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探索黑水虻的世界——吃垃圾的黑水虻真的安全嗎?

◇ 作為近幾年來資源昆蟲研究熱點之一,黑水虻正一步一步走進大眾視野。

◇ 隨著對黑水虻的深入探索,人們開始將其應用于餐廚垃圾、畜禽糞便等有機廢棄物的處理中。

SHENGSHEN SHENGWU
圖片
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很多人好奇,黑水虻到底是什么?

進行資源化處理的過程真的安全嗎?

會帶來其他什么風險嗎?



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小蟲子,大用處
HEISHUIMENG

黑水虻(Hermetia illucens L),也叫黑兵蠅,學名是亮斑扁角水虻,幼蟲被稱為“鳳凰蟲”,是雙翅目水虻科扁角水虻屬的腐食性昆蟲。


黑水虻的生命周期分為卵、幼蟲、預蛹、蛹、成蟲五個發育階段,是一種完全變態昆蟲。黑水虻有著很強的繁殖能力,一對成蟲能產卵近千枚。


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圖:黑水虻生命周期


黑水虻的攝食階段主要在幼蟲期,成蟲不再攝取食物。在自然界中,黑水虻幼蟲的取食范圍非常廣泛,喜好以餐廚垃圾、畜禽糞便、動物腐肉、腐爛植物、霉菌等為食。


黑水虻幼蟲剛孵化時僅不到2毫米,體重只有0.1毫克,還不到一粒沙子的重量。孵化后7天左右,它們的食量開始增大,體重體長快速增加。當它們長到5齡幼蟲時,體重就能增加到2500倍。所以說黑水虻的幼蟲是名副其實的“吃貨”。


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圖:堆肥桶里的黑水虻幼蟲


黑水虻幼蟲具有高效的有機廢棄物轉化效率,在食物充分時可以全天24小時持續進食,把豐富多樣的廢棄物轉化為自身營養物質。1千克黑水虻幼蟲培育約一周后,每天可處理10噸左右的餐廚垃圾,這就可以幫助我們有效地減輕不斷增加的有機廢棄物帶來的環境污染。


黑水虻幼蟲一方面對高鹽、高油、水分含量高的環境具有很強的適應力與生物轉化效率,能夠降低有機廢棄物中的霉菌毒素、有害微生物、抗生素、重金屬和農藥;另一方面也不攜帶人或動物致病菌,沒有生物安全方面的風險。


同時,黑水虻成蟲也不像它的近親家蠅一樣會傳播疾病,對人類和環境友好,再加上養殖周期較短、經濟效益高、資源化程度高等優勢,已經成為畜禽糞便和廚余垃圾等有機廢棄物資源化過程中的新寵兒。


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圖:黑水虻資源化利用過程



走向世界:生物入侵?
HEISHUIMENG

黑水虻最先在南美洲的熱帶草原上被發現,目前已經成為全球性分布的資源昆蟲,在熱帶、亞熱帶以及部分溫帶地區都可以找到它們的身影。黑水虻不是我國的本土原生物種,但今天在我國南方大部分地區以及北方溫度較高地區都有野外黑水虻的分布記錄,已經成為我國最常見的水虻種群之一。


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圖:野外的黑水虻


近年來,全球多個國家都在開展黑水虻的資源化利用研究。人們不禁要擔心,如果在規;B殖過程中發生昆蟲逃逸,這些來自于美洲的“昆蟲大兵”會不會在我們周邊永久性定居,變成入侵物種呢?


實際上逃逸的非本地昆蟲逃出養殖場、進入周圍環境后,要想變成入侵生物,還需要完成很多高難度操作。昆蟲的入侵能力不但取決于它們自身的繁殖、適應、擴散能力,還取決于入侵地的環境條件和生物多樣性等。



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對于黑水虻來說,盡管成蟲繁殖能力很強,但幼蟲比較“挑食”,當營養不足或不均衡時,就很難很好地長大,并且它們沒有同類相食的習慣,當出現食物短缺時,多數幼蟲會選擇逃離,這些特性都為它們的野外生存帶來很大障礙。


另一方面,黑水虻主要依賴各種腐爛的廢棄物生活,并不直接食用植物和其他動物,反而是自然界中的很多動物,像兩棲類、爬行類、鳥類,甚至黃蜂、蜘蛛等昆蟲都可以捕食水虻,加上黑水虻的飛行能力較弱,很容易就成為這些天敵的盤中餐,這也使得野外黑水虻數量受到明顯控制。


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圖:中國外來入侵物種三葉草斑潛蠅


那么黑水虻的大量出現會不會造成腐食性昆蟲的內卷,從而影響本土腐食食物鏈呢?我國的腐食性昆蟲主要包括腐食性蠅類、水虻類和一些甲蟲等。


其實很多本土腐食性昆蟲每年繁殖世代也多于黑水虻,這都使得黑水虻很難在與本土物種的競爭中獲得優勢。迄今為止,研究者尚未發現黑水虻對我國本土物種造成影響,且黑水虻的野外種群數量仍維持在較低水平。


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圖: 黑水虻和家蠅幼蟲

近年來,有機廢棄物高效資源化項目的日益增多,但是就目前國內情況而言,黑水虻飼養規程、養殖設備等方面還需進一步優化。



針對此現狀,升申生物環境通過自主研發的第三代黑水虻生物轉化技術,可進一步提升黑水虻養殖效率與規模,助力黑水虻生物研究。



升申生物環境

黑 水 虻 昆 蟲 蛋 白 工 廠


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升申生物采用單元化恒溫恒濕房間,養殖黑水虻,處理濕垃圾,建立全工業化、自動化的昆蟲蛋白轉化工廠。


通過自主研發的第三代黑水虻生物轉化技術,升申生物利用模塊化養殖單元和單元生物轉化倉,實現溫度、濕度、空氣參數的精準控制,讓整個黑水虻生物轉化流程,變得既安全又高效。


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升申生物第一條全工業化生產的昆蟲蛋白生物轉化產線,已在江蘇省南京市浦口區以日處理30噸有機廢棄物的規模穩定運營, 年處理有機廢棄物約1萬2千噸,年產黑水虻蟲干飼料1000噸,蟲沙有機肥2000噸。




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