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  福建农业学报  2015, Vol. 30 Issue (9): 910-913  
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吴迅。新型蝇蛆养殖池平面设计[J]. 福建农业学报, 2015, 30(9): 910-913.
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WU Xun. Design of a Maggot Breeding Bed[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2015, 30(9): 910-913.
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基金项目

农业部公益性行业(农业)科研专项(201303094)

作者简介

吴迅(1977-),男,讲师,研究方向:机械设计

文章历史

收稿日期:2015-04-27
修改日期:2015-07-02
新型蝇蛆养殖池平面设计
吴迅    
福建信息职业技术学院, 福建 福州 350013
摘要: 根据蝇蛆的生活习性和爬行行为,应用机械设计原理设计蝇蛆养殖池,设计分4个系统:(1)蝇蛆防逃系统。物体表面光滑度、湿度和虫体湿度是影响蝇蛆爬行的关键因子。设计的池子墙壁表面粗糙、干燥,可以防止蝇蛆逃逸;(2)蝇蛆驱赶系统。蝇蛆有负趋光性及向下爬行习性,设计的池子亮暗分明,池底外高内低,使蝇蛆往低处和暗处爬行;(3)池子排水系统。池中间低处设置一个下水管,也是蝇蛆的陷阱,与下面的排水管道垂直连接;(4)蝇蛆收集系统。蝇蛆陷阱套有一可漏水的桶,可以收集成熟蝇蛆;陷阱上方铺设有一排块状木板路,便于操作人员行走和作业,也有利于引诱蝇蛆向陷阱爬行。
关键词: 蝇蛆    养殖池    饲养    平面设计    
Design of a Maggot Breeding Bed
WU Xun    
Dept.of Mechatronics, Fujian Polytechnic Information Technology, Fuzhou, Fujian 350013, China
Abstract: A structure for breeding maggots was designed based on the living habits and crawling behavior of the fly larvae.It consisted of 4 major components: (1)the escape-preventing feature that had a dry and rough surface to deprive moisture and smoothness for maggots to crawl out of the confinement;(2) the movement-oriented feature that made two sides of the bed higher and brighter than the center to take advantage of the natural tendency of maggots seeking for darkness and moving downward to lure them to the bottom of the structure;(3) the drainage system that used a pipe installed in the center of the lowest point of the bed to connect to the vertical sewage drain as a trap and for maggots collection;(4) the collection barrel that had water drains and a row of wood planks on top for worker to walk on as well as providing shades to encourage maggots to crawl into the barrel for collection.
Key words: maggot    behavior    breeding bed    graphic design    

蝇蛆是许多饲养动物的重要蛋白来源,可作为饲料直接饲喂猪、鸡、鸭、鱼,还可作为特种动物虾、蟹、牛蛙、龟等最好的活饵料。将蝇蛆进行深加工,制成饲料添加剂,可替代鱼粉,能降低饲养成本。蝇蛆人工大量养殖,养殖池的建设好坏直接影响蝇蛆养殖的产量和质量。但是,纵观国内蝇蛆养殖现状,存在很多问题,特别是养殖池的设计不够合理[1, 2, 3, 4, 5, 6],主要存在的问题有:(1) 养殖池小,一般为2~4 m2的小池,同时墙壁水泥固定,限制了蝇蛆的爬行,也不利于机械化操作;(2)蝇蛆收集不合理,多用手工操作,花工费时,环境污染严重[3];(3)没有天敌隔离带,易导致蝇蛆被捕食和被寄生,严重干扰产量[1, 2, 6, 7, 8]

如何根据蝇蛆的生物学特性,设计蝇蛆新型养殖池,使得蝇蛆养殖科学化、机械化和自动化,具有重要意义。本研究探讨蝇蛆生物学特性,以蝇蛆科学生产为目标,设计新型蝇蛆养殖池,可防止蝇蛆逃逸和天敌侵害,自然驱赶蝇蛆往诱捕器(陷阱)爬行,实现虫体自动收集,生产操作简便,从而提高生产效率,减少环境污染,为蝇蛆规模化生产提供科学依据。

1 材料与方法

室内试验,2013年5~9月,在福建农林大学野外进行诱集苍蝇成虫产卵,室内饲养幼虫,采用末龄幼虫进行试验检测:(1)物体倾斜度对蝇蛆爬行行为的影响;(2)光线对幼虫爬行行为的影响;(3)物体及虫体湿度对蝇蛆爬行行为的影响。根据以上研究结果进行养殖池的机械设计(行为学的文章另文发表[9]);(4)建立小型养殖池,进行蝇蛆养殖试验操作与改进。

2 养殖池设计 2.1 养殖池总体设计

本设计养殖池长10 m,宽6 m。(1)设计池子可用汽车装卸载粪便,设计足够的空间让蝇蛆爬行。由于池面是倾斜的,粪便会向低处流动,所以在养殖池中排放可以活动的粪槽(图 1),槽高20 cm,长260 cm,宽200 cm,分成3个格,粪池内每1 m各放1个粪槽,两边排列,槽与池墙壁间隔10 cm,槽与槽之间间隔30 cm,槽横的排放,中间低处槽与槽之间间隔60 cm(图 2-C)。

图 1 粪槽 Fig. 1 Faeces slot
图 2 养殖池俯视图 Fig. 2 Top view of structure 注:1为池围墙,2为排水管出口,3为下水孔(蝇咀陷阱),4为倾斜的池面,5为水沟,6为水沟外墙,7为中间架起一条木板路,8为粪墙装满粪便。
2.2 养殖池池底的设计

室内试验结果表明,当物体的倾斜度为0°时,蝇蛆向上向下爬行的比例各为50%,只有当物体有斜度时,蝇蛆向上爬行的比例明显下降,蝇蛆向下爬行的比例明显增多,差异显著[9]。说明蝇蛆有由高处向低出爬行的习性,所以设计池底面倾斜,倾斜度以15 °为宜。池子两边高,中间低,使蝇蛆往低处爬(图 2)。

2.3 蝇蛆养殖池的立体设计

室内试验结果表明,向着有光线处爬行的蝇蛆数量均少于向着黑暗处爬行的蝇蛆(P<0.01)。说明蝇蛆怕光,具有负趋光性。

立体设计分两部分,一是养殖池上方架一顶棚,可以遮光,遮雨,池子的两头各建实墙以遮光,池子两边为纱网可以透光,中间暗(图 3);二是池中间低处,排水管的上方架有一条由块状木板(图 4)铺成的木板路(图 2-B,C),木板离地1 cm,木板同样遮光,引诱蝇蛆向暗处爬行。

图 3 养殖池的立体设计 Fig. 3 3-D schematic of breeding bed
图 4 单块木板 Fig. 4 Wood plank
2.4 防止蝇蛆逃逸的机械设计

室内试验结果表明蝇蛆成熟后,会随机爬行,离开养殖池,造成蝇蛆无法收集和产量损失,因此防止蝇蛆逃逸是一项关键工作。

试验表明当虫体和物体均干燥的情况下,物体表面光滑时,蝇蛆爬行成功率大于60%;物体表面粗糙时,蝇蛆爬行成功率低于20%。蝇蛆在坚固平滑的表面上,蝇蛆的爬行器官——腹部棘群易附着,能爬行较高,反之,物体表面疏松,粗糙不平的情况会降低蝇蛆的爬行能力。物体表面越光滑,物体表面和虫体表面湿度越高越有利蝇蛆爬行。

设计在池子四周建立垂直的墙壁(图 2),墙壁高30 cm,墙壁表面粗糙,粗糙颗粒小于蝇蛆的体围,由于池子两边高,中间低,可以保持高处的两边墙壁更干燥,而由于墙壁是水平的,池底倾斜,两边高中间低,可以防止蝇蛆逃逸。

2.5 养殖池的排水管平面设计

养殖池的排水系统,其中有粪便的废水流出,也有清洁池子时排出的废水。由于防止蝇蛆逃逸,四周密闭,而且两边高中间低,因此中间低处是排水的最好位置。养殖池中间低处下方埋一条和养殖池长度一样长直径15 cm的排水管,这根管子分成2段,每段长度等于养殖池长度的一半,管子出口在池子两端,离地面20 cm,池子中间的管子离地面10 cm(图 5),这样,管子中间高,两头低,以便排水。这根排水管每100 cm接一个三通,三通上方接下水管,下水管的孔径与排水管的口径一样,排水管和下水管埋在土里,下水管上方与地面平,这个下水管也是蝇蛆收集桶安放的地方。

图 5 养殖池排水系统透视图 Fig. 5 Drainage design of breeding bed
2.6 蝇蛆收集器设计

收集桶的设计:当筛网孔径为0.1 cm时,蝇蛆有10%通过率,这些都是个体小的蝇蛆(一般条件下,虫体小的不会爬出粪堆,只有成熟的蝇蛆,要化蛹才会爬出),当纱网孔径为0.2 cm时,蝇蛆通过率100%。因此为了不让蝇蛆逃出收集桶,蝇蛆收集桶孔必须小于0.1 cm,这个蝇蛆采集桶是套在下水管内,一方面可以让水通过采集桶排出水管,另一方面可以收集蝇蛆。

陷阱的设计:蝇蛆有向暗处爬行的习性,因此在蝇蛆收集桶的上方盖上一排块状木板,木板四个脚高1 cm,使得收集桶在暗处,成为诱集蝇蛆爬行的陷阱,木板块铺设长度与排水管(即养殖池)一样长,可以作为操作人员行走的路(图 2-B),不会踩到爬出的蝇蛆。

2.7 天敌防御系统设计

爬行天敌的防御设计:蝇蛆的天敌主要有蚂蚁、蠼螋、寄生蜂等。这些天敌会捕食或寄生蝇蛆,造成很大的产量损失,主要采取机械隔离的方法进行防范。对爬行的天敌在养殖池的四周设计建造一个水平的水沟(图 2),保持常年有水,可以阻隔天敌爬入。

飞行天敌的防御设计:对于飞行的天敌,用100目的纱网罩住养殖池使得飞行天敌无法飞入养殖池(图 4)。

3 讨论与结论

3.1 养殖池设计面积大。 以往的小池建设池间隔墙太多且固定,造价高,限制了蝇蛆的爬行,也限制了机械化操作,实际操作不方便。养殖池面积大,可以提高空间利用率,降低养殖池的造价,使机械化大规模养殖成为可能。同时大池有利于成熟蝇蛆的爬行。

3.2 养殖池底部斜面设计。 根据蝇蛆向下爬行习性,改以往养殖池底部的平面为斜面,使蝇蛆由高向低爬行,在池的中间集中收集,同时也有利于废水由高向低集中排放,池中间低处设有排水管和陷阱。

3.3 养殖池内明暗光线设计,设计养殖池立体遮光,只有一对边透光,造成两边亮,中间暗。池中间低处的排水管和陷阱上方用木板铺路盖住,使陷阱在暗处,可以引诱成熟的蝇蛆往暗处爬,掉进陷阱。另一方面也方便工作人员行走。

3.4 收集蝇蛆的方法设计。蝇蛆成熟时,会自然逃离粪便,往阴暗处或隐蔽处、干燥的地方化蛹。因此蝇蛆成熟时,是收集蝇蛆的最好时机,不需要人工操作就可以让蝇蛆自动逃离粪堆,这是重要的生物学信息,但是关键是不让其到处乱跑。根据上述池面设计、光线设计、陷阱设计,使蝇蛆按人们的设计路线驱赶爬行,集中收集,收集自然、合理、方便[9]

而以往的收集的时机和方法不合理,一种是用手工操作,扒开表面粪便,让蛆见光往粪下钻的习性,一层一层慢慢地分离出粪便,最后使得蝇蛆赶到池子底部集中收集。另一种是把带虫的粪便放在带纱网的箩筐中,用水冲洗筛网中的粪便和蝇蛆,粪便通过纱网空隙流走,网上留有蝇蛆,这样冲走的粪便却严重污染了环境[4]

3.5 建立了可靠的天敌防御系统。以往的养殖池没有水沟和纱网防范天敌,生物是一环扣一环,天敌的为害不知不觉地减少产量和降低质量。本研究设计的水沟常年有水,可防止爬行天敌通过;整个池子用纱网密闭,可防止飞行的天敌入侵;屋顶可以防雨,避免雨水的冲刷;冬天可以保暖,夏天通风透气,不受天气和天敌的影响,高质量可持续性地保证蝇蛆的生产。

3.6 排水系统的科学设计,与陷阱有机的结合。池子两边高,中间低,排水集中在中间,中间低处设有排水管,设计简单,管道少,同时下水道与蝇蛆陷阱结合,既可以漏水,又可以装虫子。

3.7 系统设计,把池内粪便堆放、蝇蛆的生物学特性、池内光线明暗的设计、水的流向、蝇蛆收集、人工操作等一系列流程综合起来设计,实现了“池-粪-虫-养-防-收”一体化。由于设施科学化,蝇蛆收集方便,揭开陷阱上的那一块木板,提起陷阱上的蝇蛆收集桶,换上新桶子,即可循环生产。虫和粪自动分离,蝇蛆干干净净,养殖池地面倾斜,养殖槽可以移动,打扫冲洗也方便。

参考文献
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