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(xué)院農(nóng)學(xué)與生物科技學(xué)院, 秦皇島市經(jīng)濟(jì)昆蟲開發(fā)利用工程技術(shù)研究中心, 河北秦皇島 066004；2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院, 河北秦皇島 066000；3.河北?。ㄇ鼗蕧u）甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院, 河北秦皇島 066400；4.河北中薯農(nóng)業(yè)科技集團(tuán)股份有限公司, 河北秦皇島 066400；5.河北科技師范學(xué)院海洋資源與環(huán)境學(xué)院, 河北秦皇島 066004；6.河北科技師范學(xué)院動物科技學(xué)院, 河北省特色動物種質(zhì)資源挖掘與創(chuàng)新重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(zhuǎn)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(nóng)業(yè)廢棄物,能用于生產(chǎn)高價(jià)值的動物蛋白飼料[4],在其轉(zhuǎn)化消解生活垃圾及農(nóng)業(yè)廢棄物過程中產(chǎn)生剩余的混合殘料可用作優(yōu)質(zhì)生物肥料或飼料,能夠大大增加農(nóng)民的收入[5-7]。近年來, 隨著我國經(jīng)濟(jì)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(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速, 由此產(chǎn)生大量糞便, 造成的環(huán)境污染問題日益突出[8], 亟需科學(xué)合理的處理、利用。黑水虻能高效轉(zhuǎn)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(chǎn)大國, 每年產(chǎn)生約1億t菌糠, 其中僅少部分經(jīng)發(fā)酵等處理后用作肥料[12]。多數(shù)遺棄菌糠中含有大量的菌絲蛋白、纖維素和木質(zhì)素等營養(yǎng)成分, 減少其農(nóng)業(yè)面源污染, 特別是進(jìn)一步資源化利用是當(dāng)前食用菌產(chǎn)業(yè)和環(huán)境保護(hù)的重要任務(wù)[13]。據(jù)報(bào)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(dá)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(chǎn)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(jìn)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(xué)依據(jù)和新途徑。

1 材料及方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 蟲源及其飼養(yǎng) 黑水虻由河北科技師范學(xué)院農(nóng)學(xué)與生物科技學(xué)院植物保護(hù)實(shí)驗(yàn)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(nóng)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(chǔ)飼料由麥麩、豆粕與玉米面（購自農(nóng)貿(mào)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(jìn)行堆置室外自然發(fā)酵3個月。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)設(shè)置10個處理：CK（基礎(chǔ)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(chǔ)飼料）、T6（70%發(fā)酵混合飼料+30%基礎(chǔ)飼料）、T7（50%發(fā)酵混合飼料+50%基礎(chǔ)飼料）、T8（30%發(fā)酵混合飼料+70%基礎(chǔ)飼料）、T9（10%發(fā)酵混合飼料+90%基礎(chǔ)飼料）。每個處理100頭供試蟲, 幼蟲起始體質(zhì)量為（8.4±0.3）mg, 各3次重復(fù)。每日檢查并保證足量飼料供應(yīng)。

1.3 測定指標(biāo)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(jī)選取50頭幼蟲, 測量統(tǒng)計(jì)老熟幼蟲平均體長、體質(zhì)量。

1.3.2 預(yù)蛹及蛹體重 待預(yù)蛹、蛹依次出現(xiàn)時, 各處理隨機(jī)選取預(yù)蛹、蛹各50頭, 萬分之一電子天平（CP214, 美國奧豪斯）稱量, 統(tǒng)計(jì)平均體質(zhì)量并計(jì)算飼料系數(shù)。待所有幼蟲發(fā)育為預(yù)蛹后, 稱量糞的質(zhì)量。

1.3.3 各蟲態(tài)歷期 養(yǎng)殖盒中出現(xiàn)蛹后, 每天統(tǒng)計(jì)蛹的數(shù)量, 并將蛹轉(zhuǎn)移到新的養(yǎng)殖盒內(nèi), 統(tǒng)計(jì)50頭幼蟲化成預(yù)蛹的時期, 每個時期天數(shù)減去實(shí)驗(yàn)期天數(shù)平均值即為幼蟲歷期；選取50頭預(yù)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(yù)蛹和化蛹時間的差值即為預(yù)蛹?xì)v期；蛹?xì)v期、成蟲歷期測定方法同幼蟲、預(yù)蛹?xì)v期。

1.3.4 化蛹后參數(shù)測定 進(jìn)入化蛹期, 每天記錄黑水虻的化蛹數(shù)量、成蟲羽化數(shù)量及成活數(shù)量, 計(jì)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(yàn)結(jié)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(jī)挑選50頭老熟幼蟲, 在105℃下烘干至恒重稱量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel2010初步處理數(shù)據(jù), 用DPS 7.05軟件進(jìn)行顯著性差異分析。

2 結(jié)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(zhì)量、體長的影響如表1所示：從老熟幼蟲體質(zhì)量方面看, T8處理（30%發(fā)酵混合料+70%基礎(chǔ)料）的黑水虻老熟幼蟲體質(zhì)量極顯著高于對照處理, T7處理幼蟲體質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(shù)和成活率的影響

不同處理對黑水虻飼料系數(shù)、成活率的影響如表2所示：T1、T4處理的飼料系數(shù)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(chǔ)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(shù)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(shù)、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(jìn)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(yù)蛹?xì)v期和質(zhì)量的影響

不同處理對黑水虻預(yù)蛹?xì)v期和質(zhì)量的影響如表4所示：從預(yù)蛹?xì)v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(yù)蛹?xì)v期顯著長于對照處理, T5處理的預(yù)蛹?xì)v期最短；從預(yù)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(yù)蛹質(zhì)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(yù)蛹?xì)v期, 并顯著提高了預(yù)蛹的質(zhì)量。

表4 不同處理下黑水虻預(yù)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?xì)v期、蛹重和羽化率

不同處理對黑水虻蛹?xì)v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(zhì)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(shù)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(zhì)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(zhì)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(zhì)量Table 6 Adult duration and dung heavy of black soldier fly under different treatments

綜合以上結(jié)果, T8（30%發(fā)酵混合飼料+70%基礎(chǔ)飼料）處理和T7（50%發(fā)酵混合飼料+50%基礎(chǔ)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(jìn)行了發(fā)酵處理（T4）和直接混合處理（T3）, 發(fā)酵處理預(yù)蛹質(zhì)量、蛹質(zhì)量顯著低于直接混合處理, 飼料系數(shù)、糞質(zhì)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(chǎn)品安全因素以及后續(xù)蟲沙的再利用情況, 應(yīng)先進(jìn)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(zhì)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(zhì)量顯著提高, 本研究在菌糠等輔料基礎(chǔ)上加入了15%~30%狐貉糞便, 幼蟲體質(zhì)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(jié)果相近, 本研究結(jié)果為毛皮動物副產(chǎn)物的綜合處理和資源化利用提供了重要依據(jù)。