秸秆废弃物饲喂黑水虻幼虫初探

许静杨，李 妍，白义川，谷希树

（1.天津市植物保护研究所，天津300381；2.天津市农业资源与环境研究所，天津300381）

黑水虻（Hermetia illucens L.）又为亮斑扁角水虻，原产于美洲，目前在全世界广泛分布。近些年传入我国，目前已在云南、台湾、贵州、广西、广东、湖南、湖北等地分布[1]。黑水虻幼虫食性广泛，可以取食禽畜粪便、餐厨垃圾和农业废弃物，逐步被应用于处理鸡粪、猪粪及餐厨垃圾等有机垃圾[2-4]。黑水虻繁殖迅速、数量庞大，能够以较高的效率将有机垃圾转化为高附加值的昆虫蛋白和油脂[5-9]。已有研究表明，黑水虻幼虫含有粗蛋白等干物质40%以上，预蛹的干物质中含大量的粗蛋白、粗脂肪以及钙、磷等中量物质，氨基酸、矿物质、脂肪酸、维生素的种类和含量都超过了鱼粉[10-12]。黑水虻幼虫和蛹作为畜禽饲料中一种蛋白来源，应用前景广阔[13]。2013 年10 月FAO 在《可食用昆虫：食物和饲料保障的未来前景》报告中推广用昆虫产品替代饲养畜禽的蛋白饲料。黑水虻具有吸收转化率高、畜禽适口性好等特点，如能饲养获得低成本的黑水虻，有望成为与蝇蛆、黄粉虫、大麦虫等类似的资源昆虫。

天津市植物保护研究所农业昆虫研究室在前期筛选不同种类菌株降解秸秆纤维基础上，将经菌株处理的秸秆废弃物颗粒与餐厨垃圾或猪粪按不同体积比混合饲喂黑水虻幼虫，旨在探讨容易管理、价廉的黑水虻饲养方法，为黑水虻饲料化利用奠定基础。

1 材料和方法

1.1 试验材料

黑水虻幼虫从江苏普立天生物科技有限公司购买虫卵，用开口料饲喂至6 日龄。一次性塑料盒（深度9 cm，中部直径13 cm），试验盒上方用尼龙网封住，以免黑水虻幼虫逃走及家蝇产卵。农田秸秆废弃物粉碎后经不同种类菌株（所用菌株已经申请中国发明专利，已受理尚未授权）发酵降解纤维处理。餐厨垃圾由食堂收集后统一混匀处理。猪粪由养殖场统一收集后混匀处理。

1.2 试验方法

2018 年8 月至2019 年4 月在天津市植物保护研究所养虫室进行饲喂试验。

1.2.1 配制饲料 根据前期试验结果，将秸秆废弃物与餐厨垃圾（或猪粪）体积比设为1∶1 和3∶1两类。依据处理秸秆废弃物的菌株种类不同分为添加菌剂A 组、添加菌剂B 组、添加菌剂C 组、添加菌剂D 组和不添加菌剂组（E 组）共5 组，每组又细分为4 个组别，共20 个处理（表1）。

表1 饲料体积配比

1.2.2 饲养管理 每组饲料设5 个重复，每个重复为一个塑料养虫盒，盒中添加200 mL 混匀的饲料，移入200 头6 日龄幼虫，平均每4 d 添加1 次饲料，添加次数视幼虫生长情况适当增减，但所有处理的添加次数和饲料量保持一致。将塑料盒放在人工气候箱内，控制温度（31±1）℃，相对湿度65%，光/暗（14 h/10 h）条件下饲养。饲喂28 d 时，每组随机挑选20 头幼虫用电子天平测量体质量，重复测量3 次。

1.3 数据分析

应用Excel 软件对数据进行方差分析，再用新复极差法（SSR）进行多重比较。

2 结果与分析

由图1 可知，无论秸秆废弃物是否经菌株降解纤维处理，秸秆废弃物混合餐厨垃圾增加黑水虻幼虫体质量效果明显优于秸秆废弃物混合猪粪饲喂的，对黑水虻生长促进的效果总体趋势为：秸秆与餐厨垃圾为1∶1＞秸秆与餐厨垃圾为3∶1＞秸秆混合猪粪（1∶1 或3∶1）。秸秆和猪粪体积比为1∶1 饲喂20 头幼虫体质量平均为0.535 g，秸秆和猪粪体积比为3∶1 饲喂20 头幼虫体质量平均为0.471 g。说明秸秆废弃物与猪粪以不同比例混合均对黑水虻幼虫体质量增加效果较差。

除了一组菌剂（菌D 组）外，经菌株降解纤维处理的秸秆与餐厨垃圾混合（1∶1 或3∶1）饲喂的黑水虻体质量高于未经菌株处理的秸秆混合餐厨垃圾。经菌剂D 处理的秸秆与餐厨垃圾或猪粪混合饲喂的黑水虻体质量均显著低于其他处理，并且D 组中秸秆与餐厨垃圾或猪粪以不同比例混合饲喂的黑水虻体质量差异不明显，20 头幼虫体质量为0.232～0.358 g。菌剂D 处理秸秆过程中是否产生了某些物质，抑制了黑水虻幼虫的生长发育，还需要进一步研究。

秸秆经菌B 处理后与餐厨垃圾体积比为1∶1混合时最利于黑水虻幼虫体质量增加，20 头幼虫体质量为2.268 g，高于菌A（1.990 g）、菌C（1.398 g）或未经菌剂处理（1.348 g）的秸秆与餐厨垃圾1∶1混合饲喂效果。试验发现，不同菌剂组处理的秸秆与猪粪混合（1∶1 或3∶1）饲料对黑水虻幼虫体质量增加无显著差异。以上结果显示菌剂降解秸秆纤维程度与餐厨垃圾均与黑水虻幼虫生长直接相关。

3 结论与讨论

本试验发现，在秸秆中添加不同体积比的餐厨垃圾或猪粪对黑水虻幼虫生长存在显著影响，餐厨垃圾与秸秆混合较猪粪更促进黑水虻幼虫体质量的增加。已有研究表明，应用猪粪饲喂的黑水虻幼虫脂肪含量为28%，而用富含油脂的食物残渣饲喂幼虫脂肪含量则为42%～49%[14-15]。代发文等[2]报道餐厨垃圾浆料优于猪粪饲喂的黑水虻幼虫干物质转化率。餐厨垃圾的油脂、盐分、有机质等含量较高，例如，油脂平均含量为3%，局部地区含量达8%，含盐量在1.5%～3.6%[16-17]。猪粪中含水较多，有机质和养分含量较低，发热量低。餐厨垃圾与猪粪中油脂、有机质等含量的差异是否为影响黑水虻转化效率的主要因素还需要进一步研究。

本试验发现秸秆与餐厨垃圾体积比为1∶1 混合时，有利于黑水虻幼虫体质量增加，具体原因尚不明确。秸秆主要成分是纤维素、半纤维素和木质素等，经过菌剂处理后秸秆中木质素含量减少，可能增加了适口性。另外，秸秆中含有的粗蛋白、矿物质、维生素等可能弥补餐厨垃圾中营养成分的不足，有利于黑水虻幼虫的生长。添加一定比例的秸秆颗粒，增大了餐厨垃圾的空隙，可能便于虫体呼吸、移动，从而提高虫体的运动能力，增加取食量和转化率。本研究初步探索了利用秸秆废弃物饲喂黑水虻幼虫的可行性，对成本因素考虑不足。若进行推广应用，还需对餐厨垃圾收集运输、秸秆发酵等成本进行综合核算，以探寻具有市场竞争力的技术体系。