4.6 害蟲資源化
害蟲為昆蟲的一大類別,其實也有可利用的一面。例如,昆蟲活性蛋白就以害蟲為原料,從害蟲的各個生長階段,如卵、幼蟲、成蟲、蛹、蛾等提取的蛋白質。經過多年研究,已大量提煉出害蟲營養蛋白、害蟲活性蛋白、害蟲幾丁質(甲殼素)、害蟲抗菌肽、抗癌活性物質等,從而實現害蟲資源化(杜曉童 等,2018)。下面就以東亞飛蝗、黃粉蟲、蟬若蟲為例,簡單介紹有關應用進展。
4.6.1 東亞飛蝗
1.營養特點
東亞飛蝗,俗稱螞蚱,為植食性昆蟲,具有咀嚼式口器,觸角呈短鞭狀,擁有強而有力的后腿,可利用彈跳避開天敵。體有綠色和褐色,是生活環境的保護色。東亞飛蝗(任乃芃等,2021)口大、下巴發達,以植物葉片為食,全世界有超過 10 000 余種東亞飛蝗(任乃芃等,2021),分布于全世界的熱帶、溫帶草地和沙漠地區。蝗蟲是農田典型的害蟲,暴發起來會使土地寸草不生,蝗災困擾人類幾千年。然而,在科技發達的今天,東亞飛蝗變成人類的食物,它不僅富含蛋白質、碳水化合物、維生素和鈣、磷、鐵、鋅、錳等元素,還是治病良藥,能治療破傷風、小兒驚風、發熱平喘等,集食用、藥用、滋補于一身,而且許多大型飼料廠家需要東亞飛蝗干品磨粉做動物飼料添加劑。
東亞飛蝗含有豐富的甲殼素,營養專家研究認為:甲殼素被譽為繼蛋白質、脂肪、碳水化合物、維生素、礦物質之后的人體第六大生命要素,甲殼素可升高體液的 pH,改善體內酸性環境,可清除人體自由基,抑制過氧化物對人體組織細胞的損害,活化細胞,延緩衰老,能使體內毒素得以排除,達到排毒養顏的功效(日本將甲殼素作為污水處理的一種制劑)。因此,甲殼素被營養專家推薦為 21世紀人類的最后珍寶。東亞飛蝗脂肪和膽固醇含量低,脂肪含量為 5.25%,其主要取食禾本科的青草,不吃其他飼料,據報道,有些肥胖和高血壓、心腦血管疾病的患者目前多趨于食用昆蟲,意欲達到減肥祛病的目的,據有關專家研究表明,昆蟲可能是未來人類較理想的太空食品,是現代社會減肥、健美的理想食品。
2.養殖技術
東亞飛蝗可通過人工飼養實現產業化,其主要投資為養殖棚,簡單易行。主要技術要點:①養殖棚要建在通風向陽的地方,用角鐵、木棍等建造棚的支架,再按棚的大小用紗網做棚罩,底邊埋于地下,留下門口,門口上拉鎖,以防止東亞飛蝗跑出和人進出棚之用;②棚的地面要高于周圍地面 10 厘米左右,便于排水;③土壤最好是沙壤土,便于產、取東亞飛蝗卵,在養殖棚地面上種小麥或玉米等單子葉植物,以備東亞飛蝗食用;④建造面積要按東亞飛蝗的多少來確定,每 1萬只螞蚱約需 15 平方米;⑤棚高以 1.5~2 米為宜,為保溫和防雨,棚外可罩塑料布。
東亞飛蝗的適宜發育溫度為 25~32℃,相對濕度為 85%~92%,土壤含水量為 15%~18%。低于 14℃或高于 40℃時,東亞飛蝗會逐漸停食死亡。在氣溫達到28~30℃時,東亞飛蝗卵開始孵化,先準備無毒土壤和鋸末粉按 1∶2 攪拌,含水量為 20%~30%,鋪 3~5 厘米的土在器皿中拍實,然后將東亞飛蝗卵布于土上,蓋上約 1 厘米厚的混合土。最后,在器皿上再罩上一層薄膜,每半天檢查 1 次,發現小東亞飛蝗后,用軟毛刷將其刷到棚內的食物上,一般 10~15 天孵化出小東亞飛蝗。剛出土的小東亞飛蝗喜食鮮嫩的麥苗、玉米苗、雜草等單葉植物,但食量很小。1~3 齡的東亞飛蝗應注意防雨,東亞飛蝗從出土到成蟲需 27~35 天,這期間每 5~7 天蛻 1 次皮,共蛻 5 次;5 齡以后的東亞飛蝗逐漸開始交配產卵,每只東亞飛蝗產卵 70~100 粒。為了取食和生殖布卵,東亞飛蝗有喜歡群居和遷飛的習性,所以東亞飛蝗羽化后至產卵前應給予適當的干擾,令其遷飛,以便提高產卵數量和質量。
3.經濟效益
東亞飛蝗的養殖技術很簡單,因為東亞飛蝗不怕熱,也不飲水,飼料就是野草,定時添加一些糠麩,野草遍地都是,只要能吃苦耐勞,所需成本很少。目前東亞飛蝗的售價每千克為 35~50 元,主要銷往北京、山東、滄州等地,需求量很大,多余的東亞飛蝗可以通過冷庫儲存起來;如果開發成東亞飛蝗醬,在銷路上也有新出路。
河北省邢臺市隆堯縣的郭先生從山東學習了蝗蟲養殖技術,并成立了“隆堯一凡螞蚱養殖基地”,建立了養殖技術研究室。東亞飛蝗養殖初期有 5 個大棚,截至 2021 年已搭建 30 個大棚,占地 50 余畝。郭先生最初從山東引進養殖技術,后來經過不斷探索創新,養殖技術根據季節的變化而進行變化,養殖大棚的大小也隨時進行改變。如今經過培育每個大棚一年產收從 3 茬增加至 4 茬,年純收入達幾十萬元。
在山東省定陶縣杜堂鎮裴河村張女士頭腦靈活,看準了利用大棚養東亞飛蝗是一條致富路,于是她和丈夫一邊學習別人靠大棚養東亞飛蝗的致富經驗,一邊瞄準市場,在實踐中摸索鉆研,創新技術,念活了獨特的東亞飛蝗養殖致富經。在熟練掌握一般技術的同時,她還在蟲卵孵化上進行了大膽嘗試,即用電熱毯給蟲卵加溫,使蟲卵從 1 月起就開始孵卵,從而讓東亞飛蝗養殖時間提前了一個月。過去她與別人學的技術是一年只能養 3 茬,自從創新了升溫孵化蟲卵計數后,就改成了一年養 4 茬,并且與市場上的東亞飛蝗錯茬上市,每千克比市場價高出 6元,這樣每年要比從前多收入 3 萬余元。
巧用東亞飛蝗下腳料,飼養柴雞效益好。針對每茬東亞飛蝗成蟲出欄后,棚里都會有一些東亞飛蝗的殘渣,張女士想出了一個主意,即在棚頭搭建了雞舍,養了 100 只柴雞,每次產生東亞飛蝗的殘渣,就打掃來喂養這些柴雞。沒想到,這些用東亞飛蝗殘渣養的柴雞,雞和蛋的味道都很鮮美、營養豐富,了解內情的都來搶養和買,價格還高,這無意中又增加了不少額外收益。養東亞飛蝗共用了0.4 公頃,13 個東亞飛蝗棚占地 0.1 公頃,其他 0.3 公頃種植了東亞飛蝗飼料——墨西哥玉米。0.4 公頃土地年收入可達 10 萬元,經濟效益是傳統種植小麥-玉米模式的 10 倍多。
4.6.2 黃粉蟲
1.營養特點
黃粉蟲,又稱面包蟲,在昆蟲分類學上隸屬于鞘翅目,擬步行科粉甲屬昆蟲。黃粉蟲原產于北美洲,20 世紀 50 年代從蘇聯引進我國飼養。黃粉蟲干品含脂肪30%,含蛋白質高達 50%以上,此外還含有磷、鉀、鐵、鈉、鋁等常量元素和多種微量元素。因干燥的黃粉蟲幼蟲含蛋白質 40%左右、蛹含 57%、成蟲含 60%,被譽為“蛋白質飼料寶庫”。利用黃粉蟲食量大的特點,可以將農業廢棄物通過黃粉蟲轉化為優質蛋白質,從而實現害蟲資源化。
2.生物學習性
黃粉蟲幼蟲活動的適宜溫度為 13~32℃,最適溫度為 25~29℃,低于 10℃時極少活動,低于 0℃或高于 35℃時有被凍死或熱死的危險。黃粉蟲在 0℃以上可以安全越冬,10℃以上可以活動和吃食,在長江以南一年四季均可繁殖。黃粉蟲卵的孵化時間隨著溫度高低差異很大,在 10~20℃時需要 20~25 天可孵出,25~30℃時只需 4~7 天便可孵出。為了縮短卵的孵化時間,應盡可能保持室內溫暖。
黃粉蟲的食物為農業生態系統中的廢棄物,主要有麩皮、蔬菜葉、瓜果皮,甚至牛糞等。用長 60 厘米、寬 40 厘米、高 13 厘米的木箱,放入 3~5 倍于蟲重的混合飼料,將幼蟲放入。再蓋以各種菜葉等以保持適宜的溫度。待飼料基本吃光后,將蟲糞篩出,再添新料,蟲糞也稱蟲沙,是優質有機肥。如果需要留種,則要減少幼蟲的密度。前幾批幼蟲化的蛹要及時揀出,以免被傷害,后期則不必揀蛹。
3.經濟效益
飼養黃粉蟲能夠產生較好的經濟效益。養殖戶可利用自家閑置的空房、陽臺等進行養殖,做好防鼠工作,房內保持黑暗即可,養殖戶可根據自身條件選擇性投資養殖。以 50 千克種蟲為例進行投資分析:廠房面積為 30~40 平方米,可利用空閑房屋或廢棄豬舍,基本不需要投資。前期投入主要包括:①木盒(長×寬×高為 80 厘米×40 厘米×8 厘米,可裝蟲 1~2.5 千克)200 個,6 元/個,共 1 200 元;②產卵篩 25 個,2 元/個,共 50 元;③購種:6 000 元。總計需要投入 7 250 元。用麥麩生產 1 千克鮮蟲成本:生產 1 千克鮮蟲需要麥麩 3 千克×1.3 元/千克=3.9 元。需要青飼料 1 千克×0.2 元/千克=0.2 元,每千克成本合計為 4.1 元,公司保護價 8 元/千克回收。飼養 50 千克黃粉蟲 3 個月后每月可產鮮蟲 400 千克,獲利(8 元-4.1 元)/千克×400 千克/月=1 560 元/月,全年可收益 1 560 元/月×10個月(前 2 個月為發展期)=15 600 元,則全年除去所有成本即可獲利 15 600 元-7250 元=8350 元。
以上是按鮮蟲 8 元/千克最低保護價格市場價計算的,如果按市場鮮蟲(24~40 元/千克)計算,則效益將倍增。長江以北地區,麥麩和秸稈等飼料比南方便宜,效益更加可觀,用麥麩的利潤為 45%以上,用秸稈的利潤為 65%以上。另外,黃粉蟲糞和蟲皮等不但可作為優質農家肥料,而且其蛋白含量高達24.8%,可按 10%~20%拌于飼料中,動物的長勢和健康狀況大大提高,營養缺乏癥大幅度下降。黃粉蟲糞沙可直接投入魚塘喂魚,不但是魚的優質飼料,而且能緩解池水發臭,有效地控制魚病的發生。1千克飼料經黃粉蟲消化后可獲得0.6千克蟲糞和蟲皮,飼養50千克黃粉蟲的全年飼料轉化成的蟲糞和蟲皮可養雞1 000 只、豬 120 頭、魚 20 00千克,按魚市場價 7 元/千克計算,即可年增收 14 000 元。
在弘毅生態農場,本團隊也開展過用牛糞飼養黃粉蟲的試驗,主要用來處理養殖場牛糞。黃粉蟲幼蟲食性雜,耐粗飼,可取食麥麩、花生糠、樹葉、樹皮,甚至牛皮紙、濾紙等富含纖維素的材料,對生長環境質量要求低,在我國不同地區被廣泛養殖,成為繼家蠶和蜜蜂之后的第三大資源昆蟲。黃粉蟲曾被用于處理農業廢棄物及有機生活垃圾,并逐漸形成對惡劣生活環境的適應性。能否利用黃粉蟲耐粗飼的特點對牛糞進行資源化利用?如何提高黃粉蟲對牛糞飼料的適應性?在前人研究的基礎上,將牛糞同黃粉蟲常規飼料按一定比例混合,通過有益微生物菌群采用先有氧發酵后厭氧發酵的方式將混合飼料進行初步降解,縮短發酵時間,提高混合飼料的營養價值。
將牛糞和黃粉蟲常規飼料(65%麥麩、30%玉米面、5%豆粕)按梯度比例混合后,用有益微生物發酵,篩選出牛糞含量為 60%和牛糞含量為 80%兩組發酵飼料作為處理,以常規飼料為對照(CK)進行黃粉蟲幼蟲飼養試驗,發現不同的發酵飼料對黃粉蟲幼蟲生長曲線、死亡率、化蛹率、抗氧化系統產生了不同的影響。與 CK 相比,雖然牛糞含量為 60%處理黃粉蟲幼蟲生長周期延長了 20 天,死亡率有所上升,但黃粉蟲幼蟲單體取食總量增加 49%,末齡幼蟲單體質量增加28%,粗脂肪含量提高 26%,不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸含量的比值比 CK 高 32%(P<0.05),抗氧化酶活性顯著增強,對發酵飼料表現出良好的適應性;而牛糞含量為 80%處理各項指標均比 CK 差,表現出較低的適應性(曾祥偉 等,2012)。
4.6.3 蟬若蟲
1.生物學習性
蟬為動物界—節肢動物門—六足亞門—昆蟲綱—有翅亞綱—半翅目—頸喙亞目—蟬總科(同層次的有:角蟬總科、沫蟬總科、葉蟬總科、蠟蟬總科)的唯一一科。常見的蟬科動物是蟬,俗稱知了(蛭蟟)、蛣蟟或借落子。蟬屬于不完全變態(不完全變態發育)類昆蟲,由卵、幼蟲(若蟲),經過一次蛻皮,不經過蛹的時期而變為成蟲。幼蟲生活在地下吸食植物的根,成蟲吃植物的汁液。每當蟬口渴、饑餓之際,總會用自己堅硬的口器插入樹干吮吸汁液,把大量的營養與水分吸入自己的身體中,用來延長自己的壽命。蟬在未成熟之前在土里成長,后慢慢掏洞爬于樹干上,如果發現有稀泥的盜土洞,其中,必有幼蟬。蟬在夜間趴在樹干上脫殼,脫完殼就有了翅膀。
蟬若蟲俗稱蟬猴、知了猴、蛣蟟龜等。由于蟬無蛹期,俗稱蟬蛹是錯誤的。全世界已知大約有2 500種(魏琮和羅昌慶,2014)。我們之所以產生蟬生命短暫的錯覺,是因為它們獨特的生活周期。雖然成年的蟬僅能存活幾個月,但是幼蟲階段能夠在土壤中存活多年,例如,6 年壽命的蟬,其幼蟲階段就占了一生中的 5 年。
2.醫藥與營養價值
蟬的皮曰蟬蛻,富含甲殼素、異黃蝶呤、赤蝶呤、腺苷三磷酸酶,味甘、咸、寒,入肺、肝經,是重要的辛涼解表中藥。蟬蛻常用于治療外感風熱,咳嗽音啞、咽喉腫痛、風疹瘙癢、目赤目翳、破傷風、小兒驚癇、夜哭不止等癥。據《中國藥材學》記載,蟬蛻還有益精壯陽、止咳生津、保肺益腎、抗菌降壓、治禿抑病等作用(徐國鈞等,1996)。蟬性寒、味香,具有散風宣肺、解熱定驚等功能。蟬的營養豐富、味道好,成為人類的美味佳肴,可以在幼蟲變成蟬之前煎炸食用,也可先用食用鹽腌制后煎炸食用。蟬體富含豐富的營養物質,干基蛋白含量在 70%以上,脂肪約 7%,維生素及各種有益微量元素均高于一般肉類食品,可稱其為當今食品中的蛋白王。蟬蛻及雄蟬都可以入藥。剛出土的老齡幼蟲營養豐富,蟲體蛋白質含量為58%、脂肪含量為 10%~32%。蟬作為保健食品,市場需求量越來越大,價格越來越高。每只鮮蟬的價格為 0.3~0.5 元。僅靠野生資源已不能滿足人們的需要,所以今已開始人工飼養,有關人士認為,蟬將成為人類重要的綠色食品之一。人工養蟬投資小、技術容易掌握、省工時、高效益、無風險,是農村新的致富項目。
3.飼養方法
1)提供足夠的樹林
培植樹林首先應培植闊葉樹的苗木,可以種植楊樹、榆樹等闊葉樹,樹干定矮一些,用尼龍網罩起來。夏季收集蟬的成蟲放入網室的樹上讓其產卵,然后把卵收集起來;秋天收集到的有蟬卵的枝條也埋殖在網室內的樹根部。也可以結合種植果樹來養蟬。例如,可以種 300~660 平方米的桃樹,把樹干定低一些,桃樹園周圍用焊接網圍起來,頂上用尼龍網封頂,桃樹園內放養蟬的成蟲,在桃樹根部埋殖蟬卵。
2)供給優質飼料
除栽種楊樹、柳樹、榆樹或各種果樹外,還可間作根莖類植物,如土豆、紅薯、山藥等,為蟬及幼蟲提供飼料和良好的環境條件。蟬卵殖種深度為 30~50厘米,必須埋殖在向陽、防凍、土質松軟、肥沃、無污染、濕度適宜處。冬季應覆蓋麥秸、稻草、玉米稈等,保持地溫。構建生產場地,除自然采收蟬卵外,可以建立大的網室,提供成蟲產卵空間,且防止成蟬逃跑和敵害捕食。可利用廢棄的果園中的果樹,或在廢棄的果園中種植實生苗,周圍用水泥柱或木桿架設圍欄,圍鐵絲網,頂部封尼龍網。羽化或采收的成蟲在網室內交配產卵,逐漸形成種源區,不必再從野外采集種卵。
3)獲取種源,采集卵
選擇樹密、蟬多的場所,用頂端帶高枝剪的長桿把樹上被蟬產卵致死的細干枯樹枝條剪下。凡是一側扁平干枯且表面不完整、皮下木質部鑲嵌有大量乳白色長橢圓形卵的即是蟬卵。剪除產卵窩上部多余的無卵枯梢,在產卵窩痕跡下部留出 10~15 厘米無卵枝條,50 條捆成 1 小捆,放入塑料袋內。塑料袋要留孔口。成蟲采集時,老熟幼蟲在 18~24 時采集。采收者在樹的主干基部用手電筒照射捕捉。采集后放入紗網箱中羽化產卵。在產卵紗網箱內栽種灌木狀寄主植物,可栽一些實生果樹。
4)埋殖卵
將從野外或在種源場地采得的有卵枝條集中在室內孵化。在長 70 厘米、寬40 厘米、高 20 厘米的木箱或塑料箱的底部鋪 5~10 厘米的細干沙,將卵枝成捆豎放或橫放其上,不斷用小噴霧器噴灑霧水,使空氣保持較高的濕度。這期間如果發現有若蟲形成,即將帶卵的枝條連沙埋殖在養殖場內。埋殖時間在 9~10 月(兩年卵),當年卵只有到次年 6~7 月才能埋殖。埋殖位置在寄主植物樹下面遠離樹干基部 1 米處,挖深 30~50 厘米的窄溝,如環形、方形、三角形、平行或輻射狀的均可,以便挖取或捕獲。埋殖后蓋土壓實,做好溝形及深度記錄。蟬孵出后從 6 月開始生長,當年體重為 1 克,全身及眼睛均為乳白色;次年體重為 3 克,全身色素加深,眼睛呈粉紅色;第 3 年若蟲成熟,體重達 4~4.5 克,身體為褐色,眼睛呈黑灰色。
4.經濟效益
人工養蟬不影響地上植物正常生長,在農田里 1 畝地投入 1 000 只,收獲時市場價為 0.1~0.3 元/只,每只按 300 卵計算為 30 萬枚,按 70%成活率計算是 21萬枚,按市場保底價 0.1 元計算,可售 2.1 萬元,效益非常可觀。即使在不影響地上農作物生長的情況下養殖,每畝收入也會在 2 萬元左右。如果在楊樹林里養殖蟬若蟲,按 2 米×3 米的間距,一畝地種 100 棵楊樹計算。第 1 年開始種小樹,樹苗按 2 元/棵計算,第 1 年讓樹生長,不投放卵條。從第2 年開始投放卵條,每棵樹投放 20 支,卵條市場價為 0.5 元/支,每畝地投入:100 棵×20 支/棵×0.5 元/支=1 000 元。第1年投入:100棵×2 元/棵=200元,收益:0 元;第2年投入:1 000 元,收益:0 元;第 3 年投入:0 元,收益:0 元;第 4 年投入:0 元,收益:50 千克×80 元/千克=4 000 元;第 5 年投入:0 元,收益:50 千克×80 元/千克=4 000 元。5 年收益:8 000 元,投入:1 200 元,凈收入:8 000 元 - 1 200 元=6 800 元。
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