论文标题：Black Soldier Fly Larvae’s Optimal Feed Intake and Rearing Density: A Welfare Perspective (Part II)

论文链接：https://www.mdpi.com/2075-4450/16/1/5

期刊名：Insects

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/insects

一、引言

随着昆虫养殖产业的快速发展，黑水虻（Hermetia illucens L., BSF）幼虫的大规模饲养正成为循环经济和有机副产物资源化利用的重要环节。与此同时，昆虫福利问题也逐渐受到关注。本研究为系列研究的第二部分，承接了第一部分研究对不同日粮方案下黑水虻幼虫福利的初步探索（https://www.mdpi.com/2075-4450/15/10/817），并进一步聚焦饲喂量和饲养密度两个关键管理因素。由于目前昆虫感知与福利评价仍缺乏统一标准，本研究以动物福利领域常用的五大自由（Five Freedoms）框架为参考，并将生长和生产性能指标作为福利的间接评价指标，重点考察饲喂量和饲养密度两个关键管理因素。其中，饲料供给是否满足营养需求主要对应免于饥渴和营养不良，饲养密度则关系到免于不适以及表达正常行为的自由。

二、材料与方法

研究设置两种饲养基质：对照基质（Control，商业蛋鸡饲料）和杂食性基质（Omnivorous，蔬菜与肉类混合物）。试验1比较50、100和200 mg饲料/幼虫/天三种饲喂量；试验2比较5、10和15只幼虫/cm²三种饲养密度。研究评估了幼虫最终体重、最终虫粪（frass）生物量、生长速率、基质减量率（substrate reduction）、饲料转化率（feed conversion ratio，FCR）、幼虫体长、存活率及幼虫化学组成等指标，并结合饲养过程建模与优化，筛选兼顾生长性能与福利目标的适宜饲养参数。

三、分析与结果

描述性分析：结果显示，饲养基质、饲喂量和饲养密度均会影响黑水虻幼虫的多项生长与转化性能，且部分指标存在基质与饲喂量或饲养密度之间的显著交互作用。总体来看，杂食性基质在较低饲喂量下即可获得较优的综合表现，而对照基质需要更高的饲喂量才能达到最佳过程输出。饲养密度方面，密度过高会限制幼虫在基质中的自由活动，并造成部分饲料未被充分利用。

图1 不同饲养条件下幼虫性能指标的过程优化结果

核心发现：过程建模与优化结果表明，在杂食性基质下，最佳饲喂量约为90.2 mg/幼虫/天，最佳饲养密度为5只幼虫/cm²；在对照基质下，最佳饲喂量约为175 mg/幼虫/天，最佳饲养密度约为7.57只幼虫/cm²。上述参数综合考虑了幼虫体重、生长速率、基质减量率、废弃物减量指数（waste reduction index，WRI）、消化食物转化效率（efficiency of conversion of digested food，ECD）和饲料转化率（FCR）等指标，旨在获得更优的饲养过程表现，并兼顾幼虫福利。

福利评估：本研究将生产性能作为福利的间接指标。结果显示，适宜的饲喂量和较低的饲养密度有助于避免过量供料和过度拥挤。尤其在15只幼虫/cm²的高密度条件下，幼虫在基质中的自由活动受到限制，且无法完全消耗所提供的饲料，提示其免于不适和表达正常行为的自由可能受到影响。因此，5只幼虫/cm²在杂食性基质下被认为是更适宜的饲养密度。

四、讨论

研究结果表明，黑水虻幼虫的福利与生产性能并非必然对立。通过优化饲喂量和饲养密度，可以在减少过量投喂和过度拥挤的同时，维持良好的生长与基质转化表现。值得注意的是，不同饲养基质对应的最佳饲喂量和饲养密度并不相同：杂食性基质所需的最优饲喂量和密度均低于对照基质。这说明在制定饲养方案时，不能脱离基质组成单独讨论饲喂水平或饲养密度，而应将二者结合起来进行优化。

基于上述结果，本研究进一步强调：首先，饲养基质的营养组成与供给量需要合理匹配，以满足幼虫营养需求，同时避免过量投喂可能带来的不利影响；其次，饲养密度应与基质条件协同优化，因为密度过高不仅可能限制幼虫的正常活动，也会影响饲料利用和整体饲养效率。换言之，昆虫福利管理需要同时考虑营养供给、空间条件和实际饲养过程，而不能依赖单一指标进行判断。

五、展望与结论

本研究为黑水虻规模化养殖提供了可量化的福利优化参数，也为建立昆虫福利评价体系提供了实践参考。未来可进一步关注饲养基质和环境温度的动态变化，评估不同温度条件是否有助于改善幼虫取食与生长；同时，还可研究饲养容器容积等空间因素对饲养过程的影响，以便在工业化条件下处理大规模幼虫群体时确定更加适宜的福利条件。鉴于昆虫感知与福利科学仍存在较多未知，研究者主张遵循预防原则，尽可能降低养殖过程给昆虫造成不适的风险。

总体而言，本研究表明，黑水虻幼虫的饲喂量和饲养密度需要根据饲养基质进行协同优化。杂食性基质下约90 mg/幼虫/天的饲喂量和5只幼虫/cm²的密度表现出较优的综合效果；对照基质则对应更高的适宜饲喂量和饲养密度。通过以生产性能作为福利的间接指标，并结合过程优化模型，研究表明，在关注生产效率的同时纳入福利考量是可行的，可为黑水虻规模化养殖的精细化管理和可持续发展提供依据。

Cattaneo, A.; Belperio, S.; Sardi, L.; Martelli, G.; Nannoni, E.; Dabbou, S.; Meneguz, M. Black Soldier Fly Larvae’s Optimal Feed Intake and Rearing Density: A Welfare Perspective (Part II). Insects 2025, 16, 5.

期刊介绍

主编：Brian T. Forschler, University of Georgia, USA

Insects（ISSN 2075-4450） 创刊于2010年，是由MDPI每月在线出版的国际性、经过同行评审及开放获取的昆虫学期刊，致力于促进昆虫学领域科研成果的快速传播与交流。期刊创刊主编为美国乔治亚大学（University of Georgia）的 Brian T. Forschler教授。目前，期刊由国际知名昆虫学专家担任编辑领导团队，持续推动昆虫科学领域的发展。Insects 主要发表昆虫学及相关领域的原创研究论文、综述文章、通讯文章等，研究范围涵盖基础与应用昆虫学，包括昆虫生物学、生理学、生态学、分类学、系统发育与进化、昆虫行为、昆虫-植物互作、昆虫与环境、昆虫与公共健康、媒介昆虫、害虫综合治理等方向。

2025 Impact Factor：3.0

2025 CiteScore：5.3

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