CN111903622A - 一种智能化工业化养殖黑水虻成虫的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能化工业化养殖黑水虻成虫的方法，采用自动调节环境及补充营养的智能化黑水虻成虫养殖房作为主体，配套的养殖措施包括：成虫养殖房体内温度控制在28‑35℃；当达到36℃时开启轴流风扇降温；当低于等于27℃时开启暖风机取暖；成虫养殖房体内温度达到31‑35℃时启动遮阳装置，展开过程中若房体内温度相对开启温度下降了0.5‑1℃，遮阳装置自动停止展开；补饲的营养液为红糖水；放入成虫房内待羽化的蛹厚度不超过10cm。本发明的方法最大限度地实现黑水虻成虫养殖中的光照与温度的平衡，促进黑水虻成虫活跃交配产卵，并且提高了人工养殖黑水虻卵的质量，提高孵化率，最大限度的减少人工对黑水虻成虫生命活动的影响，确保养殖收益。

Description

一种智能化工业化养殖黑水虻成虫的方法

技术领域

本发明涉及一种工业化养殖黑水虻成虫的方法。具体涉及一种智能化工业化养殖黑水虻成虫的方法。

技术背景

农业产业结构不断优化升级，畜牧业发展迅速，与环境保护矛盾日益突出，农业产业结构不断优化升级，畜牧业发展迅速，与环境保护矛盾日益突出，尤其是养殖产生的大量排泄物、各种废弃物及病死动物等问题，已逐渐危害畜牧业生产和公共卫生安全，成为了制约畜牧业发展的一大瓶颈。黑水虻作为一种新型的环保资源昆虫和饲料资源昆虫，在畜禽粪便处理方面得到了广泛的推广及应用，黑水虻可快速分解转化畜禽粪便等有机废物，转化生成有机肥和虫体蛋白，具有较高营养价值，随着畜禽养殖废弃物资源化利用水平不断提高、技术模式不断革新，黑水虻养殖逐渐向规模化和产业化转型升级。

黑水虻成虫养殖是黑水虻养殖的关键环节，提升黑水虻成虫的存活率和产卵率，需要提供适宜的生长环境及营养补充。由于黑水虻是用于畜禽养殖废弃物资源化处理，采用空调房技术虽然可以实现黑水虻成虫养殖的环境控制，但是成本太高，不能商业化推广，没有实用价值。而现有技术中，普遍采用玻璃房、蚊帐等设备养殖，易受气候和天气影响，环境条件依赖人员经验控制，对养殖人员技术有一定要求，黑水虻成虫养殖过程中需要喷洒营养液供成虫吸食，常用的喷洒方式多采用人工操作，操作过程对人力消耗大，且养殖人员频繁开关养殖设备，会造成黑水虻成虫逃脱，对黑水虻群体数量有损失，难以持续稳定的产出虫卵，影响后续畜禽粪便处理的效果。

黑水虻成虫的人工养殖成功率与蛹层厚度、黑水虻成虫密度、营养液选用、环境控制等都有关系，黑水虻生命周期短，代谢快，人工养殖不仅人力劳动量耗费较多，且易造成黑水虻脱逃、死亡、或产卵率不高、卵孵化率不高等问题，影响了商品化黑水虻卵的生产效益。

云贵地区气温适宜，适合黑水虻生长繁殖，采用玻璃房、蚊帐等可以成功养殖黑水虻成虫，但是也有部分地区，极端天气时环境温度也会变得寒冷或炎热，黑水虻成虫大批死亡，至于其他省份，在冬天和夏天，都需要有环境调控设施才能成功实现人工养殖黑水虻，因此，开发具有环境自动控制功能和自动饲喂功能的智能化黑水虻成虫养殖房，能大大节省人力，且延展黑水虻在其他地域的使用范围，促进黑水虻分解转化畜禽粪便等有机废物。但是单纯使用空调控制环境，能耗极大，不符合市场需求，人工养殖黑水虻治理畜牧业污染很难推广开。

因此需要根据黑水虻的生长特点，研发能够显著减少能耗、减少人工、提高养殖效益的黑水虻成虫养殖方法。黑水虻的生长繁殖特点在于需要阳光刺激成虫交配活跃度，因此黑水虻养殖房都采用透光材料做屋顶，但是阳光会导致养殖房内温度快速升高，采用空调控制能耗过大，采用遮阳降温又减少了阳光对成虫交配的刺激，因此需要在光照和养殖房温度之间寻找适宜的平衡点，并采用一定的方法进行调控，才能确保黑水虻成虫养殖的效益。

另外为黑水虻提供的不同种类和不同浓度的营养液也对黑水虻的交配活跃度有影响，直接影响了黑水虻成虫的产卵率，因此需要确定最佳营养液种类和浓度。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供一种智能化工业化养殖黑水虻成虫的方法，采用自动调节环境及补充营养的智能化黑水虻成虫养殖房作为主体，配套的养殖措施包括：

1)成虫养殖房体内温度控制在28-35℃；当达到36℃时开启轴流风扇降温；当低于等于27℃时开启暖风机取暖；

2)成虫养殖房体内温度达到31-35℃时启动遮阳装置，展开过程中若房体内温度相对开启温度下降了0.5-1℃，遮阳装置自动停止展开，展开过程中若房体内温度维持在开启温度以上，则遮阳装置持续展开直至覆盖整个房顶；当房体内温度达下降至30℃时，遮阳装置自动收卷遮阳布；

3)补饲的营养液为红糖水；

4)放入成虫房内待羽化的蛹厚度不超过10cm。

进一步，本发明使用的自动调节环境及补充营养的智能化黑水虻成虫养殖房包括房体，所述房体的内部通过纱网将其内部的空间分为操作区和养殖区，所述操作区的内壁固定安装有喷雾系统，所述喷雾系统的出水端延伸至养殖区的顶部，所述养殖区的内部设置有温湿度调节系统；所述房体顶部设置遮阳装置；所述房体养殖区相对的两面侧墙上设置轴流风扇；所述房体养殖区内设置暖风机；所述房体养殖区墙上设置换气扇；所述喷雾系统包括搅拌箱，所述搅拌箱的外侧固定安装有外接水源管和进料口，所述搅拌箱的前侧固定安装有控制器，所述搅拌箱的顶部固定安装有电机一和高压水泵，所述电机一输出轴的底端固定连接有搅拌杆，所述高压水泵的出水端固定连接有雾化喷头，所述雾化喷头位于养殖区顶部；所述控制器的输出端分别与电机一、电机二、轴流风扇、换气扇和暖风机的输入端电连接，所述控制器与温湿度传感器双向电连接；所述养殖区的内壁悬挂安装有仿真绿叶藤条，所述温湿度调节系统包括轴流风扇、换气扇、温湿度传感器和暖风机；所述遮阳装置包括收卷盒和固定架；所述收卷盒置于房体正面顶部；所述收卷盒通过电机二转动收卷轴带动遮阳布的收卷，所述遮阳布的另一端通过拉绳与配重块固定连接；所述固定架设置于房体后面，与房体后墙面平行，所述配重块放置于所述固定架与所述房体后墙面之间；所述配重块在拉绳的作用下，在所述固定架与所述房体后墙面之间上下滑动；所述房体的顶部为钢化玻璃顶，所述房体的四壁为岩棉复合板，房体的底部铺设防火材料，房体侧壁上转动连接有门；所述养殖区内放置产卵收集装置和虫蛹收纳架；所述产卵收集装置包括诱导装置和集卵板，所述诱导装置上方用纱布封口，集卵板放置在诱导装置上，所述诱导装置内放置有特殊气味的诱导剂如猪粪、鸡粪等。

进一步，所述房体高为3m、宽为3m、长为5m。

进一步，所述高压水泵的进水端固定连接有吸入管，所述吸入管位于搅拌箱的内部，所述高压水泵的出水端通过分流管固定安装有雾化喷头。

进一步，所述纱网中央设有人员进出口，用磁条或拉链闭合。

进一步，所述遮阳布距离玻璃房顶20-40厘米。

进一步，所述红糖水浓度为2-5％。

优选地，本发明提供的智能化工业化养殖黑水虻成虫的方法，包括如下步骤：

步骤1、启动自动调节环境及补充营养的智能化黑水虻成虫养殖房，保持温度在28-35℃；当达到36℃时开启轴流风扇降温；当低于等于27℃时开启暖风机取暖；

步骤2、把即将羽化的黑水虻蛹放入成虫养殖房的虫蛹收纳架上，厚度不超过10cm；

步骤3、通过控制器设定，换气扇00:00-24:00之间循环48次，每次10min,每个循环间隔20min，即每半个小时通风十分钟；

步骤4、通过控制器设定，当房体内温度达到33℃时，遮阳装置的电机二转动使遮阳布在配重块的拉力下沿屋顶缓慢展开，展开过程中若房体内温度下降至32℃，遮阳装置自动停止展开，展开过程中若房体内温度维持在32℃以上，遮阳装置持续展开直至覆盖整个房顶；

步骤5、通过控制器设定，当房体内温度达到36℃时，轴流风扇自动开启，当房内温度下降至34℃时，轴流风扇自动关闭；

步骤6、通过控制器设定，当房体内温度达下降至30℃时，遮阳装置自动收卷遮阳布；

步骤7、通过控制器设定，当房体内温度达下降至27℃时，暖风机自动开启，当房内温度上升至30℃时，暖风机自动关闭；

步骤8、通过搅拌箱的进料口投入红糖，通过外接水源管引入自来水，在搅拌箱内搅拌成营养液，营养液每三天更换或添加，通过控制器设定，夏季10:00-18:00之间16个循环，每次20s，单次补给量为1L，每个循环间隔29min40s，即每30min补充营养液1次，每次20s；冬季11:00-17:00之间12个循环，每次10s，单次补给量为500mL，每个循环间隔29min50s，即每30min补充营养液1次，每次10s，当营养液快用完时可通过控制器报警；

步骤9、工作人员每天21:00-22:00间进入养殖区内一次，完成采卵及打扫卫生工作。

本发明的有益效果如下：

1、节省能源，使用和维护成本低：本发明采用的智能化黑水虻成虫养殖房，由于精确计算温度与控制设施的关系，在保证光照的情况下，首先采用换气扇通风降温，当温度持续升高到31-35度时才开始启动遮阳装置，但只要房体内温度下降就停止继续展开遮阳装置，这样能在保证温度的情况下维持光照对成虫的刺激，只有当完全遮阳还不能实现降温时才启动耗电量比较大的轴流风扇，不仅能有效节约能耗，还能减轻房体内空气对流的强度，减少黑水虻成虫的应激反应。本发明的方法采用的智能化养殖房配合以喷雾的形式补饲营养液，也有喷雾降温的功效。本发明的方法与空调控制的黑水虻成虫养殖房相比全年可以有效降低耗电量60-80％左右，得到市场的认可和接受。

2、确保黑水虻成虫交配产卵、提高黑水虻卵质量：黑水虻成虫交配是需要阳光刺激的，因此现有技术的黑水虻成虫养殖房都是采用塑料大棚、玻璃房或者蚊帐等方式，但是在阳光炽烈的地区，阳光本身就是重要的热量来源，会导致房体内温度急剧升高，在科学控制温度的情况下保证光照时间，确保黑水虻成虫活跃交配，才能保证黑水虻成虫人工养殖获得足够多的商品卵。本发明经过大量实验，优选确定了在房内温度低于32度时完全不遮阳，在房内温度达到33度时启动遮阳，但是遮阳布缓慢延展，当房内温度又低于32度时就停止，屋顶处于部分遮阳状态，如果房内温度低于30度，则自动收卷遮阳布，使光照充分，最大限度地实现黑水虻成虫养殖中的光照与温度的平衡，促进黑水虻成虫活跃交配产卵，并且提高了人工养殖黑水虻卵的质量，提高孵化率。

3、确定了黑水虻成虫人工养殖时最适宜的补饲营养液为2-5％的红糖水：通过实验验证了，红糖水和奶粉都是黑水虻成虫喜爱的营养液，但是从成本考虑选用红糖水，且浓度为2-5％最佳，更高浓度的红糖水并不能带来养殖效益的增加，反而会因为营养液粘稠影响了黑水虻成虫的活跃度。

4、确定了最佳蛹层厚度：通过实验验证了，蛹层厚度为15cm时会致使底层羽化的成虫死亡，对成活率有影响，所以放入成虫房待羽化的蛹厚度不超过10cm为宜。

5、显著减少人工工作量：使用本发明的方法，比塑料大棚和玻璃房饲养黑水虻成虫每天可节省1.5个小时的工作量。

6、工业化生产、智能化操作，最大限度的减少人工对黑水虻成虫生命活动的影响，确保养殖收益：本发明通过设置喷雾系统自动饲喂，通过设置轴流风扇、温湿度传感器和暖风机，利用温湿度传感器可实时监控当前环境下的温度以及湿度，由控制器实现自动控制开启遮阳棚、暖风机、轴流风扇、换气扇、营养液喷雾系统，实现环境自动调节和自动补充营养液，利用轴流风扇和暖风机的冷热协同工作，保证了黑水虻成虫适宜的温度在28度～35度之间，在保证光照的情况下也避免过强的阳光直射，始终保证房内温度在成虫适宜生长的区间温度内，提升成虫成活率、交配率及产卵率，尽量减少人力，在最少的接触情况下保证黑水虻的养殖收益，为黑水虻成虫提供稳定的生存环境，以提升黑水虻成虫成活率、产卵率及虫卵质量。

附图说明

图1为本发明采用的自动调节环境及补充营养的智能化黑水虻成虫养殖房的外部结构示意图；

图2为本发明采用的自动调节环境及补充营养的智能化黑水虻成虫养殖房的内部结构示意图；

图3为本发明采用的自动调节环境及补充营养的智能化黑水虻成虫养殖房的搅拌箱结构正剖图。

图中：1、房体；2、纱网；3、操作区；4、养殖区；5、喷雾系统；6、搅拌箱；7、控制器；8、电机一；9、搅拌杆；10、高压水泵；11、吸入管；12、分流管；13、雾化喷头；14、仿真绿叶藤条；15、产卵收集装置；16、轴流风扇；17、温湿度传感器；18、暖风机；19、集卵板；20、诱导装置；21、虫蛹收纳架；22、门；23、收卷盒；24、遮阳布；25、拉绳；26、配重块；27、固定架；28、电机二。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例一 人工养殖黑水虻成虫补饲营养液的选择实验

1、不同营养液组分的选择实验

黑水虻在成虫阶段口器退化不取食，营养物质主要依赖于幼虫期的积累，理论上成虫只需补充水分即可以完成交配和产卵，但由于从羽化到交配、产卵还需要一段时间，有些幼虫期发育不良的成虫所储备的营养物质不足以支撑正常生命活动，所以可在水中添加营养物给予补充，红糖、蜂蜜、奶粉、白糖等都可以作为营养物添加。本实验采用在玻璃房内放置蚊帐，投入刚羽化的成虫1000只，放入4个直径为15cm的不锈钢托盘，内置2cm厚的海绵，分别加入5％的红糖水、白砂糖水、蜂蜜水、奶粉溶液使海绵达吸水饱和状态，1h后观察成虫对不同营养液的取食情况，记录30min内成虫取食各营养液的情况。

表1 30min内各营养液取食的成虫数量

营养液成分	红糖	白砂糖	蜂蜜	奶粉
					取食成虫数量	109	72	96	112

使用红糖、蜂蜜、奶粉制成的营养液饲喂效果无明显差异，白砂糖取食的成虫较少，综合效果及原料成本考虑，红糖最适合用作营养液配制原料。

2、红糖水浓度的选择实验

将营养液替换为浓度为1％、2％、5％、10％的红糖水，其他步骤同上。

表2 30min内不同浓度红糖水取食的成虫数量

红糖水浓度	1％	2％	5％	10％
					取食成虫数量	74	92	105	69

浓度为2％及5％的红糖水饲喂效果最好，红糖水浓度高易造成粘性增加，影响成虫活动，所以选用2-5％浓度为最佳浓度。

3、红糖水浓度与成虫产卵量的对比实验

将五个蚊帐放入同一个玻璃房内，分别放入直径为15cm的不锈钢托盘，内置2cm厚的海绵，添加浓度为1％、2％、5％、10％的红糖水使海绵吸水饱和，纯水组作为对照，每个蚊帐内投入刚羽化的成虫1000只，每天10:00-16:00间每隔1小时补充营养液1次使海绵吸水饱和，第4天在蚊帐内放入诱导产卵装置，每天晚上21:00-22:00收集虫卵并称重，直至成虫全部死亡。

表3不同浓度红糖水饲喂成虫累计产卵量(g)

红糖水浓度	0％	1％	2％	5％	10％
						累计产卵量	11.2362	12.9267	13.7821	13.9243	12.3691

4个梯度的红糖水饲喂成虫，累计产卵量5％组最高，1％组最低但高于对照组，说明适当添加红糖作为营养物质，对成虫的产卵有一定的促进作用。2％、5％、10％浓度的红糖水饲喂成虫，对产卵量的影响无明显差异，因此从成本上来说，选用2％的红糖水即可，即可满足黑水虻生命活动需求，又不会增加营养液粘稠度，不会对成虫活动造成影响，是最佳选项。

实施例二 环境温湿度对黑水虻成虫产卵量的影响

据观察，在温度低于25℃时，黑水虻几乎不出现交配行为，交配行为是产卵的前提条件，交配量少会导致产卵量少，为探究温度对产卵的影响，2018年6月，在云南省畜牧兽医科学院畜禽养殖环境控制研究所进行实验。

1、确定温度参数实验：在4个玻璃种虫房内分别放入即将羽化的蛹2kg,通过设置暖风机、轴流风扇及空调等措施将各房间内的温度参数控制在24℃-28℃、28℃-32℃、32℃-35℃、35℃-38℃，并用喷雾器每隔1小时喷雾1次控制湿度在60％-75％之间，每天10:00-16:00间每隔1小时补充营养液1次，每日采卵称重统计直至全部成虫死亡。

表4环境温度对黑水虻成虫产卵的影响

温度	24℃-28℃	28℃-32℃	32℃-35℃	35℃-38℃
					产卵量(g)	121	184	197	106

24℃-28℃及35℃-38℃处理组收集的卵量明显少于另外两组，试验期间观察成虫交配情况，24℃-28℃处理组产卵及交配量较少，28℃-32℃及32℃-35℃处理组成虫交配数量较多较为活跃，35℃-38℃处理组较其它三组先出现死亡情况，可能是温度过高导致虫体脱水死亡。28-35℃是黑水虻交配产卵较为适宜的温度区间。

2、确定湿度参数实验：在2个玻璃房内分别放入蚊帐，分别放入直径为15cm的不锈钢托盘和湿度计，托盘内置2cm厚的海绵，添加浓度为2％的红糖水使海绵吸水饱和，每个蚊帐内投入刚羽化的成虫1000只，每天10:00-16:00间每隔1小时补充营养液1次使海绵吸水饱和，其中一组每次补液时用喷雾器喷自来水增加湿度，维持湿度在60％-75％之间，另一组不做加湿处理，每天晚上21:00-22:00收集虫卵并称重，直至成虫全部死亡。

表5环境湿度对黑水虻成虫产卵的影响

处理	加湿	不加湿
			产卵量(g)	12.6729	11.3642

试验期间不加湿组空气湿度在46％-55％之间，说明置于同样的环境内，加湿组，使环境湿度保持在60％-75％之间，对黑水虻成虫产卵量有促进作用。

实施例三 建设自动调节环境及补充营养的智能化黑水虻成虫养殖房

根据实施例1和2的实验结果，建设自动调节环境及补充营养的智能化黑水虻成虫养殖房，所述自动调节环境及补充营养的智能化黑水虻成虫养殖房包括房体1，所述房体1的内部通过纱网2将其内部的空间分为操作区3和养殖区4，所述操作区3的内壁固定安装有喷雾系统5，所述喷雾系统5的出水端延伸至养殖区4的顶部，所述养殖区4的内部设置有温湿度调节系统；所述房体1顶部设置遮阳装置；所述房体1养殖区相对的两面侧墙上设置轴流风扇16；所述房体1养殖区内设置暖风机18；所述房体1养殖区墙上设置换气扇(图中未标示)；

所述喷雾系统5包括搅拌箱6，所述搅拌箱6的外侧固定安装有外接水源管和进料口，所述搅拌箱6的前侧固定安装有控制器7，所述搅拌箱6的顶部固定安装有电机一8和高压水泵10，所述电机一8输出轴的底端固定连接有搅拌杆9，所述高压水泵10的出水端固定连接有雾化喷头13，所述雾化喷头13位于养殖区4顶部；采用喷雾的方式补充营养液，同时也对房体内部进行了加湿处理，能保持房体内湿度在60％-75％之间；

所述控制器7的输出端分别与电机一8、电机二28、轴流风扇16、换气扇(图中未标示)和暖风机18的输入端电连接，所述控制器7与温湿度传感器17双向电连接；温湿度传感器17的型号为HTU21，控制器7的型号为AT89S51。

所述养殖区4的内壁悬挂安装有仿真绿叶藤条14，所述温湿度调节系统包括轴流风扇16、换气扇、温湿度传感器17和暖风机18；

所述遮阳装置包括收卷盒23和固定架27；所述收卷盒23置于房体1正面顶部；所述收卷盒23通过电机二28转动收卷轴带动遮阳布24的收卷，所述遮阳布24的另一端通过拉绳25与配重块26固定连接；所述固定架7设置于房体后面，与房体1后墙面平行，所述配重块26放置于所述固定架27与所述房体1后墙面之间；所述配重块26在拉绳25的作用下，在所述固定架27与所述房体1后墙面之间上下滑动；

所述房体1的顶部为钢化玻璃顶，所述房体1的四壁为岩棉复合板，房体1的底部铺设防火材料，房体1侧壁上转动连接有门22。

所述养殖区4内放置产卵收集装置15和虫蛹收纳架21；所述产卵收集装置15包括诱导装置20和集卵板19，所述诱导装置20上方用纱布封口，集卵板19放置在诱导装置20上，所述诱导装置20内放置有特殊气味的诱导剂如猪粪、鸡粪等。

所述房体1高为3m、宽为3m、长为5m。

所述高压水泵10的进水端固定连接有吸入管11，所述吸入管11位于搅拌箱6的内部，所述高压水泵10的出水端通过分流管12固定安装有雾化喷头13。

所述纱网2中央设有人员进出口，用磁条或拉链闭合。

所述遮阳布24与玻璃房顶之间形成三角形孔隙，最高处距离玻璃房顶20厘米。遮阳布并不贴着房顶，与房顶之间形成一定的空隙，不仅能遮阳降温，还能形成一定的风道，促进房顶温度降低。

实施例四 遮阳措施和温度对黑水虻成虫产卵率的影响

黑水虻成虫长时间处于超过35℃的环境中，会缩短寿命，有的虫体还未交配排卵就死亡，影响卵的收成，夏季正午时光照强烈，房体内部温度高，遮阳是低成本、低运营较为经济的降温措施，但黑水虻交配需要足够的光照刺激，采用遮阳降温需兼顾光照。

为探究遮阳对产卵的影响，2019年5月，在云南省畜牧兽医科学院畜禽养殖环境控制研究所进行试验，昆明5月降水少气温高，正午气温多在30℃左右。试验方法为在实施例2的智能化黑水虻成虫养殖房内分别放入即将羽化的蛹2kg，A组无遮阳处理，仅通过轴流风扇来进行降温，B组通过参数设定的半遮阳及轴流风扇降温，C组通过全遮阳及轴流风扇降温，处理一为当房体内温度达31℃时，B、C两组遮阳装置开启，B为部分遮阳处理，当房体内温降至30.3℃时遮阳装置停止开启，随温度变化调整遮阳装置的遮阳面积，处理一设定30.3℃的停止温度，不会触发控制器启动房体温度到30℃就完全收卷遮阳布的操作，C为全遮阳处理，当房体内温度高于31℃时遮阳装置即覆盖整个房顶；处理二为当房体内温度达33℃时，B、C两组遮阳装置开启，当房体内温度降至32℃时B组遮阳装置停止开启，其余同处理一；处理三为当房体内温度达35℃时，B、C两组遮阳装置开启，当房体内温降至34℃时B组遮阳装置停止开启，其余同处理一；ABC三组轴流风扇均在36℃时开启34℃关闭，补液系统参数设置按夏季执行，每日采卵称重统计直至全部成虫死亡。养殖措施步骤如下：

1)启动自动调节环境及补充营养的智能化黑水虻成虫养殖房，保持温度在28-35℃；当达到36℃时开启轴流风扇降温；当低于等于27℃时开启暖风机取暖；

2)把即将羽化的黑水虻蛹放入成虫养殖房的虫蛹收纳架上，厚度不超过10cm；

3)通过控制器设定，换气扇00:00-24:00之间循环48次，每次10min,每个循环间隔20min，即每半个小时通风十分钟；

4)通过控制器设定各个试验组的遮阳装置开启和停止温度；

5)通过控制器设定，当房体内温度达到36℃时，轴流风扇自动开启，当房内温度下降至34℃时，轴流风扇自动关闭；

6)通过控制器设定，当房体内温度下降至30℃时，遮阳装置自动收卷遮阳布；

7)通过控制器设定，当房体内温度达下降至27℃时，暖风机自动开启，当房内温度上升至30℃时，暖风机自动关闭；

8)通过搅拌箱的进料口投入红糖，通过外接水源管引入自来水，在搅拌箱内搅拌成2％营养液，营养液每三天更换或添加，通过控制器设定，夏季10:00-18:00之间16个循环，每次20s，单次补给量为1L，每个循环间隔29min40s，即每30min补充营养液1次，每次20s，当营养液快用完时可通过控制器报警；

9)工作人员每天21:00-22:00间进入养殖区内一次，完成采卵及打扫卫生工作。统计每个试验组的产卵量，如表6：

表6不同遮阳处理方式对黑水虻成虫产卵量的影响

组别	A(不遮阳)	B(部分遮阳)	C(全遮阳)
				处理一产卵量(g)	171	174	135
处理二产卵量(g)	167	192	185
				处理三产卵量(g)	173	186	179

表7不同遮阳处理方式对黑水虻的卵孵化率的影响

组别	A(不遮阳)	B(部分遮阳)	C(全遮阳)
				处理一孵化率	79.43％	85.47％	83.27％
处理二孵化率	79.27％	85.76％	83.52％
				处理三孵化率	79.56％	83.46％	81.88％

表8不同遮阳处理方式的遮阳时长及风机运行日均时长(h)

从表6-8可见，试验期内，A组轴流风扇的风机日均运行时长明显高于B组和C组，处理二和处理三A组产卵量及孵化率显著低于B组和C组，可能是由于A组无遮阳措施，阳光直射导致房内高温干燥，轴流风扇运行时间长带走房体内部水汽导致干燥，从而影响黑水虻交配、产卵及卵的暂存，导致产卵量减少、孵化率降低。处理一B和C组产卵量少于处理二和处理三，且遮阳时长大于处理二和处理三，据观察处理一遮阳时段多处于10:00-17:00之间，处理二及处理三遮阳时段多处于12:00-16:00之间，而夏季黑水虻交配在9:00—10:30期间最为活跃，处理一由于开启温度设定值较低，仅为31℃，在10:00-10:30间房体内就可能达到这个温度，因此触发遮阳装置开启遮阳，减弱了这一时段的光刺激，黑水虻接受光强度刺激不足及刺激时长不够，导致产卵减少。处理一C组产卵量明显低于B组，可能由于处理一C组全遮阳处理，房体内光强度较B组部分遮阳弱，黑水虻接受不到足够光刺激导致产卵减少。处理三设定BC组35℃进行遮阳，遮阳时段基本集中在12:00-16:00，对黑水虻交配刺激活动影响不大，全遮阳和部分遮阳对黑水虻成虫产卵量影响无显著差异；处理二设定在33℃进行遮阳，10:00-10:30期间房体基本达不到33℃的温度，遮阳装置未开启，可保证黑水虻接受足够的光照，不对产卵产生负影响，同时可减少轴流风扇的使用，节能且保证房内空气湿度，优化黑水虻交配产卵条件。C组孵化率明显低于B组，两组间风机运行时间相近，但B组以部分遮阳为主，全遮阳时间短于C组，房内光照较C组多，由此可能导致B组虫体状态更佳虫卵质量更好，从而致使B组孵化率更高；处理三B、C组孵化率低于处理二B、C组，处理三B、C组35℃开启遮阳，遮阳时长短于处理二B、C组且轴流风扇运行时间更长，可能导致房间内湿度降低、干燥，不利于卵的暂存，所以导致孵化率降低。综合考虑产卵量、孵化率及能源耗费，选择处理二的B组为最优方案。

实施例五 不同的黑水虻成虫养殖房的养殖对比试验

黑水虻成虫交配需要阳光刺激及适宜的温度条件，据观察黑水虻成虫的交配多发生在8:00-15:00，一般集中在阳光充足的上午，夏季9:00—10:30期间最为活跃，冬季10:00-13:00最为活跃。同时温度条件也影响交配行为，温度低于25℃时交配行为减少，成虫多表现为不食不动，温度条件为28-35℃之间交配行为较为活跃。故而将成虫房内温度控制在28-35℃之间能为成虫的交配提供适宜条件，保证有效交配是提升产卵量的根本措施，虫卵孵化率除了与孵化设备及管控技术相关，与虫卵质量也有很大关系。

目前暂无人工光源能高效替代阳光刺激黑水虻成虫交配，故养殖设施一般不选用暗室，多选用透光性好的材质，如塑料大棚、玻璃房、蚊帐等。选择塑料大棚、玻璃房及本发明的智能化黑水虻成虫养殖房为实验对象，在其中分别投入即将羽化的蛹10kg。其中，智能化黑水虻成虫养殖房的养殖方法同实施例四处理二的B组方案；塑料大棚及玻璃房内用喷雾器人工补给2％红糖水为营养液，营养液为补给时间及补给量与智能化黑水虻成虫养殖房一致；使用遮阳网在塑料大棚及玻璃房的房体顶部上方遮阳，在房内温度达到32℃时人工拉扯遮阳网覆盖顶部的一半，当温度超过35℃用遮阳网覆盖整个顶部；塑料大棚两侧壁的薄膜可卷起，人工控制卷起高度来进行通风及降温，玻璃房侧壁有窗户，人工控制开窗大小进行通风及降温；温度较低时关闭侧壁薄膜及窗户保温。

实验过程：2019年7-8月间，在云南省畜牧兽医科学院畜禽养殖环境控制研究所进行实验：

(1)连续10天每天9:00、12:00、16:00记录房内温度及环境温度；(2)自产卵起每天21:00-22:00收集虫卵并称重记录；(3)取0.1000g虫卵用酒精泡散后计数，3个重复，得到0.1000g卵的卵粒数，每组连续三天称取0.100g卵进行孵化率实验，孵化后幼虫用含水率为75％的饲料饲喂，放入27℃生化培养箱内培养至13日龄后用网筛筛分并计数，计算孵化率；同时统计三种设施的人力劳动量。

表9不同设施养殖房内温度条件控制效果(℃)

设施	智能化黑水虻成虫养殖房	塑料大棚	玻璃房	环境
					第1天 9:00	28	24	25	23
第1天 12:00	29	29	30	26
					第1天 16:00	30	30	30	30
第2天 9:00	28	26	28	26
					第2天 12:00	35	36	37	30
第2天 16:00	35	29	38	27
					第3天 9:00	28	18	19	18
第3天 12:00	30	19	20	19
					第3天 16:00	29	21	23	21
第4天 9:00	28	19	19	19
					第4天 12:00	30	24	25	22
第4天 16:00	30	24	24	22
					第5天 9:00	29	18	18	18
第5天 12:00	28	21	22	21
					第5天 16:00	28	27	28	25
第6天 9:00	29	21	21	21
					第6天 12:00	32	29	30	28
第6天 16:00	33	29	35	26
					第7天 9:00	29	24	24	23
第7天 12:00	30	29	30	27
					第7天 16:00	30	30	30	25
第8天 9:00	27	23	24	23
					第8天 12:00	35	34	35	29
第8天 16:00	32	29	30	26
					第9天 9:00	29	26	26	25
第9天 12:00	34	37	36	31
					第9天 16:00	33	35	32	29
第10天 9:00	27	25	25	25
					第10天 12:00	32	36	34	28
第10天 16:00	33	32	34	27

由表9可看出，监测的第3天至第5天环境温度较低在25℃以下，塑料大棚和玻璃房受环境温度影响明显，房间内温度较低不利于成虫的交配活动，而自动化黑水虻成虫房在温度低于27℃时会启动取暖设备升温，低温时房内温度也能较为稳定的维持在适宜成虫的交配的区间。第2天和第9天正午和下午环境温度到达30℃左右时，塑料大棚和玻璃房内温度较高甚至超过35℃，长时间过高温度会致使成虫不耐受死亡，智能化化黑水虻成虫房降温设备及时降温，可将房内温度维持在适宜的区间。

表10不同设施黑水虻成虫产卵记录(g)

设施	智能化黑水虻成虫养殖房	塑料大棚	玻璃房
				第5天	12	6	5
第6天	64	28	36
				第7天	96	63	74
第8天	145	102	105
				第9天	183	149	158
第10天	181	156	163
				第11天	174	143	132
第12天	132	94	86
				第13天	63	39	47
第14天	25	17	19
				第15天	3	5	7
合计	1078	802	832

由于黑水虻成虫个体发育情况不一致，羽化时间不同，交配和产卵时间也不同，交配一般发生在羽化后的2-3天，产卵发生在交配后的2-3天，成虫一生只交配一次，雌虫一生产卵一次。由表10看出，蛹放入后的第5天开始产卵并逐渐增多，产卵高峰集中在8-11天，高峰后慢慢减少，智能化黑水虻成虫养殖房产卵高峰早于玻璃房和塑料大棚，且高峰时期单日产卵量也高于后两者，产卵总量也明显高于后两者，塑料大棚和玻璃房总量相近，主要是因为自动化房能有效控制温度在适宜区间，为成虫繁育提供了更为适宜的条件，此外本发明的方法通过自动化设备补饲营养液，减少了人员进出对成虫活动的影响，进一步提高了智能化黑水虻成虫养殖房的产卵效率。

表11不同设施养殖房收集虫卵的孵化率

设施	智能化黑水虻成虫养殖房	塑料大棚	玻璃房
				孵化率	85.32％	78.64％	82.33％

由表11可看出，利用三种养殖房养殖成虫所产卵，孵化效果有一定差异，智能化黑水虻成虫养殖房所产虫卵孵化率最高达85.32％，塑料大棚虫卵孵化率最低仅78.64％。卵的孵化与孵化环境、母体及卵的暂存环境条件相关，实验中孵化环境相同，考虑母体及暂存环境条件的影响，智能化黑水虻成虫养殖房可较为稳定的控制温度，避免出现过高温及过低温出现，自动通风换气保证房体内空气清新，自动补饲及时为成虫提供水分和营养，为成虫生长繁育提供稳定的适宜环境，而塑料大棚和玻璃房内温度受环境影响较大，可能出现过高温或过低温，同时人工补饲可能出现不及时的情况，不利于成虫的生长繁育，可能间接影响卵的质量；此外，每天21:00-22:00间采卵，早晨产的卵要在养殖房内暂存12小时左右，暂存环境会影响卵后续的孵化效果，正午时阳光直射，塑料大棚和玻璃房无遮挡，高温、干燥的条件不利于卵的暂存，自动化房可及时降温，营养液补饲时适当增加了房体内的湿度，有利于卵的暂存。

表12不同养殖房的人力劳动量(小时/日)

设施	智能化黑水虻成虫养殖房	塑料大棚	玻璃房
				劳动量	1.0	2.5	2.5

智能化黑水虻成虫养殖房的优势还在于减少了人力的投入，解放劳动力，需要人工操作的流程仅涉及系统日常检查、采卵、打扫卫生，平均日工作量在1小时左右。而利用塑料大棚、玻璃房饲养，需要人工通风换气，早晚及日间根据气温变化开关门窗、拉扯遮阴网、开启供暖或通风设备来调节房内温度，适时补充营养液，采卵及打扫卫生，平均日工作量在2.5小时左右。使用自动化黑水虻成虫养殖房比塑料大棚、玻璃房饲养每天可节省1.5个小时的工作量。

实施例六 蛹层厚度与羽化及成活的关系

一般在黑水虻蛹即将羽化时放入成虫养殖房，用容器盛装立体分层放置，蛹羽化后成虫从蛹壳内爬出，刚羽化的蛹不能飞行，若蛹层堆积过厚会导致底层的刚羽化的成虫爬不出来造成死亡。准备3个直径为26cm高为20cm的塑料小桶，分别装入即将羽化的蛹5cm、10cm、15cm放入成虫房，羽化结束后统计羽化率和成活率。

羽化率＝(蛹数量-未羽化的蛹数量)/蛹数量×100％

成活率＝(蛹数量-羽化成虫死亡量)/蛹数量×100％

表13蛹层厚度与羽化及成活的关系

蛹层厚度	5cm	10cm	15cm
				羽化率	100％	100％	100％
成活率	100％	100％	97.23％

蛹层厚度对羽化率不产生影响。蛹层厚度在10cm以内时，对刚羽化成虫的成活率不产生影响，厚度为15cm时会致使底层羽化的成虫死亡，对成活率有影响。所以放入成虫房待羽化的蛹厚度不超过10cm为宜。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种智能化工业化养殖黑水虻成虫的方法，其特征在于，采用自动调节环境及补充营养的智能化黑水虻成虫养殖房作为主体，所述自动调节环境及补充营养的智能化黑水虻成虫养殖房包括房体、轴流风扇、暖风机、遮阳装置，配套的养殖措施包括：

1)成虫养殖房体内温度控制在28-35℃；当达到36℃时开启轴流风扇降温；当低于等于27℃时开启暖风机取暖；

2)成虫养殖房体内温度达到31-35℃时启动遮阳装置，展开过程中若房体内温度相对开启温度下降了0.5-1℃，遮阳装置自动停止展开，展开过程中若房体内温度维持在开启温度以上，则遮阳装置持续展开直至覆盖整个房顶；当房体内温度下降至30℃时，遮阳装置自动收卷遮阳布；

3)补饲的营养液为红糖水；

4)放入成虫房内待羽化的蛹厚度不超过10cm。

2.根据权利要求1所述智能化工业化养殖黑水虻成虫的方法，其特征在于，所述自动调节环境及补充营养的智能化黑水虻成虫养殖房包括房体(1)，所述房体(1)的内部通过纱网(2)将其内部的空间分为操作区(3)和养殖区(4)，所述操作区(3)的内壁固定安装有喷雾系统(5)，所述喷雾系统(5)的出水端延伸至养殖区(4)的顶部，所述养殖区(4)的内部设置有温湿度调节系统；所述房体(1)顶部设置遮阳装置；所述房体(1)养殖区相对的两面侧墙上设置轴流风扇(16)；所述房体(1)养殖区内设置暖风机(18)；所述房体(1)养殖区墙上设置换气扇；

所述喷雾系统(5)包括搅拌箱(6)，所述搅拌箱(6)的外侧固定安装有外接水源管和进料口，所述搅拌箱(6)的前侧固定安装有控制器(7)，所述搅拌箱(6)的顶部固定安装有电机一(8)和高压水泵(10)，所述电机一(8)输出轴的底端固定连接有搅拌杆(9)，所述高压水泵(10)的出水端固定连接有雾化喷头(13)，所述雾化喷头(13)位于养殖区(4)顶部；

所述控制器(7)的输出端分别与电机一(8)、电机二(28)、轴流风扇(16)、换气扇和暖风机(18)的输入端电连接，所述控制器(7)与温湿度传感器(17)双向电连接；

所述养殖区(4)的内壁悬挂安装有仿真绿叶藤条(14)，所述温湿度调节系统包括轴流风扇(16)、换气扇、温湿度传感器(17)和暖风机(18)；

所述遮阳装置包括收卷盒(23)和固定架(27)；所述收卷盒(23)置于房体(1)正面顶部；所述收卷盒(23)通过电机二(28)转动收卷轴带动遮阳布(24)的收卷，所述遮阳布(24)的另一端通过拉绳(25)与配重块(26)固定连接；所述固定架(7)设置于房体后面，与房体(1)后墙面平行，所述配重块(26)放置于所述固定架(27)与所述房体(1)后墙面之间；所述配重块(26)在拉绳(25)的作用下，在所述固定架(27)与所述房体(1)后墙面之间上下滑动；

所述房体(1)的顶部为钢化玻璃顶，所述房体(1)的四壁为岩棉复合板，房体(1)的底部铺设防火材料，房体(1)侧壁上转动连接有门(22)。

3.根据权利要求2所述的智能化工业化养殖黑水虻成虫的方法，其特征在于：所述养殖区(4)内放置产卵收集装置(15)和虫蛹收纳架(21)；所述产卵收集装置(15)包括诱导装置(20)和集卵板(19)，所述诱导装置(20)上方用纱布封口，集卵板(19)放置在诱导装置(20)上，所述诱导装置(20)内放置有特殊气味的诱导剂如猪粪、鸡粪等。

4.根据权利要求2所述的智能化工业化养殖黑水虻成虫的方法，其特征在于：所述房体(1)高为3m、宽为3m、长为5m。

5.根据权利要求2所述的智能化工业化养殖黑水虻成虫的方法，其特征在于：所述高压水泵(10)的进水端固定连接有吸入管(11)，所述吸入管(11)位于搅拌箱(6)的内部，所述高压水泵(10)的出水端通过分流管(12)固定安装有雾化喷头(13)。

6.根据权利要求2所述的智能化工业化养殖黑水虻成虫的方法，其特征在于：所述纱网(2)中央设有人员进出口，用磁条或拉链闭合。

7.根据权利要求2所述的智能化工业化养殖黑水虻成虫的方法，其特征在于：所述遮阳布(24)距离玻璃房顶20-40厘米。

8.根据权利要求1所述的智能化工业化养殖黑水虻成虫的方法，其特征在于：所述红糖水浓度为2-5％。

9.根据权利要求3所述的智能化工业化养殖黑水虻成虫的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、启动自动调节环境及补充营养的智能化黑水虻成虫养殖房，保持温度在28-35℃；当达到36℃时开启轴流风扇降温；当低于等于27℃时开启暖风机取暖；

步骤2、把即将羽化的黑水虻蛹放入成虫养殖房的虫蛹收纳架(21)上，厚度不超过10cm；

步骤3、通过控制器(7)设定，换气扇00:00-24:00之间循环48次，每次10min,每个循环间隔20min，即每半个小时通风十分钟；

步骤4、通过控制器(7)设定，当房体内温度达到33℃时，遮阳装置的电机二(28)转动使遮阳布(24)在配重块(26)的拉力下沿屋顶缓慢展开，展开过程中若房体(1)内温度下降至32℃，遮阳装置自动停止展开，展开过程中若房体(1)内温度维持在32℃以上，遮阳装置持续展开直至覆盖整个房顶；

步骤5、通过控制器(7)设定，当房体内温度达到36℃时，轴流风扇(16)自动开启，当房内温度下降至34℃时，轴流风扇自动关闭；

步骤6、通过控制器(7)设定，当房体内温度达下降至30℃时，遮阳装置自动收卷遮阳布；

步骤7、通过控制器(7)设定，当房体内温度达下降至27℃时，暖风机(18)自动开启，当房内温度上升至30℃时，暖风机自动关闭；

步骤8、通过搅拌箱(6)的进料口投入红糖，通过外接水源管引入自来水，在搅拌箱(6)内搅拌成营养液，营养液每三天更换或添加，通过控制器(7)设定，夏季10:00-18:00之间16个循环，每次20s，单次补给量为1L，每个循环间隔29min40s，即每30min补充营养液1次，每次20s，冬季11:00-17:00之间12个循环，每次10s，单次补给量为500mL，每个循环间隔29min50s，即每30min补充营养液1次，每次10s，当营养液快用完时可通过控制器(7)报警；

步骤9、工作人员每天21:00-22:00间进入养殖区内一次，完成采卵及打扫卫生工作。

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