《Insects》:Effect of Supplementing a Cricket Diet with Cooked Green Beans, a Discarded Agro-Industrial Material, on Performance of Gryllus madagascarensis at Two Rearing Densities
Tahiry M. Raharimandimby,
Tanjona Ramiadantsoa,
Hans C. Kelstrup,
Sylvain Hugel and
Brian L. Fisher
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本研究针对食用昆虫养殖饲料成本高与废弃物资源化难题,探讨以熟青豆(农工副产物)替代部分商业鸡饲料对Gryllus madagascarensis生产性能的影响。结果显示补充青豆可提高存活率与总生物量,增加虫粪(有机肥原料),证实植物性废弃物可提升养殖可持续性与循环经济价值。
在全球人口持续增长与粮食安全挑战日益严峻的背景下,寻找可持续的蛋白质来源成为迫切需求。传统畜牧业面临资源消耗大、土地退化和温室气体排放高等问题,而食用昆虫因其高营养价值、低环境足迹被联合国粮农组织(FAO)列为潜力食物源。其中,蟋蟀类昆虫因生长周期短、饲料转化率高,尤其适合规模化养殖。然而,养殖成本中饲料占比最高,过度依赖商业鸡饲料限制了产业的经济性与可持续性。同时,大量未充分利用的农业加工副产物(如罐头厂废弃蔬菜)造成了资源浪费。如何将这类“废料”转化为昆虫的高效营养源,既降低饲料成本又促进循环农业,成为研究者关注的核心问题。在此背景下,马达加斯加作为具有本土蟋蟀消费传统与丰富植物副产物的地区,为探索本地化解决方案提供了独特场景。本文发表于《Insects》的研究聚焦当地优势物种——马岛蟋蟀(Gryllus madagascarensis),探究熟青豆(来自罐头食品加工的废弃材料)能否作为部分替代饲料,在不同饲养密度下提升养殖效益,并评估其对虫粪肥料产出的影响,从而为可持续昆虫蛋白生产提供理论与实践支撑。
研究采用2×2析因设计,选用1日龄Gryllus madagascarensis若虫,设置低密度(500只/箱)与高密度(2500只/箱)两种模式,分别饲喂标准鸡饲料(对照)及鸡饲料+熟青豆(补充组),每组20个重复。饲养周期28天,控制温度30.6±1.1℃、湿度73.9±3.6%、光暗比12h:12h。每日记录饲料投喂量与剩余量,统计存活数、总生物量、个体体重及虫粪产量,计算饲料转化效率(ECI)与表观消化率(AD)。数据通过ART ANOVA(对齐秩变换方差分析)处理,验证密度、饮食及其交互作用的影响。
3.1. 生存率
存活率受饲养密度与饮食显著影响(密度:F1,73=220.83, p<0.001;饮食:F1,73=17.17, p<0.001),无交互作用(p=0.533)。低密度下存活率更高,且青豆补充组均优于对照组:低密度从30.0±0.9%升至32.9±1.2%,高密度从11.7±0.4%升至13.2±0.2%。结果表明,高密度加剧竞争压力导致死亡率上升,而青豆的水分与营养补充缓解了应激,提升了群体存活水平。
3.2. 鸡饲料消耗
每只存活蟋蟀的鸡饲料消耗量无显著差异(密度p=0.885,饮食p=0.101,交互p=0.461),数值稳定在1.1–1.17g/只。说明青豆补充并未挤占商业饲料摄入,蟋蟀维持了对基础营养源的稳定摄取,为评估替代饲料的经济性提供了依据。
3.3. 蟋蟀生物量产出
总生物量/箱受密度与饮食显著影响(密度:F1,73=211.89, p<0.001;饮食:F1,73=24.71, p<0.001),且存在交互作用(F1,73=8.81, p=0.004)。高密度组总生物量更高,青豆补充进一步提升产出:低密度从117.2±2.5g增至129.7±5.2g,高密度从194.4±3.6g增至231.2±6.1g。但个体体重仅受密度影响(低密度约0.78g,高密度约0.67g),饮食无显著差异。证明总增产源于存活个体数量增加,而非个体生长加速。
3.4. 虫粪产量
虫粪总量/箱随密度与饮食增加显著上升(密度:F1,73=219.28, p<0.001;饮食:F1,73=75.76, p<0.001),交互作用明显(F1,73=25.23, p<0.001)。青豆补充后,低密度从74.8±1.7g增至84.9±1.6g,高密度从153.6±2.8g增至181.0±2.4g。单只虫粪产出无显著变化,表明总增量由存活数量驱动,为有机肥生产提供了更多原料。
3.5. 饲料效率
3.5.1. 饲料转化效率(ECI)
ECI受密度与饮食显著影响(密度:F1,73=29.65, p<0.001;饮食:F1,73=5.25, p=0.02),无交互作用。低密度下ECI更高,青豆补充进一步优化:低密度从68.9±1.7%升至71.2±2.3%,高密度从57.8±1.2%升至63.6±1.4%。显示青豆提升了饲料向生物量的转化率,尤其在高压环境下效果更突出。
3.5.2. 表观消化率(AD)
AD受密度与饮食显著改变(密度:F1,73=10.55, p=0.001;饮食:F1,73=24.68, p<0.001),无交互作用。低密度下AD略高,但青豆补充使其轻微下降:低密度从56.0±1.1%降至53.2±0.9%,高密度从54.4±0.4%降至50.2±0.7%。可能因青豆含不可消化组分,但这不影响整体生产效率的提升。
本研究表明,熟青豆作为农工副产物可有效提升Gryllus madagascarensis的养殖效益。在高密度条件下,青豆补充显著提高存活率与总生物量,同时增加虫粪这一高值有机肥产出,强化了“养殖—肥料—种植”的循环链条。虽然个体生长速度未加快,但群体生产力的提升为降低饲料成本、减少农业废弃物提供了可行路径。饲养密度的选择需匹配生产目标:低密度适合高品质整虫市场,高密度则利于最大化总产出。未来需关注青豆批次成分波动及干物质基准的效率评估,以推动该策略的商业化应用。总体而言,这项研究为资源匮乏地区的可持续蛋白生产与循环农业发展提供了实证支持。