家蠅幼蟲生態(tài)處理對豬糞和雞糞中微生物數(shù)量的影響

國果　王建宇　蔣芷荷等

摘要 [目的]研究家蠅幼蟲生態(tài)處理后豬糞、雞糞中微生物（細(xì)菌、真菌、放線菌）數(shù)量的變化情況。[方法] 豬糞、雞糞經(jīng)家蠅幼蟲生態(tài)處理后，采用稀釋平板計(jì)數(shù)法對樣品中細(xì)菌、真菌及放線菌數(shù)量進(jìn)行分析，設(shè)立未經(jīng)幼蟲處理的豬糞、雞糞為對照。[結(jié)果] 正常對照組豬糞在恒溫、恒濕條件下放置3～5 d后，細(xì)菌、真菌及放線菌的數(shù)量達(dá)到最高峰，分別為1 378×109、3 352.0×106和3 48.81×107 cfu/g。經(jīng)家蠅幼蟲處理后，豬糞中的各類菌數(shù)量增加幅度均較小，第5天相應(yīng)的各類菌落數(shù)為158.40×109、185.0 ×106和4.6×107 cfu/g，總體上呈較為平穩(wěn)態(tài)勢。正常對照組的雞糞前5 d 3種微生物數(shù)量增加亦明顯，而家蠅幼蟲處理組變化均不大。[結(jié)論] 家蠅幼蟲處理豬糞、雞糞后，能顯著降低糞便中細(xì)菌、真菌、放線菌的數(shù)量。

關(guān)鍵詞 家蠅幼蟲；豬糞；雞糞；微生物

中圖分類號S141.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2015）16-128-02

The Effects of Housefly Larvae Ecological Treatment on Microorganisms Number in Pig Manure and Chicken Manure

GUO Guo1， WU Jianyu2， JIANG Zhihe2 et al

（1. School of Basic Medical Sciences， Guiyang Medical College， Guiyang， Guizhou 550004； 2. 2012 Excellent Doctors Class， Guiyang Medical College， Guiyang， Guizhou 550004）

Abstract [Objective][ To study the number change of microorganisms such as bacterial， fungi， and actinomycete in pig manure， chicken manure after ecological treatment by housefly larvae. [Method][ The number of bacteria， fungi and actinomycetes in pig manure and chicken manure were counted with dilution plate count after treatment by housefly larvae， the non-treated pig manures and chicken manures as control. [Result][ After 3-5 days， the number of bacteria， fungi and actinomycetes of control group， reached its peak at 1 378×109， 3 352.0×106， 348.81×107 cfu/g， while the experimental group， only reached 158.40× 109， 185.0×106 and 4.6×107 cfu/g， the general was relatively stable. The number change trend of microorganism of chicken manure group was as same as pig manure group. [Conclusion][ The housefly larvae can significantly reduce the number of bacterial， fungi， and actinomycetes in pig manure， chicken manure.

Key words Housefly larvae； Pig manure； Chicken manure； Microorganism

近年來，我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅猛，規(guī)?；B(yǎng)殖技術(shù)日益更新，但在飼養(yǎng)過程中產(chǎn)生的大量畜禽糞便已經(jīng)成為很大的污染源[1]，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我國工業(yè)廢水和生活污水排放量之和，對人類健康和周圍動(dòng)植物的生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重危害。畜禽糞便中人畜共患病原菌傳播的公眾健康風(fēng)險(xiǎn)也越來越受到人們的重視[2]。因此，如何利用好這些有機(jī)廢物，將農(nóng)業(yè)廢棄物化害為利、變廢為寶是關(guān)系到我國農(nóng)業(yè)能否實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展迫切需要解決的問題，也是減少蚊蠅孳生、減少疾病傳播和改善環(huán)境衛(wèi)生的關(guān)鍵問題。

豬糞和雞糞是優(yōu)良的蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)原料，但未經(jīng)處理的豬糞和雞糞中含有大量的有害微生物，只有經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚聿趴梢杂米髦参锇踩l(wèi)生的有機(jī)肥料。目前利用畜禽糞便生產(chǎn)有機(jī)肥的方法主要有自然堆肥法和微生物發(fā)酵法等，但需要的周期較長。

家蠅（Musca domestica）是一種分布廣、繁殖周期短、適應(yīng)性和繁殖力都很強(qiáng)的昆蟲，是自然生態(tài)系統(tǒng)腐食食物鏈中的重要分解者。蠅蛆生長快，嗜食畜糞，幼蟲含有豐富的營養(yǎng)成分，具有很高的飼用價(jià)值。目前研究表明，將家蠅集約化飼養(yǎng)，利用其生態(tài)功能集中轉(zhuǎn)化畜禽糞便等有機(jī)廢物，能夠?qū)⒂袡C(jī)廢物快速熟化，轉(zhuǎn)化為生物有機(jī)肥并獲得蠅蛆優(yōu)質(zhì)動(dòng)物蛋白，有效地將環(huán)境治理和資源開發(fā)有機(jī)結(jié)合起來。筆者研究了經(jīng)家蠅幼蟲處理后豬糞、雞糞中細(xì)菌、真菌、放線菌數(shù)量的變化，擬進(jìn)一步揭示家蠅幼蟲的活動(dòng)對動(dòng)物糞便菌群的影響，更好地了解以蠅類為代表的腐食生物在生態(tài)系統(tǒng)中所起的作用，以期為探討生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)家蠅生物有機(jī)肥提供一定的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)材料的來源

馴化家蠅（Musca domestica）由貴陽醫(yī)學(xué)院寄生蟲學(xué)教研室于2000年定種建立種群，在筆者所在的實(shí)驗(yàn)室傳代繁殖。幼蟲飼養(yǎng)于麥麩中，成蠅以奶粉、白糖及清水為飼料，奶粉與白糖混合，清水另置，避免污染。飼養(yǎng)條件如下：溫度（25±1）℃，相對濕度（RH）為50% ～60%，光照黑暗各12 h交替。新鮮豬糞、雞糞均取自貴州大學(xué)養(yǎng)豬場。

1.2家蠅幼蟲對豬糞的處理

稱取新鮮豬糞500 g，含水量為（70.25±2.38）%，放入塑料盆內(nèi)，取當(dāng)天收集的家蠅卵集中放置于豬糞表面，孵出的幼蟲在豬糞中生長發(fā)育，48 h后每日定時(shí)上下翻動(dòng)豬糞1次，保證幼蟲能均勻利用各層豬糞，5 d后分離幼蟲，豬糞殘?jiān)灾糜谠h(huán)境中待用。設(shè)置未經(jīng)蠅蛆處理的豬糞為對照組，同上置于相同環(huán)境中定時(shí)翻動(dòng)。

1.3豬糞微生物數(shù)量的檢測

加入蠅卵后的第3、5、7、14、21、28天，分別取1 g豬糞按照1∶100的比例加入無菌水，重復(fù)搗碎混勻，自然沉淀后取上清液，采用稀釋平板法統(tǒng)計(jì)微生物的數(shù)量。

細(xì)菌培養(yǎng)采用營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基；真菌培養(yǎng)采用孟加拉紅瓊脂培養(yǎng)基；放線菌培養(yǎng)采用高氏一號培養(yǎng)基。

1.4家蠅幼蟲對雞糞的處理

取新鮮雞糞，其含水量為（72.25±3.67）%，按照“1.2”和“1.3”中方法進(jìn)行處理，設(shè)置未經(jīng)任何處理的雞糞作為對照。

1.5數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用SPSS11.5統(tǒng)計(jì)軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析。

2結(jié)果與分析

2.1豬糞和雞糞經(jīng)蠅蛆處理后理化性質(zhì)的變化

蠅卵接種在豬糞中24 h內(nèi)孵出幼蟲。隨著幼蟲的生長發(fā)育，豬糞雞糞開始變得松散，色澤變深，到幼蟲生長至3齡成熟時(shí)，糞便呈顆粒狀，基本沒有臭味。對照組糞便結(jié)成團(tuán)塊狀，有糞臭味。

2.2 家蠅幼蟲處理對豬糞中微生物數(shù)量的影響

由表1可知，經(jīng)家蠅幼蟲處理的豬糞，其中的細(xì)菌、真菌和放線菌數(shù)量前7 d有小幅度增加，細(xì)菌、真菌和放線菌數(shù)量最高分別達(dá)到158.4×109、185.1×106和6.8×107 cfu/g，而未經(jīng)家蠅幼蟲處理的對照組細(xì)菌，真菌和放線菌數(shù)量為1 378.3×109、3 352.4×106和348.8×107 cfu/g，對照組各菌群的數(shù)量是試驗(yàn)組的10倍以上。

表1 家蠅幼蟲處理后豬糞中主要微生物數(shù)量的變化

組別細(xì)菌數(shù)量∥×109 cfu/g

1 d3 d5 d7 d9 d16 d21 d28 d

真菌數(shù)量∥×106 cfu/g

1 d3 d5 d7 d

對照組19.1583.21 378.3253.644.2148.211.81.3132.43 352.4120.1482.1

試驗(yàn)組23.325.6158.428.47.913.12.70.9100.2185.168.451.2

組別

真菌數(shù)量∥×106 cfu/g

9 d16 d21 d28 d

放線菌數(shù)量∥×107 cfu/g

1 d3 d5 d7 d9 d16 d21 d28 d

對照組4.23.83.23.62.132.9348.828.32.51.112.69.5

試驗(yàn)組2.52.12.20.12.33.54.66.81.90.911.78.4

2.3 家蠅幼蟲處理對雞糞中微生物數(shù)量的影響

由表2可知，對照組雞糞放置5～7 d后細(xì)菌、真菌及放線菌的數(shù)量均達(dá)到頂峰，分別為318.0×109、6 720.1×105和1 960.0×106 cfu/g。試驗(yàn)組從處理當(dāng)天起，各種微生物的數(shù)量增加幅度明顯小于對照組，最高峰值分別為34.4×109、560.0×105和21.6×106 cfu/g。

表2 雞糞中各種菌群的數(shù)量變化

組別細(xì)菌數(shù)量∥×109 cfu/g

1 d3 d5 d7 d9 d16 d21 d28 d

真菌數(shù)量∥×106 cfu/g

1 d3 d5 d7 d

對照組24.288.6318.0267.0135.69.69.70.08540.1543.16 720.1320.0

試驗(yàn)組21.45.222.634.42.30.10.10.07560.080.020.04.2

組別

真菌數(shù)量∥×106 cfu/g

9 d16 d21 d28 d

放線菌數(shù)量∥×107 cfu/g

1 d3 d5 d7 d9 d16 d21 d28 d

對照組13.43.13.20.0142.5404.01960.0194.14.50.10.10.74

試驗(yàn)組0.50.70.70.0072.52.421.61.50.20.0030.0020.04

3 討論

生態(tài)農(nóng)業(yè)是保障我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要生產(chǎn)模式，用家蠅幼蟲處理豬糞和雞糞，能將畜禽糞便進(jìn)行再生循環(huán)利用，在保護(hù)和改善人類的生產(chǎn)環(huán)境的同時(shí)獲得高營養(yǎng)價(jià)值的蠅蛆蛋白。1983年，我國著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家于光遠(yuǎn)教授就曾提出“豬糞養(yǎng)蛆、蛆養(yǎng)雞、雞糞養(yǎng)豬”的生態(tài)養(yǎng)殖系統(tǒng)[3]。

家蠅幼蟲體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)含量十分豐富。研究表明，用蠅蛆作為飼料添加劑，能夠降低飼料成本，提高飼料質(zhì)量，其蛋白質(zhì)消化率與物質(zhì)消化率比其他動(dòng)物性飼料高，分別達(dá)到98.94%和95.94%[4]，同時(shí)還能增強(qiáng)魚、雞等家畜的抗病能力[5]。此外，經(jīng)家蠅幼蟲生態(tài)處理后的豬糞中的糞臭素明顯減少，除糞臭效果顯著[6]；豬糞中的化學(xué)需氧量、生化需氧量和氨氮含量也明顯降低，減少了豬糞對土壤和水源的污染，起到生物凈化環(huán)境的作用[7]。田間試驗(yàn)表明，施用蠅蛆處理后的豬糞生物肥可以提高土壤中全磷和全鉀的含量，提高土壤供肥能力，其肥效明顯優(yōu)于自然熟化的豬糞[8] ，施用蠅蛆糞生物肥可提高果實(shí)水果中Vc及糖的含量[9]。在前期的研究中也發(fā)現(xiàn)，體外收集的3齡家蠅幼蟲分泌排泄物經(jīng)分離純化后具有殺滅病原微生物和抑制寄生蟲卵發(fā)育的功效[10]。

在該試驗(yàn)中無論是豬糞飼養(yǎng)還是雞糞飼養(yǎng)的對照組各類菌群數(shù)量的變化都呈現(xiàn)“低-高-低”的變化趨勢，以真菌的變化幅度最大。試驗(yàn)組（家蠅幼蟲生態(tài)處理組）豬糞、雞糞中的微生物數(shù)量總體上，也呈小幅度“低-高-低”變化趨勢，但與對照組相比差異很大，說明經(jīng)家蠅幼蟲處理后糞便不太適宜細(xì)菌和真菌生長。這表明家蠅幼蟲在生長發(fā)育的過程中分泌有抗菌功能的物質(zhì)（如抗菌肽或溶菌酶等抗菌活性分子），這些活性分子排出體外后在糞渣中可以保持較長時(shí)間的抗菌活性。利用家蠅幼蟲的生物降解功能，生態(tài)再利用豬糞資源，生產(chǎn)快速熟化有機(jī)肥和優(yōu)質(zhì)動(dòng)物蛋白，可以減少和防止豬糞對環(huán)境的病原菌污染和有機(jī)污染，保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，走可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)的道路。但是，蠅蛆生物肥中發(fā)揮抗菌活性功能的具體分子及其抗菌機(jī)制，還需要進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

[1]

李天樞，呼世斌，李辰，等.豬糞秸稈堆肥復(fù)合微生物菌劑的制備及應(yīng)用效果[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2013，22（6）：183-189.

[2] 祁詩月，任四偉，李雪玲，等.禽畜養(yǎng)殖糞便中多重抗生素抗性細(xì)菌研究[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2013，33（13）：3970-3977.