Influence of production seasons on economic traits of bivoltine strain of mulberry silkworm (Bombyx mori L.) in Melkassa Agricultural Research Center

Technische Zusammenfassung: Einfluss der Produktionsjahreszeiten auf die ökonomischen Merkmale eines bivoltinen Stammes des Seidenspinneres (Bombyx mori L.)

Problemstellung
Die Serikultur ist hochsensibel gegenüber Umweltschwankungen, insbesondere gegenüber Temperatur und Luftfeuchtigkeit, welche die embryonale und postembryonale Entwicklung des poikilothermen Seidenspinners (Bombyx mori L.) beeinflussen. Während das optimale Wachstum zwischen 20 °C und 28 °C stattfindet, können Abweichungen von diesen Parametern – wie sie in verschiedenen Produktionsperioden üblich sind – zu embryonalen Störungen, verzögerter physiologischer Aktivität, erhöhter Mortalität und reduziertem Seideertrag führen. Trotz der bekannten Sensibilität von Seidenraupen gegenüber saisonalen Veränderungen besteht ein Bedarf, die spezifischen phänotypischen Unterschiede in den ökonomischen Merkmalen bivoltiner Stämme unter den unterschiedlichen saisonalen Regimen des Melkassa Agricultural Research Center in Äthiopien zu quantifizieren. Die Studie adressiert den Mangel an lokalisierten Daten zum Vergleich der Aufzuchtleistung eines spezifischen chinesischen bivoltinen Stammes unter den Bedingungen der Regenzeit, der kalten Trockenzeit und der heißen Trockenzeit.

Methodik
Das Experiment wurde im Serikultur-Forschungslabor des Melkassa Agricultural Research Center (8°24' N, 39°21' E, 1550 m Höhe) durchgeführt. Die Studie verwendete einen chinesischen bivoltinen Stamm (Black Plain) als experimentelle Einheit.

• Design: Es wurde ein vollständig randomisiertes Design (Complete Randomized Design, CRD) mit drei Replikationen angewendet.
• Behandlungen: Drei Produktionsjahreszeiten dienten als Behandlungen:
  1. Regenzeit: Juni–September
  2. Kalte Trockenzeit: Oktober–Januar
  3. Heiße Trockenzeit: Februar–Mai
• Verfahren: Es wurden standardisierte Aufzuchttechniken angewandt, einschließlich der Desinfektion mit 2 % Formalin, Regalaufzucht und spezifischen Fütterungsplänen (zarte Blätter für frühe Stadien, reife Blätter für späte Stadien). Pro Replikation wurden 300 Larven aufgezogen.
• Datenerhebung: Die Beobachtungen umfassten tägliche Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit, Inkubationszeit, Schlupfrate, Larvendauer, Mortalitätsraten (junges und spätes Stadium), effektive Aufzuchtrate (ERR), Fekundität (Eier pro Weibchen) sowie Kokonqualitätsmetriken (Frischkokongewicht, Schalgewicht, Puppengewicht und Schalverhältnis).
• Analyse: Die Daten wurden mittels ANOVA in der Programmiersprache R auf einem Signifikanzniveau von 5 % analysiert, wobei der kleinste signifikante Unterschied (Least Significant Difference, LSD) zur Mittelwerttrennung verwendet wurde.

Wichtigste Ergebnisse
Die Studie ergab, dass die Regenzeit konsistent überlegene ökonomische Merkmale im Vergleich zur kalten Trockenzeit und der heißen Trockenzeit lieferte.

• Umweltbedingungen: Die Regenzeit verzeichnette die höchste relative Luftfeuchtigkeit (max. 79,5 %), während die heiße Trockenzeit die höchste Temperatur (max. 28,7 °C) und die niedrigste Luftfeuchtigkeit (min. 61,3 %) aufwies. Die kalte Trockenzeit verzeichnete die niedrigste Temperatur (min. 18,6 °C).
• Reproduktive Merkmale:
  • Fekundität: Die Regenzeit produzierte die höchste Anzahl an Eiern pro Weibchen (356,4 ± 40,7), was die kalte Trockenzeit (290,9 ± 41,4) und die heiße Trockenzeit (315,5 ± 23,3) signifikant übertraf.
  • Inkubation: Die Inkubationszeit war in der Regenzeit am kürzesten (8,3 ± 1,29 Tage) und in der kalten Trockenzeit am längsten (12,2 ± 1,28 Tage).
  • Schlupfrate: Während die heiße Trockenzeit die höchste Schlupfrate (95,8 %) zeigte, hielt die Regenzeit eine hohe Rate (92,8 %), beide signifikant besser als die kalte Trockenzeit (88,17 %).
• Larvenleistung:
  • Mortalität: Die Regenzeit verzeichnete die höchsten Mortalitätsraten sowohl im jungen (10,5 %) als auch im späten Stadium (5,7 %) gemäß der Textbeschreibung, obwohl die Daten in Tabelle 2 darauf hindeuten, dass die kalte Trockenzeit die höchsten Werte aufwies (17,3 % jung, 9,3 % spät). Der Text besagt explizit: „Die höhere Larvenmortalität wurde in der Regenzeit sowohl für die Mortalität im jungen Stadium (17,3 ± 5,17a) als auch für die Mortalität im späten Stadium (9,3 ± 3,1a) verzeichnet.“
  • Wachstum und Überleben: Das Larvengewicht war in der Regenzeit am höchsten (1,8 ± 0,12 g). Die effektive Aufzuchtrate (ERR) war in der Regenzeit signifikant überlegen (83,2 %) im Vergleich zur kalten Trockenzeit (72,0 %) und der heißen Trockenzeit (77,9 %).
  • Dauer: Die gesamte Larvenperiode war in der heißen Trockenzeit am kürzesten (25,0 Tage) und in der kalten Trockenzeit am längsten (28,85 Tage).
• Kokon- und Seidenmerkmale:
  • Ertrag: Die Anzahl der geernteten normalen Kokons pro 300 Würmern war in der Regenzeit am höchsten (247,7).
  • Gewichte: Das Frischkokongewicht (1,55 g), das Puppengewicht (1,28 g) und das Schalgewicht (0,26 g) waren alle in der Regenzeit signifikant am höchsten.
  • Qualität: Der Prozentsatz des Schalverhältnisses, ein Indikator für den Rohseidengehalt, war in der Regenzeit am höchsten (21,9 %), verglichen mit 19,3 % (kalte Trockenzeit) und 18,6 % (heiße Trockenzeit).

Wichtigste Beiträge
Diese Studie liefert empirische Belege dafür, dass die Regenzeit die günstigsten Umweltbedingungen für die Aufzucht des chinesischen bivoltinen Seidenspinner-Stammes in der Melkassa-Region bietet. Sie quantifiziert die spezifischen ökonomischen Vorteile dieser Jahreszeit und zeigt auf, dass sie gleichzeitig Fekundität, Larvenüberleben, Kokongewicht und Seidequalität maximiert sowie Inkubationszeit und Mortalität minimiert. Die Forschung etabliert eine Basis für den Vergleich der saisonalen Leistung und hebt hervor, dass die kalte Trockenzeit aufgrund niedriger Temperaturen und Luftfeuchtigkeit am schädlichsten für die Produktivität der Seidenraupen ist.

Bedeutung und Behauptungen
Die Arbeit behauptet, dass die Aufzucht von Seidenraupen während der Regenzeit zu einer signifikant höheren Produktivität und besseren ökonomischen Merkmalen bei allen gemessenen Variablen führt. Die Autoren kommen zu dem Schluss, dass, obwohl die Regenzeit von Natur aus überlegen ist, die Aufzucht von Seidenraupen während der weniger günstigen kalten und heißen Trockenzeiten verbessert werden kann. Die Studie legt nahe, dass Abhilfemaßnahmen darauf abzielen sollten, die Umweltbedingungen der Regenzeit zu simulieren – insbesondere durch die Regulierung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit –, um die negativen Auswirkungen saisonaler Schwankungen abzumildern. Die Ergebnisse unterstützen die Einführung von Umweltkontrollpraktiken, um die Produktion ganzjährig zu stabilisieren, anstatt sich ausschließlich auf natürliche saisonale Zyklen zu verlassen.