利用亮斑扁角水虻和微生物联合转化处理畜禽粪便的研究

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亮斑扁角水虻幼虫是一种世界广泛分布的双翅目水虻科昆虫,其幼虫集中取食动物粪便等废弃物,能够集约化处理畜禽粪便,并取得良好的效果。同时处理粪便完后亮斑扁角水虻的幼虫含有大量的粗蛋白、粗脂肪,可以作为较高经济价值的动物饲料。因此亮斑扁角水虻被认为是一种极有应用前景的资源昆虫。本文主要通过研究不同鸡粪与人工饲料配比对亮斑扁角水虻生长发育的影响,筛选出一种能提高饲料利用效率以及缩短水虻生长周期,提高幼虫成活率、预蛹率、化蛹率及羽化率的饲料配方,从而降低饲养成本。研究结果表明:在现有的人工饲料中,替代1/4的人工饲料为1/4的鸡粪饲养亮斑扁角水虻的幼虫,对幼虫的增重、成活率、预蛹的重量以及羽化率没有显著影响,但是可以缩短亮斑扁角水虻幼虫90%完成预蛹,化蛹以及羽化的天数。相比单纯用人工饲料饲养亮斑扁角水虻幼虫而言,预蛹的天数缩短了1 d,化蛹的天数缩短了7 d,羽化的天数缩短了7 d。同时在亮斑扁角水虻幼虫发育的整齐度上也有显著的影响。本文还以野外猪粪产卵的亮斑扁角水虻幼虫为研究对象,在无菌环境下解剖取出肠道进行研磨,筛选出于同时产纤维素酶和蛋白酶的亮斑扁角水虻共生肠道微生物。研究结果表明:从亮斑扁角水虻幼虫肠道中筛选出8株具有蛋白酶和纤维素酶活性的菌株,其中筛选出一株产蛋白酶和纤维素酶活较高的菌株HNB-3,通过对其形态学、生理生化特征以及16S rRNA鉴定,初步鉴定HNB-3为枯草芽胞杆菌。同时对HNB-3产纤维素酶和蛋白酶活进行测定。HNB-3的纤维素酶活在36 h的时候达到最大,酶活达到6.3个国际单位。HNB-3的蛋白酶活在60 h,酶的比活最大,酶的比活达到12个国际单位。其次对肠道菌HNB-3抗菌谱测定,发现肠道菌HNB-3对水稻黄单胞菌,稻瘟病病原有一定的抑制效果。本研究通过已筛选的亮斑扁角水虻肠道微生物HNB-3与猪粪组成不同配比,以及在亮斑扁角水虻幼虫转化畜禽粪便的不同时间阶段添加HNB-3,选择出菌种与猪粪的最优配比和最佳接种转化时机,初步摸索出亮斑扁角水虻-微生物联合转化畜禽粪便的工艺。研究结果表明:加入接种量10%的菌液浓度,接种HNB-3菌株与亮斑扁角水虻幼虫同时转化猪粪,能够显著增加虫体的增重,提高幼虫转化猪粪便效率。同时将浓度为10%的菌液与亮斑扁角水虻的幼虫同时接种到猪粪中进行转化,粪便的减少量效果最好。从而确定肠道微生物HNB-3与亮斑扁角水虻之间是相互促生的生长关系,初步摸索出亮斑扁角水虻-微生物联合转化畜禽粪便的工艺,在生产应用上具有一定的实用性。
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