秸稈廢棄物飼喂黑水虻幼蟲初探

許靜楊，李 妍，白義川，谷希樹

（1.天津市植物保護研究所，天津300381；2.天津市農業(yè)資源與環(huán)境研究所，天津300381）

黑水虻（Hermetia illucens L.）又為亮斑扁角水虻，原產于美洲，目前在全世界廣泛分布。近些年傳入我國，目前已在云南、臺灣、貴州、廣西、廣東、湖南、湖北等地分布[1]。黑水虻幼蟲食性廣泛，可以取食禽畜糞便、餐廚垃圾和農業(yè)廢棄物，逐步被應用于處理雞糞、豬糞及餐廚垃圾等有機垃圾[2-4]。黑水虻繁殖迅速、數量龐大，能夠以較高的效率將有機垃圾轉化為高附加值的昆蟲蛋白和油脂[5-9]。已有研究表明，黑水虻幼蟲含有粗蛋白等干物質40%以上，預蛹的干物質中含大量的粗蛋白、粗脂肪以及鈣、磷等中量物質，氨基酸、礦物質、脂肪酸、維生素的種類和含量都超過了魚粉[10-12]。黑水虻幼蟲和蛹作為畜禽飼料中一種蛋白來源，應用前景廣闊[13]。2013 年10 月FAO 在《可食用昆蟲：食物和飼料保障的未來前景》報告中推廣用昆蟲產品替代飼養(yǎng)畜禽的蛋白飼料。黑水虻具有吸收轉化率高、畜禽適口性好等特點，如能飼養(yǎng)獲得低成本的黑水虻，有望成為與蠅蛆、黃粉蟲、大麥蟲等類似的資源昆蟲。

天津市植物保護研究所農業(yè)昆蟲研究室在前期篩選不同種類菌株降解秸稈纖維基礎上，將經菌株處理的秸稈廢棄物顆粒與餐廚垃圾或豬糞按不同體積比混合飼喂黑水虻幼蟲，旨在探討容易管理、價廉的黑水虻飼養(yǎng)方法，為黑水虻飼料化利用奠定基礎。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

黑水虻幼蟲從江蘇普立天生物科技有限公司購買蟲卵，用開口料飼喂至6 日齡。一次性塑料盒（深度9 cm，中部直徑13 cm），試驗盒上方用尼龍網封住，以免黑水虻幼蟲逃走及家蠅產卵。農田秸稈廢棄物粉碎后經不同種類菌株（所用菌株已經申請中國發(fā)明專利，已受理尚未授權）發(fā)酵降解纖維處理。餐廚垃圾由食堂收集后統(tǒng)一混勻處理。豬糞由養(yǎng)殖場統(tǒng)一收集后混勻處理。

1.2 試驗方法

2018 年8 月至2019 年4 月在天津市植物保護研究所養(yǎng)蟲室進行飼喂試驗。

1.2.1 配制飼料 根據前期試驗結果，將秸稈廢棄物與餐廚垃圾（或豬糞）體積比設為1∶1 和3∶1兩類。依據處理秸稈廢棄物的菌株種類不同分為添加菌劑A 組、添加菌劑B 組、添加菌劑C 組、添加菌劑D 組和不添加菌劑組（E 組）共5 組，每組又細分為4 個組別，共20 個處理（表1）。

表1 飼料體積配比

1.2.2 飼養(yǎng)管理 每組飼料設5 個重復，每個重復為一個塑料養(yǎng)蟲盒，盒中添加200 mL 混勻的飼料，移入200 頭6 日齡幼蟲，平均每4 d 添加1 次飼料，添加次數視幼蟲生長情況適當增減，但所有處理的添加次數和飼料量保持一致。將塑料盒放在人工氣候箱內，控制溫度（31±1）℃，相對濕度65%，光/暗（14 h/10 h）條件下飼養(yǎng)。飼喂28 d 時，每組隨機挑選20 頭幼蟲用電子天平測量體質量，重復測量3 次。

1.3 數據分析

應用Excel 軟件對數據進行方差分析，再用新復極差法（SSR）進行多重比較。

2 結果與分析

由圖1 可知，無論秸稈廢棄物是否經菌株降解纖維處理，秸稈廢棄物混合餐廚垃圾增加黑水虻幼蟲體質量效果明顯優(yōu)于秸稈廢棄物混合豬糞飼喂的，對黑水虻生長促進的效果總體趨勢為：秸稈與餐廚垃圾為1∶1＞秸稈與餐廚垃圾為3∶1＞秸稈混合豬糞（1∶1 或3∶1）。秸稈和豬糞體積比為1∶1 飼喂20 頭幼蟲體質量平均為0.535 g，秸稈和豬糞體積比為3∶1 飼喂20 頭幼蟲體質量平均為0.471 g。說明秸稈廢棄物與豬糞以不同比例混合均對黑水虻幼蟲體質量增加效果較差。

除了一組菌劑（菌D 組）外，經菌株降解纖維處理的秸稈與餐廚垃圾混合（1∶1 或3∶1）飼喂的黑水虻體質量高于未經菌株處理的秸稈混合餐廚垃圾。經菌劑D 處理的秸稈與餐廚垃圾或豬糞混合飼喂的黑水虻體質量均顯著低于其他處理，并且D 組中秸稈與餐廚垃圾或豬糞以不同比例混合飼喂的黑水虻體質量差異不明顯，20 頭幼蟲體質量為0.232～0.358 g。菌劑D 處理秸稈過程中是否產生了某些物質，抑制了黑水虻幼蟲的生長發(fā)育，還需要進一步研究。

秸稈經菌B 處理后與餐廚垃圾體積比為1∶1混合時最利于黑水虻幼蟲體質量增加，20 頭幼蟲體質量為2.268 g，高于菌A（1.990 g）、菌C（1.398 g）或未經菌劑處理（1.348 g）的秸稈與餐廚垃圾1∶1混合飼喂效果。試驗發(fā)現，不同菌劑組處理的秸稈與豬糞混合（1∶1 或3∶1）飼料對黑水虻幼蟲體質量增加無顯著差異。以上結果顯示菌劑降解秸稈纖維程度與餐廚垃圾均與黑水虻幼蟲生長直接相關。

3 結論與討論

本試驗發(fā)現，在秸稈中添加不同體積比的餐廚垃圾或豬糞對黑水虻幼蟲生長存在顯著影響，餐廚垃圾與秸稈混合較豬糞更促進黑水虻幼蟲體質量的增加。已有研究表明，應用豬糞飼喂的黑水虻幼蟲脂肪含量為28%，而用富含油脂的食物殘渣飼喂幼蟲脂肪含量則為42%～49%[14-15]。代發(fā)文等[2]報道餐廚垃圾漿料優(yōu)于豬糞飼喂的黑水虻幼蟲干物質轉化率。餐廚垃圾的油脂、鹽分、有機質等含量較高，例如，油脂平均含量為3%，局部地區(qū)含量達8%，含鹽量在1.5%～3.6%[16-17]。豬糞中含水較多，有機質和養(yǎng)分含量較低，發(fā)熱量低。餐廚垃圾與豬糞中油脂、有機質等含量的差異是否為影響黑水虻轉化效率的主要因素還需要進一步研究。

本試驗發(fā)現秸稈與餐廚垃圾體積比為1∶1 混合時，有利于黑水虻幼蟲體質量增加，具體原因尚不明確。秸稈主要成分是纖維素、半纖維素和木質素等，經過菌劑處理后秸稈中木質素含量減少，可能增加了適口性。另外，秸稈中含有的粗蛋白、礦物質、維生素等可能彌補餐廚垃圾中營養(yǎng)成分的不足，有利于黑水虻幼蟲的生長。添加一定比例的秸稈顆粒，增大了餐廚垃圾的空隙，可能便于蟲體呼吸、移動，從而提高蟲體的運動能力，增加取食量和轉化率。本研究初步探索了利用秸稈廢棄物飼喂黑水虻幼蟲的可行性，對成本因素考慮不足。若進行推廣應用，還需對餐廚垃圾收集運輸、秸稈發(fā)酵等成本進行綜合核算，以探尋具有市場競爭力的技術體系。