黑水虻治理猪场粪污的潜力分析

2、 黑水虻养殖产业化潜力  

2.1 原料来源广泛且养殖成本低廉

我国规模化猪场一般采用营养均衡的日粮饲喂生猪，猪粪中含有大量未被吸收的有机物、矿物质和维生素等，这些营养丰富的新鲜猪粪可直接作为黑水虻的饲养基。利用新鲜猪粪养殖黑水虻，可以节省生产成本，而且猪粪价格低廉，由于没有足够的土地进行粪污消纳，很多猪场的干粪无偿给周边农户使用，部分猪场甚至出运输费让种植户将猪场粪污运走，相比之下，黑水虻的养殖成本更加低廉。蚯蚓养殖周期一般为4~5 个月， 黑水虻养殖周期多为32 d，相对较短的养殖周期利于减少场地面积及设备数量和资金的快速周转，能够降低养殖风险。黑水虻对粪污转化率高，经黑水虻处理后的猪粪可作为有机肥施用。利用猪粪养殖黑水虻可以同时达到猪粪资源化、减量化、无害化的目的，为了消除猪粪对环境产生的负面影响，黑水虻研究会更加深入，规模化和标准化养殖技术的推广也指日可待。

2.2 生猪养殖规模化为黑水虻的规模化养殖奠定了基础

截止2015 年底，我国规模化畜禽养殖所占比例已达54%，但现阶段我国生猪养殖依然是小户饲养、专业户饲养和企业规模化饲养共存。随着生猪产业的标准化和规模化进程加快，猪场运营越来越规范化，黑水虻养殖将逐渐实现产业化。黑水虻的生态处理系统能够将猪粪这一生物质资源转化为高附加值的动物源蛋白，实现环境的可持续发展。在养猪业标准化和规模化的进程中，猪粪随之呈现了连续聚量的态势，这为黑水虻规模化养殖技术的推广和应用提供了坚实的物质基础。

2.3 多元化的应用

2013 年10 月，联合国粮食及农业组织在《可食用昆虫报告》中将黑水虻作为最主要的蛋白饲料替代昆虫。我国黑水虻种质资源较为丰富，除了已知的250 余种（世界有3 000 余种）， 我国还有大量未知种类的黑水虻，其中90% 以上分布在华中、华南和华北地区。黑水虻有生物量大、虫体资源含量高等特点，富含17 种氨基酸，其中饱和脂肪酸以月桂酸和棕榈酸为主，不饱和脂肪酸则主要是油酸，直接利用新鲜猪粪养殖的黑水虻幼虫蛋白质可达40.6%，且虫沙总养分含量为8.76%，可达到国家有机肥标准。由表1 可知，黑水虻粗蛋白含量与大豆粕相近，而且预蛹中含有丰富的氨基酸和矿物质，可以作为其他动物源饲料的替代品， 现已用于鱼类养殖、鹌鹑养殖、肉仔鸡养殖等研究。Li 等利用猪粪饲养黑水虻10 d，在酯化以及酯交换反应中制备了57.8 g 生物柴油。黑水虻在处理伪狂犬病和高致病性蓝耳病病死猪时，虫体中检测不到相应病原微生物，而且黑水虻对家蝇、小家蝇的抑制近乎100%，对其他食腐昆虫也有一定的抑制作用，如黄粉虫。除了上述养殖业方向和能源等领域的应用外，黑水虻也可以应用于营养保健、医药等领域， 幼虫提取物中的己二酸具有抗菌功能，部分提取物还具有抑制淋球菌等细菌活力的功能，黑水虻成为了抗菌肽药物的重要研究对象，这些高端产品的市场利润更为可观。

3、 黑水虻养殖的需求分析  

在2014 年6 月6—8 日举行的第2 届食用昆虫与微生物转化废弃物及资源化利用研讨会上，黑水虻因其在环境保护、食品和饲料安全方面的特性及市场潜力而备受关注。

3.1 聚量化猪场粪便管理的迫切需求  

由于资金、运行成本等因素限制，我国大多数猪场无害化处理粪污的难度较大。农田消纳是一种符合国情的绿色利用猪场粪污的方式，按每亩需10 kg 氮磷/ 茬计算，一个万头猪场产生的粪污需要333 hm2 土地种植2 茬作物进行消纳，但我国大多养猪场没有足够的土地，而且施用新鲜猪粪容易造成植物根区出现酸化环境，出现烧苗等问题。虽然沼气工程对猪粪具有较好的消化功能，但是厌氧发酵BOD5:N:P 为(200~300):5:1，未被微生物利用的大量氮磷仍滞留在沼液之中，如果处理不当，同样会严重污染猪场周边的环境。黑水虻能够快速处理猪粪，且生物量大， 6 t 鲜猪粪可养殖收获1 t 鲜虫，按每只鲜虫0.223 g 计，消耗1 t 猪粪约需要7.47×105 只黑水虻。新鲜猪粪经黑水虻处理后可以作为有机肥，而且堆积和含水量会减少。

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