作者: Sombat Chalermliamthong and Patrick Trail, ECHO Asia Impact Center
已出版: 2021-09-15


翻译:李岚(Lan  Li) 
[编者注:这个详细的指南是遵循了泰国清迈的 ECHO 亚洲小型农场资源中心的黑水虻(BSF)生产系统的方式。当然,这只是功能系统的一个例子,应根据当地情况和投入的可得性加以调整。这篇文章的目的在于详细阐述一个较大规模的系统,并且加入了关于后院和家庭 BSF 生产的各种材料。] 

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黑水虻生产的介绍 

小规模农场成功的关键在于它能将农场废弃物转化为可替代的增值产品。通过将黑水虻(Hermetia illucens)整合到农场中,小规模企业就可以实现以上目的。利用食物残渣和粪 便等常见废物,黑水虻可以有效地将原始废物转化为牲畜的高蛋白食物来源,同时产生改良土壤的副产品。 

在饲料蛋白质来源难以获得的地区,BSF 幼虫的生产也具有特殊的潜力。例如,在偏远山区,猪、家禽和鱼类的生产往往受到鱼粉和/或豆粕等蛋白质投入负担的限制。黑水虻幼虫的生产可能是一种经济实惠的替代品。虽然人类也可以安全地食用 BSF 幼虫,但本文的重点还是放在作为牲畜饲料的生产上。  

生产 BSF 有很多优点,缺点很少。特别需要注意的是,BSF 是极其高效的废物转化器,可以快速生产,与其他牲畜或农业企业相比需要的空间相对较小。还需要注意的是,黑水虻是害虫是一种常见的误解,BSF 不是已知的疾病传播媒介,也不咬人或刺人。 

 

BSF幼虫产品

优点
废物被高效地转化为有用的高蛋白食物来源
BSF 幼虫富含能量
总生产成本低
幼虫能灭活废弃物中的病原体
认为是对人类无害的,也不是疾病的媒介
副产品可以作为有益的土壤改良剂
BSF 生命周期短可以快速繁殖
缺点 
可能产生异味
会产生有害生物(鸟和老鼠)
文化接受度

BSF 幼虫的营养价值 

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图 1. 黑水虻(Hermetia illucens)[水生]营养成分分解。资源来源:Feedipedia, 2021 

BSF 的幼虫营养充沛,数量和质量都很高。除了蛋白质和脂肪含量高以外,幼虫还提供了完整的营养成分,包括微量营养素、蟹壳质、氨基酸和维生素。下面的图 1 提供了 BSF 幼虫的营养构成。更多详细信息和有关 BSF 幼虫营养成分的逐分解,参见 Barragan-Fonseca 等人 2017 年的综述文章。Barragan-Fonseca et al., 2017. 

普通规模的 BSF 生产详细指南 

以下照片显示了位于泰国清迈郊外的 ECHO 亚洲小型农场资源中心目前的黑水虻生产系统。这个特殊的系统旨在产生稳定的 BSF 幼虫,作为农场的鸡和鱼的饲料,但这无论如何都不应被认为是大规模或工业化的。目前,网上有许多用于小型后院 BSF 系统的设备和维护的资源,例如那些在小桶、箱子和大桶中生产的系统,但我们这个系统的目的是在生产和生命周期的不同阶段产生大量的幼虫。在本文撰写时,这个系统每周可以持续产生 10 公斤的幼虫。  

第一步. 入门 

正如文章前面提到的,Hermetia illucens(图 2)在世界上大多数地方都可以找到,它已经从美洲的原产地区适应成了一种现在很常见的昆虫物种。要开始一个 BSF 生产系统,可以从野外捕获苍蝇,也可以从当地购买苍蝇。本文假设读者已经有虫卵、幼虫或成虫。

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图 2. 成年黑水虻(Hermetia illucens)的特写 

第二步. 建设交配围场 

建立一个交配围场对产卵至关重要,产卵是生产 BSF 幼虫的首要步骤。这种围场取决于企业的目标规模,有许多选择。交配围场可以是大型的有帷幕的空间,如上述 ECHO亚洲农场的例子,也可以是利用蚊帐甚至是网眼洗衣篮的小型系统。无论是什么规模或设计,都必须保持足够的湿度和温度。同样至关重要的是,这些围场要保持密闭,既可以防止 BSF 逃出,也可以防止鸟和老鼠等害虫进入。  

在这个围场内,应该为成虫提供一些必要的条件,包括水源,一些植被和可以躲藏和交配的表面,以及一个黑暗的房间,雌性在里面产卵。在其生命周期的这个阶段,蛹和成年成虫都不吃任何食物,因此只需提供少量的食物来引诱雌性产卵。 

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图 3. 封闭的 BSF 交配围栏,包括一个黑暗的房间和顶部的可控洒水装置。成虫在这里交配,雌虫产卵。 

第三步. 收集卵 

为了收集成年雌性 BSF 产的卵,必须在交配围场内做好准备。在 ECHO 亚洲农场,我们发现小的木块效果很好,既为雌性 BSF 提供了一个诱人的产卵环境,又为工作人员提供了方便收集卵的方式。通常的做法是使用小片的纸板作为产卵材料(Wong, 2020),但我们更喜欢上述方法,因为它更方便收集卵,卵往往也会更多。在这个阶段,重要的是要注意,BSF 不会直接在食物上产卵,而是在食物附近产卵。因此,木块应该位于食物来源附近,如图 4 所示。 

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图 4. 在繁殖场内,有小裂缝的木块供雌性 BSF 产卵。木块被放置在食物的上方,但不直接与食物接触。 

为了收集卵,应将木块取出,分开,仔细刮掉上面的卵。需要注意的是,这个阶段,如果不每天都移除卵,木块上面的卵可能是不同年龄的。由于卵的年龄不同,幼虫的孵化和生长阶段也不同,成熟时需要额外的分拣和分离。理想情况,大批量生产 BSF 时,以年龄和成熟度均匀的幼虫为佳。一般来说,一只成熟的雌性一生中会产 300 到 400 个卵。

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图 5. 一旦产卵了,就可以把木块挪走,以便更容易地取卵。用牙签来分隔木块,从而提供小的缝隙,供雌性产卵。 

第四步. 从卵转变为幼虫 

一旦卵被收集起来以后,它们可以被转移到一个食物来源地,在那里它们将孵化,并爬到附近提供的食物上面。卵一般在产出后 4 天内孵化。当幼虫还很小的时候,可以用塑料托盘来装少量的饲料/残渣和幼虫。用筛网防止卵直接接触食物来源。 

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图 6. 收集的卵可以轻轻地放在食物的顶部。将卵放在筛网上,以避免直接接触潮湿的食物。一旦卵孵化,它们会很快找到食物。 

第五步. 选择合适的食物来源 

BSF 的最大好处之一是它能够消耗很多不同的东西,包括市场上的废弃物(水果和蔬菜)、肥料、餐桌废料、骨粉和大多数其他产品。本文将不提供一个固定的饲料来源清单,而是鼓励生产者自己寻找他/她可以得到的所谓废物资源。理想情况下,应该瞄准低成本,甚至免费的废物副产品,包括市场垃圾,食堂的食物残渣,米糠,啤酒的废谷物,豆饼等 

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图 7. 有许多食物来源可供 BSF 幼虫生产,如从市场收集的菠萝废物副产品。  

为了保证饲料来源营养的平衡或完整,建议将若干种不同的废物资源混合在一起。这有助于增加饲料营养,让幼虫产量更高,当然这也不是必须的。 

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图 8. 为了确保 BSF 幼虫茁壮成长,可以将高质量的废物副产品如米糠和豆粕与低质量的废物副产品混合使用。 

第六步. 加大生产 

当幼虫孵化和进食时,它们需要被提升到更大的容器或区域中进行充足的生产。在这一步骤中,要提供额外的饲料给幼虫吃。 

***注意:控制水分对于避免异味和避免饲料腐烂是至关重要的。不应该让成堆的饲料或废物厌氧。托盘或洼地应该有排水的设计,以避免任何液体的滞留。在 ECHO 亚洲农场,我们使用一种干燥的材料,如米糠或米粉,以在需要时迅速吸收水分。 

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图 9. 泰国北部一家农场的规模化黑水虻系统。该养殖场利用不同的区域装着不同的废物来源,从而培育不同生命周期的 BSF 幼虫。 

第七步. 了解何时收获幼虫 

在接下来的 13 到 18 天里,幼虫会贪婪地进食,每天吃的食物是自己体重的两倍。在这段时间里,确定何时收获幼虫是至关重要的。在幼虫期末即在达到前蛹期之前(图 10),幼虫将达到其作为饲料资源的最大营养能力(Barragan-Fonseca et al., 2017)。如果收获太迟,生产者将面临饲料质量下降的风险,而过早收获可能意味着失去额外的重量和大小。 

需要注意的是,在这个阶段,在幼虫成熟之前,可能需要某种形式的分类或量大小,或将幼虫从它们的饲料材料中分离出来。这可能是一项费力的任务,因此建议在此过程中使用各种尺寸的屏幕布。机械化振动筛确实可以使用,也可以手动进行。  

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图 10. 黑水虻(Hermetia illucens)的生命周期约为 45 天。在进入前蛹阶段之前,可以作为饲料资源,这时 BSF 幼虫的营养品质达到了最高水平。资料来源:Nutrinews 2020年。 

第八步. 分类和测量 

为了在营养最旺盛的时期生产幼虫,必须把它们从饲料中挑出来。这涉及到某种程度的分类和筛选。可以通过各种尺寸的筛网来完成,最好是在生产的最后阶段将幼虫转移到更细的饲料中从而更容易分离。分离可以通过手工或机械振动筛来完成,类似于蚯蚓系统中使用的技术。对于直接喂养的幼虫,可能不需要完全清洁它们。 

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图 11. 分类和测量 BSF 幼虫 

第九步. 最终产品 

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图 12. 最终产品!这些幼虫正处于最后和营养最丰富的阶段,在变成蛹之前,此时它们的营养价值将开始下降。

第十步. 为繁殖而饲养蛹  

许多 BSF 系统利用了 BSF 蛹的自我收获特性。在它生命的这个阶段,一个 BSF 蛹会从它的食物来源,寻找一个黑暗安静的地方,转变成一个成熟的苍蝇。如上例(图 13)所示,许多装置被设计成漏斗状,使爬行的蛹从食物中分离出,进入桶或其他收集装置中。这是一个非常方便的设计,但如前所述只发生在蛹期,BSF 已经过了作为饲料来源的最佳阶段。  

在 ECHO 亚洲农场,我们发现这种自我收获系统在再次交配方面非常有效。如果定期检查,就能很方便地提供稳定的蛹供繁殖之用。 

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图 13. 是 一个 BSF 的幼虫自我收获区。当蛹期结束时,它们会爬离食物来源,落入食槽,在那里它们会被收集。 

需考虑的生产挑战

有害生物 

在建立任何规模的 BSF 系统之前,应考虑鸟类、老鼠等有害生物。封闭系统是必要的,以防止黑水虻逃出和有害生物进入。不幸的是,安装幕布和网的必要过程可能得昂贵,并大大增加了生产成本的底线。 

异味 

如前所述,正确控制水分对任何 BSF 系统的成功至关重要。许多食物垃圾,如水果残渣含有很高的水分,会使系统成为厌氧环境。防止这种情况的发生不仅对整个系统的成 功至关重要,而且对邻居和客户的嗅觉体验和后面的看法也至关重要。如前所述,建议安装排水装置,并随时准备米糠和米粉等可以快速吸收水分的物质。  

黑水虻产品的使用

牲畜饲料 

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图 14. 在 ECHO 亚洲农场添加不同比例 BSF 幼虫的商品鸡饲料的比较。在这种情况下,幼虫被整合成一个整体 

虽然生产 BSF 幼虫供人类食用是有可能的,但生产者的主要动力仍然是作为牲畜饲料,特别是鱼和家禽的饲料来源。幼虫可以直接投喂,也可以纳入现有的饲料配给中。 ECHO 亚洲农场的工作人员目前正在试验添加不同比例 BSF 幼虫的商业鱼和鸡的饲料(图14)。为了实际和定期地使用幼虫,可以根据实际环境和生产者可获得的设备,将幼虫做成为新鲜的、完整的或干燥的、磨碎的或冷冻的。

土壤改良剂 

除了幼虫生产,BSF 还会留下一种类似于蚯蚓生产的宝贵肥料。这些“蜕皮”或“粪便” 可以作为很好的改良剂应用于土壤,为整个生产系统提供额外的价值。在商业企业中,这种副产品经常作为单独的产品进行包装和销售,中小型生产者可能考虑作为另一个创收部分。至少,这种产品可以重新整合到农场的蔬菜床,苗圃盆栽混合料等中。  

最后,BSF 的生产也带来了一种液体产品,可以收集和用于改良土壤。这种液体可以在幼虫贪婪地消耗食物残渣、粪便和其他原料进食的过程中收集。 

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图 15. BSF 的“蜕壳”或“粪便”。这是一种很有价值的 BSF 生产系统的副产品。 

总结 

BSF 生产可能对每个农场或环境都有利有弊。成功的关键是确定一种负担得起的,最好是免费的废物资源作为生产 BSF 的原料。在许多情况下,BSF 被认为是管理现有农场废物(如粪肥和其他未使用的副产品)的最经济的解决方案。     

致谢 

诚挚地感谢来自 Phai BSF Ecofarm CNX 的 Phai 先生,感谢他愿意分享自己的知识和经验。我们学到了很多,谢谢。  

参考文献 

Barragan-Fonseca, K.B., M. Dicke, and J.J.A. van Loon. 2017. Nutritional value of the black soldier fly (Hermetia illucens L.) and its suitability as animal feed – a review. Journal of Insects as Food and Feed. 3(2): 105-120. Available: https://avingstan.com/wordpress/wp-content/uploads/2019/08/Barragan-Fonseca-et-al-2017-Nutritional-value.pdf 

Feedipedia, 2021. Tables of chemical composition and nutritional value of Black soldier fly larvae (Hermetia illucens), dehydrated. Available: https://www.feedipedia.org/node/16388 

Nutrinews. 2020. Using black soldier fly larvae as a source of protein. The Animal Nutrition. Available: https://theanimalnutrition.com/using-black-soldier-fly-larvae-as-a-source-of-protein/ 

Wong, A. 2020. Black Soldier Fly of the Frangipani Langkawi Organic Farm. ECHO Asia Notes. 41. Available: https://www.echocommunity.org/en/resources/e3d5b1f1-0ec8-4a86-97e0-d80f26e7a951