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        利用黑水虻處理禽畜糞便

        2016-12-19 05:52:04柴志強(qiáng)朱彥光張建文鄭遠(yuǎn)曉
        甘肅畜牧獸醫(yī) 2016年8期
        關(guān)鍵詞:家蠅禽畜黑水

        柴志強(qiáng),朱彥光,龍 云,張建文,鄭遠(yuǎn)曉

        (湖南楚賢環(huán)??萍加邢挢?zé)任公司,湖南 長沙 410600)

        利用黑水虻處理禽畜糞便

        柴志強(qiáng),朱彥光,龍 云,張建文,鄭遠(yuǎn)曉

        (湖南楚賢環(huán)??萍加邢挢?zé)任公司,湖南 長沙 410600)

        禽畜糞便的污染問題嚴(yán)重,直接制約了我國養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。黑水虻是一種環(huán)保資源昆蟲和飼料資源昆蟲,可以將禽畜糞便轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量的昆蟲蛋白。本論文對新型資源昆蟲黑水虻在處理禽畜糞便方面的應(yīng)用和優(yōu)勢進(jìn)行綜述,并介紹一種實(shí)用的黑水虻糞便處理方法。

        禽畜糞便;黑水虻;糞便處理

        1 我國的禽畜糞便處理現(xiàn)狀

        隨著我國畜牧業(yè)的迅速發(fā)展,畜禽飼養(yǎng)場的規(guī)模越來越大。僅以生豬為例,2014年我國生豬出欄量為7.35億頭,占世界養(yǎng)豬總量一半以上。全國大中型畜禽養(yǎng)殖場每年排放的糞水及糞便總量超過17億噸。大量的糞便被堆積在養(yǎng)殖場周邊或排放到河湖系統(tǒng)中,易引發(fā)病菌和蒼蠅滋生,腐臭擴(kuò)散、富營養(yǎng)化等污染問題,輕則污染周邊環(huán)境,重則引起流域性的污染[1]。當(dāng)前,動(dòng)物糞便的堆積,已經(jīng)成為制約養(yǎng)殖業(yè)的良性發(fā)展的首要因素,畜禽糞便的有效管理和資源化處理已經(jīng)迫在眉睫。2013年,《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》作為我國第一部專門針對畜禽養(yǎng)殖污染防治的法規(guī)性文件,明確了以綜合利用作為解決畜禽養(yǎng)殖廢棄物污染問題的根本途徑。2015年,全國關(guān)停近十萬家豬糞處理不達(dá)標(biāo)的養(yǎng)豬場,直接導(dǎo)致了我國2016年的豬糞價(jià)格瘋漲。

        為處理大量堆積的養(yǎng)殖糞便,我國曾推廣過不少糞便處理方法,如糞便擠壓脫水、集中堆肥、沼氣處理等。但這些方法通常需投入大量資金、設(shè)備和能源,而且處理周期長、效果差,二次污染嚴(yán)重,經(jīng)濟(jì)效益差,維護(hù)成本高。比如我國一直投入大量資金大力推行的沼氣處理豬糞技術(shù),因?yàn)榇嬖谡釉逊e和維護(hù)困難,經(jīng)常處于荒廢狀態(tài),沒有起到應(yīng)有的作用。因此,需要有一種切實(shí)可行的禽畜糞便處理途徑,那就是利用食糞的資源昆蟲水虻來處理禽畜糞[2]。

        2 禽畜糞理處理的新型生物資源——黑水虻

        禽畜糞便營養(yǎng)含量十分豐富,比如干雞糞中的粗蛋白含量在20%以上。利用某些腐食性昆蟲的食糞特性,將畜禽糞便轉(zhuǎn)化成高質(zhì)量的昆蟲蛋白飼料,從而實(shí)現(xiàn)廢棄物的無害化、減量化和資源化利用,成為當(dāng)今禽畜糞便處理的新思路。新型資源昆蟲黑水虻Hermetiaillucens,作為一種常見的養(yǎng)殖場糞食性昆蟲,引起了科學(xué)家的重視。經(jīng)證實(shí),黑水虻是一種具有強(qiáng)效營養(yǎng)富集作用的生物,能將糞便中的有益營養(yǎng)成分進(jìn)行富集,并轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量的水虻蟲體蛋白。

        黑水虻是雙翅目水虻科扁角水虻屬的昆蟲。黑水虻營變態(tài)發(fā)育,一生經(jīng)過卵、幼蟲、預(yù)蛹、蛹和成蟲等蟲態(tài)。幼蟲營腐生生活,以餐廚垃圾、動(dòng)物糞便、動(dòng)植物尸體等腐爛物質(zhì)為食,可以將食物高效地轉(zhuǎn)化為自身營養(yǎng)物質(zhì)[3]。黑水虻幼蟲采食期為12天,其中可用于糞便處理的3齡到5齡幼蟲生長期為7天。黑水虻幼蟲營養(yǎng)豐富,粗蛋白含量約20%,粗脂肪約10%,適宜作為活性動(dòng)物飼料或蛋白源飼料原料進(jìn)行應(yīng)用。目前,黑水虻幼蟲作為動(dòng)物飼料在蛙、龜、肉食性魚、禽類以及寵物養(yǎng)殖中得到推廣。2015年,湖南省用于青蛙養(yǎng)殖的水虻幼蟲量已經(jīng)超過20噸。

        3 利用黑水虻處理禽畜糞便的優(yōu)勢

        第一,黑水虻處理禽畜糞便,轉(zhuǎn)化效率高。水虻幼蟲每天可以轉(zhuǎn)化相當(dāng)于自身體重3倍的禽畜糞便。據(jù)實(shí)際生產(chǎn),每噸的新鮮雞糞可產(chǎn)出黑水虻幼蟲150公斤到250公斤,每噸新鮮豬糞可產(chǎn)出100 kg的水虻幼蟲。每10萬只存欄量的雞場,一只成年蛋雞每天產(chǎn)100 g新鮮糞便,總共可產(chǎn)出10噸的雞糞,如果利用水虻進(jìn)行處理,預(yù)計(jì)可以轉(zhuǎn)化為1.5噸以上的昆蟲蛋白,產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

        第二,黑水虻不是害蟲,應(yīng)用安全,無安全衛(wèi)生風(fēng)險(xiǎn)。糞便堆積和處理過程中最容易滋生家蠅等衛(wèi)生害蟲。而黑水虻成蟲不取食,不進(jìn)入人類居室,也不會沾染人類食物,因此不屬于衛(wèi)生害蟲。相反,黑水虻在取食過程中能夠與家蠅形成有力的競爭,不僅能夠驅(qū)趕家蠅糞便中的家蠅幼蟲,而且能夠驅(qū)避家蠅成蟲在糞便中的產(chǎn)卵,防止家蠅滋生[4]。據(jù)科學(xué)研究,在幼蟲采食的過程中,可有效殺滅大腸桿菌等有害菌,因此利用水虻幼蟲飼養(yǎng)動(dòng)物是安全的[5]。

        第三,利用黑水虻處理禽畜糞便能夠高效實(shí)現(xiàn)糞便的減量化、無害化、資源化,全程無二次廢棄物產(chǎn)生。黑水虻的取食和轉(zhuǎn)化糞便,相當(dāng)于微生物堆肥過程。利用黑水虻處理動(dòng)物糞便,可以很好地除臭和殺滅有害菌,同時(shí)使糞便的堆積量減少50%以上。處理后,糞便殘?jiān)拷档搅?0%以下。糞便殘?jiān)鼰o異味,顆粒度均勻,十分便于運(yùn)輸和包裝。經(jīng)檢測,黑水虻處理后的豬糞殘?jiān)傪B(yǎng)分(氮+五氧化二磷+氧化鉀)的含量在10%以上,達(dá)到了有機(jī)肥的標(biāo)準(zhǔn)。

        表1 利用黑水虻處理豬糞后殘?jiān)挠袡C(jī)肥指標(biāo)

        4 利用黑水虻處理禽畜糞便的工藝研究

        目前,黑水虻處理禽畜糞便的工藝分為主要分成兩個(gè)方向。一種是禽畜糞便在養(yǎng)殖場就地處理,另一種是將糞便進(jìn)行收集后進(jìn)行集中處理。目前,大多數(shù)的養(yǎng)殖場均采用收集糞便集中處理的方式,糞便的收集和水虻的處理分別進(jìn)行,這種方式可以更加高效地進(jìn)行生產(chǎn)管理,生產(chǎn)效率高,不足是糞便收集和運(yùn)輸比較麻煩。

        由于禽畜糞便腐臭和濕黏的特點(diǎn),收集和運(yùn)輸十分不便。美國科學(xué)家最先提出了一種適用于籠養(yǎng)雞場和養(yǎng)豬場的黑水虻糞便處理方法,整個(gè)處理過程由三個(gè)部分組成:糞便通過柵欄或傳送帶落入糞便收集池中,水虻成蟲的養(yǎng)殖和自動(dòng)收卵、水虻幼蟲和預(yù)蛹的自收集。雖然這種就地自動(dòng)化處理方式式節(jié)省了人力成本,但本方法缺乏必要管理,過于依賴水虻的自主生長和自收集,導(dǎo)致生產(chǎn)效率低、處理周期長、幼蟲回收量少,所以一直沒有推廣成功。

        我們在國外就地化處理方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新,設(shè)計(jì)出一套更加實(shí)用的糞便就地處理工藝。通過增加種群繁育階段的管理、處理用蟲(3齡幼蟲)的管理和投放、蟲糞分離等操作環(huán)節(jié),極大地提高了糞便處理的效率,增加產(chǎn)品回收率。

        5 結(jié)論

        黑水虻作為一種新型的環(huán)保資源昆蟲和飼料資源昆蟲,在禽畜糞便處理和動(dòng)物蛋白飼料的生產(chǎn)方面具有極大的優(yōu)勢。如果黑水虻處理禽畜糞便的技術(shù)能夠得到推廣,將從根本上解決我國目前存在的禽畜糞便排放和污染問題,使許多不適宜進(jìn)行養(yǎng)殖的地方可以布局養(yǎng)殖場,比如大城市周邊,或者河流周邊,從而解決我國目前畜禽產(chǎn)品生產(chǎn)地與消費(fèi)地相隔立的問題,進(jìn)一步優(yōu)化我國畜禽養(yǎng)殖行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

        [1]何逸民等,畜禽糞便污染及其治理技術(shù)進(jìn)展[J].廣東畜牧獸醫(yī)科技,2009,34(1).

        [2]柴志強(qiáng).水虻科昆蟲及其資源化利用研究[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,(10).

        [3]安新城.黑水虻的生物學(xué)特性與營養(yǎng)價(jià)值[J].養(yǎng)殖與飼料,2007,(11).

        [4]Bradley.House fl y oviposition inhibition by larvae of Hermetia illucens[J].Journal of Chemical Ecology》,1984,10(6).

        [5]劉巧林.黑水虻在奶牛糞便中生長對大腸桿菌ER2566的影響[D].武漢:華中農(nóng)業(yè)大學(xué),2008.

        文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-799X(2016)08-0106-02

        柴志強(qiáng)(1987-),男,山西臨汾人,主要研究方向水虻產(chǎn)業(yè)化。

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