随着社会的发展，生态环境所承受的压力日益增大，生态环境平衡受到破坏。黄粉虫与黑水虻在生态治理的应用早被发现，其中黄粉虫营养价值很高，被誉为“蛋白质宝库”。在餐余垃圾处理方面，两者都能够将餐余垃圾快速降解，其产物还能被利用，但二者也具有不同之处，从研究上看黄粉虫在尾菜的处理方面优于黑水虻，而黑水虻在畜禽粪污治理方面比黄粉虫更具优势。

黄粉虫繁殖力强，喜群居、喜干厌湿、喜阴厌光；在适宜温湿度范围内，新陈代谢更加活跃，处理垃圾的速率更快。此外，光照、O2浓度等也会对黄粉虫处理餐余垃圾的速率造成影响。研究黄粉虫处理餐余垃圾具有广阔的应用前景。黑水虻以腐食性著称，具有摄食量大、抗逆性强、生长周期短、繁殖效率高、蛋白质及脂肪含量高等优势。通过分解转化作用，黑水虻能够将有机废弃物转化为有益物质，因此被广泛运用于有机废弃物的资源化利用研究中。在发展前景方面，我国动物蛋白饲料原料高度依赖进口，探索代替鱼粉、肉粉等的黄粉虫、黑水虻蛋白饲料显得尤为重要。

在饲养过程中，由于有机废弃物含水率高、油脂含量高、易腐蚀，因此在投喂时，要注意食物新鲜度和适量性，避免过度投喂导致环境污染和疾病发生。在养殖舍建设时，应考虑养殖产生的NH3、H2S等有害气体，因此，要选择通风良好、干燥、排水方便的场地，养殖舍采用塑料大棚、简易房屋或网箱等形式，确保有足够的空间供其活动及繁殖，并定期清理舍内粪便和残渣，对养殖舍进行消毒和药物防治，为黄粉虫、黑水虻提供良好的生长环境。

1、黄粉虫生态治理的应用

1.1黄粉虫处理餐余垃圾

随着生活质量的提高，餐余垃圾粗放处理将造成资源浪费，如果长时间堆积，会成为细菌和害虫的繁殖地。餐余垃圾处理方法有堆肥、填埋、焚烧、沼泽发酵等，焚烧会产生有害气体和灰尘，同时导致热量养分流失，加重温室效应。由于餐余垃圾中有机物、水分占比高，极易腐烂变质；餐余垃圾中微生物大量繁殖，改变土壤结构，从而影响土壤健康及植物生长；餐余垃圾中有机物质、微量元素可为黄粉虫繁殖提供营养和能量。因此，对厨余垃圾资源化利用，可有效减少环境污染和资源浪费，提高厨余垃圾的经济价值。

餐余垃圾具有高含水率（75%～85%）、高有机质含量（占干质量75.1%～90.1%）、高盐分（占湿质量0.5%～3.0%）和高油脂含量（占湿质量2.0%～17.0%）的特性[1]，干物料中粗脂肪、粗蛋白含量各占25%，分别是大豆1.5倍、玉米2倍。可用黄粉虫处理餐余垃圾，转化为蛋白质或有机肥料，实现循环利用[2]。每只黄粉虫每日可处理约0.5～2 g餐余垃圾，意味着每只黄粉虫仅需数日便可处理等同于自身体重的餐余垃圾。黄粉虫处理餐余垃圾的处理能力强、速度快等特点，食品垃圾容量可减少90%～100%[3]。餐余垃圾去除骨头、纸巾、过多水分等杂物配比麦麸，可直接喂养黄粉虫。胡婷发现将餐厨垃圾分为清洗组、未清洗组、米饭组、蔬菜组和肉类组，黄粉虫能够80%以上利用餐厨垃圾[4]。刘玉升利用黄粉虫处理湿垃圾资源发现，黄粉虫通过食用或与微生物组成食用，能够达到将湿垃圾资源减量95%的效果[5]。本课题组研究发现，菜肴类、果皮类餐余垃圾各占比50%，投入160 kg 4龄幼虫，配比1 t麦麸，便可处理1 t干重的菜肴类餐余垃圾，按照80%含水率计算，可消耗湿重的菜肴类餐余垃圾湿重5 t、0.8 t果皮，同时可获得1.2 t鲜重幼虫。餐厨垃圾与有机物合理配比对饲喂黄粉虫具有重要意义，张帅等研究发现，在麸皮与餐厨垃圾比重为4:6条件下，黄粉虫死亡率最低[6]。

1.2黄粉虫处理尾菜

近年来，蔬菜产量、质量显著提高，但现实生活中，并不是整株蔬菜都被食用，将不能食用部分称为尾菜。其中，尾菜干物质含量5%～15%，含水量85%～95%，且富含多种营养元素[7]。如果任其腐烂变质，将滋生大量的蛇虫鼠蚁、病菌、有害气体等，造成严重的环境污染。研究表明，尾菜约占到整株蔬菜的30%以上，尾菜大部分腐烂在土壤中或被运往垃圾场填埋，极少部分会用于畜禽饲喂[8]。尾菜的粗放处理已成为污染生态环境的“公害”，也增加了污染处理的资源投入，严重阻碍农业产业健康发展。

处理尾菜的方式多种多样，主要可分为直接还田、微生物发酵处理、生物处理、能源化、原料化等五大类型。生物处理常见的处理方式以蚯蚓处理为主，蚯蚓需要通过在尾菜中配比牛粪，达到适宜C/N为20～30，进而处理尾菜。其转化效果相较于微生物好氧堆肥发酵效果更好，可利用性更强，且蚯蚓转化尾菜营养成分产生的粪便是一种理化性状很好的有机肥[9]。史维丽等研究发现蚯蚓处理“尾菜”产出的蚯蚓质量不佳，容易发生逃逸现象[10]。黄粉虫这种生物昆虫因其食性杂，可用来处理尾菜，且黄粉虫整个幼虫期都可以处理。尾菜的含水率不适合黄粉虫生长，所以需要配比20%～30%麦麸降低含水率进行饲喂。本课题组养殖黄粉虫320盒，每月可生产优质鲜虫560 kg、烤干品200 kg，高效分解尾菜2 t，进一步证明了黄粉虫处理尾菜的经济效益。

1.3黄粉虫生态效益

通过将黄粉虫及其虫粪作为鸡的日粮，实践证明可提高鸡的免疫力和生长速度，还能降低养殖饲料成本，可缓解蛋白质饲料依赖进口的现状。以5%黄粉虫幼虫粉替代等量的进口鱼粉饲喂产蛋高峰期的蛋鸡23 d，产蛋率提高1%，蛋重增加0.37 g。“黄粉虫+黄粉虫粪+中药”饲养岭南黄鸡，成活率提高了5%～8%，缩短2.0 kg鸡出栏时间15 d，降低1 kg增重饲料成本1～1.6元，此外黄粉虫饲养肉质佳，1 kg鸡肉售价提高2～3元[11]。“黄粉虫虫粪+鸡粪”发酵制作有机肥种植有机蔬菜，可使“黄粉虫+黄粉虫粪+中药”饲养岭南黄鸡整个循环过程极大降低成本，基本没有废料产生，实现农业生态绿色发展。此外，曾祥伟等发现可利用黄粉虫3龄幼虫对发酵牛粪进行资源化利用，具有较好的应用前景[12]。王圣朝等认为黄粉虫虽能有效降解塑料等环境污染物，但降解程度有限，且不利于黄粉虫的生长发育[13]。因此，黄粉虫在农业生产中的应用是未来的研究重点，如何用昆虫法进行生态治理、农户增收，旨在助力乡村生态振兴和产业振兴。

2、黑水虻生态治理的应用

2.1黑水虻在处理餐余垃圾中的应用

黑水虻因其幼虫营腐生生活，每只黑水虻每天可处理约0.1～1 g的餐余垃圾，转化率最高可达47%，平均为35%左右，利用率最高可达65%，平均为50%左右。Liu等采用黑水虻对餐余垃圾进行好氧堆肥，发现黑水虻可缩短堆肥周期[14]。黑水虻处理餐余垃圾在添加0.7‰虫卵、28℃、72%餐余垃圾含水率条件下，可达到最高转化率82.14%[15]。魏铭君等发现，含水率、含盐率和含油率对黑水虻生长影响由大到小依次为含盐率>含油率>含水率[16]。有研究表明，黑水虻能够对含水量为70%的餐余垃圾减量率约为65%[17]。在做好餐余垃圾的分类处理的前提下，其转化率可以更高。

现目前处理餐余垃圾的方式有许多，但大部分都有一定的缺陷，如有机质、含水率、温湿度、C/N、p H、O2浓度是餐余垃圾好氧堆肥的主要影响因素[18]。由此对比可以看出黑水虻在治理餐余垃圾方面具有较广的前景，但当前餐余垃圾主要通过厌氧发酵和堆肥进行回收处理[19]。对于餐余垃圾处理亟需进一步研究。下一步，将优化发酵厨余垃圾的时间等技术参数，进一步完善黄粉虫和黑水虻联合处理厨余垃圾体系，寻求高效分解剂辅助黑水虻幼虫转化，加速堆肥过程成为解决此问题的关键。

2.2黑水虻在处理畜禽粪污中的应用

随着贵州畜禽养殖业迅速发展，未能得到有效处理的畜禽粪污约占40%，畜禽粪污无序排放，将破坏土壤结构、微生物的平衡。畜禽粪污会产生约200种有害气体和粉尘等，其中病原菌、硫化氢、氨苯等对周围环境将造成污染，使水体富营养化，传播病原，这不仅污染环境，也对人和动物造成健康影响。

利用黑水虻幼虫处理畜禽粪污，柴志强等研究发现，两万羽存栏量鸡场每天产生10 t鸡粪，用黑水虻处理可以转化15 t以上昆虫蛋白[20]。周芬发现黑水虻转化鸡粪、猪粪、牛粪效果较好，消减量分别为61.7%、53.4%、57.8%[21]，并且当饲料中牛粪占比为36%时会收获较高的黑水虻幼虫生物质[22]。每100 g的鸡粪、猪粪、牛粪，可转化出虫体12.5 g、16.90 g、10.96 g。李林笑等研究了不同畜禽粪便对黑水虻产量的影响效果，小猪粪组>育肥猪粪组>奶牛粪组>香猪粪组>兔粪组[23]。而武佳韵等研究了餐余垃圾与菌渣混合进行蚯蚓堆肥，发现蚯蚓粪肥效率高于牛粪[24]。黑水虻幼虫对畜禽养殖废弃物生物转化，在夏季养殖至少需要2个月，冬季需要3～4个月。黑水虻幼虫处理畜禽粪污，转化畜禽粪便具有低耗能、低排放，此技术值得应用与推广。

黑水虻幼虫能降低粪便中有害物质、臭气排放量、病原微生物、降解抗生素。Beskin等研究表明，黑水虻幼虫可减少猪、奶牛和鸡等臭气排放量[25]。而Chen利用黑水虻幼虫处理猪粪可减少CH4(70%以上）、N2O(99%左右）和NH3(85%左右）排放量[26]。还有研究表明，黑水虻处理鸡粪，大肠杆菌、沙门氏菌减少了99.95%以上[27]。此外，黑水虻幼虫可产生信息素，使家蝇成虫不能在粪便中产卵，对家蝇生长抑制达100%。雷小文等用集约化鸡场鸡粪养殖黑水虻幼虫，不存在重金属超标现象[28]，也进一步验证黑水虻虫的饲用安全性较高。

2.3黑水虻生态效益

黑水虻体内蛋白质含量达47.3%，经加工后可制成动物饲料，黑水虻幼虫具有代替豆粕和鱼粉作为饲料原料的潜力。王斌等发现，在蛋鸡饲料中添加3%～6%幼虫干，显著提高了产蛋性能[29]。谢飞等将断奶仔猪50%饲喂日粮采用黑水虻幼虫粉替代，提高了仔猪饲料转化率、日增重[30]。余苗将黑水虻幼虫粉作为优质蛋白质饲料添加到育肥猪日粮中，可以提高猪的生产性能[31]。黑水虻幼虫或蛹存在抗菌肽、中链脂肪酸、甲壳素等生物活性物质，可为动物日粮增加价值。石冬冬采集60份黑水虻，未检测到抗生素、激素和霉菌毒素的残留，并且其重金属含量远低于饲料原料中重金属的限量标准[32]。但是，黑水虻幼虫饲料制品存在脂肪含量高，因而只能部分替代传统饲料，高替代或完全替代可能将导致动物生长性能下降。总之，黑水虻产品在饲料应用方面亟需进一步研究。

因此，采用黑水虻幼虫粉替代部分种类日粮，能够降低养殖生产成本且使养殖畜禽得到一定提高。虽然黑水虻幼虫可以代替鱼粉或豆粕用于畜禽养殖，但受制于产量，其作为畜禽饲料多见于中小规模的养殖场使用，还鲜有应用于大规模养殖企业的报道。

3、黑水虻与黄粉虫对比分析

3.1处理餐余垃圾对比

黄粉虫和黑水虻虽说均能利用餐余垃圾产生效益，但它们在餐余垃圾处理方面仍然存在一定差异。从食性方面来看，黄粉虫主要以麦麸、豆粕、蔬菜、水果等植物性物质为食，而黑水虻则能够广泛取食各种有机废弃物。黄粉虫的消化系统适合消化植物性纤维，而黑水虻的幼虫则具有高效的消化能力，能够将有机废弃物转化为营养物质。

在生存条件对比，黄粉虫和黑水虻在各自的生长环境中展现出对温度和湿度的不同适应性。黄粉虫能够在5～39℃的温度范围内正常生长，适宜的温度区间为25～28℃，在这一温度下，黄粉虫的摄食量显著增加，而低于5℃时，黄粉虫会进入冬眠状态。湿度方面，黄粉虫适宜的范围是78%～90%[33]，在这样的湿度条件下，黄粉虫的新陈代谢活动更为活跃，处理垃圾的速率也更快。此外，光照和氧气浓度等其他环境因素也会影响黄粉虫的生长和垃圾处理效率，尤其是在食物短缺或环境拥挤的情况下，黄粉虫甚至会表现出同类相食的行为。

表1 黄粉虫、黑水虻生理特性比较

相比之下，黑水虻在25～28℃的温度和70%～75%的湿度条件下生长速率最快。黑水虻的成虫对光照有特殊需求，需要特定波长的散射光来辨别性别并完成交尾，因此在养殖过程中需要提供1～2 h的散射光。光照是黑水虻养殖中的一个重要因素，对它们的繁殖和生长有着直接的影响[34]。尽管黑水虻对湿度的要求略低于黄粉虫，但它们对光照的特定需求表明，它们的生长环境需要更加精细的调控。值得注意的是，黑水虻并不会发生自相残杀。

综上所述，在应用场景方面黄粉虫因其养殖难度和对环境要求不高，主要以植物性物质为食，充分考虑养殖密度，可适用于小型家庭或社区的餐余垃圾处理。而黑水虻可规模化高密度养殖，可以取食各种有机废弃物，节约大量成本，则更适用于大规模的餐余垃圾处理。

3.2处理效益价值对比

从经济效益来看，黄粉虫和黑水虻在处理餐余垃圾后产生虫粪具有较高利用价值，黄粉虫粪便富含蛋白质和脂肪，其市场价格相对较高，经过适当处理可作为动物饲料或有机肥料。黑水虻的处理速度更快，可在较短时间给予养殖户经济效益。昆虫处理餐余垃圾不仅解决了餐余垃圾的处理问题，还为农业和畜牧业提供了可持续的资源。

从社会效益来看，黄粉虫具备卓越的处理能力，能在短时间内将大量餐余垃圾转化为虫粪，作为有机肥料应用于农业生产。黑水虻具有强大的垃圾处理能力，并且其处理过程能够降低臭气排放量，对环境影响小。

从生态效益来看，作为生态系统中的分解者，黄粉虫有助于促进物质的循环利用和减少有机废物的积累。而黑水虻不仅有助于改善土壤质量和提高土壤肥力，其成虫在自然界中有重要的传粉作用，对生态系统的维持和农业生产的可持续发展具有重要意义。

4、小结

黄粉虫与黑水虻不仅解决了餐余垃圾处理问题，还为农业和畜牧业提供了可持续资源，同时对环境保护和生态做出了贡献。在经济、社会、生态方面，黄粉虫与黑水虻各自具备独特优势，选用何种方法取决于实际应用场景、经济效益需求以及环境影响的评估。

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文章来源:熊节,严易,罗杰,等.浅谈黄粉虫和黑水虻在生态治理的应用[J].山东畜牧兽医,2024,45(12):43-46.