齊淑新, 溫曉蕾, 吉庭鋒, 司增志, 趙春明, 喬亞科, 3, 王艷敏, 蔡愛軍, 張海華, 吉志新, *

（1.河北科技師范學院農學與生物科技學院, 秦皇島市經濟昆蟲開發(fā)利用工程技術研究中心, 河北秦皇島 066004；2.河北農業(yè)大學海洋學院, 河北秦皇島 066000；3.河北?。ㄇ鼗蕧u）甘薯產業(yè)技術研究院, 河北秦皇島 066400；4.河北中薯農業(yè)科技集團股份有限公司, 河北秦皇島 066400；5.河北科技師范學院海洋資源與環(huán)境學院, 河北秦皇島 066004；6.河北科技師范學院動物科技學院, 河北省特色動物種質資源挖掘與創(chuàng)新重點實驗室, 河北秦皇島 066004）

黑水虻, 又名亮斑扁角水虻(Hermetia illucens L.), 為雙翅目水虻科食腐性昆蟲[1]。其食性廣泛、對食物吸收轉化率高、繁殖迅速、生物量大[2], 可取食禽畜糞便和餐廚垃圾[3]、分解和消減農業(yè)廢棄物,能用于生產高價值的動物蛋白飼料[4],在其轉化消解生活垃圾及農業(yè)廢棄物過程中產生剩余的混合殘料可用作優(yōu)質生物肥料或飼料,能夠大大增加農民的收入[5-7]。近年來, 隨著我國經濟快速發(fā)展和人們生活需求的不斷提升, 規(guī)?；B(yǎng)殖狐、貉產業(yè)發(fā)展迅速, 由此產生大量糞便, 造成的環(huán)境污染問題日益突出[8], 亟需科學合理的處理、利用。黑水虻能高效轉化消解豬糞、雞糞、馬糞及牛糞等[9]；利用黑水虻幼蟲作為魚類、豬的蛋白飼料優(yōu)于傳統(tǒng)飼料[10-11]。

我國是食用菌生產大國, 每年產生約1億t菌糠, 其中僅少部分經發(fā)酵等處理后用作肥料[12]。多數遺棄菌糠中含有大量的菌絲蛋白、纖維素和木質素等營養(yǎng)成分, 減少其農業(yè)面源污染, 特別是進一步資源化利用是當前食用菌產業(yè)和環(huán)境保護的重要任務[13]。據報道, 菌糠亦可用作魚類、畜禽類飼料, 也用作蟲類的飼養(yǎng), 如何勇等[14]利用不同含量平菇菌渣飼喂黃粉蟲有利于其幼蟲的生長。

狐貉糞便黏度高達73 011 mPa·s, 且夾雜大量動物毛發(fā), 難以消解處理[15]。針對狐、貉養(yǎng)殖業(yè)和食用菌產業(yè)目前比較突出的特性兼共性問題, 本文擬研究狐貉糞和菌糠混合物對黑水虻生長發(fā)育的影響, 以解決我國面源污染問題, 同時蟲沙可用于甘薯等作物栽培, 為促進我國毛皮動物和食用菌養(yǎng)殖業(yè)的環(huán)境友好發(fā)展提供科學依據和新途徑。

1 材料及方法

1.1 試驗材料

1.1.1 蟲源及其飼養(yǎng) 黑水虻由河北科技師范學院農學與生物科技學院植物保護實驗室提供, 連續(xù)自交8代。在培養(yǎng)箱中飼養(yǎng), 溫度25℃, 相對濕度70%~80%, 光照周期16 h（光）/8 h（暗）。

1.1.2 供試飼料 狐貉糞便由河北華夏新農科技股份公司毛皮動物養(yǎng)殖場提供, 按鮮重1∶1比例混合狐糞和貉糞, 晾干備用。

蟹味菇菌糠由河北豐科生物科技有限公司提供（主料為75%木屑、25%麥麩）；基礎飼料由麥麩、豆粕與玉米面（購自農貿市場）按5∶3∶2混合而成；混合飼料由狐貉糞便與菌糠按重量1∶1混合而成；發(fā)酵混合飼料利用腐熟發(fā)酵劑（山東晟康生物科技有限公司）對混合飼料進行堆置室外自然發(fā)酵3個月。

1.2 試驗設計

本試驗設置10個處理：CK（基礎飼料）、T1（狐貉糞便）、T2（菌糠）、T3（混合飼料）、T4（發(fā)酵混合飼料）、T5（90%發(fā)酵混合飼料+10%基礎飼料）、T6（70%發(fā)酵混合飼料+30%基礎飼料）、T7（50%發(fā)酵混合飼料+50%基礎飼料）、T8（30%發(fā)酵混合飼料+70%基礎飼料）、T9（10%發(fā)酵混合飼料+90%基礎飼料）。每個處理100頭供試蟲, 幼蟲起始體質量為（8.4±0.3）mg, 各3次重復。每日檢查并保證足量飼料供應。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 老熟幼蟲體長、體重 待幼蟲發(fā)育老熟時, 各處理隨機選取50頭幼蟲, 測量統(tǒng)計老熟幼蟲平均體長、體質量。

1.3.2 預蛹及蛹體重 待預蛹、蛹依次出現時, 各處理隨機選取預蛹、蛹各50頭, 萬分之一電子天平（CP214, 美國奧豪斯）稱量, 統(tǒng)計平均體質量并計算飼料系數。待所有幼蟲發(fā)育為預蛹后, 稱量糞的質量。

1.3.3 各蟲態(tài)歷期 養(yǎng)殖盒中出現蛹后, 每天統(tǒng)計蛹的數量, 并將蛹轉移到新的養(yǎng)殖盒內, 統(tǒng)計50頭幼蟲化成預蛹的時期, 每個時期天數減去實驗期天數平均值即為幼蟲歷期；選取50頭預蛹放入新的養(yǎng)殖盒, 每天觀察化蛹情況, 記錄化蛹的具體時間, 預蛹和化蛹時間的差值即為預蛹歷期；蛹歷期、成蟲歷期測定方法同幼蟲、預蛹歷期。

1.3.4 化蛹后參數測定 進入化蛹期, 每天記錄黑水虻的化蛹數量、成蟲羽化數量及成活數量, 計算化蛹率、羽化率和成活率。

1.3.5 糞重和老熟幼蟲干重 試驗結束后, 每個處理剩余糞便在105℃下烘干稱量即為糞重。各處理隨機挑選50頭老熟幼蟲, 在105℃下烘干至恒重稱量。

1.4 數據分析

采用Excel2010初步處理數據, 用DPS 7.05軟件進行顯著性差異分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對黑水虻老熟幼蟲的生長的影響

不同處理對黑水虻老熟幼蟲的體質量、體長的影響如表1所示：從老熟幼蟲體質量方面看, T8處理（30%發(fā)酵混合料+70%基礎料）的黑水虻老熟幼蟲體質量極顯著高于對照處理, T7處理幼蟲體質量顯著低于T8處理, T7、T9處理與對照處理相比差異不顯著, 其他處理的幼蟲體質量均極顯著低于對照處理；從幼蟲體長方面看, T2、T4、T6、T7、T8、T9與對照差異不顯著, T1、T3、T5處理幼蟲體長顯著短于對照處理。綜合體質量、體長因素, T8、T7處理較適合黑水虻幼蟲生長發(fā)育。

表1 不同處理下黑水虻老熟幼蟲的體質量、體長Table 1 Body weight and length of mature black soldier fly larvae under different treatments

2.2 不同處理對黑水虻幼蟲飼料系數和成活率的影響

不同處理對黑水虻飼料系數、成活率的影響如表2所示：T1、T4處理的飼料系數極顯著高于對照處理, 其他處理與對照比較沒有顯著性差異；T8處理（30%發(fā)酵混合料+70%基礎料）的黑水虻成活率最高, 而且顯著高于對照處理, T2、T7、T8、T9處理之間差異不顯著, T1、T3、T4、T5、T6處理的幼蟲成活率顯著低于對照處理。同時考慮飼料系數和幼蟲成活率因素, T7、T8處理較適合黑水虻幼蟲生長。

表2 不同處理下黑水虻的飼料系數、成活率Table 2 Feed coefficient and survival rate of mature larvae of black soldier fly under different treatments

2.3 不同處理對黑水虻幼蟲歷期、化蛹率、老熟幼蟲干重的影響

不同處理對黑水虻幼蟲歷期、化蛹率、老熟幼蟲干重的影響如表3所示：從幼蟲歷期方面看, T2、T7、T8、T9處理與對照差異不顯著, T1、T3、T4、T5、T6處理與對照比較, 幼蟲歷期極顯著長于對照處理；從化蛹率上看, T7、T8、T9處理間不存在顯著性差異, 極顯著高于對照處理；從老熟幼蟲干重方面看, T8處理顯著高于對照處理, T2、T7、T9處理與對照差異不顯著, 其他處理的老熟幼蟲干重均顯著低于對照處理。3種因素綜合考慮, T7、T8處理能夠促進幼蟲生長, 顯著提高了化蛹率。

表3 不同處理下黑水虻幼蟲歷期、化蛹率、老熟幼蟲干重Table 3 The duration、pupation rate and dry weight of mature larvae of black soldier fly under different treatments

2.4 不同處理對黑水虻預蛹歷期和質量的影響

不同處理對黑水虻預蛹歷期和質量的影響如表4所示：從預蛹歷期上看, 除T1處理外的其他處理均極顯著短于對照處理, T1處理的預蛹歷期顯著長于對照處理, T5處理的預蛹歷期最短；從預蛹重來看, T7、T8處理極顯著高于對照處理, T9處理顯著高于對照處理, T3、T6處理與對照比較沒有顯著性差異；T1、T4、T5處理的預蛹質量極顯著低于對照處理。綜合以上分析說明, T7、T8、T9處理能極顯著縮短預蛹歷期, 并顯著提高了預蛹的質量。

表4 不同處理下黑水虻預蛹的歷期、體重Table 4 The duration and weight of prepupae of black soldier fly under different treatments

2.5 不同處理下黑水虻蛹歷期、蛹重和羽化率

不同處理對黑水虻蛹歷期、蛹量、羽化率的影響如表5所示：從蛹的歷期來看, T7、T8處理之間差異不顯著, 但二者極顯著短于對照處理, 其他處理T2、T3、T4、T5、T6、T9與對照差異不顯著；從蛹質量來看, T7、T8處理均較重, 顯著重于其他處理并且極顯著重于對照處理, 但二者之間差異不顯著；從成蟲羽化率上看, 多數處理如T2、T3、T4、T6、T7、T8、T9與對照差異不顯著, 只有T1處理的羽化率極顯著的低于對照處理。綜合以上分析說明T7、T8處理顯著縮短了黑水虻蛹的發(fā)育歷期、提高了蛹的重量。

表5 不同處理下黑水虻蛹的歷期、蛹重、羽化率Table 5 Pupa duration, pupa weight and eclosion rate of black soldier fly under different treatments

2.6 不同處理對黑水虻成蟲歷期和糞重的影響

不同處理對黑水虻成蟲歷期、糞重的影響如表6所示：從成蟲歷期上看, 各處理間以及與對照間比較, 成蟲歷期無顯著差異；從糞質量上看, T7、T8、T9處理與對照差異不顯著, T1、T3、T4、T5、T6處理的糞質量均極顯著重于對照。

表6 不同處理下黑水虻成蟲歷期、糞質量Table 6 Adult duration and dung heavy of black soldier fly under different treatments

綜合以上結果, T8（30%發(fā)酵混合飼料+70%基礎飼料）處理和T7（50%發(fā)酵混合飼料+50%基礎飼料）處理能夠滿足黑水虻生長發(fā)育的營養(yǎng)需求, 即利用狐貉糞便飼喂黑水虻時, 添加量以15%~30%之間為宜。

3 討論

本研究對混合飼料進行了發(fā)酵處理（T4）和直接混合處理（T3）, 發(fā)酵處理預蛹質量、蛹質量顯著低于直接混合處理, 飼料系數、糞質量顯著高于直接混合處理（T3）, 其他處理之間差異不顯著, 但考慮到環(huán)境、黑水虻產品安全因素以及后續(xù)蟲沙的再利用情況, 應先進行發(fā)酵處理為宜。

李敬華等[16]采用貉肉與菌糠不同配比飼喂亮斑扁角水虻, 幼蟲體質量在147.7~201.0 mg之間, 幼蟲歷期在16~18 d之間, 隨著貉肉量的增加, 幼蟲體質量顯著提高, 本研究在菌糠等輔料基礎上加入了15%~30%狐貉糞便, 幼蟲體質量在145.2~156.0 mg之間, 幼蟲歷期在16~17 d之間, 與貉肉與菌糠飼喂的結果相近, 本研究結果為毛皮動物副產物的綜合處理和資源化利用提供了重要依據。