王蕾 邢志先吳昊 李春風(fēng)
(云南省楚雄州動物疫病預(yù)防控制中心675000)
畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞便主要造成水體污染、土壤污染、生物污染、空氣污染以及重金屬污染5個方面,給農(nóng)業(yè)面源污染治理帶來嚴(yán)重挑戰(zhàn),一些以動物糞便為食的昆蟲如蠅蛆和黃粉蟲,在糞便處理過程中得到推廣和應(yīng)用[1,2],將廢棄物轉(zhuǎn)化為具有利用價值的產(chǎn)物是目前開發(fā)昆蟲產(chǎn)業(yè)的重要途徑之一。以糞便為食物的昆蟲能在短時間內(nèi)迅速消化畜禽糞便,有效保護(hù)環(huán)境,本身又是營養(yǎng)價值很高的蛋白飼料[3]。
黑水虻常見在豬欄、雞舍附近,取食新鮮的豬糞、雞糞,是目前研究最多的食糞昆蟲[4]。黑水虻的開發(fā)利用不僅能將畜禽養(yǎng)殖廢棄物無害化處理,又能資源化利用,是發(fā)展健康、高效、綠色、可持續(xù)畜牧業(yè)的有效手段。
亮斑扁角水虻 (Hermtia Illucens)雙翅目水虻科昆蟲,又稱黑水虻(Black Soldier Fly),最初分布于美洲,目前廣泛分布于全世界。黑水虻能消化豬、牛、雞等畜禽糞便,幼蟲可用作昆蟲蛋白添加到畜禽飼料中,在凈化養(yǎng)殖場周圍環(huán)境污染的同時又能緩解動物蛋白飼料供應(yīng)緊缺。
黑水虻飼養(yǎng)條件簡單,成本遠(yuǎn)低于其他食糞類昆蟲,不會影響人類居住環(huán)境,同時還能降低糞便中的細(xì)菌,由此得以引起人們的關(guān)注,并進(jìn)行推廣和生產(chǎn)。黑水虻廣泛分布在我國各地,但目前對水虻的營養(yǎng)價值、飼養(yǎng)技術(shù)、病蟲病害等基礎(chǔ)研究和生產(chǎn)應(yīng)用相對較少[5]。
飼料原料短缺是目前制約畜禽養(yǎng)殖發(fā)展的一個瓶頸因素,尤其是蛋白類飼料資源的缺乏更為突出,飼料用蛋白原料十分短缺致使我國每年進(jìn)口7000多萬t糧食,其中進(jìn)口大豆6000萬t,占市場進(jìn)口總量的80%,尋找替代品、增加本國供應(yīng)量是一個迫切的問題。
黑水虻含有豐富的礦物質(zhì)和人體必需氨基酸,是畜禽養(yǎng)殖的良好飼料來源。有研究表明,黑水虻粗蛋白含量為40.5%,粗脂肪含量為11.4%,含有豐富的人體必需氨基酸和礦物質(zhì),如蛋氨酸、賴氨酸、精氨酸和Ca、Fe、Zn等,養(yǎng)殖業(yè)所必需脂肪酸如亞油酸、亞麻酸等[6]。
Newton等研究表明,黑水虻幼蟲干重為42~43%,含礦物質(zhì)10%以上,粗蛋白與豆粕含量相近高達(dá)40%,而粗脂肪達(dá)到 30%遠(yuǎn)超豆粕含量[7]。St-Hilaire等人的研究檢測了黑水虻蛹,試驗結(jié)果與Newton等研究的相近,通過對比發(fā)現(xiàn),黑水虻蛹中所含必需氨基酸接近豆粕中必需氨基酸含量[8]。
黑水虻作為飼料特別適合于雞、豬、牛蛙及魚類的養(yǎng)殖,而一個存欄數(shù)量達(dá)10萬只的中等雞場,每年可收獲116t的水虻干粉,具有非??捎^的經(jīng)濟(jì)效益作為飼料,黑水虻具有廣闊的開發(fā)價值和很好的應(yīng)用前景。
黑水虻飼養(yǎng)周期包括卵、幼蟲、化蛹和成蟲。有研究表明,溫度和濕度對黑水虻產(chǎn)卵至關(guān)重要,空氣濕度大于60%,溫度高于26℃有利于黑水虻產(chǎn)卵[9]。利用人工氣候箱可加速卵的孵化,適宜條件為溫度30℃,濕度保持在80%左右,2~3d即可孵化,孵化后的幼蟲自動爬行落入飼料中。黑水虻產(chǎn)卵過程中可適量添加清水,有研究發(fā)現(xiàn),含水量明顯影響黑水虻的生長發(fā)育,當(dāng)含水量在50~70%時,黑水虻發(fā)育正常,當(dāng)含水量在30%時幼蟲不能正常生長,這可能是由于黑水虻成蟲較少地取食[10,11]。
黑水虻的幼蟲期為15d,從第4天開始,幼蟲會以有機廢棄物為食,是生產(chǎn)用的主要階段。生長最適宜溫度為20~30℃,低于45℃時生長緩慢,最佳飼料含水量為70%。飼養(yǎng)密度的大小與幼蟲的大小密切相關(guān),種蟲飼養(yǎng)密度不宜過大。
我國是一個以農(nóng)業(yè)為主的人口大國,畜牧業(yè)在農(nóng)業(yè)中的比例較大。但隨著畜禽規(guī)?;B(yǎng)殖的迅猛發(fā)展,養(yǎng)殖規(guī)?;蠓雀倪M(jìn)勞動生產(chǎn)效率與不斷增加社會供給的同時,因飼養(yǎng)集中致使畜禽養(yǎng)殖廢棄物 (糞污、病死動物尸體)激增,大量養(yǎng)殖糞便對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染,以前堆肥歸田或沼氣發(fā)酵在一定程度上能緩解畜禽糞便和能源壓力,但也受季節(jié)等因素的影響難以有效控制日益劇增的糞便生產(chǎn)量[12]。
知識服務(wù)平臺的核心是將數(shù)字資源轉(zhuǎn)化成語義資源,為數(shù)字資源知識化提供通用解決方案,并對外提供服務(wù)。構(gòu)建時、地、人、事等基本知識庫,并基于這些基本知識庫,構(gòu)建上層知識服務(wù)平臺,為用戶提供檢索、導(dǎo)航、可視化及API服務(wù);同時,通過用戶貢獻(xiàn)知識眾包服務(wù)對基本知識庫進(jìn)行優(yōu)化,以提供更全面、準(zhǔn)確的知識。
目前對畜禽養(yǎng)殖廢棄物的處理主要依靠傳統(tǒng)方法,包括有機肥料法(堆肥)、飼料利用法 (比如雞糞直接飼喂魚)、能源轉(zhuǎn)化法 (沼氣化發(fā)酵、發(fā)電)。這些方法都有弊端,不是周期太長,環(huán)境污染、資源浪費,就是安全性差、容易傳播疾病、投資成本高??傮w來說是: “見效甚微、轉(zhuǎn)嫁污染、反復(fù)投入、治標(biāo)失本?!?/p>
經(jīng)黑水虻幼蟲處理過的動物糞便,如豬糞、雞糞、牛糞等,即降低細(xì)菌含量,同時還可減少蒼蠅數(shù)量,保護(hù)環(huán)境[13]。有研究報道,黑水虻處理過的奶水牛糞便,其營養(yǎng)成分減少,磷減少61~70%,氮減少30~50%,但殘渣質(zhì)地疏松,仍具有較好的肥力[14],可作為有機肥直接用于農(nóng)作物。
建立黑水虻資源化利用配套技術(shù),形成 “畜禽—廢棄物—水虻”的循環(huán)養(yǎng)殖模式,確保養(yǎng)殖場廢棄物80%減量化排放和70%資源化利用新技術(shù),使之變廢為寶,確實實現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖和生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)、友好共存。
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