Đặt vấn đề Ruồi Lính đen (RLĐ) (Black Soldier Fly) (BSF), có tên khoa học là Hermetia illucens. Là một loại côn trùng đặc biệt, không giống như các loài động vật gây hại khác (Sheppard et al. Trong đó ruồi Lính đen giúp xử lý rác thải nông nghiệp một cách triệt để đồng thời thải ra lượng hữu cơ và phân bón giàu dinh dưỡng. Sâu non tiết ra emzym giúp tiêu hủy chất hữu cơ động vật, hữu cơ thực vật và phân hữu cơ vì loại enzym này có khả năng phân hủy được cả xenlulo và protein.
Ruồi Lính đen đã được nhiều nước trên thế giới sử dụng để xử lý rác thải hữu cơ rất hiệu quả (Newton et al. Ruồi Lính đen mang lại lợi ích cả cho cây trồng và vật nuôi, chúng có thể làm thức ăn cho nhiều loại động vật khác nhau, từ gia cầm, gia súc đến thủy sản, làm phân bón cho cây trồng (Sheppard et al. Ruồi Lính đen hay còn được gọi là sâu canxi giúp phân hủy rác thải hữu cơ thành phân hữu cơ chất lượng cao, giàu dinh dưỡng góp phần giảm lượng chất thải ra môi trường tự nhiên. Các chất thải của sâu non ruồi Lính đen cũng là nguồn phân bón rất tốt cho cây trồng giúp giảm chi phí đầu tư chăm sóc cây trồng (Rozkosný, 1982).
Theo một số nhà khoa học, ruồi Lính đen không những là một loại côn trùng có giá trị mà còn là ấu trùng có tiềm năng rất lớn để chuyển chất thải hữu cơ thành phân trộn, trong khi sinh khối ấu trùng tạo ra cũng có thể được thu hoạch để lấy hàm lượng protein và chất axit béo (Banks et al. Trong chăn nuôi sâu non ruồi Lính đen cũng được sử dụng làm thức ăn cho gia cầm như một sự thay thế một phần cho thức ăn làm từ ngô hoặc đậu nành, chủ yếu loại này cư trú tự nhiên và phân hủy phân gia cầm và loại côn trùng này được nuôi với mục đích quản lý chất thải và giảm ô nhiễm (Bradley et al. Ở Việt Nam, trong những năm trở lại đây ruồi Lính đen đang được người dân ứng dụng như loài côn trùng chăn nuôi khá phổ biến ở hầu hết các vùng sinh thái 1 trong cả nước ta. Sâu non ruồi Lính đen được sử dụng làm thức ăn cho cá, gia cầm, chim cảnh… (Nguyễn Thị Bích Hảo và cs.
Theo đánh giá của người chăn nuôi và một số doanh nghiệp đang chăn nuôi loài côn trùng này thì đây là loại côn trùng đem lại rất nhiều lợi ích cho con người. Là loài có thời gian phát triển ngắn, sức sinh sản lớn và được sử dụng nhiều nguồn thức ăn khác nhau từ phế phụ phẩm trong quá trình chế biến nông sản, thủy sản, thức ăn dư thừa kể cả thực vật và động vật, chất thải sinh hoạt và chăn nuôi (đã qua quá trình ủ)… Cũng chính vì vậy, đây được coi là loại côn trùng đa thực có thể phát triển nhanh trong môi trường chăn nuôi và môi trường tự nhiên và cũng có thể dẫn tới sự bùng phát mất kiểm soát nếu gặp điều kiện thích hợp, trong khi đó những hiểu biết về loài này ở nước ta còn khá hạn chế. Cho đến hiện tại vẫn chưa có bất kỳ đánh giá tác động nào của loài này đối với môi trường và đa dạng sinh học. Hiện nay, có rất nhiều nghiên cứu về việc sử dụng sâu non ruồi Lính đen trong việc quản lý chất thải sâu non ruồi Lính đen sử dụng trong các trang trại nông nghiệp nhằm xử lý chất thải như phân heo, phân bò và phân gia cầm trong các vùng khí hậu có thể duy trì ruồi Lính đen quanh năm: các trang trại này bao gồm trại nuôi gà, trang trại heo và bò.
Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng Ruồi Lính đen cũng có khả năng tiêu hóa các chất thải khác như phân hữu cơ trong chất thải rắn đô thị, bùn xử lý nước thải và chất thải chế biến cá. Vi khuẩn thường phát triển trên các chất thải, và có sự tương tác giữa sâu non ruồi Lính đen nếu chúng cũng hiện diện trên môi trường đó. Sâu non ruồi Lính đen sẽ cạnh tranh thức ăn với vi khuẩn, làm giảm đáng kể số lượng vi khuẩn, hoặc thậm chí loại bỏ chúng hoàn toàn Nhờ vậy mùi hôi của chất thải hữu cơ sẽ bị giảm đi nhanh chóng khi có sâu non ruồi Lính đen, đồng thời phân trở nên an toàn hơn khi được sử dụng trồng rau hữu cơ. Tuy nhiên, vẫn chưa có nhiều nghiên cứu về chất thải của sâu non ruồi Lính đen được xử lý như thế nào và ảnh hưởng của chất thải sâu non ruồi Lính đen đến môi trường đất và sinh vật trong đất (Trần Tấn Việt và cs.
2 Xuất phát từ thực tế này, tôi tiến hành thực hiện đề tài “Đánh giá ảnh hưởng của chất thải sâu non ruồi Lính đen (Hermetia illucens, 1758) đến đến sinh trưởng phát triển của giun đất (Eisenia fetida) và cây đậu cove bụi (Phaseolus vulgaris L. Mục đích - Đánh giá được ảnh hưởng của chất thải sâu non ruồi Lính đen đến giun đất Eisenia fetida, tỷ lệ giun sống và tỷ lệ giun chết sau khi nuôi bằng chất thải ruồi Lính đen. - Đánh giá được ảnh hưởng của chất thải sâu non ruồi Lính đen đến sự sinh trưởng và sinh sản của giun đất Eisenia fetida và phát triển của cây đậu cove bụi Phaseolus vulgaris L. - Đánh giá được ảnh hưởng của chất thải sâu non ruồi Lính đen đến các vi sinh vật đất.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. GIỚI THIỆU RUỒI LÍNH ĐEN Ruồi Lính đen (RLĐ) là loài côn trùng có tên khoa học là Hermetia illucens. Theo tài liệu công bố của (Newton et al., 1977), ruồi Lính đen có nguồn gốc ở phía Nam châu Mỹ latinh nhưng đến nay loài được ghi nhận ở hầu hết các lục địa trên thế giới. Ruồi Lính phân bố nhiều ở vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới, đặc biệt những vùng nóng ẩm có nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển của chúng (Rozkosný, 1982).
Giới: Animalia Ngành: Arthropoda Lớp: Insecta Bộ: Diptera Phân bộ: Brachysera Họ: Stratiomyidae Phân họ: Hermetiinae Giống: Hermetia Loài: Hermetia illucens 2. Đặc điểm sinh học ruồi Lính đen 2. Ruồi Lính đen trưởng thành 4 Hình 2. Ruồi Lính đen trưởng thành (nguồn: Internet) Ruồi Lính đen trưởng thành có tuổi thọ dao động từ 12 đến 17 ngày.
Chúng không tiêu thụ gì ngoài nước, không đến gần con người, không cắn hoặc chích, và không truyền bệnh (Rozkosný, 1982). Ruồi Lính đen trưởng thành dài khoảng 2- 20mm, cơ thể màu vàng, xanh, đen hoặc màu xanh nước biển. Ruồi có 1 đôi cánh trước, 2 đôi cánh sau tiêu biến thành dạng trùy. Trên cánh trước, các gân cánh phân nhánh hướng về phía mép cánh nhưng các gân cánh này kết thúc trước khi chạm tới đỉnh cánh.
Trưởng thành có 5 đốt bụng, mặt lưng của bụng màu xám đen trừ mép cuối đốt bụng 1 và đốt bụng thứ 2 có đốm trắng trong, đốt bụng thứ 5 màu nâu đỏ. Chân ruồi màu đen, trừ nửa đầu của đốt chày chân sau có màu trắng, các đốt bàn chân (tarsi) cũng có màu trắng, đốt bàn chân cuối đậm màu hơn các đốt còn lại (Sheppard et al. Hoạt động giao phối diễn ra tập trung vào giữa ngày ở khoảng nhiệt độ 27°C. Trưởng thành cái đẻ trứng tập trung vào buổi sáng đến giữa chiều khi nhiệt độ từ 27,5°C đến 37,5°C với độ ẩm 30-90%.
Trưởng thành cái thường đẻ trứng vào ngày thứ 2-3 sau khi giao phối, trứng thường được đẻ ở những chỗ khô gần nơi các chất thải hữu cơ đang phân hủy. Mỗi trưởng thành cái có thể đẻ 236-1.088 trứng, trung bình 500-900 trứng tùy thuộc vào nguồn thức ăn (May, 1961, Newton et al., 2005, Sheppard et al. Ở khoảng nhiệt độ khá thấp 12-19˚C, trưởng thành vẫn có khả năng vũ hóa và đẻ trứng (Holmes et al. Trứng của ruồi Lính đen Hình 2.
Trứng ruồi Lính đen Thời gian phát triển của trứng khoảng 4-5 ngày ở nhiệt độ phòng. Trước khi trứng nở khoảng 2 giờ, trứng trở nên mềm và chuyển màu trong mờ. Trứng hình ô van dài khoảng 1mm màu vàng nhạt hoặc màu trắng kem (Rozkosný, 1982). Holmes et al.
(2016) đã thí nghiệm sự phát triển của trứng ruồi Lính đen ở 3 mức nhiệt độ là 12, 16 và 19˚C. Kết quả đã cho thấy, trứng ruồi Lính đen vẫn phát triển ở khoảng nhiệt độ thí nghiệm. Ở khoảng nhiệt độ 12-16˚C, thời gian phát triển của trứng tới 15 ngày. Khi nhiệt độ tăng lên 16-19˚C thì thời gian phát triển của trứng ngắn hơn rất nhiều (chỉ còn 7,75 ngày).
Sâu non ruồi Lính đen Hình 2. Sâu non ruồi Lính đen (nguồn : Internet) 6 Sâu non ruồi Lính đen có 5 tuổi, tùy thuộc vào nhiệt độ, thời gian phát triển của sâu non dài ngắn khác nhau. 27˚C được xem là điều kiện nhiệt độ thích hợp cho sâu non phát triển. Ở khoảng nhiệt độ 27-28˚C, thời gian phát triển của sâu non khá biến động, phụ thuộc nhiều vào nguồn thức ăn (22,5-34,0 ngày) (Nguyen et al., 2013; Sheppard et al., 1994, Tomberlin et al., 20202a, b; Furman et al.
Khi nuôi ruồi Lính đen ở 9 mức nhiệt độ ổn định từ 10 đến 42˚C trên 2 nguồn thức ăn là thân cây ngũ cốc có bổ sung bã bia và không bổ sung bã bia, Chia et al. (2018) đã xác định được giới hạn nhiệt độ trên cho ấu trùng có thể phát triển được là 37,2±0,3˚C, khởi điểm phát dục lần lượt là 11,7-12,3˚C và 10,4-11,7˚C tương ứng với nguồn thức ăn có và không có bã bia bổ sung. Tổng nhiệt độ hữu hiệu giai đoạn trước trưởng thành tương ứng là 250±25˚C và 333±51˚C. Một nghiên cứu khác của Holmes et al., (2016) lại cho rằng khởi điểm phát dục của sâu non ruồi Lính đen dao động 16-19˚C khi nuôi ruồi Lính đen trên nguồn thức ăn khác.
Nhộng Giai đoạn nhộng có thể kéo dài 6-14 ngày tùy thuộc vào nhiệt độ, ở điều kiện nhiệt độ thích hợp, thời gian nhộng khoảng 7 ngày. Giới hạn nhiệt độ trên để nhộng phát triển tương đối cao (44,0±2,3˚C). Vòng đời của ruồi Lính đen Nếu ở nhiệt độ 19˚C, thời gian phát triển từ trứng đến trưởng thành kéo dài tới 72 ngày (Holmes et al., 2016) Còn ở nhiệt độ 27˚C vòng đời của ruồi Lính đen khoảng 40 ngày. Vòng đời của ruồi Lính đen biến động từ 53 đến 58 ngày trùng bình là 54,67 ngày, thời gian vòng đời của loài dài hơn so với những loài ruồi khác trong bộ Hai cánh.
Trưởng thành cái có thể sống tới 18 ngày và trưởng thành đực sống tới 16 ngày.