●伊宏峰 王 毅 馬延旭 王婕姝※

（1.吉林省蠶業(yè)科學(xué)研究院 吉林 吉林 132000；2.蘭州市農(nóng)業(yè)廣播電視學(xué)校 甘肅 蘭州 730000）

吉林省是玉米主產(chǎn)區(qū)之一，隨著玉米產(chǎn)量的逐年增收，玉米秸稈的數(shù)量隨之增加。玉米秸稈是一種重要的生物資源，若處理方式不合理，不僅會(huì)造成資源浪費(fèi)，還會(huì)污染環(huán)境，制約生態(tài)文明的建設(shè)。將玉米秸稈進(jìn)行無(wú)害化處理和合理利用，對(duì)保護(hù)環(huán)境、建設(shè)美麗鄉(xiāng)村、加快農(nóng)業(yè)綠色健康發(fā)展以及促進(jìn)農(nóng)村生態(tài)文明建設(shè)等方面都具有重要意義，更是實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興的重要舉措。

白星花金龜（Protaetia brevitarsisLewis）是一種鞘翅目的土棲昆蟲(chóng)，其幼蟲(chóng)為腐食性，大量存活在豆秸堆、秸稈堆、木屑堆、菌糠堆中，在吉林省野外分布極為廣泛。野外環(huán)境下，幼蟲(chóng)期為8～9個(gè)月，幼蟲(chóng)依靠取食植物秸稈、腐爛落葉、菌糠等有機(jī)質(zhì)，通過(guò)分解其中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，以供自身生長(zhǎng)需要。白星花金龜幼蟲(chóng)蟲(chóng)糞有機(jī)質(zhì)含量高、無(wú)刺激性氣味，可作為生物肥料直接還田。3齡老熟幼蟲(chóng)還可直接作為活體誘餌或加工為昆蟲(chóng)蛋白。因此，利用白星花金龜幼蟲(chóng)腐食性的特點(diǎn)處理玉米秸稈，在秸稈資源化利用方面具有廣闊的應(yīng)用前景，并且利用其處理秸稈具有操作簡(jiǎn)單、成本投入較低、蛋白轉(zhuǎn)化率高等特點(diǎn)，在減少環(huán)境壓力的同時(shí)，還可得到有利用價(jià)值的產(chǎn)品。本試驗(yàn)選取玉米秸稈為試驗(yàn)材料，探討白星花金龜幼蟲(chóng)對(duì)玉米秸稈轉(zhuǎn)化力的影響，以期為實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 玉米秸稈的預(yù)處理

玉米秸稈取自吉林市附近某農(nóng)村，整株為風(fēng)干狀態(tài)。使用秸稈揉絲機(jī)將其粉碎至＜30 mm后平鋪，參照說(shuō)明書(shū)的方法稀釋“速腐一號(hào)”后，使用噴壺將其均勻噴灑于秸稈表面，并覆蓋塑料布封閉，在室外溫度下進(jìn)行輕度發(fā)酵。15 d后觀察發(fā)酵情況，之后每5 d觀察一次，當(dāng)60%以上的秸稈質(zhì)地稍柔軟、不干燥粗硬并有輕微發(fā)酵氣味時(shí)即可進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。處理后隨機(jī)取樣品進(jìn)行粗蛋白、粗脂肪以及氨基酸含量的測(cè)定。

1.2 供試?yán)ハx(chóng)

野外采集白星花金龜幼蟲(chóng)，培育成蟲(chóng)后進(jìn)行封閉擴(kuò)繁，由此得到的一代蟲(chóng)卵，成功孵化后取1000只剛孵化的幼蟲(chóng)，隨機(jī)取100只放置于1個(gè)飼養(yǎng)箱（約50 cm×40 cm×30 cm）中，共計(jì)10組。飼養(yǎng)箱置于試驗(yàn)箱中，設(shè)置箱內(nèi)環(huán)境濕度為65%，暗環(huán)境溫度18℃，光照環(huán)境溫度為25℃，光照周期為 L∶D=16∶8。

1.3 儀器設(shè)備

秸稈揉絲機(jī)（9ZR-1.2），可擴(kuò)展試驗(yàn)箱（型號(hào)BXS-800，上海博迅），土壤水分速測(cè)儀（SC-3000）等。

1.4 試驗(yàn)方法

每個(gè)飼養(yǎng)箱內(nèi)鋪1.5 kg（干物質(zhì)）預(yù)處理后的玉米秸稈，濕度控制在15%～25%，試驗(yàn)時(shí)間設(shè)置為40 d。試驗(yàn)期間，當(dāng)飼養(yǎng)箱中存在80%以上的蟲(chóng)糞且有數(shù)只昆蟲(chóng)活動(dòng)在表面時(shí)，及時(shí)補(bǔ)充玉米秸稈飼料并做好記錄。試驗(yàn)結(jié)束后，將蟲(chóng)糞篩出，統(tǒng)計(jì)每個(gè)飼養(yǎng)箱中剩余昆蟲(chóng)數(shù)和鮮重，計(jì)算存活率和取食玉米秸稈量，做好記錄。記錄幼蟲(chóng)數(shù)后將昆蟲(chóng)烘干，計(jì)算含水量及秸稈-昆蟲(chóng)蛋白、秸稈-昆蟲(chóng)脂肪、秸稈-昆蟲(chóng)氨基酸的轉(zhuǎn)化率。

1.5 檢測(cè)方法

委托譜尼測(cè)試進(jìn)行檢測(cè)，粗蛋白參考GB/T 6432—2018《飼料中粗蛋白的測(cè)定凱氏定氮法》；粗脂肪參考GB/T 6433—2006《飼料中粗脂肪的測(cè)定》；氨基酸參考GB/T 18246—2019《飼料中氨基酸的測(cè)定》。

1.6 計(jì)算方法

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化力的計(jì)算方法[1]：

存活率=（1000－死亡數(shù)）/1000×100%

單頭取食量=（投放飼料量－剩余飼料量）/存活數(shù)

含水率=（昆蟲(chóng)鮮重－昆蟲(chóng)干重）/昆蟲(chóng)鮮重×100%

取食秸稈蛋白總量=取食秸稈某種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)攝入量×秸稈某種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量

昆蟲(chóng)蛋白總量=幼蟲(chóng)干物質(zhì)重×幼蟲(chóng)某種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量

秸稈-昆蟲(chóng)蛋白轉(zhuǎn)化率=昆蟲(chóng)某種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)總量/取食秸稈某種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)總量×100%

不計(jì)蟲(chóng)糞中營(yíng)養(yǎng)成分含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 處理后玉米秸稈及試驗(yàn)昆蟲(chóng)營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)

在第30天時(shí)，將預(yù)處理的輕度發(fā)酵玉米秸稈處理完畢用于本次試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)束后將昆蟲(chóng)干燥處理，并進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 輕度發(fā)酵后的玉米秸稈及試驗(yàn)昆蟲(chóng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量

2.2 試驗(yàn)昆蟲(chóng)調(diào)查結(jié)果

試驗(yàn)時(shí)間結(jié)束，調(diào)查計(jì)算發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)昆蟲(chóng)平均存活率為93.2%，培養(yǎng)2.38 kg新鮮幼蟲(chóng)，共計(jì)取食秸稈量24.5 kg（干物質(zhì)）；干燥處理后，測(cè)得幼蟲(chóng)平均含水率為73.8%，幼蟲(chóng)干物質(zhì)占比26.2%；40 d試驗(yàn)期內(nèi)，平均取食量為26.3 g/只；平均3齡幼蟲(chóng)干重0.67 g/只。

2.3 白星花金龜幼蟲(chóng)對(duì)玉米秸稈營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化率統(tǒng)計(jì)結(jié)果

干物質(zhì)狀態(tài)下，單只幼蟲(chóng)生物轉(zhuǎn)化26.3 g玉米秸稈，可產(chǎn)生0.67 g幼蟲(chóng)，因此，

秸稈-昆蟲(chóng)蛋白轉(zhuǎn)化率=（0.67×50.8）/（26.3×6.6）×100%=19.61%；

秸稈-昆蟲(chóng)脂肪轉(zhuǎn) 化 率=（0.67×0.6）/（26.3×1.0）×100%=1.53%；

秸稈-昆蟲(chóng)氨基酸轉(zhuǎn)化率=（0.67×48.49）/（26.3×4.5）×100%=27.45%。

3 討論

由于本次試驗(yàn)調(diào)查使用的昆蟲(chóng)數(shù)量較大，蟲(chóng)糞回收易出現(xiàn)較大誤差，因此并沒(méi)有檢測(cè)白星花金龜幼蟲(chóng)蟲(chóng)糞中各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量并計(jì)算取食—排泄—增重的轉(zhuǎn)化率，而是從較低品質(zhì)的秸稈向較高品質(zhì)的昆蟲(chóng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)生物轉(zhuǎn)化進(jìn)行分析。

張廣杰等[2]研究表明，白星花金龜單雌產(chǎn)卵量可達(dá)數(shù)十粒到一百多粒，其繁殖力強(qiáng)。若按照此基數(shù)進(jìn)行估算，每百對(duì)成蟲(chóng)所產(chǎn)的幼蟲(chóng)為1000～10 000只，按照本次試驗(yàn)的調(diào)查計(jì)算結(jié)果，百對(duì)成蟲(chóng)至少可以分解玉米秸稈26.3～263 kg，甚至更多，可產(chǎn)生670～6700 g干燥幼蟲(chóng)。這種方法不僅低成本解決了玉米秸稈利用的問(wèn)題，還通過(guò)昆蟲(chóng)這一生物鏈成功轉(zhuǎn)化為昆蟲(chóng)蛋白、氨基酸以及蟲(chóng)糞有機(jī)肥，串聯(lián)起生物鏈中“變廢為寶”的產(chǎn)業(yè)鏈條，所產(chǎn)生的昆蟲(chóng)可提供多種應(yīng)用和研發(fā)思路。

從飼料應(yīng)用角度看，將適口性差的秸稈類(lèi)粗飼料轉(zhuǎn)變?yōu)檫m口性佳的動(dòng)物性蛋白質(zhì)飼料，可廣泛應(yīng)用于漁業(yè)、畜牧養(yǎng)殖業(yè)方面的生產(chǎn)和推廣，降低飼養(yǎng)成本，提高養(yǎng)殖效率；從醫(yī)藥行業(yè)領(lǐng)域看，白星花金龜幼蟲(chóng)屬于蠐螬類(lèi)，具有藥用價(jià)值，其藥理作用已在臨床上得到應(yīng)用。

白星花金龜幼蟲(chóng)具有很廣闊的應(yīng)用前景。利用白星花金龜幼蟲(chóng)取食玉米秸稈這種特性可獲取更具研發(fā)價(jià)值的昆蟲(chóng)，同時(shí)從源頭治理了白星花金龜成蟲(chóng)對(duì)植物帶來(lái)的危害，這種模式可以在微循環(huán)型家庭農(nóng)場(chǎng)和玉米產(chǎn)區(qū)進(jìn)行推廣應(yīng)用。由于白星花金龜具有利、弊雙面性，在實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用中要確保成蟲(chóng)的擴(kuò)繁以及幼蟲(chóng)的飼養(yǎng)在安全和相對(duì)封閉的環(huán)境下進(jìn)行，避免繁殖季節(jié)成蟲(chóng)對(duì)水果、作物等帶來(lái)危害。