不同环境温度下黑水虻幼虫生长和有机垃圾处理效率研究

摘要 为探讨高原地区黑水虻幼虫的生长和处理有机垃圾的效率，测定了环境温度24、27、30 ℃，相对湿度60%条件下黑水虻幼虫对厨余垃圾、牦牛胃肠内容物和薯渣及其与酵母菌混合后的饲料的转化效率。将黑水虻虫卵统一孵化3 d后，转移到放在恒温箱内的饲养盒中饲养，记录饲喂6 d后黑水虻幼虫的重量、数量和存活率以及料虫比和残渣重量等参数。结果表明：温度、饲料类型和是否添加酵母菌对黑水虻幼虫数量和存活率均没有显著影响。在24～30 ℃内，随着温度的升高，黑水虻幼虫产量随之增加，除30 ℃外黑水虻厨余垃圾组幼虫产量显著高于牦牛胃肠内容物组和薯渣组。是否添加酵母菌对黑水虻料虫比没有显著影响。无论是否添加酵母菌，饲喂厨余垃圾后料虫比和残渣重量分别为5.80～7.60和67.89～106.30 g。由此可见，高原地区适当增加温度可以加快黑水虻幼虫的生长，提高黑水虻的转化效率，降低料虫比，减少残渣。黑水虻幼虫对厨余垃圾的转化效率高于牦牛胃肠内容物和薯渣。

关键词 黑水虻;温度;存活率;高原地区

中图分类号 X 174  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2022）17-0070-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.17.017

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Study on the Growth of Black Solider Fly Larvae and Its Efficiency to Dispose Organic Waste at Different Environment Temperatures

WANG Su-qin1， WANG Jian-dong2， DENG Yan-fang3 et al

（1.Northwest Institute of Plateau Biology， Chinese Academy of Sciences， Xining， Qinghai 810008;2.Forestry Station in Gonghe County， Gonghe， Qinghai 813099;3.Service Support Center of Qilian Mountain Park， Xining， Qinghai 810008）

Abstract In order to investigate the growth of black solider fly larvae and its efficiency to dispose organic waste in plateau area， the efficiency to dispose kitchen waste， gastrointestinal contents of yak， potato residue and feed mixed with yeast by black solider fly larvae was determined under the conditions of temperature of 24， 27， 30 ℃， relative humidity of 60%. The eggs of black solider fly were incubated for 3 days， and then transferred to a feeding box in a constant temperature incubator. The weight，number and survival rate of black solider fly larvae， as well as feed-larvae ratio and residue weight after feeding for 6 days were recorded. The results showed that temperature， feed type and adding yeast or not had no significant effect on larvae number and survival rate of black solider fly. In the range of 24-30 ℃， the yield of black solider fly larvae increased significantly with the increase of temperature， the larvae yield in kitchen waste group was significantly higher than that in yak gastrointestinal contents group and potato residue group（except 30 ℃）. Adding yeast or not had no significant effects on the feed-larvae ratio whether adding yeast or not， the feed-larvae ratio and residue weight in kitchen waste group were being 5.80-7.60 and 67.89-106.30 g， respectively. In conclusion， increasing temperature could accelerate the growth of black solider fly larvae， improve the transformation efficiency of black solider fly larvae， reduce the feed-larvae ratio， and reduce the residues in plateau area. The transformation efficiency of kitchen waste by black solider fly larvae was higher than that of yak gastrointestinal contents and potato residue.

Key words Black solider fly;Temperature;Survival rate;Plateau area

黑水虻，学名亮斑扁角水虻（ Hermetia illucens  L.），隶属双翅目扁角水虻属，是一种腐食性昆虫，原产于美洲，在我国广东、云南、湖南、湖北、山东、河南等地均有发现[1-2]。黑水虻能够取食禽畜粪便和生活垃圾，生产高价值的动物蛋白饲料，因其具有繁殖迅速、食性广、转化率高、易繁育和管理、饲养成本低等优点，可以对有机垃圾进行无害化处理和资源化利用，其幼虫与蝇蛆、黄粉虫、大麦虫被称为四大资源昆虫，在全世界范围内广泛养殖[3-5]。黑水虻虫卵孵化后2～4 d，幼虫可以自动爬到有机垃圾中大量进食，经过5～7 d的饲养，幼虫进入蛹期;15 d后进入成虫期，成虫不进食也不进入人居环境，在10 d的生活期内可产卵1 000余枚[6-7]。

大量研究表明，黑水虻幼虫的最优饲养温度为25～30 ℃，适宜湿度为60%～80%[7-8]。目前黑水虻在我国南方地区饲养广泛[4]，而在北方地区（如山东、河南、陕西等地）也有较好的推广应用[7-9]。青海地处青藏高原，海拔高、气温低，7月份日均气温为12～26 ℃，1月份日均气温为-16～2 ℃，自然环境不适宜黑水虻的生长。青海是我国牦牛、藏羊的主产区，每年屠宰的牛、羊数量庞大[10]。随着居住和旅游人口的增加，青海厨余垃圾的产量也在逐年增加。为了有效处理有机垃圾，笔者研究不同温度下黑水虻幼虫处理有机垃圾的效率和幼虫的产量，探索青海高原地区利用黑水虻处理有机垃圾的潜力，旨在为促进以黑水虻为中介的低碳畜牧业绿色、可持续发展提供新途径。

1 材料与方法

1.1 黑水虻幼虫的孵化

黑水虻虫卵购自广州安芮洁环保科技有限公司，虫卵产于该公司位于广州市白云区江高镇茅山工业聚集区的黑水虻养殖场。黑水虻虫卵运至位于青海西宁的实验室后，当天转入孵化基质中进行孵化培养。孵化基质是将厨余垃圾（湿重）与小麦麸皮（风干重）按7∶3的比例均匀混合，再用纯净水将含水量调至65%。将500 g 孵化基质平铺在10目的筛网上，放置在容量4 L的正方形孵化箱内，在孵化基质上加入25 g虫卵，孵化箱上方覆盖2层无纺布，并用夹子固定，27 ℃室温下进行孵化。4～6 d后，虫卵孵化出肉眼可见的小幼虫，小幼虫经10目筛网自行掉落，从而与孵化基质分离，将幼虫称重和计数后用于后续试验。

1.2 有机垃圾的制备

厨余垃圾和牦牛胃肠内容物均来自青海裕泰畜产品有限公司，薯渣来自青海互助威思顿精淀粉有限责任公司，试验地点位于青海昆杰环保科技有限公司的有机垃圾处理实验室。将试验用厨余垃圾、牦牛胃肠内容物和薯渣匀浆处理后，分成2份：一份直接分装后置于-20 ℃冰箱内;另一份按照1.5%的接种比例加入商业化酵母菌，于25 ℃下发酵24 h后分装后置于-20 ℃冰箱内，作为黑水虻幼虫的饲料。饲料的湿度保持在75%左右。

1.3 不同温度对黑水虻幼虫的影响

试验设置24、27和30 ℃3个温度梯度，厨余垃圾、牦牛胃肠内容物、薯渣3种饲料采用直接使用或添加酵母菌发酵24 h后添加2种处理方法，共分成18组，每组设计3个重复，每个重复采用1个饲养盒（65 cm × 38 cm × 25 cm）。每个饲养盒初次放入100 g饲料、接种大小相近的幼虫800条（约6 g）。使用恒温箱控制饲养盒的温湿度，恒温箱的温度范围为± 0.5 ℃，湿度范围在（60±1）%。

试验于 2021 年6月21日开始，试验过程中观察黑水虻幼虫的采食情况，每天将50 g饲料快速解冻后补充到饲养盒中，有机饲料累计添加量为350 g。接种小幼虫6 d 后开始收虫，使用震动分级筛进行虫渣分离，将鲜虫和残渣分别称重，对每个饲养盒的幼虫数量进行计数，按照以下公式计算料虫比和幼虫存活率：

料虫比=饲料累计添加量/（幼虫总鲜重-接种小幼虫重量）（1）

存活率 = 收虫时幼虫数量/800（2）

1.4 数据统计与分析

试验数据使用Excel 2020软件进行整理，使用R 4.1.1统计软件对温度、饲料类型、是否添加酵母菌3个因素进行方差分析，采用Tukey氏固定差距检验法对有显著差异的参数进行多重比较。试验数据均以平均值±标准误表示。P<0.05表示差异显著，P<0.01表示差异极显著。

2 结果与分析

2.1 温度、饲料类型以及是否添加酵母菌对黑水虻幼虫生长的影响

从表1可以看出，温度、饲料类型和是否添加酵母菌对黑水虻幼虫数量和存活率均没有显著影响（P>0.05）。无论是否添加酵母菌发酵，27 ℃环境下幼虫产量与24 ℃相比无显著差异（P>0.05），30 ℃下幼虫产量均显著高于27 ℃（P<0.05）。这表明温度是影响黑水虻幼虫生长的重要因素之一。

从不同饲料类型对黑水虻幼虫生长的影响来看，除30 ℃外，无论饲料发酵时是否添加酵母菌，使用厨余垃圾饲喂黑水虻后幼虫产量均显著高于饲喂牦牛胃肠内容物组，而饲喂牦牛胃肠内容物组幼虫产量亦显著高于饲喂薯渣组。在不添加酵母菌发酵的情况下，24 ℃下厨余垃圾组的幼虫产量分别比牦牛胃肠内容物组和薯渣组高66.80%和214.03%（P<0.05），27 ℃下厨余垃圾组的幼虫产量分别比牦牛胃肠内容物组和薯渣组高92.66%和226.10%（P<0.05），30 ℃下厨余垃圾组的幼虫产量分别比牦牛胃肠内容物组和薯渣组高52.66%（P>0.05）和109.37%（P<0.05）。在添加酵母菌发酵的情况下，24 ℃下厨余垃圾组的幼虫产量分别比牦牛胃肠内容物组和薯渣组高57.14%和159.95%（P<0.05），27 ℃下厨余垃圾组的幼虫产量分别比牦牛胃肠内容物组和薯渣组高39.54%和182.11%（P<0.05），30 ℃下厨余垃圾组的幼虫产量分别比牦牛胃肠内容物组和薯渣组高12.89%（P>0.05）和115.20%（P<0.05）。由此可见，厨余垃圾为黑水虻幼虫的适宜饲料，牦牛胃肠内容物和薯渣也可用于饲喂黑水虻，但饲喂牦牛胃肠内容物和薯渣的黑水虻幼虫产量显著低于厨余垃圾（30 ℃除外）。