■ 徐 猛 孟雪松 葉小梅 孔祥平 王 聰 王 莉 曾文超 杜 靜*

（1.江蘇大學(xué)農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江 212013；2.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部種養(yǎng)結(jié)合重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇省有機(jī)固體廢棄物資源化協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇南京 210014；3.南京環(huán)境集團(tuán)有限公司，江蘇南京 210014）

餐廚垃圾主要包括餐飲垃圾和廚余垃圾，在城市固體廢棄物組成中占比最高，約占44%。我國(guó)餐廚垃圾產(chǎn)量早在2018 年就已經(jīng)突破10 000 萬(wàn)噸，2020 年產(chǎn)量為11 785 萬(wàn)噸左右[1-2]，其整體含水率約為75%～85%，有機(jī)質(zhì)含量高，約占干質(zhì)量的80%～93%，油脂含量豐富，約占2%～3%。在新時(shí)代可持續(xù)發(fā)展理念指導(dǎo)下，圍繞餐廚垃圾資源化利用開展技術(shù)攻關(guān)研究極有必要[3-6]。目前餐廚垃圾資源化利用技術(shù)主要包括好氧堆肥、厭氧發(fā)酵和昆蟲生物轉(zhuǎn)化等[7]。其中厭氧發(fā)酵和好氧堆肥技術(shù)都存在能耗和處理成本高、處理周期較長(zhǎng)或易產(chǎn)生二次污染等問(wèn)題[8]。所以，目前急需開發(fā)出具有高效社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)能快速處理和具有生物安全性的餐廚垃圾資源化利用技術(shù)。

昆蟲生物轉(zhuǎn)化技術(shù)是利用蠅蛆、黃粉蟲、黑水虻、蚯蚓等昆蟲處理餐廚垃圾，轉(zhuǎn)化為高營(yíng)養(yǎng)的昆蟲蛋白用于水產(chǎn)或畜禽飼料。近年來(lái)，因昆蟲生物轉(zhuǎn)化技術(shù)具有投入低回報(bào)高、處理效率快、養(yǎng)殖能耗低等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為餐廚垃圾資源化利用的重點(diǎn)研究方向。目前關(guān)于昆蟲生物轉(zhuǎn)化技術(shù)研究較多的是利用黑水虻處理餐廚垃圾。黑水虻（Hermetia illucens），又稱亮斑扁角水虻，是雙翅目水虻科扁角水虻屬的一種腐食性昆蟲，其幼蟲也稱為“鳳凰蟲”。黑水虻幼蟲具有養(yǎng)殖周期短、取食范圍廣、經(jīng)濟(jì)效益高并且可在高鹽、高油脂和高水分的環(huán)境下生存等優(yōu)勢(shì)[9]，可將餐廚垃圾快速轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)的蟲體蛋白，在消除環(huán)境污染的同時(shí)，有效提升餐廚垃圾資源化利用效率[10-13]。

但是，由于黑水虻轉(zhuǎn)化餐廚垃圾是一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，目前仍然存在許多問(wèn)題，如目前的養(yǎng)殖方式仍然以人工地養(yǎng)為主，缺乏相關(guān)自動(dòng)化養(yǎng)殖設(shè)備、開放式養(yǎng)殖環(huán)境產(chǎn)生的臭氣會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成污染、人工成本高工作環(huán)境惡劣等，這些問(wèn)題一定程度上限制了黑水虻轉(zhuǎn)化餐廚垃圾的生產(chǎn)規(guī)模。目前國(guó)內(nèi)一些企業(yè)開發(fā)研究出黑水虻自動(dòng)化養(yǎng)殖設(shè)備，但沒有相配套的生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)，嚴(yán)重阻礙黑水虻轉(zhuǎn)化餐廚垃圾產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程[14]。因此，黑水虻轉(zhuǎn)化餐廚垃圾養(yǎng)殖飼喂參數(shù)是本研究的目標(biāo)，采用規(guī)模化盒養(yǎng)方式進(jìn)行黑水虻養(yǎng)殖試驗(yàn)，研究黑水虻轉(zhuǎn)化餐廚垃圾在不同投料次數(shù)下的幼蟲生長(zhǎng)特性、生產(chǎn)性能和對(duì)養(yǎng)殖物料溫度的影響，為黑水虻養(yǎng)殖監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供工藝技術(shù)參數(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試餐廚垃圾來(lái)自昆山某環(huán)保公司，經(jīng)粉碎、勻漿且去除粗渣后的細(xì)渣漿料，其理化性質(zhì)見表1。黑水虻幼蟲轉(zhuǎn)化試驗(yàn)在該公司養(yǎng)殖基地進(jìn)行。供試黑水虻蟲卵來(lái)自江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院有機(jī)廢棄物昆蟲轉(zhuǎn)化中試基地。幼蟲轉(zhuǎn)化試驗(yàn)采用盒養(yǎng)方式，養(yǎng)殖盒規(guī)格為：100 cm×100 cm×15 cm，底面積為1 m2。

表1 初始餐廚垃圾理化性質(zhì)指標(biāo)（干物質(zhì)基礎(chǔ)）

1.2 蟲卵孵化和蟲苗育雛

將黑水虻蟲卵置于恒溫恒濕孵化房?jī)?nèi)孵化[溫度(28±1) ℃，相對(duì)濕度(75±2)%]。孵化后的蟲苗使用含水率65%左右的純麥麩進(jìn)行飼喂，將蟲苗放在孵化房?jī)?nèi)連續(xù)飼喂4 d，得到4 日齡蟲苗，備用于后續(xù)餐廚垃圾轉(zhuǎn)化試驗(yàn)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

針對(duì)整個(gè)養(yǎng)殖周期按照投料次數(shù)設(shè)置5 個(gè)處理組，分別為1次投料、2次投料、3次投料、4次投料和對(duì)照組（即每天投料1 次），各處理組設(shè)3 個(gè)重復(fù)。在孵化房飼喂4 d 的蟲苗體重為（5.85±0.06）mg/頭，將蟲苗轉(zhuǎn)移至養(yǎng)殖盒中進(jìn)行餐廚垃圾飼喂試驗(yàn)，每個(gè)養(yǎng)殖盒投放60 000頭蟲苗，整個(gè)試驗(yàn)周期餐廚垃圾飼喂總量為60 kg，其中處理1至4的分批次投料方案見表2，對(duì)照組為每日表面多點(diǎn)投料養(yǎng)殖（模擬規(guī)?；B(yǎng)殖人工投料），投料情況見表3，所有試驗(yàn)組均采用表1 所示餐廚漿料。每個(gè)養(yǎng)殖盒第1 次投加料后，輕輕平鋪物料，然后在盒體中心位置的物料表面鋪設(shè)2 kg 木屑，再將稱量好的蟲苗投放到木屑表面。

表2 不同投料次數(shù)下分批次投料表

表3 對(duì)照組投料情況

從試驗(yàn)第96 h開始每隔48 h隨機(jī)采集幼蟲樣品測(cè)量平均蟲長(zhǎng)（30頭/盒，3次）和平均蟲重（10頭/盒，3次），直至試驗(yàn)結(jié)束。

1.4測(cè)試指標(biāo)及方法

1.4.1 物料溫度

物料溫度是指養(yǎng)殖期間盒體內(nèi)物料溫度，采用溫度記錄儀（型號(hào)I100-E2T，玉環(huán)智拓）每天上午10：00及下午15：00記錄料溫及環(huán)境溫度。

1.4.2 幼蟲生長(zhǎng)性能和營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)測(cè)定

平均蟲重采用隨機(jī)稱取30 頭不同生長(zhǎng)期黑水虻幼蟲重量，每組取3 個(gè)平行，計(jì)算出單頭幼蟲重量（mg/頭）；平均體長(zhǎng)采用隨機(jī)測(cè)量30 頭不同生長(zhǎng)期黑水虻幼蟲的體長(zhǎng)，計(jì)算出單頭蟲長(zhǎng)（mg/頭）。養(yǎng)殖結(jié)束后，采用旋振篩實(shí)現(xiàn)幼蟲和蟲砂分離。每個(gè)試驗(yàn)組隨機(jī)采集幼蟲若干，稱重后放入55 ℃烘箱烘干至質(zhì)量恒定，測(cè)得幼蟲含水率；將烘干后幼蟲進(jìn)行粉碎，過(guò)60 目篩，采用重鉻酸鉀容量法-熱稀釋測(cè)定幼蟲有機(jī)碳含量；采用全自動(dòng)凱式定氮儀測(cè)得幼蟲總氮含量，從而折算粗蛋白含量；幼蟲粗脂肪含量采用索氏提取法測(cè)定；幼蟲的粗灰分含量測(cè)定按照《飼料中粗灰分的測(cè)定》（GB/T 6438—2007）。

1.4.3 蟲沙理化性質(zhì)分析

稱取5 g蟲沙新鮮樣品，加50 mL純化水震蕩0.5 h，然后采用pH 計(jì)測(cè)定樣品pH，使用電導(dǎo)儀測(cè)定樣品電導(dǎo)率EC。取新鮮樣品放入55 ℃烘箱烘干至質(zhì)量恒定，測(cè)得蟲沙含水率。將烘干后樣品進(jìn)行粉碎，過(guò)60目篩。采用鉻酸鉀容量法-熱稀釋測(cè)定有機(jī)質(zhì)相對(duì)含量；采用索氏提取法測(cè)定粗脂肪含量；采用全自動(dòng)凱氏定氮儀測(cè)定總氮相對(duì)含量；采用釩鉬黃比色法測(cè)定總磷相對(duì)含量；采用火焰光度計(jì)法測(cè)定總鉀相對(duì)含量。參照《飼料中粗灰分的測(cè)定》（GB/T 6438—2007）測(cè)定沙蟲粗灰分含量。

1.4.4 黑水虻轉(zhuǎn)化餐廚垃圾生產(chǎn)性能

單位面積蟲產(chǎn)量（kg/cm2）=幼蟲收獲重量/幼蟲養(yǎng)殖面積

料蟲比=餐廚垃圾漿料量/收蟲幼蟲重量[15]

1.5 數(shù)據(jù)處理

使用統(tǒng)計(jì)軟件IBM SPSS 23.0對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，P＜0.05表示差異顯著；使用 Origin 2018軟件進(jìn)行圖形繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 物料溫度變化規(guī)律分析

在試驗(yàn)周期內(nèi)，養(yǎng)殖環(huán)境溫度在28～34 ℃，此工況下，不同投料次數(shù)的處理組之間的物料溫度變化規(guī)律存在明顯的差異，其中2、3、4 次投料處理組的物料溫度出現(xiàn)快速增長(zhǎng)的情況，試驗(yàn)第96 h 時(shí)這3 個(gè)處理組物料溫度全部達(dá)到最高溫度46 ℃左右，然后開始降低，且2、3次投料處理組的物料溫度變化情況沒有太大的差異；4次投料處理組溫度在192 h后開始低于2、3 次投料處理組，可能由于4 次投料處理組前期物料少，溫度升得快，后期由于多次投料導(dǎo)致物料溫度降低。試驗(yàn)第120 h對(duì)3個(gè)處理組進(jìn)行第2次加料，由于投放的物料溫度低，導(dǎo)致養(yǎng)殖物料溫度急劇下降，隨后隨著蟲子的進(jìn)食活動(dòng)物料溫度開始緩慢升高。試驗(yàn)第168 h 對(duì)4 次投料處理組進(jìn)行投料作業(yè)后物料溫度開始緩慢上升，直至第240 h對(duì)4次投料處理組進(jìn)行最后一次加料后物料溫度一直在35 ℃上下浮動(dòng)，可能是因?yàn)榧磳⒌竭_(dá)黑水虻幼蟲生長(zhǎng)發(fā)育的后期，蟲子進(jìn)食活力減弱所致。1次投料處理組的物料溫度波動(dòng)幅度不大，由最開始的25 ℃逐漸升高至40 ℃后開始下降到37 ℃，并小幅度波動(dòng)，可能與1次投料工況下黑水虻幼蟲存在從上往下取食餐廚垃圾，而不存在多次投料工況下補(bǔ)料前后物料干濕度差異大導(dǎo)致料溫波動(dòng)大的緣故，但是此種投料方式會(huì)導(dǎo)致養(yǎng)殖物料底部出現(xiàn)板結(jié)現(xiàn)象，不利于后期蟲糞分離。在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)照組由于前期投料量少導(dǎo)致溫度上升較快，至96 h時(shí)達(dá)到最高溫度41 ℃后逐漸下降，相比于其他處理組，對(duì)照組料溫的整體波動(dòng)范圍最小，表明少量多次喂料有利于減少黑水虻養(yǎng)殖料溫波動(dòng)幅度（圖1），但考慮到規(guī)?；a(chǎn)過(guò)程中耗工成本，所以這種方法不可取。同時(shí)，養(yǎng)殖期間環(huán)境溫度的波動(dòng)也會(huì)對(duì)養(yǎng)殖物料溫度有所影響，由圖1可以看出養(yǎng)殖的第84 h和第204 h環(huán)境溫度降低導(dǎo)致所有處理組的養(yǎng)殖物料溫度降低。

圖1 不同投料次數(shù)下物料溫度變化規(guī)律

2.2 黑水虻幼蟲生長(zhǎng)性能

蟲長(zhǎng)蟲重變化及蟲體各項(xiàng)指標(biāo)是反映黑水虻幼蟲生長(zhǎng)性能的重要指標(biāo)。從圖2、圖3 和表4 中看出，不同投料次數(shù)下幼蟲生長(zhǎng)的平均體長(zhǎng)差異較明顯，結(jié)合物料溫度變化規(guī)律分析發(fā)現(xiàn)，1 次投料可能由于物料溫度波動(dòng)不大，有利于幼蟲生長(zhǎng)，所以前期蟲子生長(zhǎng)較快，后期由于物料狀態(tài)不佳，導(dǎo)致蟲子生長(zhǎng)緩慢。而2 次、3 次投料處理組，可能由于物料溫度一直處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)，幼蟲轉(zhuǎn)化餐廚垃圾效率較快，因此蟲長(zhǎng)一直以較快速度升高。4次投料組可能由于后續(xù)多次投料，使得物料溫度波動(dòng)較大，影響幼蟲的轉(zhuǎn)化效率，故而對(duì)蟲體影響較大。

圖2 不同投料次數(shù)下黑水虻幼蟲平均體長(zhǎng)變化規(guī)律

圖3 不同投料次數(shù)下黑水虻幼蟲平均體重變化規(guī)律

表4 不同處理組中鮮蟲營(yíng)養(yǎng)成分（干物質(zhì)基礎(chǔ)，%）

不同投料次數(shù)下幼蟲生長(zhǎng)的平均體重差異明顯，結(jié)合上面的物料溫度變化規(guī)律可以發(fā)現(xiàn)，1 次投料處理組因物料充足且物料溫度變化幅度不大導(dǎo)致幼蟲活性高，從而幼蟲體重前期增幅較大，后期由于物料狀態(tài)不佳導(dǎo)致蟲子轉(zhuǎn)化效率變慢，幼蟲體重增幅減緩。在試驗(yàn)第120 h對(duì)2次、3次、4次投料處理組進(jìn)行第2 次投料，由于各投料處理組補(bǔ)料量不同，所以幼蟲體重增長(zhǎng)速率也不相同，在試驗(yàn)第168 h 時(shí)對(duì)4 次投料處理組進(jìn)行第三次補(bǔ)料后其幼蟲體重增長(zhǎng)速率超過(guò)2次投料和3次投料處理組。這一現(xiàn)象反映養(yǎng)殖后期黑水虻幼蟲對(duì)漿料狀態(tài)的養(yǎng)殖物料轉(zhuǎn)化吸收得更好，這與沈禮晨等[16]研究結(jié)果相一致；對(duì)照組蟲子最重的原因是物料含水率比較高，可能與對(duì)照組每天投喂養(yǎng)殖原料使得空料期缺失有關(guān)，導(dǎo)致收蟲時(shí)幼蟲表面水分偏高。

從表4 對(duì)試驗(yàn)收獲的黑水虻蟲體進(jìn)行各項(xiàng)理化指標(biāo)測(cè)定發(fā)現(xiàn)，除對(duì)照組外，其余處理組幼蟲含水率為64%～66%，而2次、3次投料處理組蟲體粗蛋白含量顯著高于其他處理組（P＜0.05），3次和4次投料處理組的粗脂肪顯著高于其他處理組（P＜0.05），表明多次投料工況下，更加有利于蟲體粗蛋白和粗脂肪的積累。

綜上所述，黑水虻轉(zhuǎn)化餐廚垃圾時(shí)穩(wěn)定的物料溫度有利于幼蟲生長(zhǎng)，養(yǎng)殖后期適當(dāng)加料有利于幼蟲生長(zhǎng)，最佳收蟲時(shí)間為投蟲飼喂后第10天，采用多次投料方式有利于提高蟲體生長(zhǎng)性能，且以3次投料為最佳。

2.3 蟲糞理化性質(zhì)分析

餐廚垃圾經(jīng)黑水虻轉(zhuǎn)化后蟲糞的基礎(chǔ)理化指標(biāo)如表5 所示。經(jīng)過(guò)黑水虻轉(zhuǎn)化之后物料含水率較初始有不同程度降低，其中2 次、3 次投料處理組分別下降至61.00%和60.65%，1 次投料組下降至66.75%，這可能由于1 次投料工況下物料容易板結(jié)導(dǎo)致黑水虻轉(zhuǎn)化不徹底，而從4 次投料處理組高達(dá)70%以上、對(duì)照組含水率基本與初始原料持平分析來(lái)看，表明后期黑水虻幼蟲活力降低導(dǎo)致轉(zhuǎn)化效率下降，因此在多次投料工況下必須慎重把握最后1 次投料時(shí)間節(jié)點(diǎn)，給予蟲體必要的空料期，以便后續(xù)蟲糞分離作業(yè)。

表5 不同處理組蟲糞理化性質(zhì)指標(biāo)（干物質(zhì)基礎(chǔ)）

初始餐廚垃圾pH為4.78，經(jīng)黑水虻轉(zhuǎn)化后各處理物料pH均上升至6左右，可能由于餐廚垃圾經(jīng)黑水虻過(guò)腹轉(zhuǎn)化代謝后產(chǎn)生氨氣所致。各處理組物料的電導(dǎo)率（EC）在黑水虻轉(zhuǎn)化后均由初始的8.58 ms/cm 有所降低,除對(duì)照組略高外,其余處理組物料的電導(dǎo)率在5.23～6.00 ms/cm，其中2 次和3 次投料處理組相對(duì)較低，且兩個(gè)處理組之間沒有顯著差異（P＞0.05），可能是由于在黑水虻轉(zhuǎn)化餐廚垃圾過(guò)程中，通過(guò)攝取餐廚物料中的鹽基離子，也可能與微生物對(duì)鹽離子發(fā)生絡(luò)合作用有關(guān)。餐廚垃圾原料初始有機(jī)質(zhì)含量為81.72%，經(jīng)黑水虻轉(zhuǎn)化后物料的有機(jī)質(zhì)含量除對(duì)照組外均有所降低，且隨著投料次數(shù)增加而有所降低，但多次投料處理組之間差異不顯著（P＞0.05），但與1 次投料處理組和對(duì)照組之間差異顯著（P＜0.05），可能由于在處理過(guò)程中黑水虻通過(guò)利用有機(jī)質(zhì)作為碳源滿足自身的生長(zhǎng)繁殖需求,另一方面黑水虻和微生物發(fā)生協(xié)同反應(yīng),促進(jìn)了有機(jī)物質(zhì)的礦化過(guò)程,導(dǎo)致一些有機(jī)質(zhì)通過(guò)H2O與CO2的形式被消耗,溫度較高時(shí)可能會(huì)促進(jìn)這一反應(yīng),所以有機(jī)質(zhì)的相對(duì)含量下降；同時(shí)也表明投料次數(shù)增加，有利于餐廚物料消化更加完全。

對(duì)比表1 中初始餐廚原料養(yǎng)分含量，從表5 中可以看出，除對(duì)照組TN 和TK 降幅小，TP 降幅大外，其余處理組均隨著投料次數(shù)的增加而略有升高，且處理組之間TN 和TK 差異不顯著（P＞0.05）。從蟲糞總養(yǎng)分（N+P2O5+K2O）含量分析來(lái)看，隨著投料次數(shù)的增加，各處理組蟲糞的總養(yǎng)分含量均由初始原料的5.16%有所降低，但除1次投料處理組偏低外，其余處理組均為4.00 左右，說(shuō)明在該試驗(yàn)工況下,餐廚垃圾被黑水虻幼蟲轉(zhuǎn)化后蟲糞總養(yǎng)分含量基本滿足有機(jī)肥料總養(yǎng)分≥4%要求（NY/T 525—2021）。此外，從粗灰分含量分析來(lái)看，各處理蟲糞中粗灰分均由初始的19.56%而有所增加，且以2 次和3 次投料處理組為最高，與其余處理組差異顯著（P＜0.05），這一結(jié)果也從另一角度反映出在多次投料條件下，黑水虻轉(zhuǎn)化餐廚原料的消化吸收效果更好，使得有機(jī)物養(yǎng)分降低導(dǎo)致灰分含量增加所致。

2.4 黑水虻轉(zhuǎn)化餐廚垃圾生產(chǎn)性能

生產(chǎn)性能指標(biāo)通常是多項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的集合，可以綜合反映不同工藝技術(shù)參數(shù)條件下所獲得的目標(biāo)效果，并估算出規(guī)模化養(yǎng)殖工況下該技術(shù)的生產(chǎn)性能，為優(yōu)選或評(píng)估該技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng)用可行性提供數(shù)據(jù)支撐。

根據(jù)不同投料方式下黑水虻轉(zhuǎn)化餐廚垃圾的生產(chǎn)性能指標(biāo)對(duì)比分析（表6），試驗(yàn)以經(jīng)粉碎磨漿除雜預(yù)處理后的漿料飼喂黑水虻幼蟲，在投蟲密度和飼喂量相同條件下，不同投料次數(shù)下的各處理組幼蟲的養(yǎng)殖周期均為12 d，其中3次投料處理組的料蟲比最低，并且蟲長(zhǎng)、蟲重和單位面積蟲產(chǎn)量均為最高。2次、3次投料處理組在生產(chǎn)性能上沒有顯著的差異（P＞0.05），而1次投料和2次、4次投料處理組在單位面積蟲產(chǎn)量沒有顯著差異（P＞0.05），但是與3 次投料和對(duì)照處理組有顯著差異（P＜0.05）。因此，從處理餐廚垃圾效率和經(jīng)濟(jì)效益兩方面綜合分析，3 次投料的生產(chǎn)性能最好，即單位面積產(chǎn)蟲產(chǎn)量為12.16 kg，料蟲比為4.94。

表6 黑水虻生物轉(zhuǎn)化餐廚垃圾生產(chǎn)性能

3 討論

黑水虻幼蟲可取食各種有機(jī)廢棄物，并且能夠快速的將有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)的昆蟲蛋白。采食不同有機(jī)廢棄物對(duì)黑水虻機(jī)體組成和轉(zhuǎn)化效率都存在顯著影響。劉瑜彬等[17]研究結(jié)果表明，飼喂豬飼料的黑水虻幼蟲體重可達(dá)180 mg/頭，養(yǎng)殖周期14 d，而飼喂中藥渣的黑水虻幼蟲體重僅130 mg/頭，養(yǎng)殖周期長(zhǎng)達(dá)28 d，而本試驗(yàn)飼喂餐廚垃圾漿料的黑水虻幼蟲體重最高為204.44 mg/頭，養(yǎng)殖周期僅12 d，表明飼喂?fàn)I養(yǎng)豐富的餐廚漿料更利于黑水虻幼蟲吸收轉(zhuǎn)化，縮短養(yǎng)殖周期，其生產(chǎn)性能明顯優(yōu)于豬飼料和中藥渣。以3 次投料處理組為例，處理1 t 餐廚垃圾漿料（含水率75.69%），可獲得204 kg 含水率63.7%左右的新鮮幼蟲，按照幼蟲市場(chǎng)價(jià)（約3 000 元/t）估算處理1 t 餐廚漿料可獲得約612 元收益。此外，黑水虻處理餐廚垃圾漿料后的蟲砂還可用于開發(fā)高品質(zhì)有機(jī)肥或土壤改良劑。因此，應(yīng)用黑水虻處理餐廚垃圾漿料具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和推廣潛力。

然而我們?nèi)匀话l(fā)現(xiàn)，本試驗(yàn)結(jié)果與研究團(tuán)隊(duì)前期的沈禮晨等[16]報(bào)道的研究結(jié)果存在較大差異，在實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模工況下，不同投料方式對(duì)比試驗(yàn)的飼喂周期僅10 d，并且從高效率處理餐廚垃圾和投料回報(bào)效果兩者角度綜合分析，以2 次投料為最佳，究其原因可能由于兩個(gè)試驗(yàn)的環(huán)境條件差異明顯，本試驗(yàn)中因養(yǎng)殖基地內(nèi)養(yǎng)殖大棚尚未安裝環(huán)境控制系統(tǒng)，這可以從圖1 環(huán)境溫度的波動(dòng)性看出。同時(shí)也反映出黑水虻規(guī)模化養(yǎng)殖過(guò)程中，性能良好的智能環(huán)控系統(tǒng)將為實(shí)現(xiàn)黑水虻標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖提供保障。

物料溫度的變化能夠很明顯地呈現(xiàn)出黑水虻轉(zhuǎn)化餐廚垃圾過(guò)程中黑水虻幼蟲活力狀況和物料轉(zhuǎn)化效率。研究表明[18-20]，黑水虻幼蟲適宜的生長(zhǎng)溫度范圍為30～38 ℃，其生長(zhǎng)溫度上限為43 ℃，物料溫度過(guò)高則容易導(dǎo)致幼蟲外逃或者死亡，物料溫度過(guò)低又會(huì)導(dǎo)致黑水虻幼蟲活力降低不進(jìn)食，從而導(dǎo)致物料轉(zhuǎn)化效率低。由上可知，在投蟲密度和養(yǎng)殖工況相同的情況下，養(yǎng)殖物料投放次數(shù)對(duì)物料溫度的變化影響很大，投料次數(shù)越多，料溫的波動(dòng)越大。隨著幼蟲養(yǎng)殖周期進(jìn)行，蟲子生長(zhǎng)活力會(huì)導(dǎo)致物料溫度升，而一旦物料溫度達(dá)到最高值并開始下降后，可能存在物料不足或物料狀態(tài)不佳等原因?qū)е孪x子活力不足，這一情況可作為后續(xù)黑水虻養(yǎng)殖監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供參數(shù)依據(jù)。

4 結(jié)論

① 在規(guī)?；叙B(yǎng)情況下，采用多次投料方式，隨著投料次數(shù)增加，對(duì)轉(zhuǎn)化物料料溫波動(dòng)影響較大；在投蟲密度和飼喂量一樣的情況下，以3次投料處理組的料蟲比為最低（4.94），蟲長(zhǎng)蟲重和單位面積蟲產(chǎn)量為最高。

② 養(yǎng)殖環(huán)境溫度的波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致養(yǎng)殖物料溫度發(fā)生變化，從而影響到幼蟲生長(zhǎng)和生產(chǎn)性能。因此要保證黑水虻規(guī)?；B(yǎng)殖幼蟲生長(zhǎng)的一致性，有必要研發(fā)與黑水虻生活習(xí)性相匹配的養(yǎng)殖環(huán)境控制系統(tǒng)。