有機廢棄物養(yǎng)殖黃粉蟲的研究進展

李 濤， 熊曉莉， 李 寧*， 邵承斌， 楊永升， 何沁祝， 徐延諦

（1.重慶工商大學環(huán)境與生物工程學院資源化學實驗室，重慶南岸400067；2.重慶市第十一中學校，重慶南岸400061）

黃粉蟲蛋白質含量高達56%，生命力強，具有較強的病害抵抗能力，并且其生性食雜，含有營養(yǎng)的物質都可作為黃粉蟲的飼料 （劉玉升等，2010）。若能將有機廢棄物作為黃粉蟲的飼料，既可減少對環(huán)境的污染，又可降低黃粉蟲的飼料成本，提高收益，從而開辟黃粉蟲飼料的新來源，提供一條有機廢棄物轉化為優(yōu)質蛋白的新途徑。本文綜述了有機廢棄物養(yǎng)殖黃粉蟲的情況，提出了進一步開展研究和應用的方向，為黃粉蟲的養(yǎng)殖及有機廢棄物的資源化利用提供有益參考。

1 農(nóng)業(yè)廢棄物

我國每年產(chǎn)生大量的農(nóng)業(yè)廢棄物，如玉米秸稈、玉米芯、紅薯藤、雞鴨糞便等，主要來源于種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)，將這些廢棄物用于養(yǎng)殖黃粉蟲，會給黃粉蟲提供豐富的飼料來源。

1.1 農(nóng)作物秸稈 2010年我國農(nóng)作物秸稈理論總產(chǎn)量達到8.4億t，可收集資源量約為7億t（國家發(fā)展改革委，2011）。但是，秸稈的利用率在我國還比較低，目前主要用于制作粗飼料和農(nóng)業(yè)還田；而大部分被直接焚燒，不僅加重了霧霾，增加空氣中的氮氧化物和碳氧化物，殺滅土壤微生物，還造成了能源的浪費（馮偉等，2011；徐玉宏，2007）。如果將秸稈資源化合理利用，既有利于環(huán)境保護，又有利于農(nóng)業(yè)的發(fā)展和農(nóng)村經(jīng)濟的增長。

1.1.1 玉米秸稈 2010年我國玉米秸稈產(chǎn)量約為2.73億t，占秸稈總產(chǎn)量的39%（國家發(fā)展改革委，2011）。玉米秸稈是一種天然的有機物，約含粗蛋白質6.3%、粗脂肪1.5%、粗纖維23.8%以及各種微量元素。這些物質經(jīng)適當處理后，能被黃粉蟲利用。在黃粉蟲的精飼料中添加70%未發(fā)酵或發(fā)酵的玉米秸稈，發(fā)現(xiàn)對黃粉蟲的粗蛋白質、Ca、P的積累有利，但對其生長和粗脂肪的積累不利（吉志新等，2011）。而麥麩中加入40%或60%的用酵母發(fā)酵的玉米秸稈可使黃粉蟲的日增重以及粗蛋白質、粗灰分含量等與全麥麩組相接近，但飼料成本相對較低，經(jīng)濟效益可提高12%以上，且死亡率低于全麥麩組，原因可能是發(fā)酵玉米秸稈增加了飼料的透氣性并使得飼料營養(yǎng)變得更加均衡（呂樹臣等，2013；王春清等，2013）。 此外，徐世才等（2013a）發(fā)現(xiàn)，堿處理的發(fā)酵玉米秸稈飼喂黃粉蟲也是可行的。李寧等（2014）發(fā)現(xiàn)將玉米秸稈發(fā)酵后單獨飼喂黃粉蟲是可行的。但黃粉蟲因食用過多秸稈會出現(xiàn)蟲體增長緩慢的情況，尚不能滿足黃粉蟲養(yǎng)殖的需要，故需對現(xiàn)有技術繼續(xù)改進。

1.1.2 其他農(nóng)作物秸稈 除玉米秸稈外，麥秸、葵花秸稈、紅薯藤、棉花秸稈、稻草、廢煙梗、大豆落葉與油菜秸稈等都可用來養(yǎng)殖黃粉蟲。陳?。?003）利用麥秸、葵花秸稈等養(yǎng)殖黃粉蟲，3年出售了300余千克種蟲。黃粉蟲食用紫紅薯藤后，可增加蟲體粗灰分、粗脂肪、鈣含量，但不利于其體重增長（溫曉蕾等，2012）。雖然黃粉蟲對環(huán)境有較強的適應性，并具有耐粗飼性，但幼蟲增重、蛹體重等指標不如食用麥麩，且轉化效率較低，所以棉花秸稈不能直接作為其飼料（謝劍，2011）。在麥麩中添加稻殼飼養(yǎng)黃粉蟲可顯著改善幼蟲生長、蛹體重和幼蟲發(fā)育歷期，但不利于化蛹 （張丹等，2008）。上述廢棄物中稻殼與木屑飼喂黃粉蟲有待商榷，因為其蛋白質等營養(yǎng)物質含量極低，而富含的纖維素、木質素、二氧化硅等，如不加處理則難以被黃粉蟲利用。

1.2 雜草 雜草富含黃粉蟲生長所需的微量元素、氨基酸以及維生素。在飼料中添加25%的懷牛膝能顯著增加黃粉蟲蛻皮次數(shù)和化蛹率 （吳福中等，2006）。利用水花生飼養(yǎng)黃粉蟲可延長黃粉蟲蛹的發(fā)育歷期、提高成蟲羽化率 （周文宗等，2006）。另外，也有利用黃頂菊、藻粉、灰綠藜等雜草養(yǎng)殖黃粉蟲的報道（劉寧等，2012；謝劍，2011）。筆者認為在后續(xù)研究中可以考慮利用鳳眼蓮等外來入侵物種養(yǎng)殖黃粉蟲，這既可解決黃粉蟲飼料的問題，又可改善生態(tài)環(huán)境，降低外來物種對環(huán)境的影響。

1.3 畜禽糞便 據(jù)估算，2011年我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞便排放總量約為25.45億t（朱建春等，2014）。畜禽糞便中殘留有未消化完全的飼料，主要以熱量形式被微生物所消耗，既浪費資源又污染環(huán)境。畜禽糞便用于養(yǎng)殖動物的研究已有大量報道，比如雞糞經(jīng)加工處理后用于飼喂豬、牛、羊等（高慶軍和陳革，2000）。將畜禽糞便用于養(yǎng)殖黃粉蟲的研究剛剛起步。曾祥偉等（2012）利用常規(guī)飼料與牛糞共發(fā)酵后飼養(yǎng)黃粉蟲，其增長明顯優(yōu)于常規(guī)飼料飼喂的幼蟲，脂肪和不飽和脂肪酸的含量以及抗氧化酶活性明顯升高。宋志剛等（2008）也發(fā)現(xiàn)以處理后的牛糞喂黃粉蟲，3 d的轉化率達到100%，蟲體增長率為10%。雞糞中含粗蛋白質22.34%、粗脂肪2.44%、粗纖維10.72%、鈣10%、磷2.36%，營養(yǎng)物質豐富（王曉明，2013）。熊曉莉等（2013）在麥麩中添加 55%左右經(jīng)EM菌發(fā)酵的雞糞飼喂黃粉蟲，發(fā)現(xiàn)累積死亡率低于未添加組。說明利用雞糞養(yǎng)殖黃粉蟲也是可行的。但是，糞便中含有的有害成分如吲哚、寄生蟲等易造成傳染性疾病，需要深度處理后才能將其作為黃粉蟲飼料。畜禽糞便養(yǎng)殖，不僅拓展了畜禽糞便的資源化利用途徑，也能在減少環(huán)境污染的同時獲得高蛋白的昆蟲蛋白，使整個食物鏈得以延伸。

2 生活垃圾

生活垃圾是指日常生活或者為日常生活提供服務的活動所產(chǎn)生的固體廢棄物。2012年我國城市生活垃圾產(chǎn)量已經(jīng)達到1.71億t，并以10%的速度增長 （中華人民共和國建房和城鄉(xiāng)建設部，2013）。將這些生活垃圾用來養(yǎng)殖黃粉蟲，既是生活垃圾減量化、無害化的一個新思路，又是解決黃粉蟲飼料問題的一個新方法。

利用經(jīng)過生物制劑（如EM菌）發(fā)酵的生活垃圾養(yǎng)殖黃粉蟲，效果良好（巴兆功，2013）。麥麩中添加50%的西瓜皮、香蕉皮等果皮可飼喂黃粉蟲（卓少明和劉聰，2009）。在黃粉蟲飼料中添加15%～30%的豆渣喂黃粉蟲，其生長速度和產(chǎn)量都得到了提高（楊文樂和徐敬明，2013）。但只飼喂豆渣不利于幼蟲的生長發(fā)育，若豆渣中加入雞肝，其效果與麥麩相當，且優(yōu)于單一麥麩 （夏淑春等，2013）。 此外，沈葉紅（2011）、徐世才等（2013b）用塑料養(yǎng)殖黃粉蟲，發(fā)現(xiàn)黃粉蟲能正常生長，塑料對蟲體本身無生理毒性。但用塑料養(yǎng)殖黃粉蟲，塑料的成分是否能長期滿足黃粉蟲生長所需的營養(yǎng)仍需進一步研究。另外，日常生活所產(chǎn)生的木屑、餐廚垃圾、廢棄蔬菜、平菇菌糠都可用來養(yǎng)殖黃粉蟲（王世準，2014；徐曉燕等，2014；周本留等，2013）。綜上所述，利用生活垃圾（主要是含有有機物的生活垃圾）養(yǎng)殖黃粉蟲有一定的可行性，但在實際操作中，生活垃圾需經(jīng)分揀、去雜、防腐等過程才能用于黃粉蟲的養(yǎng)殖。

3 工業(yè)固體廢棄物

工業(yè)固體廢棄物是指工礦企業(yè)在生產(chǎn)活動過程中排放出來的各種廢渣、粉塵及其他廢物等。隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，工業(yè)廢物數(shù)量日益增加。若消極堆放，占用土地，污染環(huán)境，危害人畜健康。如經(jīng)適當?shù)奶幚?，可實現(xiàn)資源化利用。相關研究報道，將酒糟、果渣、藥渣等處理后可用于養(yǎng)殖黃粉蟲。

酒糟中含有45%的粗蛋白質、4%的粗脂肪和12%粗纖維以及各種氨基酸，這些營養(yǎng)物質能夠被黃粉蟲所利用。有研究報道，1 t酒糟可養(yǎng)殖40 kg鮮黃粉蟲（張仕和鐘輝，2010）。鮮黃酒糟養(yǎng)殖黃粉蟲，蟲產(chǎn)量和酒糟轉化率均好于干黃酒糟，其幼蟲產(chǎn)量比食用常規(guī)飼料增加25%；而在常規(guī)飼料中添加50%的中草藥渣飼養(yǎng)9 d后，黃粉蟲產(chǎn)量比對照組提高了28.7%，成本降低了29%以上，但不宜采用單一的中草藥渣飼喂黃粉蟲（楊金祿等，2010）。麥麩中加入15%的蘋果渣可明顯促進蟲體增重，原因是果渣中含有的果膠、果糖、不飽和脂肪酸等物質增強了黃粉蟲的消化機能，提高了飼料轉化率（張麗，2007）。此外，也有報道利用馬鈴薯渣、血粉、皮革粉等工業(yè)廢棄物來養(yǎng)殖黃粉蟲的（馬彥彪等，2012）。其中皮革粉雖然含有54%～62%的蛋白質，但是皮革粉在生產(chǎn)中極易殘留重金屬鉻，所以在實際選用皮革粉時需注意選用不含鉻的或者選用脫毒的皮革粉。

4 結論與展望

綜上所述，利用有機廢棄物養(yǎng)殖黃粉蟲既可降低養(yǎng)殖成本，又可將有機廢棄物轉化為人類可利用的物質，解決了資源浪費和環(huán)境污染的問題，建立起一個不同于傳統(tǒng)生態(tài)食物鏈的“腐屑生態(tài)系統(tǒng)”（劉玉升，2000）。但是，用有機廢棄物養(yǎng)殖黃粉蟲尚處于初步探索階段，未來對有機廢棄物養(yǎng)殖黃粉蟲的研究可集中在以下幾方面：（1）繼續(xù)探索其他有機廢棄物是否可用于黃粉蟲的養(yǎng)殖；（2）根據(jù)黃粉蟲的生長階段，需進一步從配方上進行優(yōu)化；（3）黃粉蟲食用有機廢棄物后，自身的安全性以及對黃粉蟲下游產(chǎn)業(yè)的影響。

[1]巴兆功.利用生活垃圾生產(chǎn)黃粉蟲飼料的方法 [P].中國，發(fā)明專利，201310596091.5.2013-11-21.

[2]陳健.秸稈養(yǎng)殖黃粉蟲3年賺2萬[J].農(nóng)村百事通，2003，1：5～8.

[3]馮偉，張利群，龐中偉，等.中國秸稈廢棄焚燒與資源化利用的經(jīng)濟與環(huán)境分析[J].中國農(nóng)學通報，2011，27（6）：350 ～ 354.

[4]國家發(fā)展改革委，農(nóng)業(yè)部，財政部.“十二五”農(nóng)作物秸稈綜合利用實施方案[Z].發(fā)改環(huán)資[2011]2615號.

[5]高慶軍，陳革.雞糞常規(guī)養(yǎng)分測定和飼喂肉豬的效果[J].四川畜牧獸醫(yī)，2000，27（10）：33 ～ 34.

[6]吉志新，溫曉蕾，余金詠，等.喂食玉米秸稈對黃粉蟲經(jīng)濟指標的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2011，39（33）：20520 ～ 20522.

[7]劉寧，付衛(wèi)東，張國良，等.飼喂黃頂菊對黃粉蟲生長發(fā)育及繁殖的影響[J].生物安全學報，2012，21（2）：163 ～ 166.

[8]劉玉升.構建腐屑生態(tài)系統(tǒng)開辟農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新戰(zhàn)場[J].農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學與綜合研究，2000，16（1）：57 ～ 59.

[9]劉玉升，王付彬，崔俊霞，等.黃粉蟲資源研究利用現(xiàn)狀與進展[J].環(huán)境昆蟲學報，2010，32（1）：106 ～ 114.

[10]呂樹臣，王春清，馬銘龍，等.發(fā)酵玉米秸稈對黃粉蟲幼蟲生產(chǎn)性能的影響[J].畜牧與獸醫(yī)，2013，45（5）：42 ～ 44.

[11]李寧，李濤，邵承斌，等.一種用玉米秸稈制備黃粉蟲幼蟲飼料的方法[P].中國，發(fā)明專利，201410015839.2.2014-04-16.

[12]馬彥彪，王汝富，王海.黃粉蟲飼料配方篩選[J].甘肅農(nóng)業(yè)，2012，335（5）：92 ～ 94.

[13]沈葉紅.黃粉蟲腸道菌的分離和取食塑料現(xiàn)象的研究：[碩士學位論文][D].上海：華東師范大學，2011.

[14]宋志剛，朱立賢，袁磊，等.利用飼喂黃粉蟲進行牛糞無害化處理的研究[J].畜禽業(yè)，2008，8：42 ～ 43.

[15]王世準.一種黃粉蟲的發(fā)酵飼料制作方法 [P].中國，發(fā)明專利，201410225633.2.2014-05-24.

[16]王春清，馬銘龍，丁秀文，等.不同比例麥麩和玉米秸稈對黃粉幼蟲生長性能的影響[J].中國畜牧獸醫(yī)，2013，40（1）：210 ～ 212.

[17]王曉明.雞糞常規(guī)營養(yǎng)成分分析及其開發(fā)利用 [J].湖北農(nóng)業(yè)科學，2013，52（21）：5314 ～ 5316.

[18]溫曉蕾，鄭國勇，李漢臣，等.飼喂紫紅薯藤對黃粉蟲營養(yǎng)指標的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2012，40（28）：13835.

[19]吳福中，林華鋒，劉志紅，等.懷牛膝對黃粉蟲幼蟲生長發(fā)育影響的研究[J].經(jīng)濟動物學報，2006，10（2）：94 ～ 95，100.

[20]徐玉宏.我國秸稈焚燒污染與防治對策[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2007，3：21～24.

[21]徐世才，劉小偉，王強，等.玉米秸稈發(fā)酵制取黃粉蟲飼料的研究[J].西北農(nóng)業(yè)學報，2013a，22（1）：194 ～199.

[22]徐世才，唐婷，閆宏，等.黃粉蟲在不同飼料比例下的泡沫降解率研究[J].環(huán)境昆蟲學報，2013b，35（1）：90 ～ 94.

[23]徐曉燕，劉玉升，王小波.一種利用黃粉蟲轉化處理廢棄蔬菜的方法[P].中國，發(fā)明專利，201410190210.1.2014-5-17.

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

[25]謝劍.利用棉花秸稈、灰綠藜飼養(yǎng)黃粉蟲的初步探討[J].新疆農(nóng)墾科技，2011，5：35 ～ 36.

[26]夏淑春，王學武，孫麗娟，等.幾種飼料對黃粉沖幼蟲生長發(fā)育的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學，2013，52（17）：4117 ～ 4118，4122.

[27]楊文樂，徐敬明.不同飼料配方對黃粉蟲幼蟲生長發(fā)育的影響研究[J].黑龍江畜牧獸醫(yī)，2013，11：92 ～94.

[28]楊金祿，沈曉昆，姜哲，等.黃粉蟲對有機廢棄物的利用與轉化[J].養(yǎng)殖與飼料，2010，12：59 ～ 62.

[29]張丹，周玉書，李慶輝.不同飼料對黃粉蟲幼蟲生長發(fā)育的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學，2008，3：274 ～246.

[30]周文宗，欽佩，王光.水花生對黃粉蟲蛹發(fā)育歷期和成蟲羽化率的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2006，34（21）：5574 ～ 5575.

[31]朱建春，張增強，樊志民，等.中國畜禽糞便的能源潛力與氮磷耕地負荷及總量控制[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，2014，33（3）：435 ～ 445.

[32]曾祥偉，王霞，郭立月，等.發(fā)酵牛糞對黃粉蟲幼蟲生長發(fā)育的影響[J].應用生態(tài)學報，2012，23（7）：1945 ～ 1951.

[33]中華人民共和國建房和城鄉(xiāng)建設部.中國城市建設統(tǒng)計年鑒2013[M].北京：中國統(tǒng)計出版社，2014.

[34]卓少明，劉聰.幾種廢棄物作添加料養(yǎng)殖黃粉蟲的試驗[J].中國資源綜合利用，2009，27（9）：17 ～ 19.

[35]周本留，許德遠，徐向全，等.利用黃粉蟲處理餐廚廢棄物預處理物的方法[P].中國，發(fā)明專利，201310050356.1.2013-02-09.

[36]張仕，鐘輝.利用酒糟高效養(yǎng)殖黃粉蟲[J].當代畜禽養(yǎng)殖業(yè)，2010，11：44.

[37]張麗.黃粉蟲腸道細菌及飼料成分選擇的研究：[碩士學位論文][D].山東：山東農(nóng)業(yè)大學，2007.