狐貉粪对黑水虻生长发育的影响

齐淑新, 温晓蕾, 吉庭锋, 司增志, 赵春明, 乔亚科, 3, 王艳敏, 蔡爱军, 张海华, 吉志新, *

（1.河北科技师范学院农学与生物科技学院, 秦皇岛市经济昆虫开发利用工程技术研究中心, 河北秦皇岛 066004；2.河北农业大学海洋学院, 河北秦皇岛 066000；3.河北省（秦皇岛）甘薯产业技术研究院, 河北秦皇岛 066400；4.河北中薯农业科技集团股份有限公司, 河北秦皇岛 066400；5.河北科技师范学院海洋资源与环境学院, 河北秦皇岛 066004；6.河北科技师范学院动物科技学院, 河北省特色动物种质资源挖掘与创新重点实验室, 河北秦皇岛 066004）

黑水虻, 又名亮斑扁角水虻(Hermetia illucens L.), 为双翅目水虻科食腐性昆虫[1]。其食性广泛、对食物吸收转化率高、繁殖迅速、生物量大[2], 可取食禽畜粪便和餐厨垃圾[3]、分解和消减农业废弃物,能用于生产高价值的动物蛋白饲料[4],在其转化消解生活垃圾及农业废弃物过程中产生剩余的混合残料可用作优质生物肥料或饲料,能够大大增加农民的收入[5-7]。近年来, 随着我国经济快速发展和人们生活需求的不断提升, 规模化养殖狐、貉产业发展迅速, 由此产生大量粪便, 造成的环境污染问题日益突出[8], 亟需科学合理的处理、利用。黑水虻能高效转化消解猪粪、鸡粪、马粪及牛粪等[9]；利用黑水虻幼虫作为鱼类、猪的蛋白饲料优于传统饲料[10-11]。

我国是食用菌生产大国, 每年产生约1亿t菌糠, 其中仅少部分经发酵等处理后用作肥料[12]。多数遗弃菌糠中含有大量的菌丝蛋白、纤维素和木质素等营养成分, 减少其农业面源污染, 特别是进一步资源化利用是当前食用菌产业和环境保护的重要任务[13]。据报道, 菌糠亦可用作鱼类、畜禽类饲料, 也用作虫类的饲养, 如何勇等[14]利用不同含量平菇菌渣饲喂黄粉虫有利于其幼虫的生长。

狐貉粪便黏度高达73 011 mPa·s, 且夹杂大量动物毛发, 难以消解处理[15]。针对狐、貉养殖业和食用菌产业目前比较突出的特性兼共性问题, 本文拟研究狐貉粪和菌糠混合物对黑水虻生长发育的影响, 以解决我国面源污染问题, 同时虫沙可用于甘薯等作物栽培, 为促进我国毛皮动物和食用菌养殖业的环境友好发展提供科学依据和新途径。

1 材料及方法

1.1 试验材料

1.1.1 虫源及其饲养 黑水虻由河北科技师范学院农学与生物科技学院植物保护实验室提供, 连续自交8代。在培养箱中饲养, 温度25℃, 相对湿度70%~80%, 光照周期16 h（光）/8 h（暗）。

1.1.2 供试饲料 狐貉粪便由河北华夏新农科技股份公司毛皮动物养殖场提供, 按鲜重1∶1比例混合狐粪和貉粪, 晾干备用。

蟹味菇菌糠由河北丰科生物科技有限公司提供（主料为75%木屑、25%麦麸）；基础饲料由麦麸、豆粕与玉米面（购自农贸市场）按5∶3∶2混合而成；混合饲料由狐貉粪便与菌糠按重量1∶1混合而成；发酵混合饲料利用腐熟发酵剂（山东晟康生物科技有限公司）对混合饲料进行堆置室外自然发酵3个月。

1.2 试验设计

本试验设置10个处理：CK（基础饲料）、T1（狐貉粪便）、T2（菌糠）、T3（混合饲料）、T4（发酵混合饲料）、T5（90%发酵混合饲料+10%基础饲料）、T6（70%发酵混合饲料+30%基础饲料）、T7（50%发酵混合饲料+50%基础饲料）、T8（30%发酵混合饲料+70%基础饲料）、T9（10%发酵混合饲料+90%基础饲料）。每个处理100头供试虫, 幼虫起始体质量为（8.4±0.3）mg, 各3次重复。每日检查并保证足量饲料供应。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 老熟幼虫体长、体重 待幼虫发育老熟时, 各处理随机选取50头幼虫, 测量统计老熟幼虫平均体长、体质量。

1.3.2 预蛹及蛹体重 待预蛹、蛹依次出现时, 各处理随机选取预蛹、蛹各50头, 万分之一电子天平（CP214, 美国奥豪斯）称量, 统计平均体质量并计算饲料系数。待所有幼虫发育为预蛹后, 称量粪的质量。

1.3.3 各虫态历期 养殖盒中出现蛹后, 每天统计蛹的数量, 并将蛹转移到新的养殖盒内, 统计50头幼虫化成预蛹的时期, 每个时期天数减去实验期天数平均值即为幼虫历期；选取50头预蛹放入新的养殖盒, 每天观察化蛹情况, 记录化蛹的具体时间, 预蛹和化蛹时间的差值即为预蛹历期；蛹历期、成虫历期测定方法同幼虫、预蛹历期。

1.3.4 化蛹后参数测定 进入化蛹期, 每天记录黑水虻的化蛹数量、成虫羽化数量及成活数量, 计算化蛹率、羽化率和成活率。

1.3.5 粪重和老熟幼虫干重 试验结束后, 每个处理剩余粪便在105℃下烘干称量即为粪重。各处理随机挑选50头老熟幼虫, 在105℃下烘干至恒重称量。

1.4 数据分析

采用Excel2010初步处理数据, 用DPS 7.05软件进行显著性差异分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对黑水虻老熟幼虫的生长的影响

不同处理对黑水虻老熟幼虫的体质量、体长的影响如表1所示：从老熟幼虫体质量方面看, T8处理（30%发酵混合料+70%基础料）的黑水虻老熟幼虫体质量极显著高于对照处理, T7处理幼虫体质量显著低于T8处理, T7、T9处理与对照处理相比差异不显著, 其他处理的幼虫体质量均极显著低于对照处理；从幼虫体长方面看, T2、T4、T6、T7、T8、T9与对照差异不显著, T1、T3、T5处理幼虫体长显著短于对照处理。综合体质量、体长因素, T8、T7处理较适合黑水虻幼虫生长发育。

表1 不同处理下黑水虻老熟幼虫的体质量、体长Table 1 Body weight and length of mature black soldier fly larvae under different treatments

2.2 不同处理对黑水虻幼虫饲料系数和成活率的影响

不同处理对黑水虻饲料系数、成活率的影响如表2所示：T1、T4处理的饲料系数极显著高于对照处理, 其他处理与对照比较没有显著性差异；T8处理（30%发酵混合料+70%基础料）的黑水虻成活率最高, 而且显著高于对照处理, T2、T7、T8、T9处理之间差异不显著, T1、T3、T4、T5、T6处理的幼虫成活率显著低于对照处理。同时考虑饲料系数和幼虫成活率因素, T7、T8处理较适合黑水虻幼虫生长。

表2 不同处理下黑水虻的饲料系数、成活率Table 2 Feed coefficient and survival rate of mature larvae of black soldier fly under different treatments

2.3 不同处理对黑水虻幼虫历期、化蛹率、老熟幼虫干重的影响

不同处理对黑水虻幼虫历期、化蛹率、老熟幼虫干重的影响如表3所示：从幼虫历期方面看, T2、T7、T8、T9处理与对照差异不显著, T1、T3、T4、T5、T6处理与对照比较, 幼虫历期极显著长于对照处理；从化蛹率上看, T7、T8、T9处理间不存在显著性差异, 极显著高于对照处理；从老熟幼虫干重方面看, T8处理显著高于对照处理, T2、T7、T9处理与对照差异不显著, 其他处理的老熟幼虫干重均显著低于对照处理。3种因素综合考虑, T7、T8处理能够促进幼虫生长, 显著提高了化蛹率。

表3 不同处理下黑水虻幼虫历期、化蛹率、老熟幼虫干重Table 3 The duration、pupation rate and dry weight of mature larvae of black soldier fly under different treatments

2.4 不同处理对黑水虻预蛹历期和质量的影响

不同处理对黑水虻预蛹历期和质量的影响如表4所示：从预蛹历期上看, 除T1处理外的其他处理均极显著短于对照处理, T1处理的预蛹历期显著长于对照处理, T5处理的预蛹历期最短；从预蛹重来看, T7、T8处理极显著高于对照处理, T9处理显著高于对照处理, T3、T6处理与对照比较没有显著性差异；T1、T4、T5处理的预蛹质量极显著低于对照处理。综合以上分析说明, T7、T8、T9处理能极显著缩短预蛹历期, 并显著提高了预蛹的质量。

表4 不同处理下黑水虻预蛹的历期、体重Table 4 The duration and weight of prepupae of black soldier fly under different treatments

2.5 不同处理下黑水虻蛹历期、蛹重和羽化率

不同处理对黑水虻蛹历期、蛹量、羽化率的影响如表5所示：从蛹的历期来看, T7、T8处理之间差异不显著, 但二者极显著短于对照处理, 其他处理T2、T3、T4、T5、T6、T9与对照差异不显著；从蛹质量来看, T7、T8处理均较重, 显著重于其他处理并且极显著重于对照处理, 但二者之间差异不显著；从成虫羽化率上看, 多数处理如T2、T3、T4、T6、T7、T8、T9与对照差异不显著, 只有T1处理的羽化率极显著的低于对照处理。综合以上分析说明T7、T8处理显著缩短了黑水虻蛹的发育历期、提高了蛹的重量。

表5 不同处理下黑水虻蛹的历期、蛹重、羽化率Table 5 Pupa duration, pupa weight and eclosion rate of black soldier fly under different treatments

2.6 不同处理对黑水虻成虫历期和粪重的影响

不同处理对黑水虻成虫历期、粪重的影响如表6所示：从成虫历期上看, 各处理间以及与对照间比较, 成虫历期无显著差异；从粪质量上看, T7、T8、T9处理与对照差异不显著, T1、T3、T4、T5、T6处理的粪质量均极显著重于对照。

表6 不同处理下黑水虻成虫历期、粪质量Table 6 Adult duration and dung heavy of black soldier fly under different treatments

综合以上结果, T8（30%发酵混合饲料+70%基础饲料）处理和T7（50%发酵混合饲料+50%基础饲料）处理能够满足黑水虻生长发育的营养需求, 即利用狐貉粪便饲喂黑水虻时, 添加量以15%~30%之间为宜。

3 讨论

本研究对混合饲料进行了发酵处理（T4）和直接混合处理（T3）, 发酵处理预蛹质量、蛹质量显著低于直接混合处理, 饲料系数、粪质量显著高于直接混合处理（T3）, 其他处理之间差异不显著, 但考虑到环境、黑水虻产品安全因素以及后续虫沙的再利用情况, 应先进行发酵处理为宜。

李敬华等[16]采用貉肉与菌糠不同配比饲喂亮斑扁角水虻, 幼虫体质量在147.7~201.0 mg之间, 幼虫历期在16~18 d之间, 随着貉肉量的增加, 幼虫体质量显著提高, 本研究在菌糠等辅料基础上加入了15%~30%狐貉粪便, 幼虫体质量在145.2~156.0 mg之间, 幼虫历期在16~17 d之间, 与貉肉与菌糠饲喂的结果相近, 本研究结果为毛皮动物副产物的综合处理和资源化利用提供了重要依据。