張海旭, 裴亞欣, 張繼冉, 索江華, 鄧 新, 陳紅歌, 林 暉, 楊 森

(河南農(nóng)業(yè)大學生命學科學院, 鄭州 450002)

近年來隨著我國養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，每年需要處理的畜禽糞便量也越來越多，據(jù)報道我國每年畜禽糞污產(chǎn)生量高達38億t，但綜合利用率卻不足60%(吳浩瑋等, 2020)。這些畜禽糞便中含有大量的營養(yǎng)物質(zhì)尚未被充分利用，如若處理不善，不僅造成資源浪費，還會滋生病原菌并產(chǎn)生臭氣和廢水，對水體、大氣和土壤造成污染。目前，我國畜禽糞便主要資源化利用方式是肥料化，其次是能源化和飼料化，但尚未形成典型的畜禽糞污資源化處理模式，且普遍存在處理設施運行成本高、處理效果差、處理周期長等一系列問題(宣夢等, 2018)。利用亮斑扁角水虻Hermetiaillucens(俗稱“黑水虻”，以下簡稱“黑水虻”)，對畜禽糞便進行生物轉(zhuǎn)化，不僅可以實現(xiàn)快速降解(Bradley and Sheppard, 1984)和減少臭氣排放，還可抑制致病菌的繁殖，最終將其轉(zhuǎn)化為黑水虻蟲體和蟲沙(van Huis, 2020; Wang SYetal., 2020; Wang Qetal., 2021)，蟲沙可用作有機肥施于農(nóng)作物(G?rttlingetal., 2020)，黑水虻蟲體是迄今為止全球唯一獲準用作水產(chǎn)養(yǎng)殖和家禽飼料成分的昆蟲，總之，黑水虻被認為是全球大規(guī)模養(yǎng)殖最具潛力的昆蟲物種之一(Zhanetal., 2020)。但在利用黑水虻處理雞糞生產(chǎn)實踐中經(jīng)常會出現(xiàn)不明原因引起的幼蟲大批死亡現(xiàn)象。通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，引起黑水虻大批死亡的主要原因是畜禽糞便中殘留的獸藥環(huán)丙氨嗪。

環(huán)丙氨嗪(cyromazine)又名滅蠅胺，是抑制雙翅目昆蟲幼蟲生長發(fā)育的農(nóng)藥，在畜牧業(yè)中的主要應用是加入糞便中以抑制糞便中蠅蛆的繁殖。環(huán)丙氨嗪對動物的毒性極低，僅對目標物種具有潛在毒性(Donahueetal., 2017)，2019年世界衛(wèi)生組織(WHO)將其評為輕度危害(Class Ⅲ)(WHO, 2020)。另外，根據(jù)WHO和世界糧農(nóng)組織(FAO)的報道，母雞攝入環(huán)丙氨嗪后，大部分(99%)隨著排泄物排出，其中有75%是未經(jīng)改變的原藥，其余是其代謝產(chǎn)物三聚氰胺及微量的甲基環(huán)丙氨嗪和羥基環(huán)丙氨嗪(WHO, 2006)，進入糞便中的原藥可以保持4～6周的藥效(王輝等, 2008)。

此外，環(huán)丙氨嗪作為養(yǎng)殖業(yè)中一種常用防蠅蛆獸藥，還具有操作方便、價格低廉和經(jīng)濟效益顯著等特點，因此環(huán)丙氨嗪是控制養(yǎng)殖場所蠅蛆繁殖最具有成本效益的處理方法，特別是在雞飼料中，甚至作為常年飼料添加劑被廣泛使用(Mulla and Axelrod, 1983; Quisenberry and Foster, 1984; 王輝等, 2008; Donahueetal., 2017)。為了確保環(huán)境安全和人類健康，歐洲環(huán)境保護局(EPA)將動物飼料中環(huán)丙氨嗪的最大殘留限量(MRLs)設定為5 mg/kg，為期6周，并至少在屠宰前72 h停止使用含環(huán)丙氨嗪的飼料，我國農(nóng)業(yè)部(MOA)批準環(huán)丙氨嗪作為雞飼料添加劑MRLs為5 mg/kg使用4～6周，但未設定強制停藥期(Jietal., 2020)。在2007年和2008年我國環(huán)丙氨嗪原藥銷售量分別是119 t和103 t(楊大偉等, 2010)，Wei等(2016)在中國東部地區(qū)調(diào)查了施用動物糞便肥的土壤中13 種獸藥殘留，發(fā)現(xiàn)環(huán)丙氨嗪的檢出率最高，并指出動物糞便，尤其是家禽養(yǎng)殖場的糞便，是土壤中獸藥殘留的主要污染源之一。Tomberlin等(2002)在商品家蠅飼料中測定了環(huán)丙氨嗪對黑水虻3齡幼蟲的敏感性，但至今少見有關糞便中環(huán)丙氨嗪飼養(yǎng)黑水虻致死的報道和對不同齡期幼蟲敏感性測定的研究。

活性炭是具有穩(wěn)定化學性質(zhì)和巨大比表面積及豐富官能團的一種無定型炭，可以通過物理和化學雙重吸附作用非特異性地吸附多種物質(zhì)，被廣泛應用于金屬離子吸附和水質(zhì)凈化等(Huetal., 1998; 范延臻和王寶貞, 2000)。此外當活性炭經(jīng)口進入腸道后不會被分解和吸收，以原形隨糞便排出體外(張宏順等, 2005)。袁敏等(2012)發(fā)現(xiàn)活性炭對水溶液中的環(huán)丙氨嗪的最大吸附量為177 305 mg/kg；Fernández-Pérez等(2011)指出活性炭可作為土壤中環(huán)丙氨嗪緩釋吸附劑使用時。本研究測定了在雞糞中加入活性炭后對黑水虻幼蟲的影響，以及在雞糞中添加活性炭對環(huán)丙氨嗪的解毒作用。

鑒于目前環(huán)丙氨嗪使用的廣泛性和在糞便中的殘留濃度遠超黑水虻的致死中濃度，因此，為解決黑水虻無法處理含有環(huán)丙氨嗪雞糞的問題，本研究目的是研究含環(huán)丙氨嗪的雞糞對黑水虻幼蟲生長發(fā)育(體重和死亡率)的影響，此外還探究了在雞糞中添加活性炭對黑水虻幼蟲生長發(fā)育的影響和對環(huán)丙氨嗪的解毒作用。

1 材料與方法

1.1 供試昆蟲

黑水虻來自武漢品系，在不接觸任何藥劑的情況下使用餐廚垃圾，在室內(nèi)(溫度25～35℃，相對濕度35%～40%)條件下連續(xù)飼養(yǎng)至少20代以上作為供試昆蟲；根據(jù)體長和頭寬來確定齡期(Barrosetal., 2019)，3齡幼蟲是供試昆蟲卵孵化后，在塑料盒(18 cm×32 cm×26 cm)內(nèi)，保持溫度27.7±1.8℃和相對濕度35%～40%，光周期16L∶8D下，用小麥麩皮飼養(yǎng)至3齡；4和5齡幼蟲是在盛有600頭3齡幼蟲上述塑料盒內(nèi)加入1 kg的含水量75%的雞糞，分別飼養(yǎng)2 d和6 d獲得。

1.2 供試試劑和雞糞

環(huán)丙氨嗪購置于阿拉丁公司(98%)；活性炭(粉末)購置于天津市致遠化學試劑有限公司(AR)；雞糞來自本實驗室養(yǎng)殖的新楊黑蛋雞，含水量75%左右，雞飼料配方為玉米66%，豆粕22%，麥麩10%，石粉1%，1%預混料1%。

1.3 環(huán)丙氨嗪對黑水虻生長發(fā)育影響的測定

為了測定環(huán)丙氨嗪對黑水虻生長發(fā)育的影響，使用Cetin等(2009)方法并改進。首先，用蒸餾水制備1 mg/mL的環(huán)丙氨嗪儲備溶液，然后用蒸餾水連續(xù)稀釋儲備溶液制備系列濃度使用液，取1 mL使用液加入盛有100 g雞糞的500 mL組培瓶中并攪拌均勻，配制成含環(huán)丙氨嗪濃度為0.1, 0.25, 0.5, 1, 2.5和5 mg/kg的3齡和4齡幼蟲實驗組雞糞，配制成環(huán)丙氨嗪濃度為0.5, 1, 2.5, 5, 10和15 mg/ kg的5齡幼蟲處理組雞糞，在對照組(不添加環(huán)丙氨嗪0 mg/kg)中加入1 mL蒸餾水。然后在每瓶中接入不同齡期幼蟲60頭，用紗布覆蓋瓶口以防幼蟲逃逸和外來物質(zhì)干擾，每組3瓶重復。在溫度為27.7±1.8℃、相對濕度為35%～40%、光周期為16L∶8D的條件下培養(yǎng)(Sripontanetal., 2019),每天記錄每瓶死亡個體數(shù)，直至進入預蛹階段。因幼蟲體重的變化不僅能夠反映其生長發(fā)育階段，更是其轉(zhuǎn)化有機固廢物的重要指標之一(Liuetal., 2017)，對此每2 d從每瓶中隨機挑選10頭幼蟲稱量體重，直至進入預蛹階段。

1.4 活性炭對黑水虻幼蟲生長發(fā)育的影響和對環(huán)丙氨嗪的解毒作用測定

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，1 mg/kg的環(huán)丙氨嗪濃度即可控制糞便中多數(shù)蠅蛆的發(fā)育，5 mg/kg足以控制各種蠅蛆的繁殖(邢云瑞, 等2017)，因此我們以1 mg/kg作為活性炭解毒能力的測試濃度；此外，3齡幼蟲是利用黑水虻進行生物轉(zhuǎn)化有機垃圾的最佳齡期，從該齡期開始，幼蟲開始進入暴食期(周芬, 2009)，因此我們選用3齡幼蟲作為活性炭解毒作用測試的試驗昆蟲。

首先研究了在雞糞中添加活性炭對黑水虻幼蟲生長發(fā)育的影響。在盛有100 g雞糞的500 mL組培瓶中加入1, 3, 5, 10和15 g活性炭，配制成活性炭添加量為10, 30, 50, 100和150 g/kg的處理組，以未添加活性炭組作為對照組(0 g/kg)，充分攪拌放置24 h后，每瓶接入60頭3齡幼蟲，每組3瓶重復。在溫度為27.7±1.8℃、相對濕度為35%～40%、光周期為16L∶8D的條件下培養(yǎng)，每天記錄每瓶幼蟲死亡頭數(shù)，每2 d從每瓶中隨機挑選10頭幼蟲稱量體重，直至進入預蛹階段。

為研究添加活性炭對雞糞中環(huán)丙氨嗪的解毒作用，首先在盛有100 g雞糞的500 mL組培瓶中加入0.1 mg/mL 的環(huán)丙氨嗪使用液1 mL，配制成含環(huán)丙氨嗪濃度為1 mg/kg的雞糞，再加入1, 3, 5和10 g活性炭，即配制成活性炭添加量為10, 30, 50和100 g/kg的實驗組，以未添加活性炭組作為對照組(0 g/kg)，充分攪拌放置24 h后每瓶接入60頭3齡幼蟲，每組3瓶重復。在溫度為27.7±1.8℃、相對濕度為35%～40%、光周期為16L∶8D的條件下培養(yǎng)，每天記錄每瓶中死亡頭數(shù)，每2 d從每瓶中隨機挑選10頭幼蟲稱量體重，直至進入預蛹階段。

1.5 數(shù)據(jù)分析

死亡率=死亡頭數(shù)/處理頭數(shù)×100%；采用IBM SPSS Statistics 26.0 PROBIT對1.3節(jié)中不同齡期幼蟲的最終死亡數(shù)據(jù)和1.4節(jié)中在不同活性炭添加量中的幼蟲的最終死亡數(shù)據(jù)進行回歸分析，以確定環(huán)丙氨嗪對幼蟲致死中濃度LC50和活性炭的95%有效劑量(95% effective dose, ED95)及其95%置信區(qū)間(Khan and Akram, 2017)；方差分析采用IBM SPSS Statistics 26.0軟件進行ANOVA分析(F檢驗)，采用Waller-Duncan在P≤0.05顯著性水平上標注；采用GraphpadPrism9.0軟件繪圖并對最終死亡率進行獨立樣本t檢驗分析。

2 結(jié)果

2.1 環(huán)丙氨嗪致黑水虻幼蟲死亡表現(xiàn)

黑水虻3齡幼蟲在含0.25 mg/kg環(huán)丙氨嗪的雞糞中飼養(yǎng)、4齡幼蟲在含2.5 mg/kg環(huán)丙氨嗪的雞糞中飼養(yǎng)和5齡幼蟲在5 mg/kg環(huán)丙氨嗪濃度的雞糞中飼養(yǎng)后出現(xiàn)的死亡幼蟲與其在不添加環(huán)丙氨嗪的雞糞中飼養(yǎng)的正常幼蟲如圖1所示，可以看出與正常幼蟲相比3, 4和5齡幼蟲的死亡癥狀相似，均表現(xiàn)出體節(jié)伸長、不能正常移動、停止進食，直至死亡。

2.2 環(huán)丙氨嗪對黑水虻3齡幼蟲生長發(fā)育的影響

黑水虻3齡幼蟲在含不同濃度環(huán)丙氨嗪的雞糞中的死亡率變化見圖2。從圖2中可以看出當雞糞中環(huán)丙氨嗪濃度為0.1 mg/kg時，不會導致3齡幼蟲顯著死亡，濃度等于或高于0.25 mg/kg將導致3齡幼蟲死亡，且最終死亡率與對照差異極顯著(P<0.001)，并且濃度越高3齡幼蟲的死亡速度越快。

黑水虻3齡幼蟲在含不同濃度環(huán)丙氨嗪的雞糞中的體重變化見表1。結(jié)果顯示, 3齡幼蟲食用含0.25 mg/kg及以上濃度環(huán)丙氨嗪的雞糞3 d后，體重均顯著低于對照組(P<0.05); 0.1 mg/kg濃度處理組的幼蟲體重在雞糞中飼養(yǎng)3和5 d時顯著低于對照組(P<0.05)，而在飼養(yǎng)1和7 d至預蛹時，其體重與對照組無顯著差異(P>0.05)。另外,0.25 mg/kg環(huán)丙氨嗪處理組雖有22.2%的幼蟲生長至預蛹階段，但其預蛹的體重顯著低于對照組(P<0.05)。這些結(jié)果表明，雞糞中0.1 mg/kg環(huán)丙氨嗪對黑水虻幼蟲體重影響是短暫的，濃度達到0.25 mg/kg之后就會顯著影響黑水虻幼蟲的生長和預蛹的體重。

表1 亮斑扁角水虻3齡幼蟲在含不同濃度環(huán)丙氨嗪的雞糞中飼養(yǎng)時的體重變化Table 1 Changes in the body weight of the 3rd instar larvae of Hermetia illucens rearedin the chicken manure containing different concentrations of cyromazine

2.3 環(huán)丙氨嗪對黑水虻4齡幼蟲生長發(fā)育的影響

黑水虻4齡幼蟲在含不同濃度環(huán)丙氨嗪的雞糞中的的死亡率變化見圖3。從圖3可知,當雞糞中環(huán)丙氨嗪濃度不高于1 mg/kg時不會導致4齡幼蟲顯著死亡，在2.5 mg/kg及以上濃度將致使幼蟲死亡，死亡率與對照差異極顯著(P<0.0001)，且濃度越高4齡幼蟲的死亡速度越快。

黑水虻4齡幼蟲在含不同濃度環(huán)丙氨嗪的雞糞中的體重變化見表2。結(jié)果顯示, 4齡幼蟲食用環(huán)丙氨嗪含量在1 mg/kg及以上的雞糞3 d后，幼蟲體重均顯著低于對照組(P<0.05)，而0.1 mg/kg和0.25 mg/kg環(huán)丙氨嗪處理組只在飼養(yǎng)5 d時與對照組相比顯著降低(P<0.05)，其他時間與對照組均無顯著差異(P>0.05)。另外, 1 mg/kg環(huán)丙氨嗪處理組雖有85.6%的幼蟲生長至預蛹，但是其預蛹的體重顯著低于對照組(P<0.05)。這些結(jié)果表明，雞糞中0.1和0.25 mg/kg環(huán)丙氨嗪對黑水虻幼蟲體重影響是短暫的，0.5 mg/kg環(huán)丙氨嗪不影響預蛹的體重，環(huán)丙氨嗪濃度高于1 mg/kg會顯著影響黑水虻幼蟲的生長和預蛹的體重。

表2 亮斑扁角水虻4齡幼蟲在含不同濃度環(huán)丙氨嗪的雞糞中飼養(yǎng)時的體重變化Table 2 Changes in the body weight of the 4th instar larvae of Hermetia illucens rearedin the chicken manure containing different concentrations of cyromazine

2.4 環(huán)丙氨嗪對黑水虻5齡幼蟲生長發(fā)育的影響

黑水虻5齡幼蟲在含不同濃度環(huán)丙氨嗪的雞糞中的死亡率變化見圖4，雞糞中含10和15 mg/kg環(huán)丙氨嗪會導致幼蟲死亡，且死亡率與對照差異極顯著(P<0.0001); 5 mg/kg環(huán)丙氨嗪最終導致34.45%的幼蟲死亡，與對照組無顯著差異(P>0.05)。

黑水虻5齡幼蟲在含不同濃度環(huán)丙氨嗪的雞糞中的體重隨著時間變化見表3。 從表3中可以看出，5齡幼蟲食用環(huán)丙氨嗪含量在5 mg/kg及以下濃度的處理組雖在飼養(yǎng)1-7 d時體重不同程度低于對照組，但在9 d預蛹時的體重與對照組和其他濃度處理組均無顯著差異(P>0.05)，9 d時在10 mg/kg環(huán)丙氨嗪處理組中雖然有11.11%預蛹存活，但是其體重顯著低于對照組和其他濃度處理組(P<0.05)。

表3 亮斑扁角水虻5齡幼蟲在含不同濃度環(huán)丙氨嗪的雞糞中飼養(yǎng)時的體重變化Table 3 Changes in the body weight of the 5th instar larvae of Hermetia illucens rearedin the chicken manure containing different concentrations of cyromazine

2.5 不同齡期黑水虻幼蟲對環(huán)丙氨嗪的敏感性

雞糞中環(huán)丙氨嗪對不同齡期黑水虻幼蟲的毒力見表4，環(huán)丙氨嗪對黑水虻3, 4和5齡幼蟲的LC50值分別為0.18, 1.39和6.45 mg/kg。結(jié)果表明，隨著黑水虻幼蟲齡期增長，其對雞糞中環(huán)丙氨嗪的敏感性逐漸降低。

表4 雞糞中環(huán)丙氨嗪對亮斑扁角水虻3, 4和5齡幼蟲的毒力Table 4 Toxicity of cyromazine in the chicken manure to the 3rd, 4th and 5th instar larvae of Hermetia illucens

2.6 活性炭對黑水虻3齡幼蟲生長發(fā)育的影響和對環(huán)丙氨嗪的解毒作用

首先在雞糞中添加活性炭后飼養(yǎng)黑水虻3齡幼蟲，結(jié)果添加量為10～150 g/kg的活性炭組并不會導致幼蟲的死亡，其體重隨時間變化如表5。從表5中我們可以發(fā)現(xiàn)，30, 50和100 g/kg活性炭處理組預蛹體重相比于對照組(不添加活性炭組，0 g/kg活性炭)和10 g/kg活性炭處理組顯著提高(P<0.05)，而150 g/kg活性炭處理組相較于對照組在飼養(yǎng)9-13 d以及15 d時預蛹的體重顯著降低(P<0.05)。結(jié)果表明，在雞糞中添加量為30～100 g/kg的活性炭有助于3齡幼蟲體重的增加，相對低的活性炭添加量(10 g/kg)對黑水虻幼蟲的體重不影響，相對高的活性炭添加量(150 g/kg)影響了黑水虻幼蟲的生長發(fā)育。因此在接下來的實驗以活性炭添加量為10～100 g/kg展開。

表5 亮斑扁角水虻3齡幼蟲在不同活性炭添加量的雞糞中飼養(yǎng)時的體重變化Table 5 Changes in the body weight of the 3rd instar larvae of Hermetia illucens rearedin the chicken manure containing different levels of activated carbon

在含1 mg/kg環(huán)丙氨嗪的雞糞中添加不同添加量活性炭后飼養(yǎng)黑水虻3齡幼蟲，死亡率的變化見圖5，從圖5可知活性炭添加量為30, 50和100 g/kg的處理組相較于對照組死亡率(極)顯著降低(P<0.0001)；添加量為10 g/kg處理組相較于對照組死亡率無顯著差異(P>0.05)，但死亡率達到100%的時間相較于對照組推遲1 d；添加量為30 g/kg 處理組，在飼養(yǎng)4 d時出現(xiàn)死亡并在9 d時超過半數(shù)死亡，分別比對照組推遲了2 d和3 d，最終死亡率為70.6%，相較于對照組顯著降低(P<0.01)。結(jié)果表明，在雞糞中添加活性炭可以吸附雞糞中的環(huán)丙氨嗪，活性添加量為50～100 g/kg可以完全解除環(huán)丙氨嗪對飼養(yǎng)黑水虻幼蟲死亡的影響。

在含1 mg/kg環(huán)丙氨嗪的雞糞中添加活性炭后飼養(yǎng)黑水虻3齡幼蟲的體重的變化見表6。從6中可以看出活性炭添加量為50和100 g/kg時，能夠解除環(huán)丙氨嗪對幼蟲的體重的影響，添加量為30 g/kg時有29.4%的幼蟲能夠進入預蛹階段，但其預蛹體重顯著低于50 g/kg活性炭處理組和100 g/kg活性炭處理組(P<0.05)。 結(jié)果進一步說明了在含有1 mg/kg環(huán)丙氨嗪的雞糞中，添加50～100 g/kg活性炭時可以完全解除環(huán)丙氨嗪對黑水虻3齡幼蟲的影響，而添加量為30 g/kg的活性炭不能解除對幼蟲生長發(fā)育的影響。

表6 亮斑扁角水虻3齡幼蟲在不同活性炭添加量的含1 mg/kg環(huán)丙氨嗪的雞糞中飼養(yǎng)時的體重變化Table 6 Changes in the body weight of the 3rd instar larvae of Hermetia illucens reared in the chickenmanure containing 1 mg/kg cyromazine with different levels of added activated carbon

活性炭對食用含1 mg/kg環(huán)丙氨嗪雞糞的黑水虻3齡幼蟲解毒作用見表7，活性炭的95%有效劑量(ED95)值為51.83 g/kg，說明含環(huán)丙氨嗪的雞糞可以通過添加活性炭后再利用黑水虻進行處理。

3 討論

利用腐食性昆蟲處理有機垃圾，是目前國內(nèi)外學者所推崇的一種生物轉(zhuǎn)化方式，黑水虻作為熟知度最高、研究最廣泛的昆蟲，在畜禽糞便處理中具有重要的應用價值(Goldetal., 2018; Liuetal., 2019; Awasthietal., 2020; Surendraetal., 2020)。但是在利用黑水虻對畜禽糞便進行生物轉(zhuǎn)化生產(chǎn)實踐中，會出現(xiàn)黑水虻幼蟲的大批量死亡現(xiàn)象，關于此現(xiàn)象的原因以及解決技術缺乏相關的報道。

環(huán)丙氨嗪致黑水虻幼蟲的死亡癥狀與其對黑腹果蠅Drosophilamelanogaster(Wilson, 1997)和家蠅Muscadomestica幼蟲的死亡癥狀(Awad and Mulla, 1984)類似，均表現(xiàn)出不能正常蛻皮發(fā)育。關于環(huán)丙氨嗪對雙翅目幼蟲的毒理Darriet等(2008)和Bloomcamp等(1987)認為環(huán)丙氨嗪對雙翅目昆蟲的作用方式是抑制甲殼素的合成，F(xiàn)riedel等(1988)認為環(huán)丙氨嗪是直接或間接作用于蛻皮酮的代謝，這一觀點與本研究中環(huán)丙氨嗪對于黑水虻幼蟲影響結(jié)果相一致，低濃度組的幼蟲蛻皮被破壞，新的表皮在舊的表皮下出現(xiàn)，說明了環(huán)丙氨嗪并不抑制甲殼素的合成而是通過干擾蛻皮酮的代謝，導致幼蟲不能正常蛻皮發(fā)育，進一步地影響黑水虻幼蟲的正常代謝活動。

Tomberlin等(2002)報道了在商用家蠅飼料中黑水虻3齡幼蟲對環(huán)丙氨嗪的LC50范圍為0.13～0.19 mg/kg，較本研究在雞糞中的LC50范圍為0.17～0.19 mg/kg偏小，可能與飼養(yǎng)材料有關。此外本研究還測定了環(huán)丙氨嗪對黑水虻4齡和5齡幼蟲的LC50值范圍分別為1.29～1.50 mg/kg和6.10～6.81 mg/kg，表明了環(huán)丙氨嗪對3, 4齡和5齡黑水虻幼蟲的LC50值不斷升高，可能是由幼蟲取食的累積效應引起的，Liu等(2017)研究表明，在3-4齡幼蟲期是黑水虻采食量最大、生長發(fā)育速度和有機物積累最快的時期，5齡期幼蟲攝食量下降，因此也不能攝入更多的環(huán)丙氨嗪，這一現(xiàn)象與環(huán)丙氨嗪對大劣按蚊Anophelesdirus、致倦庫蚊Culexquinquefasciatus、埃及伊蚊Aedesaegypti和黑腹果蠅幼蟲的影響(Phonchevinetal., 1985)相一致。

通過在含有環(huán)丙氨嗪的雞糞中添加活性炭，發(fā)現(xiàn)活性炭對食用含1 mg/kg環(huán)丙氨嗪雞糞的黑水虻3齡幼蟲的95%有效劑量(ED95)為值為51.83 g/kg。此外本研究還發(fā)現(xiàn)在雞糞中添加量為30～100 g/kg的活性炭能夠?qū)谒刁w重增加起到促進的作用，而高添加量(150 g/kg)不利于黑水虻轉(zhuǎn)化雞糞，這與郭津研等(2021)在土壤中施用生物炭研究對甜菜夜蛾影響的結(jié)果相一致，即低添加量的生物炭處理幼蟲存活率上升，而高添加量則出現(xiàn)不同程度的降低，這可能是在雞糞中添加適當添加量的活性炭，不僅吸附了雞糞中的環(huán)丙氨嗪等對黑水虻生長發(fā)育具有毒性作用的物質(zhì)，還改變了雞糞中的菌落結(jié)構(gòu)(Zhangetal., 2021)，而較高添加量的活性炭可能減少了黑水虻幼蟲對一些關鍵養(yǎng)分的吸收，比如氮、磷等(傅強等, 2018)。

鑒于目前環(huán)丙氨嗪在養(yǎng)殖業(yè)中使用的普遍性，且使用濃度(3 ～5 mg/kg)遠高于黑水虻3齡幼蟲的LC50值，對此建議在家蠅幼蟲密集的區(qū)域使用高濃度(約1 000 mg/kg)的環(huán)丙氨嗪噴霧作為現(xiàn)場處理，同時應避免黑水虻幼蟲飼養(yǎng)區(qū)域。若糞便中的環(huán)丙氨嗪濃度超過黑水虻3齡幼蟲的LC50值，可通過添加活性炭處理后再利用黑水虻進行生物轉(zhuǎn)化。

本研究雖然從雞糞中環(huán)丙氨嗪對黑水虻幼蟲的敏感性方面和活性炭解毒方面進行了闡述，但是由于本研究僅利用簡單的生物學研究手段對敏感性和活性炭添加量進行了初步研究，內(nèi)容尚不深入，對于環(huán)丙氨嗪對黑水虻造成的影響和吸附機制闡述尚不充分。后續(xù)將繼續(xù)探究環(huán)丙氨嗪對黑水虻幼蟲、蛹和成蟲的影響，并對活性炭解毒作用機制做更深入的研究。