黑水虻虫粪肥料产品对西兰花生长、产量及营养品质的增效作用研究

本研究系统评估了黑水虻虫粪肥料（BSFFF）不同剂型（固体、液体及几丁质强化型）对西兰花生长、产量及营养品质的影响。结果表明，固体及几丁质强化型BSFFF显著提升叶片生长（叶面积增加54%）和叶绿素浓度（提高11%），鲜产量增幅达138%，氮磷钾吸收率提升84%/93%/51%，且经济效益较传统有机肥（Safi）提高19-63倍。研究为有机农业提供了高效、可持续的肥料选择，对推动循环经济与营养安全具有重要意义。

　　

1 引言

西兰花作为十字花科高营养蔬菜，富含镁、钙、铁、钾及维生素，但其生产受限于土壤肥力不足，尤其在撒哈拉以南非洲（SSA）地区。黑水虻虫粪肥料（BSFFF）因其富含养分、几丁质及有益微生物，成为替代传统有机肥的潜在解决方案。本研究首次系统比较不同BSFFF剂型（固体、液体、几丁质强化型）对西兰花生长、产量及营养品质的影响，为精准农业应用提供依据。

2 材料与方法

2.1 试验设计

在肯尼亚内罗毕国际昆虫生理生态中心（icipe）进行两季田间试验（2023A雨季与2023B旱季）。采用随机区组设计，评估6种处理：固体BSFFF、几丁质强化固体BSFFF、液体BSFFF、几丁质强化液体BSFFF、商业有机肥（Safi）及未施肥对照，施氮量统一为250 kg N ha^-1。

2.2 数据采集

监测西兰花株高、叶面积、叶绿素（SPAD值）、茎粗等生长参数，测定鲜/干产量、生物量及营养组分（粗蛋白、脂肪、矿物质等）。通过原子吸收光谱（AAS）分析矿物质含量，计算氮磷钾吸收量及农艺氮利用效率（AEN）。

3 结果

3.1 生长表现

固体BSFFF处理显著提升西兰花叶面积（较对照增加54%）和叶绿素浓度（11%），几丁质强化型进一步增效7%。液体BSFFF在旱季表现优异，鲜产量较固体型提高65%，凸显其抗旱优势。

3.2 产量与养分吸收

BSFFF处理使西兰花鲜产量提升138%，干物质增加117%，氮磷钾吸收率分别达84%、93%、51%。几丁质强化固体BSFFF的AEN较对照提高4.6倍，归因于几丁质促进的根际微生物活性。

3.3 营养品质

液体BSFFF处理的西兰花脂肪含量提高61%，碳水化合物增加16%；几丁质强化型则显著提升粗蛋白（41.6%）和磷含量（19%）。矿物质分析显示，BSFFF处理的西兰花硼（11.7倍）、锌（17%）等微量元素显著富集。

3.4 经济效益

几丁质强化BSFFF的净收入较Safi提高25.7倍，投资回报率（ROI）达63倍。液体剂型在旱季的毛利率优势突出，降低灌溉成本的同时减少养分淋失。

4 讨论

BSFFF的多重效益源于其低C/N比（加速矿化）、几丁质（诱导抗性）及微生物活性。与Safi相比，BSFFF减少单位产量施肥量，契合非洲小农经济需求。液体BSFFF的快速养分释放特性尤其适合应对气候胁迫，而几丁质强化型通过抑制土传病害（如线虫）实现“肥料-农药”双功能。

5 结论

几丁质强化BSFFF为西兰花高产优质的最优选择，液体剂型推荐用于旱季。研究为昆虫肥料在可持续农业中的应用提供实证，未来需拓展其对土壤微生物组及作物抗逆性的机制研究。