《Scientific African》：Short-term effects of black soldier fly (BSF) larvae frass on maize (
Zea mays L.) under field conditions in Dschang (West-Cameroon)
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针对全球废弃物管理与粮食安全的双重挑战，黑水虻（BSF）通过有机残余物生物转化生成富含养分的粪砂（frass），已成为一种可持续的生态废弃物资源化工具，但其在田间条件下直接施用于玉米生产的研究仍较匮乏。研究人员评估了BSF粪砂（BSFF）在两个种植季中对玉米生
针对全球废弃物管理与粮食安全的双重挑战，黑水虻（BSF）通过有机残余物生物转化生成富含养分的粪砂（frass），已成为一种可持续的生态废弃物资源化工具，但其在田间条件下直接施用于玉米生产的研究仍较匮乏。研究人员评估了BSF粪砂（BSFF）在两个种植季中对玉米生长与产量的比较效应。第一季（S1）设5个处理：T0（负对照）、T1（鲜粪砂15 t/ha）、T2（成熟粪砂15 t/ha）、T3（NPK 250 kg/ha）、T4（常规堆肥15 t/ha）；第二季（S2）仅重施NPK，评估T1、T2、T4残效。结果显示成熟粪砂（T2）两季产量均最高，干籽粒产量S1为6.19 t/ha、S2为5.26 t/ha，显著优于T0（S2增产2.73 t/ha；p < 0.001）与T3（S2增产1.61 t/ha；p = 0.023）；T1亦较T0显著增产（S2 +1.61 t/ha；p = 0.032）。各处理产量S1至S2均下降，T4降幅最大（-33.5%），T0次之（-30.8%），T3最小（-13.9%），T2（-15.0%）与T1（-16.1%）紧随。研究表明成熟BSFF是化学肥料的有效替代物，可提升土壤肥力并支撑可持续生产力，未来需在多样农业生态条件下评估其长期效应、养分动态及最优施用量。
研究背景方面，玉米（Zea mays L.）是全球首要谷物，但撒哈拉以南非洲（Sub-Saharan Africa, SSA）平均产量仅约2.4 t/ha，远低于潜在产量6 t/ha，低土壤肥力是核心限制因子，砖红壤（lateritic soils）占耕地近90%，具氮磷缺乏与酸性特征。小农依赖高价化学肥料（NPK）或常规堆肥，前者不可持续且污染风险高，后者供肥慢。黑水虻（Hermetia illucens）幼虫粪砂（BSFF）因低碳氮比（C/N）、低病原菌与低成本受关注，但鲜粪砂可能含植物毒性化合物，成熟处理可改善稳定性。该研究发表于《Scientific African》，旨在评价BSFF对玉米生长产量表现、比较鲜与熟粪砂适宜性及其相对NPK与堆肥的残效。
关键技术方法上，研究人员在喀麦隆西部Dschang（海拔1400 m，花岗岩发育Ferralsols，pH 5.95）大学试验农场开展两季完全随机区组设计（CRBD），5处理5重复，有机肥料播前一次性基施15 t/ha，NPK按FAO建议分次施250 kg/ha；玉米品种ATP-SR-Y，密度37500株/ha。粪砂由Dschang家庭有机废物饲虫所得，成熟粪砂采用堆置法（heap method）后熟。测定肥料pH、有机质（OM）、全氮（N）、有效磷（P）、钾（K）等；生长指标每两周测株高、叶数、茎粗；产量测穗数、初重、含水率，按FAO 15%基准校正干籽粒产量（t/ha）。统计采用线性混合效应模型，固定效应为处理×季节，随机效应为区组内小区，Satterthwaite F检验与Tukey HSD多重比较，Bonferroni校正对照对比。
研究结果部分，化学特性显示成熟BSFF的pH（8.8）、N（5.30%）、P（649.4 mg/kg）、K（5672.4 mg/kg）、钙镁钠最高，C/N最低（8.7），鲜粪砂OM最高（92.5%）、C/N最高（14.8）、pH最低（7.6）。效应之植株生长参数中，S1自28天播后（DAS）起成熟粪砂（T2）株高、叶数、茎径持续显著优于T0与T3，鲜粪砂（T1）仅次于T2；S2虽整体株高下降，T2在28–56 DAS仍显著优于T0，70 DAS时T1与T2无差异且高于其余。叶数在S1的28与42 DAS以T2最多，S2的42与70 DAS T2显著领先（除T3外）。茎径T2两季均最优。效应之产量参数中，S1穗数T2（1.7）显著最高，T1（1.23）高于T0（0.87）；干籽粒产量T2达6.19 t/ha，T1为4.94 t/ha，T3与T4（4.24、4.21）不异于T0。S2残效下T2仍最高（5.26 t/ha），较T0增2.73 t/ha（p < 0.001），较T3增1.61 t/ha（p = 0.023）；T1较T0增1.61 t/ha（p = 0.032）。产量持久性上，S1至S2降幅T4（-33.5%）与T0（-30.8%）最大，T3（-13.9%）最小，T2（-15.0%）与T1（-16.1%）居中，说明有机粪砂残效优于堆肥且成熟态稳产性强。
讨论部分指出，14 DAS前各处理生长无差，因幼苗靠种子储备且根系未展；28 DAS后粪砂供氮钾促叶绿素与光合，成熟粪砂低C/N加速矿化，高pH（7.6–8.8）缓酸土提升磷效。鲜粪砂高OM渐进释养但需后熟降毒。S2生长下降与Dschang后期降雨锐减（363.5至0 mm）及升温有关，水分胁迫限养分吸收。产量上成熟粪砂两季较T0增68.7%–107.1%，超SSA均产157.9%与119.2%，验证Beesigamukama等7.5 t/ha增效结论；有机粪砂具残效维持土壤肥力，NPK虽稳但伴退化与淋溶，粪砂兼顾产出与可持续。
结论部分翻译：本研究评估黑水虻（BSF）幼虫粪砂作为有机肥提升玉米生长与产量的潜力。结果表明BSFF具优良生化属性，成熟粪砂产量高于化学NPK与本地堆肥，鲜粪砂可比常规施肥。成熟态因更低C/N促快速矿化与高效释放，农艺收益最大。BSFF可作有效有机改良剂与促生剂，降低化学肥依赖；未来需评其 cropping 前后土壤属性、幼虫饲基对粪砂组分影响及最优施量以护土壤环境健康。
Voukeng Mbougue Estelle、Tematio Paul、Ngassa Tchoumi Gabrièle Rodine、Voulemo Djeuhala Ivilin Duchel、Santos Joanne Christelle Carline、Mube Kuietche Hervé、Djouaka Rousseau（喀麦隆Dschang大学地球科学系）受欧盟Horizon Europe健康饮食项目资助（No. 101083388）。
