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摘 要 为了解人工饲养黑水虻幼虫最佳食物的构成，试验初始与终末分别测定每组黑水虻幼虫的体重、体长、体宽和体高，探讨饲养基质中牛粪与麸皮的最佳比例。结果表明：黑水虻幼虫的体重、体长、体宽、体高、日增重、蟲体长宽比等发育指标随牛粪含量的增加呈递增趋势，牛粪含量超过80 %时，黑水虻幼虫生长发育相对较慢。因此，70 %的牛粪麸皮混合饲料添加量较为适宜，饲养效果较为理想。
关键词 黑水虻 ；牛粪 ；麸皮 ；日增重
中图分类号 X713
Research on the Growth Law of Blackwater Fly Larvae in the Mixed Medium
of Cow Dung and Bran with Different Proportions
CHEN Zhaoqiang MIU Fei SUN Zheng LI Rong CHEN Wei ZHAO Jianguo
（Tropical Agriculture and Forestry College，Hainan University，Haikou，Hainan 570228）
Abstract In order to understand the optimal food composition of rearing black fly larvae artificially， the weight， body length， body width and high of fly larvae were measured at beginning and end of the experiment.the optimal proportion of cow dung and bran in the rearing matrix were discussed. The results showed that the body weight， body length， body width， body height， daily weight gain and body length-width ratio increased with the increasing of cow dung content. When the cow dung content exceeded 80%， the growth and development of the larva was relatively slow. Therefore， 70%cow dung bran mixed feed was more appropriate， the feeding was ideal.
Key words Blackwater fly ； cow dung ； bran ； daily gain
黑水虻又称亮斑扁角水虻（Hermetia illucens L.），是一种腐生性水虻科昆虫，广泛分布于世界各地（南北纬40°之间）。在中国，主要分布于华北、华中和华南等地。黑水虻具有繁殖力强，繁殖速度快，食性广泛，对人类无公害，饲养成本低，动物适口性好等优点，成为国际上公认的与蝇蛆、黄粉虫、大麦虫等齐名的四大资源昆虫之一。黑水虻幼虫能够取食禽畜粪便、餐厨垃圾和农业废弃物，并能转化为动物蛋白饲料或生物柴油，应用前景广阔。据Newton等报道，黑水虻幼虫含有约42 %-43 %的干物质，其中干物质的粗蛋白达到42 %-44 %[1]。黑水虻预蛹干物质中粗蛋白42 %、粗脂肪35 %、粗纤维7 %、无氮浸出物1.4 %、粗灰分14.6 %、钙5 %、磷1.51 %[2]。因此，黑水虻幼虫和预蛹可作为未来动物饲料中蛋白来源之一。随着海南岛草食畜牧业的蓬勃发展，牛粪的排放量逐渐增大。对牛粪进行生物转化，防止和消除粪便污染，对于保护城乡生态环境，推动现代农业产业和循环经济快速发展具有十分积极的意义。本研究采用不同比例的牛粪与麸皮混合基质作为饲养黑水虻幼虫的材料，在海南高温高湿的自然条件下饲养，为养牛企业和散户利用黑水虻进行高效、快速的牛粪转化提供技术依据。
1 材料与方法
1.1 材料
麸皮（购于饲料原料经营店），牛粪（采集于肉牛养殖场健康肉牛牛粪，肉牛规范养殖），幼虫饲养盒（自制），饲养箱（塑料材质，长80 cm，宽60 cm，高25 cm）。黑水虻幼虫（购买于广东广州某养虫户，动物科学实验室繁殖一代的幼虫）。
1.2 方法
1.2.1 试验设计
本试验共分为11个处理，每个处理3个重复。牛粪添加比例依次为0 %、10 %、20 %、30 %、40 %、50 %、60 %、70 %、80 %、90 %和100 %。其中，处理1为空白对照，饲养基质中麸皮比例为100 %。其余9个处理编号依次为处理2-处理11。
1.2.2 饲养管理
每个饲养盒中放入60只5日龄黑水虻幼虫（平均重约50 mg/只），整个试验过程中放入自制幼虫饲养盒中，顶部用纱布封口，平均环境温度为30 ℃左右。整个试验过程中共添加混合基质饲料5次，分别在5、7、9、12、14日龄时添加，添加量分别为20 g（含水量75 %）、20 g（含水量72 %）、10 g（含水量73 %）、10 g（含水量70 %）和10 g（含水量72 %）。
1.2.3 分析方法
试验过程中，每个重复选取30只黑水虻幼虫，放入清水中洗净并用纸擦干虫体，用游标卡尺测量黑水虻幼虫的体长、体宽和体高，用电子天平对黑水虻幼虫以及添加的饲料干物质量和去蛹后剩余的饲料干物质量进行称重并将测量的数据加以记录。
1.3 数据统计 运用Excel软件对数据进行统计分析，在计算结果中，黑水虻幼虫平均体重及日增重、幼虫的体长、体宽、体高及体长与体宽比值采用“平均数±标准差”表示。
2 结果与分析
2.1 黑水虻幼虫在不同比例牛粪基质中的体重变化规律
黑水虻幼虫5-15日龄期间，在不同比例牛粪与麸皮混合基质中的体重变化规律见表1。随着日龄的增加，在补充足量饲养基质的基础上，各处理组幼虫体重呈现逐渐增加的趋势。处理1饲养基质麸皮含量为100 %，未添加任何其它成分，黑水虻幼虫整体生长状况欠佳，5-15日龄期间，平均日增重10.42 mg左右。处理2至处理9各组饲养基质为麸皮与牛粪混合基质，随着牛粪添加比例的增加，黑水虻幼虫15日龄末重和平均日增重呈现逐渐增加的趋势，至牛粪添加比例为80 %时，达到最高为265.25和18.00 mg。之后，随着牛粪添加比例的增加，15日龄末重和平均日增重呈现逐渐下降的趋势。处理11为完全牛粪基质饲养，15日龄末重和平均日增重分别為240.14和15.9 mg，略低于处理10。牛粪中有机质和养分在各种家畜中含量最低，其中有机质14.5 %，氮0.30 %-0.45 %，磷0.15 %-0.25 %，钾0.10 %-0.15 %，同时，其质地细密，含水较多，分解慢，发热量低。麸皮中主要成分是纤维素和半纤维素，其含量占小麦籽粒中总纤维素含量的88 %，另外还含有蛋白质、碳水化合物、矿物质、B族维生素和维生素E。牛粪中添加一定比例的麸皮不仅有效补充了纤维素和维生素，而且增大了牛粪的空隙，便于虫体在牛粪中呼吸和移动，可大大提高虫体的运动行为和维生素的补充。可见，70 %牛粪饲养基质中幼虫生长状况最好。
2.2 黑水虻幼虫在不同比例牛粪基质中生长的体态变化规律
黑水虻幼虫5-15日龄在不同比例牛粪基质中的体态变化规律见表2。因为幼虫生长于不同比例的饲养基质中，营养成分的差异导致各处理组幼虫体态变化差异明显。随着混合基质中牛粪比例的增加，饲养基质中有机质含量不断增加，有利于幼虫生长。15日龄时，各处理组体长、体宽和体高指标比较，均明显增加，差异明显。在整个试验过程中，各处理组黑水虻幼虫体长体宽的比值较为稳定，并且在黑水虻幼虫的生长过程中，黑水虻呈细长型。处理8组体长、体宽和体高与其它处理组比较，均具有一定优势。
3 讨论
海南岛四季气候温和，一年四季均适于黑水虻繁育，每30 d就能完成一个世代。黑水虻生活史分为卵、幼虫、蛹、成虫4个时期，幼虫期又分为6个不同的龄期，第3龄后逐渐增大，至第6龄期预蛹。因此，3-5龄期幼虫为最佳人工生物转化时间[3]。这段时间幼虫体态和体重的变化直接影响其饲料价值和经济价值。由于不同动物粪便营养成分差异较大，黑水虻幼虫在体态和体重方面差异明显。通常，鸡粪中有机质和营养成分相对较高，其次是猪粪、牛粪。动物粪便中除含有未消化完的丰富饲料成分，还有过腹生成的氨基酸和磷、钙、铜、锌、锰、钠、钾等微量元素，这是通过生物发酵转化为有机饲料的先决条件。在畜禽粪便中添加一定量的植物基质，互补饲养基质营养成分的不足，可有利于黑水虻幼虫的生长。牛粪中有机质和养分在各种动物中含量最低，其中有机质14.5 %，氮0.30 %-0.45 %，磷0.15 %-0.25 %，钾0.10 %-0.15 %，同时，其质地细密，含水较多，分解慢，发热量低[4]。麸皮中主要成分是纤维素和半纤维素，其含量占小麦籽粒中总纤维素含量的88 %，另外还含有蛋白质、碳水化合物、矿物质、B族维生素和维生素E。牛粪中添加一定比例的麸皮不仅有效补充了纤维素和维生素，而且增大了牛粪的空隙，便于虫体在牛粪中呼吸和移动，可大大提高虫体的运动空间和维生素的补充。利用黑水虻幼虫集约化处理畜禽粪便，符合中国现代高效循环农业经济发展需要和环保需求[5]。但关于黑水虻作为资源昆虫方面的科研成果少、产业化水平低、产量和质量均不稳定。因此，加强基础生物研究在昆虫资源开发中的应用显得尤为重要。
4 结论
黑水虻幼虫5-15日龄期间，在不同比例牛粪和麸皮混合基质中的生长差异呈现一定的规律性，随着牛粪含量的增加，体重、平均日增重、体长、体宽和体高均呈现递增趋势，并且在牛粪含量为70 %时，各指标达到最佳。
参考文献
[1] 喻国辉，陈燕红，喻子牛，等. 黑水虻幼虫和预蛹的饲料价值研究进展[J]. 昆虫知识，2009，46（1）：41-45.
[2] 秦恒飞，周建斌，王筠祥，等. 牛粪固定床气化多联产工艺[J]. 农业工程学报，2011，27（6）：288-293.
[3] 卢洪秀，程 杰，江立方. 畜禽粪便污染治理现状及发展趋势[J]. 上海农业科技，2010，16（3）：27-29.
[4] 刘巧林. 黑水虻在奶牛粪便中生长对大肠杆菌ER2566的影响[D]. 武汉：华中农业大学，2008.
[5] 柴志强，朱彦光，龙 云，等. 基于黑水虻的生态循环农业模式[J]. 农业与技术，2016，8（16）：34-34.
关键词 黑水虻 ；牛粪 ；麸皮 ；日增重
中图分类号 X713
Research on the Growth Law of Blackwater Fly Larvae in the Mixed Medium
of Cow Dung and Bran with Different Proportions
CHEN Zhaoqiang MIU Fei SUN Zheng LI Rong CHEN Wei ZHAO Jianguo
（Tropical Agriculture and Forestry College，Hainan University，Haikou，Hainan 570228）
Abstract In order to understand the optimal food composition of rearing black fly larvae artificially， the weight， body length， body width and high of fly larvae were measured at beginning and end of the experiment.the optimal proportion of cow dung and bran in the rearing matrix were discussed. The results showed that the body weight， body length， body width， body height， daily weight gain and body length-width ratio increased with the increasing of cow dung content. When the cow dung content exceeded 80%， the growth and development of the larva was relatively slow. Therefore， 70%cow dung bran mixed feed was more appropriate， the feeding was ideal.
Key words Blackwater fly ； cow dung ； bran ； daily gain
黑水虻又称亮斑扁角水虻（Hermetia illucens L.），是一种腐生性水虻科昆虫，广泛分布于世界各地（南北纬40°之间）。在中国，主要分布于华北、华中和华南等地。黑水虻具有繁殖力强，繁殖速度快，食性广泛，对人类无公害，饲养成本低，动物适口性好等优点，成为国际上公认的与蝇蛆、黄粉虫、大麦虫等齐名的四大资源昆虫之一。黑水虻幼虫能够取食禽畜粪便、餐厨垃圾和农业废弃物，并能转化为动物蛋白饲料或生物柴油，应用前景广阔。据Newton等报道，黑水虻幼虫含有约42 %-43 %的干物质，其中干物质的粗蛋白达到42 %-44 %[1]。黑水虻预蛹干物质中粗蛋白42 %、粗脂肪35 %、粗纤维7 %、无氮浸出物1.4 %、粗灰分14.6 %、钙5 %、磷1.51 %[2]。因此，黑水虻幼虫和预蛹可作为未来动物饲料中蛋白来源之一。随着海南岛草食畜牧业的蓬勃发展，牛粪的排放量逐渐增大。对牛粪进行生物转化，防止和消除粪便污染，对于保护城乡生态环境，推动现代农业产业和循环经济快速发展具有十分积极的意义。本研究采用不同比例的牛粪与麸皮混合基质作为饲养黑水虻幼虫的材料，在海南高温高湿的自然条件下饲养，为养牛企业和散户利用黑水虻进行高效、快速的牛粪转化提供技术依据。
1 材料与方法
1.1 材料
麸皮（购于饲料原料经营店），牛粪（采集于肉牛养殖场健康肉牛牛粪，肉牛规范养殖），幼虫饲养盒（自制），饲养箱（塑料材质，长80 cm，宽60 cm，高25 cm）。黑水虻幼虫（购买于广东广州某养虫户，动物科学实验室繁殖一代的幼虫）。
1.2 方法
1.2.1 试验设计
本试验共分为11个处理，每个处理3个重复。牛粪添加比例依次为0 %、10 %、20 %、30 %、40 %、50 %、60 %、70 %、80 %、90 %和100 %。其中，处理1为空白对照，饲养基质中麸皮比例为100 %。其余9个处理编号依次为处理2-处理11。
1.2.2 饲养管理
每个饲养盒中放入60只5日龄黑水虻幼虫（平均重约50 mg/只），整个试验过程中放入自制幼虫饲养盒中，顶部用纱布封口，平均环境温度为30 ℃左右。整个试验过程中共添加混合基质饲料5次，分别在5、7、9、12、14日龄时添加，添加量分别为20 g（含水量75 %）、20 g（含水量72 %）、10 g（含水量73 %）、10 g（含水量70 %）和10 g（含水量72 %）。
1.2.3 分析方法
试验过程中，每个重复选取30只黑水虻幼虫，放入清水中洗净并用纸擦干虫体，用游标卡尺测量黑水虻幼虫的体长、体宽和体高，用电子天平对黑水虻幼虫以及添加的饲料干物质量和去蛹后剩余的饲料干物质量进行称重并将测量的数据加以记录。
1.3 数据统计 运用Excel软件对数据进行统计分析，在计算结果中，黑水虻幼虫平均体重及日增重、幼虫的体长、体宽、体高及体长与体宽比值采用“平均数±标准差”表示。
2 结果与分析
2.1 黑水虻幼虫在不同比例牛粪基质中的体重变化规律
黑水虻幼虫5-15日龄期间，在不同比例牛粪与麸皮混合基质中的体重变化规律见表1。随着日龄的增加，在补充足量饲养基质的基础上，各处理组幼虫体重呈现逐渐增加的趋势。处理1饲养基质麸皮含量为100 %，未添加任何其它成分，黑水虻幼虫整体生长状况欠佳，5-15日龄期间，平均日增重10.42 mg左右。处理2至处理9各组饲养基质为麸皮与牛粪混合基质，随着牛粪添加比例的增加，黑水虻幼虫15日龄末重和平均日增重呈现逐渐增加的趋势，至牛粪添加比例为80 %时，达到最高为265.25和18.00 mg。之后，随着牛粪添加比例的增加，15日龄末重和平均日增重呈现逐渐下降的趋势。处理11为完全牛粪基质饲养，15日龄末重和平均日增重分别為240.14和15.9 mg，略低于处理10。牛粪中有机质和养分在各种家畜中含量最低，其中有机质14.5 %，氮0.30 %-0.45 %，磷0.15 %-0.25 %，钾0.10 %-0.15 %，同时，其质地细密，含水较多，分解慢，发热量低。麸皮中主要成分是纤维素和半纤维素，其含量占小麦籽粒中总纤维素含量的88 %，另外还含有蛋白质、碳水化合物、矿物质、B族维生素和维生素E。牛粪中添加一定比例的麸皮不仅有效补充了纤维素和维生素，而且增大了牛粪的空隙，便于虫体在牛粪中呼吸和移动，可大大提高虫体的运动行为和维生素的补充。可见，70 %牛粪饲养基质中幼虫生长状况最好。
2.2 黑水虻幼虫在不同比例牛粪基质中生长的体态变化规律
黑水虻幼虫5-15日龄在不同比例牛粪基质中的体态变化规律见表2。因为幼虫生长于不同比例的饲养基质中，营养成分的差异导致各处理组幼虫体态变化差异明显。随着混合基质中牛粪比例的增加，饲养基质中有机质含量不断增加，有利于幼虫生长。15日龄时，各处理组体长、体宽和体高指标比较，均明显增加，差异明显。在整个试验过程中，各处理组黑水虻幼虫体长体宽的比值较为稳定，并且在黑水虻幼虫的生长过程中，黑水虻呈细长型。处理8组体长、体宽和体高与其它处理组比较，均具有一定优势。
3 讨论
海南岛四季气候温和，一年四季均适于黑水虻繁育，每30 d就能完成一个世代。黑水虻生活史分为卵、幼虫、蛹、成虫4个时期，幼虫期又分为6个不同的龄期，第3龄后逐渐增大，至第6龄期预蛹。因此，3-5龄期幼虫为最佳人工生物转化时间[3]。这段时间幼虫体态和体重的变化直接影响其饲料价值和经济价值。由于不同动物粪便营养成分差异较大，黑水虻幼虫在体态和体重方面差异明显。通常，鸡粪中有机质和营养成分相对较高，其次是猪粪、牛粪。动物粪便中除含有未消化完的丰富饲料成分，还有过腹生成的氨基酸和磷、钙、铜、锌、锰、钠、钾等微量元素，这是通过生物发酵转化为有机饲料的先决条件。在畜禽粪便中添加一定量的植物基质，互补饲养基质营养成分的不足，可有利于黑水虻幼虫的生长。牛粪中有机质和养分在各种动物中含量最低，其中有机质14.5 %，氮0.30 %-0.45 %，磷0.15 %-0.25 %，钾0.10 %-0.15 %，同时，其质地细密，含水较多，分解慢，发热量低[4]。麸皮中主要成分是纤维素和半纤维素，其含量占小麦籽粒中总纤维素含量的88 %，另外还含有蛋白质、碳水化合物、矿物质、B族维生素和维生素E。牛粪中添加一定比例的麸皮不仅有效补充了纤维素和维生素，而且增大了牛粪的空隙，便于虫体在牛粪中呼吸和移动，可大大提高虫体的运动空间和维生素的补充。利用黑水虻幼虫集约化处理畜禽粪便，符合中国现代高效循环农业经济发展需要和环保需求[5]。但关于黑水虻作为资源昆虫方面的科研成果少、产业化水平低、产量和质量均不稳定。因此，加强基础生物研究在昆虫资源开发中的应用显得尤为重要。
4 结论
黑水虻幼虫5-15日龄期间，在不同比例牛粪和麸皮混合基质中的生长差异呈现一定的规律性，随着牛粪含量的增加，体重、平均日增重、体长、体宽和体高均呈现递增趋势，并且在牛粪含量为70 %时，各指标达到最佳。
参考文献
[1] 喻国辉，陈燕红，喻子牛，等. 黑水虻幼虫和预蛹的饲料价值研究进展[J]. 昆虫知识，2009，46（1）：41-45.
[2] 秦恒飞，周建斌，王筠祥，等. 牛粪固定床气化多联产工艺[J]. 农业工程学报，2011，27（6）：288-293.
[3] 卢洪秀，程 杰，江立方. 畜禽粪便污染治理现状及发展趋势[J]. 上海农业科技，2010，16（3）：27-29.
[4] 刘巧林. 黑水虻在奶牛粪便中生长对大肠杆菌ER2566的影响[D]. 武汉：华中农业大学，2008.
[5] 柴志强，朱彦光，龙 云，等. 基于黑水虻的生态循环农业模式[J]. 农业与技术，2016，8（16）：34-34.