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Purification of piggery eco-environment by insects Ⅰ.Dung feeding insect species and evaluation on utilizing their dominant species

利用昆虫净化猪场生态环境的初步研究Ⅰ.食粪昆虫种类及优势种利用评价



全 文 :利用昆虫净化猪场生态环境的初步研究
Ⅰ. 食粪昆虫种类及优势种利用评价 3
吴珍泉 (福建农业大学害虫生物防治研究所 ,福州 350002)
【摘要】 调查表明 ,应用猪粪饲养昆虫对净化猪场生态环境有一定作用. 诱集到的取食猪
粪的昆虫种类有 10 种以上 ,大多属双翅目丽蝇科和水虻科 ,说明猪粪是腐生昆虫的好饵
料.利用昆虫消化粪便研究共筛选出 3 种优势种 ,明确了优势种生活史、世代周期、取食习
性和行为. 大量饲养可以消化猪粪 70 %以上. 饲养的昆虫可作为禽畜水产的蛋白源.
关键词  昆虫  猪粪  净化  环境
Purif ication of piggery eco2environment by insects Ⅰ. Dung2feeding insect species and evalua2
tion on utilizing their dominant species. Wu Zhenquan ( Fujian A gricultural U niversity ,
Fuz hou 350002) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,1997 ,8 (5) :515~518.
This paper deals with the investigation on piggery pollution and the trials on the pollution con2
trol through feeding insects with pig dung. The results show that there are more than 10
species of insects which can feed on pig dung , and most of them belong to Calliphoidae and
Stratiomyiidae of Diptera , indicating that pig dung is a good kind of feed for saprophytic in2
sects. According to the ability of digesting dung , three dominant species are selected , and their
life history , generation duration , feeding habit and behaviors are studied. 70 % of the pig dung
can be digested by raising a large amount of insects , and these raised insects can be used as a
protein resource for poultry and livestock husbandry , and aquatic product industry.
Key words  Insects , Pig dung , Purification , Environment .
  3 福建省教委科研基金资助项目 (j96032) .
1996 年 12 月 18 日收稿 ,1997 年 3 月 5 日接受.
1  引   言
福州郊区有几个年存栏数 1 万头以上
的猪场 ,每天大约有 20 t 的猪粪堆放在池
塘和小河旁 ,严重污染了周围的环境. 为了
解决猪场污染问题 ,提出了用增加食物链
来净化周围环境的防治对策 ,利用昆虫既
可消化猪粪[1 ,3 ,7 ,8 ] ,又能开发昆虫蛋白质
资源[2 ,4 ,5 ] . 本文着重研究食粪昆虫的食物
链 ,包括食粪昆虫的种类、优势种、食性、天
敌等 ,为食粪昆虫的大量繁殖、天敌的防治
和昆虫行为的利用提供可靠依据.
2  材料与方法
2. 1  昆虫与猪粪的食物链调查
利用猪粪野外自然诱集 ,室内饲养 ,分类鉴
定. 量体长、体重和晒干率. 自然寄生率的调查在
水虻化蛹后期 ,移至室内饲养观察.
2. 2  优势种卵2幼虫的生活历期
用一直径 10 cm、高 10 cm 的钵头盛新鲜猪
粪 ,于自然条件下引诱成虫产卵 12 h 后 ,钵头移
室内 , 室温 28 ℃, 把钵头放进一尼龙纱网袋内 ,
纱网目细密 (< 0. 1 mm) ,袋口朝下 ,把袋口扎在
一玻璃广口瓶上 ,待虫子成熟时 ,爬出来掉在广
口瓶内 ,便于观察 ,把钵头挂在一养虫笼内 (25
cm ×25 cm ×50 cm) ,养虫笼的 4 个脚放在 4 个盛
水的钵头中 ,以免蚂蚁为害. 记载产卵时间和幼
虫成熟时间 ,测量幼虫体重.
2. 3  猪粪存放时间与不同种类的出虫量
应 用 生 态 学 报  1997 年 10 月  第 8 卷  第 5 期                      
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Oct . 1997 ,8 (5)∶515~518
猪场运回新鲜猪粪 ,放于养殖池内 ,自然诱
集昆虫产卵 ,诱集时间 1 个月 , 每天收集成熟的
幼虫 ,分别饲养 ,记载不同时间、不同种类的出虫
量.
2. 4  单位出虫量
取 25 kg 的新鲜猪粪 ,放于养殖池内 ,自然诱
集昆虫产卵 ,诱集时间 1 个月 , 每天收集成熟的
幼虫 ,分别饲养 ,记载不同种类的出虫量.
3  结果与分析
3 . 1  昆虫与粪便的食物链调查
经过 3 年的自然诱集 ,对猪粪2食粪昆
虫2寄生性昆虫的食物链进行调查 ,室内饲
养 ,分类鉴定. 取食猪粪的昆虫种类很多 ,
其中成熟幼虫个体长度在 1. 0 cm 以上的
种类有 10 种 ,小于 1. 0 cm 的种类较多 ,个
体大的种类主要属昆虫纲双翅目丽蝇科和
水虻科 (表1) ,说明猪粪是腐生昆虫的好
表 1  几种食粪昆虫的分类地位和种类数
Table 1 Classif ication of 6 species of insects on pig dung

Family
亚 科
Subfamily
种类数
No. of species
丽蝇科
Calliphoidae
金丽蝇亚科
Chysomyiinae
1
水虻科
Stratiomyiidae
针角水虻亚科
Rhaphioceratinae
3
瘦腹水虻亚科
Geosarginae 1
扁角水虻亚科
Hermetiinae 1
饵料 ,利用腐食性昆虫来消化猪粪是可行
的. 丽蝇和水虻与家蝇不同科 ,不会影响环
境卫生 ,既可消化猪粪 ,又可收获大量的昆
虫蛋白. 同时也发现 ,它们的天敌很多 ,捕
食性的天敌主要是蚂蚁、蟾蜍和鸟类等 ,寄
生性的昆虫主要属昆虫纲膜翅目. 无后缘
姬小蜂可以寄生在 4 种水虻上 ,寄生率平
均为 57. 89 %(表 2) . 根据这些天敌的捕食
表 2  针角水虻蛹的自然寄生率
Table 2 Parasitism of Rhaphioceratin pupae
死亡数
Death
No.
羽化数
Emer2
gence
寄生数
Parasited
No.
总虫数
Total
No.
寄生率
Parasi2
tism( %)
5 40 55 100 57. 89
和寄生特性 ,设计饲养池时 ,必须予以考
虑 ,以有效地防御天敌的寄生和捕食 ,保证
食粪昆虫大量繁殖成功.
3 . 2  优势种卵2幼虫的生活历期
昆虫大量繁殖 ,必须生活周期短 ,产量
高. 特别是饲养期间 ,即幼虫期必须较短 ,
由于昆虫卵很小 ,产在猪粪里不易观察 ,因
此历期观察是包括卵期和幼虫期 ,从试验
情况看 ,丽蝇卵2幼虫的生活期最短 ,其次
是针角水虻. 扁角水虻最长 ,虽然其个体较
其它种大 ,但幼虫期太长 ,不宜使用 (表
3) .
表 3  28 ℃温度下 4 种食粪昆虫卵2幼虫历期
Table 3 Egg2larval period of 4 species of feaceeating in2
sects at 28 ℃
丽 蝇
Chyso2
myiin
针角水虻
Rhaphio2
ceratin
瘦腹水虻
Geosar2
gin
扁角水虻
Hermeti2
in
历期 Period(d) 5 9 10. 5 14
3 . 3  猪粪存放时间与不同种类的出虫量
猪粪与食粪昆虫种群间有着密切的食
物链索关系 ,从图 1 可以看出 ,丽蝇寄生和
出虫最快 ,猪粪倒后第 5 d 即可出成熟幼
虫. 瘦腹水虻和针角水虻 A 和针角水虻 B
为 10 d ,扁角水虻为 25 d. 从中筛选出优势
图 1  猪粪自然诱集昆虫不同时间的出虫量
Fig. 1 Numbers of insects feeding naturally on pig dung in
52week period.
Ⅰ.丽蝇 Chysomyiin , Ⅱ. 瘦腹水虻 Geosargin , Ⅲ. 针角
水虻 A Rhaphioceratin A , Ⅳ. 针角水虻 B Rhaphioceratin
B , Ⅴ. 扁角水虻 Hermetiin.
615 应  用  生  态  学  报               8 卷
种 3 种 ,其产量高 ,生产周期短.
3 . 4  单位出虫量
不同种昆虫对猪粪的利用能力以及它
们对猪粪的新鲜度和腐殖度的要求 ,取食
利用猪粪的时间和途径也不同 ;利用昆虫
的这些生物学特性 ,立体取食猪粪 ,使猪粪
利用率大大提高 ,可消化猪粪 70 %以上 ;
自然诱集下 ,25 kg 的猪粪出虫 1. 296 kg ,
出虫量最大的是扁角水虻和针角水虻 A
(表 4) . 丽蝇出虫量虽然少一些 , 这只是在
表 4  25 kg 猪粪出虫量
Table 4 Weight of 5 species of insects on pig dung of 25 kg
昆虫种类
Species
鲜 重
Weight (g) %
丽  蝇 Chysomyiin 139. 10 10. 73
针角水虻 A Rhaphioceratin A 380. 28 29. 33
针角水虻 B Rhaphioceratin B 150. 46 11. 60
瘦腹水虻 Geosargin 220. 13 16. 98
扁角水虻 Hermetiin 406. 63 31. 37
自然的条件下生长 ,在人工大量繁殖中 ,
可以加大卵密度 , 提高单位面积虫种的投
放量 ,获得更多的产出量.
3 . 5  个体重量和晒干率
从表 5 可以看出 ,4 种食粪昆虫 ,扁角
水虻个体最大 ,丽蝇的个体最小 ,针角水虻
表 5  食粪昆虫个体大小、重量和晒干率
Table 5 Individual length , weight and dried rate of 4
species of insects on pig dung
种 类
Species
体长
Length
(mm)
干体重
Dried
weight
(mg·ind. - 1)
晒干率
Dried
rate
( %)
丽 蝇 Chysomyiin 14. 6 34. 8 20. 0
针角水虻 A 20. 1 100. 0 37. 4
Rhaphioceratin A
瘦腹水虻 Geosargin 16. 2 63. 3 36. 0
扁角水虻 Hermetiin 24. 3 78. 6 32. 6
个体最重 ,丽蝇个体最轻. 3 种水虻晒干率
明显大于丽蝇. 因此 ,综合食粪昆虫的生活
特性、生活周期长短以及个体大小、晒干率
等 ,初步认为利用丽蝇和针角水虻 A 较
好.
4  结   语
取食猪类的昆虫种类很多 ,初步调查
有 10 种以上 ,但主要可利用种类有 3 种
(丽蝇和 2 种针角水虻) ,它们的生活历期
较短 ,个体较大 ,较早寄生在猪粪上 ,取食
量也较大。
  昆虫作为低等动物 ,在生态系统的能
量流动中 ,虽然同化效率是哺乳动物的一
半左右 ,但它的生产效率却是哺乳动物的
15~40 倍[6 ] ,吸收废料能力强 ,转化成生
物量的速度快 ,对废料的利用率比其它动
物高得多 , 分解吸收猪粪能力强 , 气温
26 ℃以上时 ,10 d 左右就可出产品. 可以
在短时间内 ,消化猪、鸡粪 ,起到净化环境
的作用 ,所利用的 3 种昆虫个体大 ,产量
高 ,100 kg 湿猪粪可养 2~4 kg 的新鲜昆
虫 ,3. 4 kg 鲜虫可得 1 kg 干虫. 增加了食
物链索 ,使得物质能量向更高的质量转变 ,
成为其他高等动物可以利用的物质 ,符合
自然生态规律 ,具有很高的应用价值.
1. 0 ×104 头猪一年有猪粪 6000 t ,可
繁殖 300 t 的新鲜昆虫 ,价值 30 万元. 可
为畜 禽、水 产 养 殖 提 供 大 量 的 蛋 白
源[9~12 ] .
  本项技术先进 ,设备简单 ,方法容易 ,
投入少 ,见效快 ,用途广 ,市场大. 大小猪、
鸡、鳗、鳖场都可建池附设生产 ,占地面积
不大 ;生产出的昆虫 ,鸡场、猪场可自产自
给 ,替代近 1/ 3 的饲料 ,节省大量成本 ; 废
料资源再生利用 ,当年可收回投资 ,昆虫养
殖业的发展 ,可增加就业机会 ,向专业户提
供虫种 ,扩大再生产 ,一旦形成生产规模 ,
可为社会提供大量蛋白质 ,促进农村养殖
业的发展. 同时可以把养猪、鸡场和果场、
昆虫养殖场、水产养殖场有机地联合起来 ,
形成猪 (鸡) →虫 →鱼 →果可持续性的生态
农业体系.
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