電子報(bào)
電子報(bào)

一只武漢品系水虻的自白:大家好,我叫亮斑扁角水虻,是個(gè)武漢本土“孩子”。自從2008年和我校生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院張吉斌教授在武漢郊區(qū)相識(shí)后,他把我?guī)Щ貙?shí)驗(yàn)室馴養(yǎng),如今已成為世界三大人工馴化水虻品系之一。 來,先看看旁邊我的靚照。先別忙著吐槽,我知道我和蒼蠅長(zhǎng)得有









  “吃進(jìn)去的是油膩膩的餐廚垃圾和臭烘烘的畜禽糞便,排泄出來的是有機(jī)肥料,自身還是高蛋白的動(dòng)物飼料,雞鴨魚個(gè)個(gè)都愛吃,全身都是寶?!鄙茖W(xué)技術(shù)學(xué)院張吉斌教授一邊說著話,一邊撥弄著養(yǎng)在盆子里密密麻麻的寶貝蟲子。成蟲長(zhǎng)相類似于蒼蠅,不過略大,幼蟲蠕動(dòng)起來和蛆很類似。
  為了解變廢為寶的奧秘,9月6日下午,記者來到我校微生物農(nóng)藥國(guó)家工程研究中心,探訪了這種愛吃垃圾的昆蟲。
和蒼蠅是親戚,卻不傳播疾病
微生物農(nóng)藥國(guó)家工程研究中心的五樓天臺(tái)上,有三個(gè)玻璃恒溫室。每個(gè)溫室內(nèi)擺放著六、七個(gè)養(yǎng)蟲籠,數(shù)以萬計(jì)的成蟲在里面飛舞。地上、架子上到處都是各色各樣的塑料盆子,盆里蠕動(dòng)的幼蟲嗷嗷待哺。
  這些形如蒼蠅、四處飛舞的蟲子,就是生科院水虻團(tuán)隊(duì)用了數(shù)年時(shí)間馴化出來的亮斑扁角水虻武漢品系?!八鼈兛啥际恰笙x子’?!睋?jù)張吉斌介紹,水虻原本是一種起源于南美洲的腐食性昆蟲,取食動(dòng)物的糞便和尸體,后隨著二次世界大戰(zhàn)擴(kuò)散到歐洲和亞洲。
  水虻一生周期只有40天時(shí)間,經(jīng)卵、幼蟲、蛹和成蟲4個(gè)階段,適合在25-35℃、濕度70%的環(huán)境中生活。水虻剛從卵孵化成幼蟲后的5天左右,是處理餐廚垃圾、禽畜糞便最強(qiáng)的時(shí)期。待幼蟲成長(zhǎng)到15天的時(shí)候,就會(huì)化蛹,破蛹成蟲后進(jìn)行交配產(chǎn)卵,一只水虻一次可產(chǎn)800到1000個(gè)卵。
  那人工飼養(yǎng)這種形如蒼蠅、喜歡和垃圾糞便打交道的蟲子,會(huì)不會(huì)傳播疾???水虻團(tuán)隊(duì)成員、生科院副教授鄭龍玉介紹道,雖然水虻和蒼蠅同屬雙翅目,算是親戚,但一個(gè)是水虻科,一個(gè)是蠅科,生活習(xí)性可大不一樣。
  蒼蠅總往人的家里飛,水虻卻只喜歡往樹林里鉆,不和人類有任何接觸。并且水虻體內(nèi)含有一種“抗菌肽”成分,對(duì)大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌有很強(qiáng)殺傷力,不僅不致病,還能殺死很多病原菌。
耗時(shí)三年馴化出武漢品系水虻,美洲企業(yè)想引進(jìn)回國(guó)
2004年,我校著名生物學(xué)教授喻子牛赴美探親時(shí)發(fā)現(xiàn),美國(guó)德州農(nóng)工大學(xué)正在和美國(guó)農(nóng)業(yè)部合作一項(xiàng)水虻轉(zhuǎn)化牛糞的課題。想到畜禽養(yǎng)殖業(yè)中最讓人頭疼的問題就是糞便處理,與害蟲打了40年交道的喻子牛眼前一亮,決定轉(zhuǎn)變研究方向。
  中國(guó)沒有專門研究水虻的機(jī)構(gòu),那如何在國(guó)內(nèi)找到適合人工養(yǎng)殖的水虻品系呢?回國(guó)后,喻子牛查閱資料得知,全世界共有1600多個(gè)水虻品系,這種昆蟲是世界性分布的。于是,他急忙將自己的研究生派往北京、福建、廣東,翻找各地的枯枝爛葉,尋找水虻蛹。
  花了一番大功夫后,學(xué)生們確實(shí)收集到了一些水虻蛹,但采集量太少,無法繁殖起來。正當(dāng)科研踟躕不前時(shí),喻子牛的學(xué)生張吉斌找到了老師,告訴他自己居然在武漢市的郊外找到了一種水虻,“蛹和幼蟲多得很。”
  沒想到,踏遍了祖國(guó)的大江南北,竟然在眼皮子底下找到了適合馴化的中國(guó)種水虻,經(jīng)過鑒定,喻子牛把他命名為亮斑扁角水虻武漢品系。
  蟲子找到了,但繁育仍是個(gè)令人頭疼的問題。水虻必須在自然光下交配產(chǎn)卵,但產(chǎn)卵季節(jié)恰巧是湖北少有陽光的陰雨季,而過了冬季水虻又會(huì)大量死亡。國(guó)內(nèi)外昆蟲學(xué)家對(duì)這個(gè)問題都沒有好的解決辦法,馴化工作再次陷入僵局,水虻團(tuán)隊(duì)只好硬著頭皮逐個(gè)嘗試人工光源,看能否找出適合水虻產(chǎn)卵的波長(zhǎng)。
  嘗試了20多種光源后,一種工程上很常見的碘鎢燈成了最佳選擇。這種燈能達(dá)到太陽光百分之八、九十的效果,蟲子終于能在人工養(yǎng)殖的條件下交配產(chǎn)卵了。下一步要解決的是如何讓蟲子在指定地點(diǎn)產(chǎn)卵。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn),水虻團(tuán)隊(duì)將蟲體內(nèi)能夠刺激產(chǎn)卵的有效成分提取出來,做成引誘劑,涂抹在紙板上,讓水虻在紙板的縫隙間定點(diǎn)產(chǎn)卵。
  歷時(shí)三年,生科院水虻團(tuán)隊(duì)終于找到并成功馴化了食量穩(wěn)定、適合人工繁殖的中國(guó)種水虻。并通過逐年努力,武漢品系水虻的繁殖系統(tǒng)和后續(xù)工業(yè)化處理系統(tǒng)更加完善,成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
  2015年,湖北省科技廳和武漢市科技局組織專家召開了成果鑒定會(huì),順利驗(yàn)收了水虻團(tuán)隊(duì)的課題成果。以中科院院士朱作言為代表的專家組認(rèn)為,該項(xiàng)目開發(fā)了水虻大規(guī)模飼養(yǎng)以及水虻與微生物聯(lián)合轉(zhuǎn)化有機(jī)廢棄物的工藝及后處理技術(shù),為畜禽糞便、餐廚剩余物等有機(jī)廢棄物的處理和循環(huán)高效利用提供了新技術(shù),研究成果處于國(guó)際領(lǐng)先水平。
  武漢品系水虻的高品質(zhì)也引來國(guó)外企業(yè)的關(guān)注。近日,南美洲國(guó)家智利的一家大型畜牧企業(yè),也想自己馴化出“變糞為寶”的蟲子,可養(yǎng)出來的水虻比武漢品系體積小了三分之一。該企業(yè)相繼在美國(guó)、韓國(guó)、中國(guó)等國(guó)家考察后,發(fā)現(xiàn)我校馴化出的水虻品系最出色,于是與水虻團(tuán)隊(duì)洽談合作,想把南美洲飛出來的昆蟲再引進(jìn)回去,幫助他們解決畜禽糞便問題。目前,雙方已達(dá)成初步合作協(xié)議。
小蟲大胃口,1斤蟲每天能吃2斤餐廚垃圾
水虻的食量有多大了?張吉斌教授告訴記者,這些不起眼的小蟲食量驚人?!拔覀?cè)鲞^實(shí)驗(yàn),將一塊近三斤重的五花肉和一條蒸好的鰱魚放入飼養(yǎng)盒內(nèi)。盒里的幾百只水虻幼蟲,只用了5小時(shí)就將它們吃得干干凈凈?!?br>  據(jù)專家測(cè)算,1斤蟲一天能消滅2斤餐廚垃圾。張吉斌介紹,陜西省近年也引入華農(nóng)馴化的水虻處理餐廚垃圾。在一餐廚廢棄物資源利用無害處理中心,餐廚垃圾經(jīng)過簡(jiǎn)單的分煉、發(fā)酵有機(jī)質(zhì)、部分脫水等程序,就成為了水虻最愛吃的食物。該中心有水虻2噸左右,一年可吃掉餐廚垃圾1500余噸。同時(shí),這些用餐廚垃圾養(yǎng)殖的水虻,可當(dāng)作飼料、肥料等再利用。
  水虻食量大,還不挑食。家禽糞便也合它的口味。“我國(guó)每年雞糞、牛糞、豬糞等加起來超過40億噸。”張吉斌介紹,目前畜禽養(yǎng)殖戶普遍采用堆肥的方法處理畜禽糞便,才能將糞便腐熟成不燒苗的作物肥料;或者將雞糞鴨糞直接賣給魚塘老板。但到了十一、二月份,魚塘就不用這些糞便作為魚飼料了。因此,采用水虻處理這些畜禽糞便,大大解決了這些令養(yǎng)殖戶頭疼的問題。
  經(jīng)過多年的發(fā)展和學(xué)院的支持,張吉斌帶領(lǐng)的水虻團(tuán)隊(duì)愈發(fā)壯大。副教授鄭龍玉、博士后蔡珉敏等人陸續(xù)加入,團(tuán)隊(duì)開始采用和企業(yè)合作的發(fā)展方式。2014年,武漢市江夏區(qū)超拓生態(tài)農(nóng)業(yè)公司老板賀超找到了張吉斌,想引進(jìn)這種寶貝蟲子,只是擔(dān)心水虻食量不夠,不能滿足自家公司飼養(yǎng)的40萬只羽蛋雞的需求。
  結(jié)果讓賀超很滿意,200平方米的養(yǎng)殖溫室內(nèi),水虻每天可處理4到5噸雞糞,嘗到甜頭的賀超目前正在擴(kuò)大規(guī)模,準(zhǔn)備用水虻解決雞場(chǎng)全部糞便。
小蟲用處多,可當(dāng)飼料也可做化妝品原料
水虻不僅能解決掉畜禽糞便,還能有很高的附加價(jià)值,可以實(shí)現(xiàn)真正的零排放。
  用畜禽糞便喂養(yǎng)水虻幼蟲10到12天,水虻幼蟲就會(huì)逐漸變黑,這是要化蛹的跡象,此時(shí)養(yǎng)殖戶就會(huì)趕緊停止投食。這個(gè)階段的幼蟲可是他們眼中的寶貝,因?yàn)樗缓罅康拇值鞍?、脂肪、鈣、磷等物質(zhì),此時(shí)的幼蟲可烘干制成家禽、家畜和魚類的上好飼料。
  黃粉蟲是魚類養(yǎng)殖的高檔飼料,但同樣作為水產(chǎn)飼料,水虻的營(yíng)養(yǎng)成分不比它差,并且更具優(yōu)勢(shì)。黃粉蟲沾水即死,但水虻確能利用皮膚呼吸,在水中存活兩個(gè)星期。活著的蟲子魚類更喜食,并且可以減少水中死蟲子的數(shù)量,不易造成魚塘的水體污染。
  水虻養(yǎng)殖技術(shù)甚至改變了養(yǎng)殖戶的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。近日,江夏超拓生態(tài)農(nóng)業(yè)公司老板賀超告訴記者,目前他已建成水虻研發(fā)大樓,從事水虻產(chǎn)品的深加工。他說,水虻除了可以處理家禽糞便外,本身附加值驚人?!八挠紫x當(dāng)做活飼料,可以用來喂雞、喂鴨、喂牛蛙、喂魚等?!辟R超介紹,目前他公司已和周邊一些養(yǎng)殖企業(yè)聯(lián)營(yíng),為他們供給水虻幼蟲,“用水虻作蛋雞飼料,蛋更光澤,味道也更好?!?br>  賀超還介紹,進(jìn)食畜禽糞便或餐廚垃圾的水虻,油脂含量非常高,可用作航空用油的原料、化妝品原料等。
微生物和昆蟲結(jié)合起來治理餐廚垃圾
“水虻能夠吃掉餐廚垃圾的50%到60%,但別小看剩余部分,那可都是不可多得的有機(jī)肥料?!睆埣蟾嬖V記者,自己正將微生物和昆蟲兩個(gè)“拳頭”結(jié)合起來,綜合治理餐廚垃圾的問題。被處理完的剩余物,主要是食物殘?jiān)拖x糞,蟲糞本就可以作為有機(jī)肥料直接施到田里,還可以與食物殘?jiān)黄鹩霉δ芪⑸锷宰魈幚?,轉(zhuǎn)化成功能有機(jī)肥料。
  張吉斌的團(tuán)隊(duì)除了水虻的相關(guān)研究,還在進(jìn)行抗根際線蟲微生物的研究。根際線蟲是一種肉眼看不到的害蟲,寄生在小麥、番茄等農(nóng)作物的根際,吸收它們的營(yíng)養(yǎng),導(dǎo)致作物的百分之五十以上的減產(chǎn)甚至死亡,直接造成全球每年1000多億美元的損失。
  “最劇毒農(nóng)藥都?xì)⒉凰劳寥栏H線蟲,但利用微生物分泌的抗蟲物質(zhì),就可以很輕松地解決掉線蟲,這種微生物就來自我們的土壤中,因此分泌物對(duì)人類一點(diǎn)害都沒有。”用這種功能有機(jī)肥種植出的作物,不僅是有機(jī)蔬果,還能抗蟲抗害。
  水虻的相關(guān)產(chǎn)業(yè)在湖北省極具發(fā)展前景。水虻團(tuán)隊(duì)副教授鄭龍玉說:“湖北省是全國(guó)萬頭豬場(chǎng)最多的省份,養(yǎng)殖業(yè)的大量發(fā)展正好可以帶動(dòng)水虻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,零排放與循環(huán)經(jīng)濟(jì)會(huì)讓經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最大化。”并且,武漢市人口眾多,每天僅市內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生1000多噸餐廚垃圾,填埋和沼氣發(fā)酵不環(huán)保且政府還要補(bǔ)貼經(jīng)費(fèi),利用好水虻養(yǎng)殖,餐廚垃圾處理企業(yè)不僅不花錢還可以賺錢。