黑水虻虻舍

2024-04-22

目前完成二個虻舍設計,請參見 校園及社區黑水虻虻舍家戶黑水虻舍安裝及使用 說明。

黑水虻簡介

黑水虻可分解、轉化廚餘,且有不擾人及非病媒特性,牠是很棒的益蟲,很適合推廣至家戶、校園及社區中,DIYGreen團隊在諮詢陳世雄校長 、林信仁牧師(2019-2021)及 梁世祥博士等專家後開始開發適合家戶社區學校應用的DIYGreen黑水虻舍。

黑水虻(Hermetia illucens)屬雙翅目水虻科,主要分布於熱帶及溫帶地區 ,溫度影響整個黑水虻的生命週期, Popa and Green(2012)提到幼蟲與成蟲皆喜歡溫暖的天氣,幼蟲於 27-37 °C間活動力強;成蟲則是於 24-40 °C間有高的交配及產卵率。其生命週期短暫,約40天左右,為完全變態昆蟲,其生命週期如下圖所示,包含卵、幼蟲、預蛹 、 蛹及成蟲五個時期及狀態:

  1. 卵期:淡黃或是乳白色,孵化受溫度影響,溫度越高發育越快,大約四天可孵化成幼蟲;
  2. 幼蟲期:分為六齡期,主要攝取食物/有機廢棄物的階段,例如廚餘、動物糞便或是農/畜牧業之廢棄物等皆可做為黑水虻的食物(Surendra et al.,2020)。另外,幼蟲有很強的蛋白質轉換能力,可作為家禽、水產養殖的飼料,甚至也可當作人類蛋白質補充(台灣農業資訊科技發展協會,2018)(jj:另有一份學術review文獻)
  3. 預蛹期:當轉變成前蛹時,停止進食且顏色呈現深褐色至灰黑色,利用鉤狀的口器從潮濕的餵食區向外尋找乾燥、隱蔽的地方準備化蛹(Spranghers et al.,2017);
  4. 蛹期:待蟲體停止活動且尾端微翹時,即進入蛹期;蛹期約2周就可羽化成蟲(Tomberlin et al.,2009; Holmes et al.,2017),成蟲從蛹的頭部裂開處爬行而出;
  5. 成蟲期:口器退化,不再進食,僅需少量水分,主要依賴幼蟲期儲存的脂肪(Newton et al.,2005),羽化後於一周內交配,產卵後即死亡。
黑水虻生命週期(參考自Singh and Kumari,2019)

設計理念|目標|循環零廢棄

由於非洲豬瘟可透過廚餘進行傳播,故未經高溫滅菌廚餘已不適合餵豬,導致目前廚餘處理率不佳,有必要開發更多元的解決方式,且更好的是讓廚餘資源化。本研究群已有開發出回字循環蚯蚓養殖箱用於處理生廚餘,而熟廚餘的部分亦已進一步探討如何利用黑水虻消化,本研究團隊希望提升廚餘的消化量外,也能配合黑水虻的生活習性,建立出更完整的系統,並嘗試開發平均佔地面積較小的多層式黑水虻虻舍,期望能夠提供給校園及社區、和一般家戶,建立出完整的黑水虻廚餘消化循環系統,並將所產生的虻肥應用於DIYGreen低維護種植,養殖中所產生過剩的黑水虻可適用於開發中的雞舍,取代部分雞飼料,以利達到更好的零廢棄循環,從源頭消化廚餘及轉化成有用的資源,有效的使資源永續的利用。


本研究群於三年前開始設計及開發黑水虻養殖設備,並涵蓋完整的黑水虻生命週期,根據不同的生長條件與環境因素,開發出適當的黑水虻養殖設備,以下將簡介目前完成二個虻舍設計 :

校園及社區黑水虻虻舍

本研究在於開發可供校園社區使用的黑水虻消化廚餘零廢棄循環系統,擬設計一個平均佔地面積較小的多層式黑水虻虻舍,配合市售的抽屜櫃設計多層型虻舍並改善成蟲的飛行空間,除增加廚餘投入的便利性外,也能防止黑水虻的成蟲逃脫,讓校園及社區在操作上能夠更方便及簡易的去使用。增加虻舍養殖及處理空間,詳細安裝說明請參見 校園及社區黑水虻虻舍

家戶型黑水虻舍

唯目前市面上尚無可供家用的黑水虻養殖設備,因而嘗試開發可供家戶實用的虻舍,根據黑水虻的生長特性及習性,設計適用於家戶、校園及社區的黑水虻養殖設備、養殖法、餵雞、虻肥應用及建立零廢棄循環系統等,有效從源頭消化廚餘,達到綠色循環經濟,詳細安裝說明請參見 家戶黑水虻舍安裝及使用

參考資料

台灣農業資訊科技發展協會,(2018),鳳凰蟲的應用

Holmes, L. A., VanLaerhoven, S. L., and Tomberlin, J. K. (2017). “Photophase duration affects immature black soldier fly (Diptera: Stratiomyidae) development. ” Environmental entomology, 46(6), 1439-1447.

Newton, Larry., Sheppard, Craig., Watson, D. W., Burtle, Gary., and Dove, Robert. (2005). “Using the black soldier fly, Hermetia illucens, as a value-added tool for the management of swine manure. ” Animal and Poultry Waste Management Center, North Carolina State University, Raleigh, NC, USA.

Popa R. and T.R. Green (2012), DipTerra e-Book: Black Soldier Fly Applications.

Surendra, K. C., Tomberlin, J. K., van Huis, A., Cammack, J. A., Heckmann, L. H. L.,   and Khanal, S. K. (2020). “Rethinking organic wastes bioconversion: Evaluating the potential of the black soldier fly (Hermetia illucens (L.))(Diptera: Stratiomyidae)(BSF). ” Waste Management, 117, 58-80.

Spranghers, T., Ottoboni, M., Klootwijk, C., Ovyn, A., Deboosere, S., De Meulenaer, B., and De Smet, S. (2017). “Nutritional composition of black soldier fly (Hermetia illucens) prepupae reared on different organic waste substrates. ” Journal of the Science of Food and Agriculture, 97(8), 2594-2600.

Singh, A. and Kumari, K. (2019). “An inclusive approach for organic waste treatment and valorisation using Black Soldier Fly larvae: A review. ” Journal of environmental management, 251, 109569.

Tomberlin, J. K., Adler, P. H., and Myers, H. M. (2009). “ Development of the black soldier fly (Diptera: Stratiomyidae) in relation to temperature. ” Environmental entomology, 38(3), 930-934.