种泌丝昆虫,其形态特征上具有不小的分别。

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