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黄粉虫与黑粉虫生产技术及综合利用
发布日期:2008-01-15

一、黄粉虫的饲养与利用概况

黄粉虫(Tenebrio molitor L.),是昆虫纲、鞘翅目、拟步甲科、粉甲属的一个物种,俗称面包虫,原为一种仓储害虫。与黑粉虫混合发生。因其蛋白营养成份高居各类活体动物蛋白饲料之首,通过长期的人工驯化饲养可以高密度集约化繁育饲养,被称誉为“蛋白质饲料宝库”。黄粉虫原产于南美洲,国内外均有民间饲养的记录。黄粉虫约有100余年的饲养历史,国内外著名动物园都用其作为繁殖名贵珍禽、水产的肉食饲料之一。我国20世纪50年代由北京动物园从前苏联引进驯养,以后不断向社会扩散并被应用于各种特种经济动物养殖的活体饲料。黄粉虫是昆虫学科研、教学中昆虫生理生化、解剖学及生物、生态学等方面的试验材料,是农药药效检测与毒性试验的良好材料,更为普遍和重要的是作为民间观赏禽鸟、养蝎业等特种经济动物的活体动物蛋白饲料,目前各地都在大力发展,促进了林蛙、蛤蚧、鳖、蟮鱼、蜗牛、壁虎和蛇等特种经济动物饲养业的发展。
⒈ 黄粉虫资源在昆虫资源产业化领域中的地位
黄粉虫是一种重要的食用、饲用、保健食品蛋白资源,历经百年的粗放饲养,已经积累了丰富的人工规模繁育和利用经验。尤其是在《黄粉虫工厂化生产技术的示范推广》项目列入国家2001~2003年农业部丰收计划以来,社会认知度大大提高,在各个领域得到快速应用,今年已经形成一股黄粉虫饲养热。黄粉虫将会成为继桑蚕、蜜蜂等传统昆虫产业之后的又一个重要昆资源虫产业,并且会带动人们对其他各种资源昆虫的产业化利用。但是,也要清醒地认识到,任何一项产业的发展都不是一帆风顺的,都会经历一个不断调整的过程,甚至会遇到各种各样的困难和阻碍。
2 .国外开发利用黄粉虫的概况
黄粉虫的资源化利用工作在世界上许多国家开展,法国、德国、俄罗斯和日本先后开展研究利用,研究内容包括人工饲料、人工生产饲养技术、食用、药用及保健功能的探索等,尤其是黄粉虫酶系、生化生理的研究有较多的报道。特别是近年来研究发现黄粉虫蛋白质可以作为寒冷地区饮料、药品、车用水箱及工业用防冻液和抗结冰剂。也可以黄粉虫为原料,提取生化活性物质,作为特殊食品,如干扰素等;将黄粉虫加工成菜肴;以黄粉虫为原料制作药品和保健品;将黄粉虫资源物质分离、纯化,研制成各种生化制品,如以几丁质(甲壳素、壳聚糖)为原料的产品—果蔬增产催熟剂、美容化妆品、保健品等。
3. 国内开发利用黄粉虫的情况
国内对黄粉虫资源化利用的探索经历了小规模散养和工厂化生产、加工、利用两个阶段,目前正向深加工、广应用阶段发展。20世纪50年代,黄粉虫主要用作药用动物及珍禽的活体饲料,也用于科研教学;20世纪70年代后逐渐得到较大规模的发展;20世纪80年代以来,随着特种经济动物养殖业的发展,黄粉虫作为活体饲料,进一步得到社会的重视,但规模小、分布狭窄、产量低、利用率不高;近年,黄粉虫的产业化开发利用发展很快。由于保健品及 “绿色”骨粉、鱼粉和饲料市场的发展,对黄粉虫的开发利用起到了极大的促进作用,黄粉虫的养殖已经遍及全国。
山东农业大学黄粉虫资源利用研究课题组,组织了昆虫学、生物化学、组织生理、营养、饲料等方面的有关专家对黄粉虫资源进行了系统研究与利用开发。在搜集种质资源、分离纯化培育成功两个新品种和一个杂交种的基础上,进行与近缘种的种间杂交和辐射育种,获得了遗传物质整合性更好的种质。在产业化研究中,系统测试了黄粉虫各种不同虫态的蛋白质、脂肪、甲壳素、矿物质和微量元素,对昆虫源蛋白、甲壳质、壳聚糖在医药、保健品、食品、化妆品、纺织品或农林果蔬增产剂等制造业中具有的诸多用途前景作了探讨,昆虫蛋白可以用于生产食品、氨基酸生物肥、天然蛋白丝等,昆虫油脂应用欲食用、饲用、医用、工业用生物柴油等,虫粪沙作为饲料、生物有机肥的菌体吸附剂等。
4.黄粉虫资源的开发利用趋势
黄粉虫资源的人工生产养殖利用将逐渐向规模化、专业化、标准化与综合利用、深加工方向发展,同时与黄粉虫饲养有关的生物饲料、饲养器具、分离设备也配套发展。黄粉虫资源的开发利用趋势表现在:①采用各种先进技术,对各种资源成分的高效分离纯化技术研究;②各种消化酶的测定、分离与应用研究;③以微生态学理论为基础,应用昆虫、微生物学技术,进行黄粉虫肠道微生物菌群分离培养,制备昆虫微生态益生素及应用技术研究;④黄粉虫粉与其他昆虫粉的配合(复合昆虫粉)利用;⑤昆虫氨基酸的分解与纯化;⑥蛋白发酵制剂的研制;⑦生物饲料研制与应用,降低成本,转化腐屑资源,促进大农业循环经济生产;⑧深加工,升值,延长产业链;⑨推动其他昆虫及特种经济动物养殖业发展;⑩对传统养殖业饲料添加剂进行改造与提升。
二、形态特征及近缘种
黄粉虫Tenebrio molitor L.,在昆虫分类学中属于鞘翅目,拟步甲科,粉虫属;别名面包虫、高蛋白虫,通常也称黄粉甲。与黄粉虫近缘的常见种类有黑粉虫。
⒈ 黄粉虫
黄粉虫属于全变态类昆虫,其整个生长发育过程分为成虫、卵、幼虫、蛹4个阶段。
成虫 体长约15~20毫米,体为长椭圆形,体色初羽化时为乳白色,后逐渐变为黄白色、黄褐色、黑褐色,最后呈黑赤褐色即为性成熟期,开始进行交配。体面多密集黑斑点,无毛,有光泽。复眼红褐色。触角念珠状,11节,触角末节长大于宽,第一和第二节长度之和大于第三节的长度,第三节的长度约为第二节长度的2倍。鞘翅末端圆滑。
卵 卵长1~1.5毫米,长圆形,乳白色,卵壳较脆软,易破裂。卵壳外被有黏液,可粘合食物、粪便等杂物覆盖,起到保护作用。卵一般由成虫初产成一直线,也有呈圆圈状排列的,最终集片成团堆,少量散产于饲料中。
幼虫 幼虫初孵化时仅有2~3毫米,为乳白色;以后随着龄期的增加,体长增加;各龄幼虫处蜕皮时为乳白色,随着生长,体色加深,逐步变为黄白色、浅黄褐色;老熟幼虫一般体长28~35毫米,身体前后粗细基本一致,体径约为5~7毫米,体壁较硬,无大毛,有光泽;虫体为黄褐色,节间和腹面为黄白色。头壳较硬,为深褐色。各足转节腹面近端部有2根粗刺。
蛹 长约15~19毫米,乳白色或黄褐色,无毛,有光泽,鞘翅芽伸达第三腹节,腹部向腹面弯曲明显。腹部背面各节两侧各有一较硬的侧刺突,腹部末端有一对较尖的弯刺,呈“八”字形,腹部末节腹面有一对不分节的乳状突,雌蛹乳突大而明显,端部扁平,向两边弯曲,雄蛹乳突较小,不显著,基部愈合,端部呈圆形,不弯曲,伸向后方,以此可区别雌雄蛹。
三、黄粉虫的生物学特性
自然界中发生的种群已经很少,一般年发生1代,很少个体可以发生2代,有极少数量的个体甚至2年发生1代。我国北方以幼虫越冬,3月中下旬至4月上旬开始活动,幼虫逐渐老熟并化蛹;5月中下旬开始羽化为成虫,性成熟后即交配产卵繁殖。但各虫态历期不同,同一虫态延续时间可达1月有余,所以在活动期可同时出现卵、幼虫、蛹和成虫各虫态重叠的现象。成虫产卵期为22~137天;单雌平均产卵量为400~500粒;卵期约2周;幼虫一般脱皮14~15次,生长期为4~10个月;蛹期一般为1~2周。在人工驯化、生产饲养条件下,冬季采取加温措施,可以保证黄粉虫1年发生3~4代,最多可达到重叠的6代;在满足种源基数条件时,可以达到每月采收10~15倍的生产水平。
四、黄粉虫的生态行为习性
(1)成虫 黄粉虫成虫食性杂,大多生活于各种农林产品库房中,如粮仓、饲料库、药材库等,在山东农业大学畜牧场养鸡场周围的杂乱环境、饲料加工房间和鸡舍中也有大量发生;后翅退化,不能飞行,爬行速度快;喜黑暗,怕光,夜间活动较多。在一定条件下,成虫有自相残杀习性,但比幼虫要轻得多。初羽化的成虫为乳白色,隔2天后逐渐变为坚硬的黄褐、红褐,4~5天后变为黑色,开始、交配、产卵。成虫的寿命在50~160天之间,一般寿命为60~90天,平均寿命达50天以上。成虫一生中多次交配,多交产卵,每次产卵5~15粒,最多30粒,每雌一生可产卵30~350粒。雌虫产卵高峰为羽化后的10~30天之间。雌虫产卵量约在50~680粒之间,平均产卵量为260粒/头。若加强管理可延长产卵期和增加产卵量。若利用复合生物饲料,提供适当温、湿度,平均产卵量可达880粒以上。
(2)卵 黄粉虫成虫在产卵的同时分泌大量黏液,包裹于卵壳外,沾附食物碎屑及粪便,可以起到保护卵的作用,同时可以保证幼虫孵化后及时直接食用饲料和卵壳。卵常产于饲料或粉状物中。卵的孵化期因温、湿度条件不同而发生很大变化
(3)幼虫 幼虫生长期一般为80~130天,平均生长期为120天,最长可达480天;生长过程一般历经10~15龄。幼虫食性与成虫一样,只是比成虫更加杂乱,但不同的饲料直接影响到幼虫的生长发育。合理的饲料配方,较好的营养,可以促进幼虫取食,加快生长速度,降低养殖生产成本。幼虫喜好黑暗,群体生存比散居有利于生长。由于群居运动互相磨擦,可以促进虫体血液循环及消化,增加活性。幼虫蜕皮时常爬浮于群体及饲料的表面。初蜕皮的幼虫为乳白色,十分脆弱,也是最易受伤害的时期。约20天后逐渐变为黄褐色,体壁也随之硬化。在一定温度、湿度条件下,饲料营养成分的丰富与否、供给量的富足程度、水分补充程度是影响幼虫生长的关键因素。以成分配合合理、酵化处理科学的生物饲料饲喂,不仅成本低,而且能加快其生长速度,提高繁殖率。在幼虫长到3~8龄时停止喂料,幼虫耐饥可达6个月以上。在饲料供给量不足或水分缺乏的情况下,幼虫自相残杀的习性表现更加充分。
(4)蛹 老熟幼虫化蛹时裸露于饲料表面。初蛹为乳白色,体壁柔软,隔日后逐渐变为淡黄色,体壁也变得较坚硬。蛹只能依靠扭动腹部运动,不能爬行前进。黄粉虫成虫和幼虫随时都可以将蛹作为食物,尤其是在蛹的初期。只要蛹的体壁被咬伤一个极小的伤口,就会死亡或羽化出畸形成虫。蛹期对温、湿度要求也较严格,温湿度不合适,可以造成蛹期的过长或过短,增加蛹期感染疾病、增加死亡率的可能性。蛹的羽化适宜相对湿度为50%~70%,温度为25℃~30。湿度过大时,蛹背裂线不易开口,成虫会死在蛹壳内;空气太干燥,也会造成成虫蜕壳困难、畸形或死亡。蛹的越冬低温线为20
(5)趋光性与自相残杀习性 黄粉虫幼虫复眼完全退化,仅有单眼6对。怕光而趋黑,主要以触角及感觉器官作为导向,呈负趋光性;成虫也一样怕光,因而养殖场所应保持黑暗。利用黄粉虫的负趋光性行为也可以筛选蛹及不同大小的幼虫。黄粉虫群体中存在一定的自相残杀现象,均是发生于特殊时期与条件下。各虫态均有被同类咬伤或食掉的危险。成虫羽化初期,刚从蛹壳中出来的成虫,体壁白嫩,行动迟缓,易受伤害;从老熟幼虫新化的蛹体柔软不能活动,也易受到损伤,而正在蜕皮的幼虫和卵期等,都是同类取食的对象。所以,控制环境条件,防止黄粉虫的自相残杀、取食,是保证人工饲养黄粉虫成功的一个重要问题。
(6)对环境条件的适应能力 黄粉虫对温度变化的适应能力。黄粉虫属于变温动物,其进行生命活动所需的热能的来源,主要是太阳的辐射热,其次是由本身代谢所产生的热能,但在很大程度上取决于周围环境的温度。
五、黄粉虫工厂化生产技术
(一)、良种选育与培育
在任何养殖业或种植业中,品种对生产的效应都是十分巨大的,优良品种在农业和畜牧业生产中具有非常重要的地位,这一点已为生产实践充分证明,也为越来越多的人们所认识。选育畜禽、昆虫新品种和繁育优良作物种子是发展农业生产最经济、最有效的手段之一。昆虫杂交育种方面的工作以家蚕、蜜蜂开展的最多,作为科研材料的果蝇、棉铃虫等也有一些研究,其他尚未开展系统的工作。在黄粉虫工厂化生产中,品种效应同样十分重要。为了促进黄粉虫的大规模生产,必须要有经过科学选育的优良品种。由于近百年来的小规模混合饲养,大多数虫种已出现严重的退化现象。种群内部数十代,甚至近百代地近亲繁殖及人工饲养中的一些影响因素,出现种群部分个体出现失去活性,抗病能力低,生长慢、个体小、取食量下降、繁殖力低等现象,有些幼虫养了近一年,个体仍然很小,不化蛹,或常出现残疾个体。因而,品质较差,抗逆性差,产量低且不稳定,而且容易患病死亡。所以,人工饲养首先应该选择优良品种。黄粉虫资源新品种的选育是一项开创性的工作,也是黄粉虫工厂化生产的一次技术飞跃,为黄粉虫大规模生产奠定了基础。以黄粉虫丰富的饲养实践经验和丰富多彩的种质材料为基础,借鉴动、植物育种的方法,保证了黄粉虫新品种选育、培育的可行性。所谓黄粉虫的优良品种,就是指经过人为定向选育的一个黄粉虫群体。这个群体在遗传性上具有相同的比较稳定的遗传基础,在生物学特征和特性上具有相对的一致性,在生产上具有较高的经济价值。因为遗传性不稳定的混杂群体,其后代不能保持与亲代相似的特征、特性,这种群体内性状各异的不同个体,在生产上就不能发挥其增产作用;如果只有稳定的遗传性,而无突出的优良性状,也不能满足生产上的特殊需要,这样的群体就是一个毫无价值的群体。所以,黄粉虫优良品种的概念,包括了遗传基础的一致性和优良的丰产性能这两个方面,两者是互相联系密不可分的。
引种规律:黄粉虫品种特性的形成,与自然条件之间存在十分密切的关系。各种生态类型的黄粉虫群体,均具备自身一定的生长发育规律和特点。不同区域适应性的黄粉虫群体,若引种不当,则会造成减产。引种经验也表明,有些类群在引种初期不太适应,经过几年以后就适应了,这就是所谓的驯化。总之,环境生态适应性相近的地区之间引种容易成功,环境生态适应性差别大的地区之间,也可以引种,但要经过适当的驯化。引种时首先要确定引种目标,明确生产上存在的问题和对引种的要求;也必须了解原产地的生产条件,以及拟引进种的生物学性状和经济价值,便于在引种后采取适当措施,尽量满足引进种对生活环境条件的要求,从而达到高产、稳产的目的。初次引进数量要少,经过试验,逐步扩大;也可以适当从几个地区引种,进行比较鉴定,确定适宜种群。引种与驯化工作要密切结合。GH-1个体大,生长快,适宜于作为饲料加工用原料;GH-2个体小,发育速度相对较慢一些,但生长整齐度较好,最适合于活体饲料的应用,例如,蝎子、蛤蚧、林蛙、鳖、蟮鱼、壁虎、麻雀等特种养殖业。初次引种后,出现少量个体死亡,是正常的现象,一般在2%~5%左右,经过繁殖一个世代以后即可解决这个问题。
系统分离育种亦称纯系分离育种。这是指对一种育种原始材料进行连续、多代、单纯的选择,积累、巩固有利的遗传变异种源,淘汰不利的变异种源,选育出新的优良黄粉虫品种。由于百年的饲养历史,各地形成了混杂的群体,以各地的黄粉虫资源作为育种的原始材料,通过系统分离育种,就能够在生态型不同、性状复杂的地方原始群体中,整理出各种符合我们要求的新类型;通过系统分离育种也能提高黄粉虫对某种环境条件或某种人工饵料的适应性。这种育种方法,尤其符合黄粉虫育种的现状,大量分布在各地的黄粉虫群体经过比较、鉴别和整理,使黄粉虫种类得到提纯、提高。此种育种方法,过程简单,收效快,是黄粉虫育种行之有效的方法。GH-1、GH-2即是系统分离育种的结果。捕捉自然界产生的黄粉虫进行繁殖饲养,与长期人工饲养的种群进行混杂繁殖,然后再选育符合标准的优良个体留种繁育,也是一种行之有效的方法。自然界存在的野生黄粉虫往往生活力强,抗病力也强,此法可以减少种性的退化。
杂交育种是指两个或两个以上遗传结构不同的品种杂交,利用亲本品种间优良基因重组,创造新的变异,按照育种目标,从中选优去劣,育成具有双亲综合优点的新品种。随着黄粉虫育种工作进展的深入,也可以开展种间杂交,即远缘杂交。远缘杂交可以扩大变异范围,获得性状更为优良的新品种。HH-1即是利用黄粉虫与黑粉虫进行种间杂交,分离选育的结果。以黄粉虫与黑粉虫杂交,产生的杂交一代杂种可以产生正常的子二代F2。杂交品种生活力强,繁殖率高,个体大,但杂交种生长期较长。杂交育种是一项复杂的技术过程,需要在长期的养殖过程中逐步进行与完善。
利用放射形射线对黄粉虫的不同发育阶段进行照射,对发生的变异个体进行系统选择、培育,培养成符合生产要求的新品种。
不论那一种育种方法,选留基础材料个体的标准一般为个体大、色泽鲜亮,活动能力强。性状鉴定主要分为3个方面:生物学特性的鉴定、生命力的鉴定和经济性状的鉴定。这些鉴定要贯穿于黄粉虫生长发育的各个阶段,即卵期、幼虫期、蛹期和成虫期:卵期 主要鉴定项目有卵历期、孵化率等。幼虫期 主要鉴定项目有发育历期、各龄历期、各龄存活率、不同龄期之间的增重率、老熟幼虫的蛹化率等。蛹期 主要鉴定项目有蛹历期、蛹重、羽化率等。成虫期 主要鉴定项目有体色、体重、产卵前期、产卵期、产卵量、性比、寿命等。
选留的种虫应从幼虫期加强营养与管理,特别在成虫期,饲料中可以添加蜂王浆、糖水等可刺激繁殖产卵的添加剂,量少次多地勤喂含水量大的蔬菜叶片,适当增加复合维生素,维持最佳的环境温湿度,保持适宜的饲养密度,经常清理虫粪。可以提高黄粉虫种的质量并增加产量。
优良品种的繁殖应与生产繁殖分开,优良品种的繁殖温度应保持在25~30℃之间,相对湿度应在60%~75%之间。优良品种的成虫饲料应营养丰富,组分合理。即要求蛋白质丰富,维生素和无机盐充足。必要时还应加入蜂王浆,促进其性腺发育,延长成虫寿命,增加产卵量。大群体的成虫雌雄比基本保持1:1的比例。成虫寿命一般为60~185天,若管理良好,饲料配方合理,可延长成虫寿命,产卵量可增加到650粒/头以上。
优良的黄粉虫虫种生活能力强,不挑食,生长快,饲料利用率高。黄粉虫虫种在幼虫期选择比较合适。选择老熟幼虫作虫种时应注意以下几点:个体大。一般可以采用简单称量的方法,即计算每千克重的老熟幼虫数。幼虫以每千克重3500~4000只为好,即幼虫个体大。山东农业大学昆虫研究所选育杂交成功的黄粉虫新品种每千克重为3000~3500头。一般的幼虫每千克重约为5000~6000头,这种重量的幼虫不宜留作种虫。活力强。幼虫爬行快,对光照反映强,喜欢黑暗。常群居在一起,不停地活动。将虫体放置在手心上时,爬动迅速,遇到菜叶或瓜果皮时会很快爬上去取食,并迅速结成团体。体形健壮。虫体充实饱满,色泽金黄,体表发亮,腹面白色部分明显。体长在30毫米以上。
在初次养殖选择虫种时,最好购买专业技术部门培育的优良虫种,以后经过3~5代(即饲养2年左右)更换一次品种。因为专业技术育种单位是经过科学方法选育的,种虫具有家养与野生品种的共同优点。
除直接选择专门培育的优质虫种外,在饲养过程中繁殖虫种也应经过选择和细致的管理。繁殖用虫种的饲养环境温度应保持在25~30℃之间,相对湿度应在60%~75%之间。繁殖用虫种的饲料应营养丰富,组分合理,蛋白质、维生素和无机盐充足,必要时可加入适量的蜂王浆或糖水,以促进其性腺发育,延长生殖期,增加产卵量。成虫雌雄比例以5:1较合适。成虫寿命一般为80-185天,以60天之内的雌虫所产卵的质量最好。若管理的好、饲料好,可以延长成虫寿命。优良虫种在良好的饲养管理条件下,每头雌成虫产卵量可达880粒以上。
(二)、饲料原料来源与加工利用
科学选择饲料原料并加工、经济利用饲料,是黄粉虫生产经济核算的基础,也是目前影响黄粉虫生产成本的最主要因素。在正常情况下,饲料费用大约占到整个生产成本的70%~90%,因此,在保证黄粉虫产品数量和质量的同时,科学选择、加工、利用饲料,降低饲料费用,是促进黄粉虫生产的重要手段,是降低黄粉虫生产成本的保障。
黄粉虫食性杂,大多自然发生于各种农林产品库房中,如粮仓、饲料库、药材库等,在各种饲养场的饲料加工场所也可见到。凡是具营养成分的物品都可以作为它的饲料。在一定温、湿度条件下,饲料的营养成分是幼虫生长和成虫繁育的物质基础。若以合理的复合饲料喂养,不仅成本低,而且能加快生长速度,提高繁殖率;饲料利用不合理,造成不必要的浪费且提高成本,不能达到将黄粉虫作为一种“生物反应器”,即重要的生态转化手段变废为宝、变害为利,开辟动物蛋白新来源途径的目的。
黄粉虫饲养的传统饲料以麦麸、米糠或玉米面为主。黄粉虫食性杂,只要是含有主要营养成分的有机物质,其形状适合,便可以作为饲料应用。但为了提高产量与质量,降低饲养成本,开辟农业有机废弃物资源(农作物秸秆、草粉)利用转化的新途径,必须研制与其他养殖业一样的复合饲料或农作物秸秆、草粉生物饲料。在添加麦麸、米糠或玉米面的基础上,适量加入高蛋白质饲料如豆粉、鱼粉及少量的复合维生素和可食性黏合剂(琼脂等)是十分必要的。特别是用于繁殖的黄粉虫群体,一定要供给营养全面的饲料,以提高后代的成活率和抗病能力。实践证明,单一的饲料喂养,会造成饲料浪费。单用麦麸喂养的黄粉虫鲜虫,每增加1千克虫重,需消耗饲料3~4 千克;而用复合饲料喂养,每增加1千克虫重,则仅需饲料2.5~3千克。所以,养殖黄粉虫不能单纯地计算饲料的价格,还应同时注意饲料的营养价值。如在良种繁殖饲料中加入2%的蜂王浆水液,可促使雌虫产卵量成倍增加,最突出的平均每雌产卵量达到880粒,生产组平均每雌产卵量达到600粒,而且幼虫抗病力强,成活率高,生长快。
通过饲料配方和饲料加工技术设备条件,以黄粉虫的营养学研究成果为依据,充分考虑各地的饲料资源状况,把构成配合饲料的几十种含量不同的成分,均匀地混合在一起,并加工成型,从而保证活性成分稳定性,提高饲料的营养价值和经济效益,同时对获得环境生态效益作出贡献。
黄粉虫饲料原料的选择及生物饲料的研制与应用,其实质性的目标是有利于提高黄粉虫的消化、吸收和物质转化方面。黄粉虫生物饲料的核心是配方研制,饲料配方的科学性和配制饲料的工艺技术,对饲养效益起着决定性作用。饲料配方制作的基础,是黄粉虫营养生理成果的综合,并要结合原料和地区条件、结合饲养管理条件、结合加工技术条件、结合卫生安全条件等,才可以达到最低生产成本和最佳生产效益的目的。随着科学技术的不断进步,研究的不断深入,应用范围的扩大,饲料配方的内涵及应用效益不断提高。
(1) 麦麸   黄粉虫饲养的传统饲料以麦麸为主,以各种无毒的新鲜蔬菜叶片、果皮、西瓜皮等果蔬残体作为补充饲料,为维生素和水分的来源。以麦麸为主要原料配置成饲料配方,主要适用于饲养黄粉虫留种虫的不同虫态,保证繁育所需要的营养效果;以各种混合糠粉(最好3种以上)为原料发酵而成的生物饲料适合于饲养各种规模的商品虫饲养,以降低成本,创造各种加工用途的条件。配方①:纯麦麸饲料,即单一使用麦麸饲喂。以果蔬残体为辅助饲料,根据虫龄大小和季节调整不同的比例,一般冬春饲养密度大,饲料添加量可大;夏秋饲养密度小,饲料添加量可少;1~5龄虫不必另外添加麦麸饲料,5~10龄虫需每隔2~3天筛除虫粪,添加新料。配方②:麦麸60%,鱼粉5%,玉米粉10%,20%果蔬残体或草粉,食糖或蜂王浆水稀释液2%,饲用复合维生素1.5%,混合盐1.5%。将以上各成分拌匀,加入KK-牌酵化剂,发酵15~20天,然后稍晾,经过颗粒机加工成膨化颗粒饲料,或用20%的开水拌匀成团,加入适量玉米面或可食用琼脂,压成饼块状,晾晒后使用。配方③:麦麸50%,玉米粉35%,大豆(饼、粉)5%,豆渣粉5%,饲用复合维生素0.5%,饲用混合盐1.5%,蔬菜残体或果皮粉1.5%,味精1.0%,酵母粉0.5%。将以上各成分拌匀,经过颗粒机膨化成饲料颗粒,或用15%~20%的开水拌匀成团,压成条饼状,晾晒后使用。配方④:麦麸40%,玉米麸40%,豆饼18%,饲用复合维生素0.5%,饲用混合盐1.5%。将以上各成分拌匀,经过饲料颗粒机膨化成颗粒,或用16%的开水拌匀成团,压成小饼状,晾晒后使用。
黄粉虫食性很杂,除饲喂上述饲料外,尚需适量补充蔬菜叶或瓜果皮,以补充水分和维生素C。养殖中可根据当地的饲料资源,参考以上配方,适当调整饲料的组合比例。
(2)、农作物秸秆资源 从广义上讲,秸秆作为一类重要的农业有机废弃物资源,可以说伴随着原始农业、畜牧业就产生了。作物秸秆是世界上最为丰富的物质之一,我国作为农业大国,资源更为丰富,在我国每年的大约50亿吨纤维素资源中,作物秸秆(玉米秸、麦秸、稻草等)达到1/10左右。现今人类已进入现代文明,秸秆资源越来越受到人们的青睐。开辟作物秸秆资源利用的新途径具有重要的意义。我国农作物播种面积居世界第一位,秸秆产量达5.7亿吨/年,占全世界秸秆总产量的20%~30%,其中稻秸约18000万吨,麦秸11000万吨,玉米秸20000万吨,棉秸(柴)1300万吨,大豆秸1500万吨,其它作物秸秆数量约在7000万吨以上。这是一个不可忽视的巨大的资源库。
(3)、果渣 果品经罐头厂、饮料厂、酒厂加工后,其下脚料-果渣(果核、果皮和果浆等)经适当的加工即可作为黄粉虫的优良饲料。前苏联、美国、加拿大等国已将苹果渣、葡萄渣和柑桔渣作为猪、鸡、牛的标准饲料成分列入国家颁布的饲料成分表中。前苏联利用苹果、葡萄、柑桔和蔬菜的加工下脚料每年生产约40~50亿公斤烘干渣粉饲料。但在我国,大量的果品加工下脚料尚未得到合理的利用,有的甚至排放江河或弃作垃圾,既浪费资源又污染环境。因此,目前在我国饲料粮短缺而果渣的潜在资源很大的情况下,开发利用这部分资源具有很重要的意义。
(4)、饼粕(渣)类资源 饼粕(渣)类资源是含油多的植物籽实经过脱油以后所留下来的加工产品。该类资源是黄粉虫优良的饲料成分,各地应该因地制宜,充分利用当地资源优势,变废为宝,变害为利,降低成本,提高效益。
(5)、酒糟等工业有机废弃物资源
①酒糟   酒糟是酿酒工业的副产品,其中含有水分约65%,新鲜酒糟经烘干(或晒干)、揉搓、筛分离脱除稻壳等工艺制成酒糟粉,粗蛋白约4%、粗脂肪约4%、无氮浸出物约15%、粗纤维(即稻壳)约12%和含量丰富的多种维生素。白酒糟中由于含有很多发酵中疏松透气用的稻壳,所以不能直接用白酒糟饲喂牛、猪、鸡等家畜家禽,但黄粉虫却能很好地取食利用稻壳酒糟中碎屑的营养成分,并且幼虫生长发育很好,转化效率很高。从酒厂中购取的白酒糟由于含有大量的水分,易再次发酵霉变,所以最好不要贮存,适宜随用随运.
②玉米加工副产品——玉米蛋白粉、玉米麸料、玉米胚芽粕   玉米蛋白粉是生产玉米淀粉和玉米油的副产品,蛋白质含量为25%~60%。玉米麸料是制造过程中纤维质外皮、玉米浸出液、玉米胚芽粕等副产物,经过干燥、混合而成。玉米胚芽粕是玉米胚芽抽油后所剩余下的残渣。
(6)、虫粪沙的再次利用 为了充分利用黄粉虫的虫粪沙,降低黄粉虫的饲养成本,可以再次加工利用作为饲料。具体方法是将第一次产生的黄粉虫虫粪沙,按40%的比例均匀掺入麦麸中,适量加入食盐、味精,发酵24~36小时以上,用于黄粉虫商品幼虫的饲养。
(7)饲料草粉和叶粉   草粉和叶粉的粗蛋白含量可以达到20%,但粗纤维含量超过18%,属于粗饲料的范围。常见种类为苜蓿粉、各种树叶粉等。
(8)、动物性蛋白饲料   动物性蛋白饲料原料的特点是蛋白质含量高,氨基酸组成比例好,适合于和植物性蛋白质饲料的配伍;含磷、钙高,而且都是可利用磷;富含微量元素。动物性蛋白饲料中,包括鱼粉、肉粉、肉骨粉、血粉、家禽屠宰场废弃物、羽毛粉等。
在传统饲养模式中,饲养设备较简单,规格杂乱,难以统一工艺流程技术参数。常用盒、缸、木箱、纸盒、砖池等器具进行饲养,但要求内壁光滑,器具缘深达15厘米左右,以防幼虫、成虫逃逸。较大规模的饲养,仅仅是采用养殖箱叠放的方式,该种方式既不安全,也不利于操作。进行黄粉虫工厂化规模生产必须具备以下基础饲养条件:
(1)生产饲养场地。目前工厂化规模生产黄粉虫可充分利用闲置空房,但为了集约化管理,最好相近连片,形成一定的产量规模;所用房间必须堵塞墙角孔洞、缝隙,泥抹地面,粉刷一新,以达到防鼠、防鸟、灭蚁、阻挡壁虎、保持清浩的目的。适当附设加温、保温设施即成为恒温生产养殖方式,另外一种方式为塑料大棚采热养殖,也可以将两种养殖方式有机地结合,即房舍与大棚联体建设,充分利用自然条件调节温度。
均须满足以下条件:经济实用;具备加温保温的条件;通风性能好;建筑结构合理,便于观察和投喂;管理方便。
(2)生产养殖房及配套设施。房养是最常见的养殖形式,因在人为控制条件的作用下,便于调节温湿度,避光性强,养殖量大,只是增加了加温能源的耗费。在经济条件允许的情况下,可以建设专用的养殖温室:房间顶面利用太阳能的采热原理建造,既可利用太阳能,又能充分利用空间,使二者优点集为一体。无论从那一个角度讲,都可以给黄粉虫创造一个有利于生长、繁殖的优良条件。废旧房舍的改造也应该遵循以上原理。
改建后的养殖房舍可以选用下列方法进行加温:火坑或称火道或地火龙。利用火坑加温的优点是热能利用率高。但是上下空间温差较大,可以根据虫体发育的需要合理配置饲养箱的布局。煤炉加温。暖气。有条件者可以在室内使用暖气加温。空调。
(3)大棚养殖。大棚养殖也称日光温室养殖,可以使自然采光和人工加温相结合,创造一个恒温条件。
(4)标准饲养盘:工厂化规模生产要求饲养器具规格一致,以便于确定工艺流程技术参数和生产管理。
实验用饲养盘规格为:外径长62厘米、宽23.6厘米、高3.8厘米,目前生产上最常采用的养殖盒规格为80厘米、宽40厘米、高6厘米。但是不论采用哪一种标准饲养盘,均要求标准饲养盘大小一致、底面平整、整体形状规范、不歪斜翘扁,且坚固耐用、价格低廉。为了节约成本,也可利用旧木料自行制作木盘,或者采用硬纸制作成纸质养殖盒,但规格必须与上统一。在加工养殖盒前,先在四周边料的内侧粘贴宽胶带,由底缘往上、底缘略有富裕,在钉底板时压在底板和四周侧板中间,可以保证黄粉虫幼虫、成虫不会沿壁爬出。
(5)饲养架:为了提高生产场地利用率、充分利用空间、便于进行立体饲养,特地设计研制了活动式多层饲养架。饲养架由∠30X30X4角钢组装而成,一般分为6层,每层可以放置6个标准饲养盘,每架共计摆放36个标准饲养盘。为了农民的实用和降低成本,农村可以根据具体情况,因地制宜,在保证规格统一的前提下,自行设计。下面介绍一下山东农业大学昆虫研究所科研示范基地的生产车间饲养架的制做技术。首先将生产车间地面用水泥抹平,堵塞空洞、墙缝并封闭严密窗口、排风扇孔等,防止鸟类、老鼠、蚂蚁、壁虎等天敌的进入。然后依据标准尺寸在地面上划出制作饲养架的位置。饲养架的骨干支柱用竹干代替角钢,在支柱竹干的落脚点,用电钻钻出一个空洞,深约10~15厘米,插入长25~30厘米的短钢筋,地面以上部分留有15~20厘米长,将支柱竹干中空插于钢筋上,架杆相交之处用细铁丝固定,纵横方向再用2~3根长角钢总体固定即可。饲养架高度可以根据生产车间及操作方面程度作适当调整。
(6)分离筛:分离筛分为2类,一类用于分离各龄幼虫和虫粪,一类用于分离老熟幼虫或蛹。幼虫与虫粪的分离筛由8目、20目、40目、60目铁丝网或尼龙丝网作底制作而成;四周用1厘米厚的木板制成。分离筛在使用时,可以架托在一个支架上,通过来回往复动作,筛落虫粪或小虫体,从而达到分离的目的。
(7)产卵盘:产卵盘与生产饲养盘规格统一,便于确定工艺流程技术参数。产卵盘由产卵隔离网筛和生产饲养盘2部分组成,产卵隔离筛由40~60目筛网制作而成,四周比标准饲养盘缩小3~5厘米。原来制作时是将压底部纱网的木条钉在底部的四周,经过实践应用,目前改为钉在四周的上部。在使用过程中,在产卵网筛和标准饲养盘底部之间放置一层卵卡纸,制作成标准卵卡。
(8)孵化箱和羽化箱:黄粉虫的卵和蛹,在发育过程中外观上是静止不动的。为了保证其最适温度和湿度需求并防止蚁、螨、鼠、壁虎等天敌的侵袭,最好使用孵化箱和羽化箱。山东农业大学昆虫研究所自行设计制作的孵化箱和羽化箱规格为:箱内由双排多层隔板组成,上下两层之间的距离以标准饲养盘高度的1.5倍为宜,两层之间外侧的横向隔离板相差10厘米,便于进行抽放饲养盘的操作。左右两排各排放5个标准饲养盘;中间由一根立锥支柱间隔;底层留出2个层间距以便置水保湿。在规模较大的生产养殖条件下,可以独立建设一个羽化或孵化房间,达到同样的效果
(9)其它常用工具:温度计和湿度计、旧报纸或白纸(成虫产卵时制作卵卡)、塑料盆(不同规格,放置饲料用)、喷雾器或洒水壶(用于调节饲养房内湿度),镊子、扩大镜等。
环境条件控制
环境条件对黄粉虫的生长发育具有重大的影响,其中温度作用最大。所以,将黄粉虫控制在生长发育所需的最佳温度范围内,是实现黄粉虫工厂化规模生产高产、稳产的有利保证。表 说明了温度、湿度对黄粉虫幼虫生长发育的影响情况。黄粉虫对温度的适应范围很宽,但最佳生长发育和繁殖温度为25~32℃,致死高温为36℃。黄粉虫对湿度的适应范围也较宽,最适相对湿度成虫、卵为55%~75%,幼虫、蛹为65%~75%。黄粉虫具负趋光性,怕光而趋暗。黄粉虫饲养车间的温度保持,根据不同的环境采取相应措施,房舍饲养,可以用煤炉、电炉、空调加热;大棚养殖可以利用火道、暖风加热。冬季越冬的生产饲养间,用塑料布严封四周墙壁和窗孔,应该集中、缩小养殖空间,或者在大房间中间隔成面积较小的房间便于加温并降低增温成本。
防疫措施
黄粉虫同任何其他生物一样,在其生长发育过程中,会出现一些病、虫及其他有攻击性的动物危害,尤其在人工规模化生产过程中,更应该切实做好防疫工作。
(1)软腐病及其防治 此病多发生于霉雨季节,山东省出现于7~9月份。发病后幼虫行动迟缓,食欲下降,粪便稀清,最后变黑而死亡,死亡虫体初黑软,且散发恶臭气味,后变干瘪、僵硬。[病因] 主要是室内空气潮湿,饲料含水量过大,放养密度过大以及在幼虫虫粪清理及各虫态分离过程中造成虫体受伤,未及时清理病伤虫体。[防治措施] 发现软虫体要及时清除,以免霉烂变质导致流行病发生。停放青料,清理残食,调节室内湿度。将0.25克氯霉素或金霉素与麦麸250克混合均匀投喂。严禁在饲料中积水或于饲养盘中见水珠。
(2)干枯病及其防治   虫体患病后,由体节部位干枯发展到全身干枯而死亡。[病因] 空气过于干燥,饲料过干。[防治措施] 在空气干燥季节,及时投喂青料,在地面上洒水,设水盆降温。
(3)螨害及其防治 螨类对黄粉虫危害很大,造成虫体瘦弱,生长迟缓,孵化率低,繁殖力减弱。[病因] 饲料湿度过大,气温过高,食物带螨。一般发生于7~9月份。[防治措施] 调节室内空气湿度,夏季保持室内空气流通,防止食物带螨。饲料要密封储存,料糠、麦麸最好消毒,晾干以后再饲喂。特别在湿度过大的夏季雨天,所投青料必须干爽,不能过湿,及时清除残食,保持虫箱清洁,并使用强氯精200倍液消毒、在阳光下暴晒10分钟。药剂防治要慎重,一般使用40%三氯杀螨醇乳油1000倍液喷洒墙角、饲用箱和饲料,杀灭效果达80%~90%。
其他虫害主要是米象、米蛾的幼虫,同黄粉虫争食饲料,形成糠团。及时发现剔除。还要注意饲养室内严防蚂蚁、苍蝇、蟑螂、老鼠、壁虎,室内严禁放置农药,
生产管理
(1)饲养的种群密度   黄粉虫为群居性昆虫,若种群密度过小,直接影响虫体活动和取食,不能保证平均产量与总产量;密度过大则互相摩擦生热,使局部温度升高,且自相残杀机率提高,增加死亡率。所以,幼虫饲养种群密度一般保持在每标准饲养盘1~2千克(7000~15000头)。随着生长发育,幼虫越大相对密度应小一些,室温高、湿度大,密度也应小一些。在生产实际中,采用逐级不断分盒的措施,达到根据不同虫龄保持相应的适合密度的目的。繁殖用成虫饲养密度一般保持在每标准饲养盘4000~6000只。
(2)幼虫的饲养与虫粪筛除   从卵的置放和孵化开始,就要保持整个生长发育阶段的整齐性,最好将1~3天内的卵作为一批,不要将时间间隔过长的卵放在一批中,奠定整齐发育的基础,同时在幼虫的生长发育过程中根据情况不断进行整齐化的筛选。饲养前,先在饲养箱、盒等器具内放入麸皮或其他饲料,再将黄粉虫卵或初孵化幼虫放入,幼虫密度以布满器具或最多不超过3~4厘米厚为宜,最后在上面铺放菜叶、其他蔬菜果品残体等,让虫子生活于麸皮、生物饲料与菜叶之间,任其自由采食。每隔一周左右,筛除虫粪,换上新饲料。当幼虫长到20~35毫米时,便可采收用于饲喂动物。一般幼虫体长达到30毫米时,颜色由黄褐色变淡,且食量减少,这是老熟幼虫的后期,以后即很快进入化蛹阶段。幼虫孵化后很快就开始取食,待生产饲养盘中的饲料基本食完时(约5~10天)应尽快将虫粪筛除。筛除虫粪后应立即投放新的饲料。每次投放的饲料量约为虫体总重量的20%~30%,也可以在饲喂过程中视黄粉虫的生长情况适时调整饲料投放量,饲料投放量以3~5天食完为度。一般幼虫为3~5天筛1次虫粪,投放一次饲料。筛除虫粪时应注意筛网的型号,以相应于虫体大小为宜,以免虫体随虫粪漏出。1~3龄幼虫可以不筛除虫粪,4~8龄用60目筛网,10龄以上可用40目筛网,老熟幼虫用普通铁窗纱为宜。筛虫粪时应仔细观察饲料是否吃完,混在虫粪中的饲料全部被虫体食尽时再筛除虫粪。特别要注意的是,在喂菜叶和瓜果皮前,应先筛出虫粪,以免虫粪沾在菜叶和瓜果皮上,虫粪沾水后很快会腐烂、变质,造成污染。蔬菜叶、瓜果皮的添加根据具体取食的情况确定,一般保持食尽没有剩余为宜。
(3)蛹的收集与羽化 工厂化规模生产要求自卵取放之日起尽量保持各虫态生长发育的一致,对蛹的要求同样如此。幼虫生长到12龄以上开始化蛹,待老熟幼虫达60%~80%的蛹化率时,即需进行分蛹。初蛹呈银白色,逐渐变成淡黄褐色、深黄褐色。初蛹应及时从幼虫中拣出来集中管理,蛹期要调节好温湿度以免霉变,经12~14天,便羽化为成虫。蛹期为黄粉虫的生命危险期,容易被幼虫或成虫咬伤。所以饲养盘中有幼虫化蛹时,应及时将蛹与幼虫分开。分离蛹的方法有手工挑拣与过筛选蛹两种方法。少量的蛹或挑选育种个体可以用手工挑拣,蛹多时用筛网筛出。使用蛹体分离筛时,应注意不要使筛中蛹体数量过多,遵循少量多次分离的原则。在养殖过程中应不断改进养殖技术,保持自卵开始就使各虫态整齐一致,使化蛹时间集中,在同一时间,多数幼虫同时化蛹,减少虫体间的相互残杀现象。分蛹应在幼虫化蛹前或接近化蛹时进行。黄粉虫怕光,老熟幼虫在化蛹前3~5天行动缓慢,甚至不爬行,此时在饲养盘上方用灯光照射,小幼虫较活泼,会很快钻进虫粪便或饲料中,表面则留下已化蛹的或快要化蛹的老熟幼虫,这时可方便地将其收集到一起。随着技术掌握的熟练程度,应该不断总结经验,自行摸索提高效率的方法。育种用蛹应该进行手工挑选,挑拣个体大、色泽均一的蛹,每盘放置6000~8000只蛹。在标准盘中加覆一层新鲜饲料后将其置于羽化箱中,将羽化盘置于羽化箱中,7~10日后取出培育成虫产卵。中间可隔2~3天检查一次。食用蛹应尽量保持同一批次的大小均匀,不可将大小差别明显的蛹体放在一起,以免影响市场价格和销售。
(4)成虫的分离与饲养   分离成虫的方法主要有3种:菜叶诱集。选择含水量较大的蔬菜叶,在刚出现羽化的成虫时,将菜叶置于饲养器具中,成虫便迅速爬到菜叶上取食,然后将菜叶连同成虫一起取出,放到集卵箱中;如此反复几次,即可将成虫分离出来。用浸湿的黑布或海绵等物覆盖在饲养器具中蛹和成虫上面,将黑布移至集卵箱中,把成虫拨下来即可,如此反复几次,即可将成虫分离出来。其他的塑料泡沫板、软木板等均可以作为诱集物。人工手拣,可以使蛹和成虫受伤率降低,但用工浪费。在育种材料的选择中,人工手拣仍是必要的手段。在工厂化生产模式中,将分离出来的蛹集中在一起,置于羽化箱中,经过8~10天便集中羽化为成虫。羽化箱的采用,克服了传统饲养技术中,由于同一批蛹中羽化时间先后不一,先羽化的成虫咬食尚未羽化蛹的缺点,是工厂化规模生产技术比较关键的一个技术环节。将羽化出的成虫放置于饲养容器内,喂给麸皮或其他各种饲料(生物饲料、精料配合饲料、全价饲料)及青菜,初时体呈灰白色,后渐变浅褐色,经1周后体色逐渐变成黑褐色,这时便开始产卵,经1-2个月进入产卵盛期。黄粉虫交配多在夜间,交配过程遇光刺激往往会受惊吓而终止。成虫期应在黑暗的环境,并尽量减少干扰。交配对温度也有要求,20℃以下或32℃以上很少交配。交配产卵期要供给营养丰富的饲料。
(5)卵的收集、孵化与保存
①卵的收集   黄粉虫卵的收集方式有两种,一种是利用产卵筛,即在黄粉虫成虫产卵时,在产卵筛的纱网底下铺垫的白纸上,撒一层薄薄的麸皮,卵从网孔中落在下面的麸皮,一般接卵纸2~3天左右换一次,将换下的麸皮、虫卵放入饲养器具中,约经7~10天便可自然孵出幼虫。另一种方式即是沿用饲养器具,底垫白纸,但会有部分卵散落于饲料中,搜集时应该同时将二者放在一起。在标准饲养盘底部附衬一张稍薄的糙纸,上铺0.5~1.0厘米厚饲料,每盒中投放6000只(3000雌:3000雄)成虫,成虫即将卵均匀产布于产卵纸上,每张纸上2天即可产10000~15000粒卵,每隔2天取出一次,即制作成卵卡。另有部分卵散落于饲料中,即可忽略不计,可以用作孵化时的覆盖物。将卵卡纸置于另一个标准饲养盘中,做成孵化盘。先在标准饲养盘底部铺设一层废旧纸张(新闻纸、纸巾纸、包装用纸等),上面覆盖1厘米厚麸皮,其上放置第一张卵卡;在第一张卵卡上,再覆盖1厘米厚麸皮,中间加置3~4根短支撑棍,上面放置第二张卵卡;如此反复,每盘中放置4张卵卡,共计约40000~60000粒卵。然后将孵化盘置于孵化箱(孵化箱规格同羽化箱)中,1周后取出,进入生产车间。
②卵的保存技术 黄粉虫卵的孵化受温湿度的影响较大,一般随温度的升高,卵期缩短。当温度在25~30℃时,卵期约5~8天;当温度为19~22℃时,卵期为12~20天;温度在15℃以下时,卵很少孵化。
黄粉虫的贮存、运输与加工
以黄粉虫工厂化规模生产技术为基础,虫种及大批量生产的商品黄粉虫、黄粉虫加工产品必然会遇到贮存与运输的问题。
1、黄粉虫的贮存 在黄粉虫生产量过大,一时不能得到全部利用的情况下,可以将黄粉虫活体临时低温或冷冻贮存。在

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