【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于黑水虻養殖領域，具體涉及通過基料蓄熱性能調控水虻轉化效能的方法。
技術介紹
1、利用黑水虻幼蟲(bsfl)處理有機廢棄物具有諸多優勢，被認為是一種具有巨大市場前景的新技術，日益受到重視。黑水虻轉化廢棄物本質上是蟲菌互作代謝轉化有機物的過程，盡管bsfl適應溫度較廣(15～47℃)，但該蟲菌互作系統的轉化效能仍受環境條件(尤其是溫度)的影響很大，具體為：基料溫度24-32℃，蟲菌互作體系最適于生產種蛹；基料溫度低于20℃，基料不能及時發酵產熱，保溫性差，bsfl生長緩慢，各轉化效能都極低；基料溫度低于15℃，bsfl則處于休眠狀態，不生長；基料溫度超過35℃，bsfl受熱應激無法完成化蛹，不適于種蟲繁育；基料溫度43-47℃，為bsfl生長上限，虻蟲出現逃離甚至死亡。因此，在實際生產中，需要采取一定的環境調控策略控制轉化過程基料溫度的穩定性，以維持較佳的生產效能。
2、尤其是在熱帶亞熱帶高基礎氣溫環境下，蟲菌互作的生物熱極易在基料中蓄積使料溫升高至35℃以上，甚至大于50℃，遠超過bsfl生長上限，并且由于缺少專門的科學研究成果作為支撐。目前，以常規生產經驗為依據的環境調控方法，不但成本高且基料溫度難以穩定保持，造成轉化效率低、轉化效能無法調控，制約了黑水虻轉化廢棄物的規模化和產業化。因此，急需通過系統研究造成基料溫度變化的影響因子及作用規律，指導調控轉化床中物料的蓄熱性能，實現高溫天氣散熱降溫及低溫天氣蓄熱保溫，進而實現系統目標轉化效能的高效穩定。
技術實現思路>
1、本專利技術提供了基料蓄熱性能調控水虻轉化效能的方法，建立了調控模型，提出了生產商品水虻幼蟲、種蟲預蛹和減量廢棄物3個轉化效能目標下的調控策略，通過環境因子(非營養因子)控制，保持基料溫度在一定水平，避免蟲體熱冷應激抑制，確保轉化進程的穩定高效。
2、本專利技術的技術方案是這樣實現的：
3、一種基料最高溫度回歸方程：
4、tmax＝187.9636-1.5083×rmc-212.9167×ld+4.0972×h-2.5083×t+1.5×rmc×ld-0.04167×rmc×h+0.0250×rmc×t+2.0000×ld×t
5、其中，tmax為基料最高溫度數值，單位為℃；rmc為基料初始相對含水率數值；ld為單頭蟲初始喂料量數值，單位為g?dm/頭；h為基料初始厚度數值，單位為cm；t為養殖過程環境溫度的數值，單位為℃。
6、進一步，所述的tmax的數值為25-45。
7、一種基料蓄熱性能調控水虻轉化效能的方法，包括以下步驟：
8、(1)選擇碳、氮源原料，制作滿足水虻幼蟲生長營養需求的養殖基料；
9、(2)統計基料初始相對含水率、單頭蟲初始喂料量、初始料厚度和環境溫度，根據以上的基料最高溫度回歸方程計算基料最高溫度回歸方程的tmax數值；
10、(3)若tmax的數值為25-45，則說明養殖條件符合要求；若tmax的數值不在25-45范圍內，調整養殖基料初始相對含水率、單頭蟲初始喂料量、初始料厚度和環境溫度中的一個或者幾個參數，使tmax的數值達到25-45。
11、進一步，所述的基料初始相對含水率的計算方法為：相對含水率＝水飽和度×100％。
12、進一步，基于生產商品水虻幼蟲效能最優的目的，基料產蟲率prl的回歸方程為prl＝-717.8832+13.1731×rmc-40.1083×ld+6.7346×h+7.0297×t-0.0913×rmc×h-0.0913×rmc×h-0.0660×rmc×rmc-0.1237×t×t，此時保持基料相對含水率99％、環境溫度28℃、料厚度2cm以下，基料產蟲率prl最高，轉化過程基料最高溫度為約37℃；其中，rmc為基料的初始相對含水率數值；ld為單頭蟲初始喂料量數值，單位為g?dm/頭；h為初始料厚度數值，單位為cm；t為環境溫度的數值，單位為℃
13、進一步，基于生產種蛹效能最優的目的，10頭蟲體重bw10的回歸方程為bw10＝-23.18225+0.362432×rmc+5.56098×ld+0.023333×h+0.334923×t-0.001736×rmc×rmc-5.24747×ld×ld-0.005896×t×t，此時保持基料初始相對含水率104％、環境溫度28℃、單頭蟲初始喂料量0.5g?dw/頭水平、初始料厚度至少8cm，10頭蟲體重bw10最高，轉化過程基料最高溫度為29-31℃；其中，rmc為基料的初始相對含水率數值；ld為單頭蟲初始喂料量數值，單位為g?dm/頭；h為初始料厚度數值，單位為cm；t為環境溫度的數值，單位為℃
14、進一步，基于廢棄物減量效能最優的目的，基料干物質減量率dmtr的回歸方程為
15、dmtr＝-427.5891+9.0007×rmc+33.6729×ld+28.0892×h+3.9162×t-0.2440×rmc×h+0.0679×rmc×t-4.7250×ld×h-0.1643×h×t-0.0584×rmc×rmc-71.1562×ld×ld-0.0692×h×h-0.1590×t×t，此時保持基料初始相對含水率92％、環境溫度31℃、初始喂料量0.2g?dw/頭，初始料厚度3.6cm及其以下，干物質減量率dmtr最高，轉化過程基料最高溫度為39-43℃。其中，rmc為基料的相對含水率數值；ld為單頭蟲喂料量數值，單位為gdm/頭；h為料厚度數值，單位為cm；t為環境溫度的數值，單位為℃
16、本專利技術的有益效果：
17、本專利技術研究確定了對基料蓄熱升溫影響顯著的環境因子(相對含水率、蟲密度、料厚度、環境溫度)，并建立了虻蟲轉化基料蓄熱性能調控模型；通過各工況模擬探究生產商品水虻幼蟲、種蟲預蛹和減量廢棄物3個轉化效能最優下的基料蓄熱性能調控策略，解決了基料溫度無法調控造成虻蟲轉化系統目標效能低、運行不穩定的問題，建立起兼顧轉化效率最優的基質溫度調控方案，確保虻蟲轉化系統的周年高效穩定，有利于提升有機廢棄物的整體處理水平，對于黑水虻的科學高效養殖具有重要的促進作用。
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1.一種基料最高溫度回歸方程，其特征在于，所述的回歸方程：
2.如權利要求1所述的一種基料最高溫度回歸方程，其特征在于，所述的Tmax的數值為25-45。
3.一種基料蓄熱性能調控水虻轉化效能的方法，其特征在于，包括以下步驟：
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述的基料的相對含水率的計算方法為：相對含水率＝水飽和度×100％。
5.如權利要求3所述的方法，其特征在于，基于生產商品水虻幼蟲效能最優的目的，基料產蟲率PRL的回歸方程為PRL＝-717.8832+13.1731×RMC-40.1083×LD+6.7346×H+7.0297×T-0.0913×RMC×H-0.0913×RMC×H-0.0660×RMC×RMC-0.1237×T×T，其中，RMC為基料的相對含水率數值；LD為單頭蟲喂料量數值，單位為g?DM/頭；H為料厚度數值，單位為cm；T為環境溫度的數值，單位為℃。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，基料初始相對含水率99％、養殖過程環境溫度28℃、基料初始厚度2cm以下，基料產蟲率PRL最高，轉
7.如權利要求3所述的方法，其特征在于，基于生產種蛹效能最優的目的，10頭蟲體重BW10的回歸方程為BW10＝-23.18225+
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，基料初始相對含水率104％、養殖過程環境溫度28℃、單頭蟲初始喂料量0.5g?DW/頭水平、基料初始厚度至少8cm，10頭蟲體重BW10最高，轉化過程基料最高溫度為29-31℃。
9.如權利要求3所述的方法，其特征在于，基于廢棄物減量效能最優的目的，基料干物質減量率DMTR的回歸方程為DMTR＝-427.5891+9.0007×RMC+33.6729×LD+28.0892×H+3.9162×T-0.2440×RMC×H+0.0679×RMC×T-4.7250×LD×H-0.1643×H×T-0.0584×RMC×RMC-71.1562×LD×LD-0.0692×H×H-0.1590×T×T，其中，RMC為基料的相對含水率數值；LD為單頭蟲喂料量數值，單位為g?DM/頭；H為料厚度數值，單位為cm；T為環境溫度的數值，單位為℃。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，基料初始相對含水率92％、養殖過程環境溫度31℃、初始喂料量0.2g?DW/頭，基料初始厚度3.6cm及其以下，干物質減量率DMTR最高，轉化過程基料最高溫度為39-43℃。
...【技術特征摘要】
1.一種基料最高溫度回歸方程，其特征在于，所述的回歸方程：
2.如權利要求1所述的一種基料最高溫度回歸方程，其特征在于，所述的tmax的數值為25-45。
3.一種基料蓄熱性能調控水虻轉化效能的方法，其特征在于，包括以下步驟：
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述的基料的相對含水率的計算方法為：相對含水率＝水飽和度×100％。
5.如權利要求3所述的方法，其特征在于，基于生產商品水虻幼蟲效能最優的目的，基料產蟲率prl的回歸方程為prl＝-717.8832+13.1731×rmc-40.1083×ld+6.7346×h+7.0297×t-0.0913×rmc×h-0.0913×rmc×h-0.0660×rmc×rmc-0.1237×t×t，其中，rmc為基料的相對含水率數值；ld為單頭蟲喂料量數值，單位為g?dm/頭；h為料厚度數值，單位為cm；t為環境溫度的數值，單位為℃。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，基料初始相對含水率99％、養殖過程環境溫度28℃、基料初始厚度2cm以下，基料產蟲率prl最高，轉化過程基料最高溫度為約37℃。
7.如權利要求3所述的方法，其特征在于，基于生產種蛹效能最優的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王定美，麥力文，林嘉聰，李勤奮，梅航，劉和，楊霞，彭實亮，
申請(專利權)人：中國熱帶農業科學院環境與植物保護研究所，
類型：發明
國別省市：
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