黑水虻營養價值及在畜禽糞便處理中的運用

王蕾 邢志先吳昊 李春風

（云南省楚雄州動物疫病預防控制中心675000）

畜禽養殖業糞便主要造成水體污染、土壤污染、生物污染、空氣污染以及重金屬污染5個方面，給農業面源污染治理帶來嚴重挑戰，一些以動物糞便為食的昆蟲如蠅蛆和黃粉蟲，在糞便處理過程中得到推廣和應用[1,2]，將廢棄物轉化為具有利用價值的產物是目前開發昆蟲產業的重要途徑之一。以糞便為食物的昆蟲能在短時間內迅速消化畜禽糞便，有效保護環境，本身又是營養價值很高的蛋白飼料[3]。

黑水虻常見在豬欄、雞舍附近，取食新鮮的豬糞、雞糞，是目前研究最多的食糞昆蟲[4]。黑水虻的開發利用不僅能將畜禽養殖廢棄物無害化處理，又能資源化利用，是發展健康、高效、綠色、可持續畜牧業的有效手段。

1 黑水虻簡介

亮斑扁角水虻 (Hermtia Illucens)雙翅目水虻科昆蟲，又稱黑水虻(Black Soldier Fly)，最初分布于美洲，目前廣泛分布于全世界。黑水虻能消化豬、牛、雞等畜禽糞便，幼蟲可用作昆蟲蛋白添加到畜禽飼料中，在凈化養殖場周圍環境污染的同時又能緩解動物蛋白飼料供應緊缺。

黑水虻飼養條件簡單，成本遠低于其他食糞類昆蟲，不會影響人類居住環境，同時還能降低糞便中的細菌，由此得以引起人們的關注，并進行推廣和生產。黑水虻廣泛分布在我國各地，但目前對水虻的營養價值、飼養技術、病蟲病害等基礎研究和生產應用相對較少[5]。

2 黑水虻營養價值

飼料原料短缺是目前制約畜禽養殖發展的一個瓶頸因素，尤其是蛋白類飼料資源的缺乏更為突出，飼料用蛋白原料十分短缺致使我國每年進口7000多萬t糧食，其中進口大豆6000萬t，占市場進口總量的80%，尋找替代品、增加本國供應量是一個迫切的問題。

黑水虻含有豐富的礦物質和人體必需氨基酸，是畜禽養殖的良好飼料來源。有研究表明，黑水虻粗蛋白含量為40.5%，粗脂肪含量為11.4%，含有豐富的人體必需氨基酸和礦物質，如蛋氨酸、賴氨酸、精氨酸和Ca、Fe、Zn等，養殖業所必需脂肪酸如亞油酸、亞麻酸等[6]。

Newton等研究表明，黑水虻幼蟲干重為42～43%，含礦物質10%以上，粗蛋白與豆粕含量相近高達40%，而粗脂肪達到 30%遠超豆粕含量[7]。St-Hilaire等人的研究檢測了黑水虻蛹，試驗結果與Newton等研究的相近，通過對比發現，黑水虻蛹中所含必需氨基酸接近豆粕中必需氨基酸含量[8]。

黑水虻作為飼料特別適合于雞、豬、牛蛙及魚類的養殖，而一個存欄數量達10萬只的中等雞場，每年可收獲116t的水虻干粉，具有非常可觀的經濟效益作為飼料，黑水虻具有廣闊的開發價值和很好的應用前景。

3 黑水虻飼養技術

黑水虻飼養周期包括卵、幼蟲、化蛹和成蟲。有研究表明，溫度和濕度對黑水虻產卵至關重要，空氣濕度大于60%，溫度高于26℃有利于黑水虻產卵[9]。利用人工氣候箱可加速卵的孵化，適宜條件為溫度30℃，濕度保持在80%左右，2～3d即可孵化，孵化后的幼蟲自動爬行落入飼料中。黑水虻產卵過程中可適量添加清水，有研究發現，含水量明顯影響黑水虻的生長發育，當含水量在50～70%時，黑水虻發育正常，當含水量在30%時幼蟲不能正常生長，這可能是由于黑水虻成蟲較少地取食[10,11]。

黑水虻的幼蟲期為15d，從第4天開始，幼蟲會以有機廢棄物為食，是生產用的主要階段。生長最適宜溫度為20～30℃，低于45℃時生長緩慢，最佳飼料含水量為70%。飼養密度的大小與幼蟲的大小密切相關，種蟲飼養密度不宜過大。

4 黑水虻畜禽糞便處理

我國是一個以農業為主的人口大國，畜牧業在農業中的比例較大。但隨著畜禽規模化養殖的迅猛發展，養殖規模化大幅度改進勞動生產效率與不斷增加社會供給的同時，因飼養集中致使畜禽養殖廢棄物 （糞污、病死動物尸體）激增，大量養殖糞便對環境造成嚴重的污染，以前堆肥歸田或沼氣發酵在一定程度上能緩解畜禽糞便和能源壓力，但也受季節等因素的影響難以有效控制日益劇增的糞便生產量[12]。

知識服務平臺的核心是將數字資源轉化成語義資源，為數字資源知識化提供通用解決方案，并對外提供服務。構建時、地、人、事等基本知識庫，并基于這些基本知識庫，構建上層知識服務平臺，為用戶提供檢索、導航、可視化及API服務；同時，通過用戶貢獻知識眾包服務對基本知識庫進行優化，以提供更全面、準確的知識。

目前對畜禽養殖廢棄物的處理主要依靠傳統方法，包括有機肥料法（堆肥）、飼料利用法 （比如雞糞直接飼喂魚）、能源轉化法 （沼氣化發酵、發電）。這些方法都有弊端，不是周期太長，環境污染、資源浪費，就是安全性差、容易傳播疾病、投資成本高。總體來說是： “見效甚微、轉嫁污染、反復投入、治標失本。”

經黑水虻幼蟲處理過的動物糞便，如豬糞、雞糞、牛糞等，即降低細菌含量，同時還可減少蒼蠅數量，保護環境[13]。有研究報道，黑水虻處理過的奶水牛糞便，其營養成分減少，磷減少61～70%，氮減少30～50%，但殘渣質地疏松，仍具有較好的肥力[14]，可作為有機肥直接用于農作物。

建立黑水虻資源化利用配套技術，形成 “畜禽—廢棄物—水虻”的循環養殖模式，確保養殖場廢棄物80%減量化排放和70%資源化利用新技術，使之變廢為寶，確實實現畜禽養殖和生態環境協調、友好共存。

參考文獻:

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[2]熊曉莉,邵承斌,李寧,等.黃粉蟲處理雞糞[J].環境工程學報,2013,7(11):4564-4568.

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[7]Newton L,Sheppard C,Watson DW,et al.Using the Black Soldier Fly,Hermetia Illucens,as a Value-Added Tool for the Management of Swine Manure[J].Countryside&Small Stock Journal,2005.

[8]St-Hilaire S,Sheppard C,Tomberlin J,et a1.Fly prepupae as a feedstuf for rainbow trout,Oncorhynchus mykiss[J].Joumal of the World Aquaculture Society,2007,38(1):59-67.

[9]Tomberlin J,Sheppard D.Factors influencing mating and oviposition of black soldier flies(Diptera:Stratiomyidae)in a colony[J].Journal of Entomological Science,2002,37(4):345-352.

[10]Tomberlin J,Sheppard D.Factors influencing mating and oviposition of black soldier flies(Diptera:Stratiomyidae)in a colony[J].Journal of Entomological Science,2002,37(4):345-352.

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[12]盧輝,邵承斌,敖黎鑫.畜禽糞便處理技術的研究動態 [J].重慶工商大學學報,2008,25(6):624-627.

[13]Erickson M C,Islam M,Sheppard C,et al.Reduction of Escherichia coli O157:H7 and Salmonella enterica serovar Enteritidis in chicken manure by larvae of the black soldier fly[J].Journal of Food Protein,2004,67(4):685-690.

[14]Myers H,Tomberlin J,Lambert B,et a1.Development of black soldier fly(Diptera:Stratiomyidae)larvae fed dairy manure[J].Environmental Entomology,2008,37(1):11-15.