المملكة النباتية – Plant kingdom

يسمح للمؤسسات و الأفراد بإعادة نشر الدراسات الموجودة على هذا الموقع شريطة عدم إجراء أي تعديل عليها .

تحويل القمامة العضوية و محتويات مجاري الصرف الصحي إلى أعلاف للدواجن و الأسماك و أسمدة باستخدام يرقات ذبابة الجندي الأسود Black soldier larva

2 تعليقان

بسم الله الرحمن الرحيم
تحويل القمامة العضوية و محتويات مجاري الصرف الصحي إلى أعلاف للدواجن و الأسماك و أسمدة باستخدام يرقات ذبابة الجندي الأسود Black soldier larva
ترجمة د. عمار شرقية
»«««««««««««««««««««««««««««««««««««««««««««««

تستهلك صناعة الأعلاف ثلاثة أرباع الأراضي الزراعية الصالحة للزراعة في العالم أي أن الحيوانات تستهلك إنتاج ثلاثة أرباع الأراضي الصالحة للزراعة بينما يستهلك الإنسان الربع , كما أن صناعة الأعلاف تستنزف البحار و المحيطات حيث أن ما يتم اصطياده من الأسماك لغاية تصنيع الأعلاف يفوق مقدرة البحار و المحيطات على تعويض الفاقد .
إن هنالك اتجاهٌ في الوقت الحالي إلى إقامة مصانع لتربية يرقات ذبابة الجندي الأسود على مجمعات مجاري الصرف الصحي و مجمعات القمامة العضوية ومن ثم تجفيف هذه اليرقات و تسويقها كأعلاف للأسماك و الدواجن و تسويق النواتج الثانوية لهذه العملية كأسمدةٍ عديمة الرائحة للمزارع و الحدائق .

□ استخراج وقود الديزل من يرقات maggots ذباب الجندي الأسود Black soldier fly:
الاسم العلمي : هيرميتيا إيليوسينس Hermetia illucens=
(الكتماء المعتمة).
الموطن الأصلي لذبابة الجندي الأسود The black soldier fly جنوب شرق الولايات المتحدة .
العائلة : Stratiomyidae .
الحشرة البالغة تكون ذات لونٍ أسود و شبيهة بالدبور wasp-like .
يمكن أن يصل وزن اليرقة الناضجة إلى نحو 220mg ميليغرام .
تتناول اليرقة الواحدة يومياً ما بين 25 و 500 mg ميليغرام من الطعام.
يتطلب وصول اليرقة إلى طور النضج ما بين 14 يوماً و 5 أشهر و فقاً للظروف المناخية و توفر الغذاء .
طول المرحلة الخادرية pupal stage نحو 14 يوماً و لكن هذه المدة قد تصل إلى خمسة أشهر في الفصول الباردة .
تتزاوج الإناث الكاملة بعد يومين من خروجها حيث تضع بيوضها في الشقوق القريبة من الفضلات العضوية .
ذبابة الجندي الأسود تمتلك القدرة على العيش في ظروفٍ بالغة الشدة و تستطيع تحمل الجفاف و نقص الأوكسجين .
من الميزات التي تسهل تربية ذبابة الجندي الأسود عدم حاجة الحشرات الناضجة للغذاء حيث أنها تعتمد على مخزونها من الشحوم .
من المشكلات التي تواجه تربية هذه الذبابة حاجتها الشديدة إلى الدفئ .

تمت تربية يرقات الجندي الأسود Black soldier fly= BSFL لاستخراج وقود الديزل الحيوي biodesel منها .
وقد تمت تربية هذه اليرقات على الفضلات العضوية ( البقايا النباتية و روث الحيوانات و الدواجن) لمدة عشرة أيام و بعد ذلك تمت إذابة الشحوم الموجودة في هذه اليرقات باستخدام الأثير البترولي(أثير البترول) petroleum ether
وبعد ذلك تم تحويل هذه الشحوم الأولية إلى وقود ديزل حيوي biodiesel باستخدام إسلوبي الأسترة بالتحفيز الحامضي Acid-catalyzed esterification باستخدام مركب H2SO4 بتركيز 1% , و الأسترة المتبادلة بالتحفيز القلوي alkaline-catalyzed transesterification باستخدام مركب NaOH بتركيز 0.8% .
مواصفات وقود الديزل الحيوي المستخرج من يرقات ذبابة الجندي الأسود:
الكثافة density : 8885kg/m3
اللزوجة viscosity : 5.8 mm 2/s
محتوى الاستر ester : 79.2%
نقطة الوميض: flash point 123 C درجة مئوية.
رقم السيتان cetane number 53
☼ السيتان cetane C16H34 : زيتٌ عديم الرائحة هيدروكربوني hydrocarbon
موجود في البترول (النفط) .
☼ رقم السيتان cetane number : مقياس لدرجة إشتعال وقود الديزل diesel fuel.

تعتبر تربية يرقات ذبابة الجندي الأسود larvae the black soldier fly BSFL
تقنيةً حيوية biotechnology واعدة لتحويل النفايات العضوية إلى وقود ديزل حيوي خلال أيامٍ قليلة كما رأينا سابقاً حيث يتم استخراج الشحم grease
من يرقات هذه الذبابة BSFL باستخدام إيثر نفطي Petroleum ether
ومن ثم تتم معالجة هذه الشحوم بعملية من خطوتين لاستخراج وقود الديزل الحيوي
Biodiesel .
إن ذبابة الجندي الأسود البالغة لا تحتاج إلى التهام الطعام حيث أنها تعتمد على المخزون الذي قامت باختزانه وهي في طور اليرقة و لكنها تحتاج فقط إلى شرب الماء .
تتم إذابة الشحم الموجود في يرقات ذبابة الجندي الأسود باستخدام أثير البترول
Petroleum ether ومن ثم تتم معالجة هذا الشحم بعملية من خطوتين لاستخراج وقود الديزل الحيوي biodiesel حيث يمكن الحصول على 18 غرام من الديزل الحيوي من كل 70 غرام من اليرقات الجافة .
إن يرقة ذبابة الجندي الأسود هي متغذي شره على الفضلات العضوية organic material ولذلك يمكن استخدام يرقات هذه الذبابة في تقليل الأخطار الناتجة عن تراكم الفضلات العضوية حيث تأكل اليرقة الواحدة يومياً نحو مئة ميليغرام 100mg تحوي 60% رطوبة من المخلفات العضوية.
وينصح الخبراء بإحلال يرقات هذه الذبابة مكان العلف المصنوع من الأسماك مما سيقلل من استنزاف الموارد البحرية , كما أن ذلك سيمكننا من تحويل النفايات العضوية بجميع أنواعها إلى أعلاف غنية بالبروتين protein-rich و أسمدة جاهزة للإستخدام خلال أيامٍ معدودة .
وكما ذكرت سابقاً فإن ذبابة الجندي الأسود لاتحمل المخاطر الصحية التي تحملها الذبابة المنزلية حيث أنها لا تتتناول الطعام إلا عندما تكون في طور اليرقة .
تسمح تقنية تربية يرقات الذباب على روث الدواجن و المواشي بإعادة تدوير هذه الفضلات و الاستفادة منها خلال أيامٍ قليلة بالإضافة إلى تقليص حجم هذه الفضلات و تخليصها من الرطوبة الزائدة و الروائح الكريهة و تخليصها كذلك من العديد من العوامل الممرضة و زيادة فاعليتها كأسمدةٍ نباتية.
وكما ذكرت سابقاً فإن ذبابة الجندي الأسود لاتعتبر كائناً مؤذياً للإنسان وذلك لأنها لا تتغذى عندما تصل إلى طور النضج ذلك أنها تعتمد على مخزونها الكبير من الشحوم الذي قامت بادخاره عندما كانت يرقة وهذا المخزون الشحمي هو الأساس في استخراج وقود الديزل الحيوي.
وثمة ظاهرة تسهل كثيراً من عمليات جمع يرقات هذه الحشرة الناضجة من وسط التغذية ذلك أن يرقات هذه الذبابة تمتاز بطبعها المهاجر حيث أن اليرقة الناضجة
Mature larvae (prepupae)عندما تصل إلى حجمها الأقصى فإنها تغادر حوض التغذية لكي (تخدر) تتحول إلى خادرة pupate وفي هذه المرحلة يكون مخزونها من الشحوم في أعلى مستوياته حتى يمكنها من الاستحالة metamorphosis (التحول إلى خادرة) .
وتقوم اليرقات الناضجة prepupae بتقيء مسالكها الهضمية digestive tract
و تتوقف بشكلٍ نهائي عن تناول الغذاء .
ولكنها تستخدم أجزائها الفموية لكي تسحب نفسها نحو أركانٍ آمنة لتقوم فيها بعملية التخدر pupation (التحول إلى خادرة) حيث تستغرق عملية التحول هذه نحو عشرة أيام على أقل تقدير .
و يمكن الاستفادة من ظاهرة مغادرة اليرقات الناضجة لأوساط التغذية في تجميع هذه اليرقات و ذلك بوضع سلم منحدر داخل أحواض التغذية على أن تكون زاوية ميلانه 35 درجة وهذه السلالم المنحدرة ستوجه اليرقات نحو ميزاب gutter متوضعٍ في الأعلى و هذا الميزاب سيوجه اليرقات نحو سطل التجميع.
و يتوجب الإبقاء على بعض اليرقات الناضجة لكي تكمل دورة حياتها للحصول على البيوض .
في إحدى التجارب تم استخدام نحو 170 كيلوغرام من الروث و الفضلات الرطبة أي نحو 65 كيلوغرام من الفضلات الجافة حيث وضعت هذه الفضلات في حوض التحويل مع 45000 يرقة من يرقات هذه الذبابة , وقد تمكنت هذه اليرقات من تحويل هذه الفضلات الرطبة إلى نحو 40 كيلوغرام من المادة الجافة المهضومة كما تم الحصول على نحو 25 كيلوغرام من يرقات هذه الذبابة لاستخدامها كأعلاف للدواجن و الأسماك حيث تم تجميد هذه اليرقات ومن ثم تجفيفها على حرارة 70 درجة مئوية.
وقد بينت إحدى التجارب أن اليرقات التي تمت تربيتها على فضلات الدواجن
كانت تتميز بمحتوى عالي من عنصر الفوسفور phosphorous .
كما استخدمت يرقات هذه الذبابة في تغذية سمك السلور (سمك القط) catfish
و أسماك الترويت trout وأسماك السلمون Salmon و و أسماك التيلابيا
Tilapia و الجمبري (الروبيان , القريدس) shrimp .

■ استخدام يرقات الذبابة المنزلية housefly ( موسكا دوميستيكا) Musca domestica في تصنيع أعلاف الدواجن و الأسماك و المواشي على نطاقٍ تجاري:
تقوم شركة أغري بروتين تيكنولوجيز Agriprotein Technologies بالتحضير لإنشاء أول مصنعٍ ضخم في العالم لصناعة الأعلاف من يرقات الذباب , وهو العلف الذي أطلقت عليه التسمية Magmeal و الذي يفترض فيه أن يصبح بديلاً للأعلاف المصنوعة من الأسماك fishmeal التي تستخدم حالياً في تسمين الدواجن .
■ فوائد استبدال الأعلاف المصنوعة من الأسماك بأعلاف مصنوعة من يرقات الذباب :
□ التقليل من الاستنزاف الكبير الذي تتعرض له البحار و المحيطات في العالم جراء صيد الأسماك بغية استخدامها في تصنيع الأعلاف.
□ تقليل نفقات تربية الدواجن والأسماك لأن الأعلاف المصنوعة من يرقات الذباب أقل تكلفةً بشكلٍ ملحوظ من الأعلاف المصنوعة من الأسماك.
□ التخلص من النفايات العضوية المختلفة ( بما فيها نفايات المجاري و الصرف الصحي ) مع ما تمثله هذه النفايات من مخاطر صحية و بيئية .
□ الحصول على أسمدة جاهزة للاستخدام .

■ تدعى ظاهرة مغادرة يرقات ذبابة الجندي الأسود الناضجة لحوض التغذية بظاهرة الحصاد الذاتي self-harvest لأن هذه الظاهرة الطبيعية تتيح تجميع اليرقات الناضجة بشكلٍ آلي.
■ المشكلة الوحيدة التي تواجه تربية يرقات هذه الذبابة تتمثل في أن دورة حياة هذه الذبابة life cycle تتوقف في أشهر الشتاء الباردة لأنها تحتاج للدفئ حتى تكمل دورة حياتها.
□ معدل تحويل الفضلات العضوية الحيوانية و النباتية عند استخدام يرقات ذبابة الجندي الأسود BSF هو الخمس ( واحد على خمسة) , أي أن كل طنٍ واحد من الفضلات العضوية الرطبة ينتج مئتي كيلو غرام من اليرقات و كل خمسة أطنان من الفضلات الرطبة تنتج طناً واحداً من اليرقات .
□ إن الأعلاف المصنعة من يرقات الذباب لن تحل مكان الأعلاف المصنعة من الأسماك و حسب , بل إنها ستكون كذلك بديلاً عن الأعلاف المصنعة من فول الصويا Soya beans التي تستخدم اليوم كأعلاف للأسماك و الدواجن و المواشي.
□ ترجع كفاءة الحشرات العالية high efficient في تحويل الغذاء إلى أن الحشرات هي من ذوات الدم البارد cold-blooded وهذا يعني بأنها لاتقوم بحرق مدخراتها الغذائية حتى تحافظ على درجة حرارة أجسامها ثابتة كما هي حال الكائنات ذات الدم الحار .
■ يتوجب عدم الخلط ما بين ذبابة الجندي الأسود Black soldier fly و بين الذبابة السوداء black fly حيث أن ذبابة الجندي الأسود تتجنب التجمعات البشرية كما أنها لا تأكل الطعام بعد تحولها إلى حشرةٍ كاملة ولا تنقل الأمراض .
□ تقوم يرقة ذبابة الجندي الأسود بخفض كمية الفضلات العضوية بمعدلٍ يتراوح بين 50 و 75% بالمئة محولةً إياها إلى أسمدةٍ جافة جاهزة للاستخدام و عديمة الرائحة .
■ ومن الناحية الصحية تقوم يرقات ذبابة الجندي الأسود بتخفيض نسبة البكتيريا المؤذية harmful bacteria الموجودة في الفضلات العضوية مثل بكتيريا الإشريكية القولونية Escherichia coli و السالمونيلا إنتيريكا Salmonella eterica و يعود ذلك إلى امتلاك هذه اليرقات لمضاداتٍ حيوية antibiotics طبيعية .
■ تشكل البروتينات protein ما نسبته 42% من وزن اليرقات البالغة prepupae لذبابة الجندي الأسود Hermetia illucens بينما تشكل الدهون ما نسبته 35% من وزن اليرقات الجافة و لذلك يمكن أن تحل الأعلاف المكونة من يرقة هذه الذبابة الجافة محل الأعلاف المكونة من الأسماك دون أن ينقص معدل تحويل الغذاء feed conversion ratio – FCR .
□تكاليف تجفيف يرقات ذبابة الجندي أقل من تكاليف تجفيف الأسماك و تحويلها إلى أعلاف لأن محتوى اليرقات من الماء هو بحدود 25% بينما محتوى الأسماك من الماء هو بحدود 40% , مما يعني الحاجة إلى زيادة في كميات الوقود عند تجفيف المقدار نفسه من الأسماك تبلغ 15% , كما أن تكلفة اصطياد الأسماك ليست بالكلفة القليلة إذا ما قورنت بيرقات هذه الذبابة الناضجة التي تتميز بأنها ذات حصادٍ و تجميعٍ ذاتي self-harvested prepupae.
□ تحتاج بيوض ذبابة الجندي الأسود إلى فترة حضانة incubate تتراوح ما بين أربعة أيام و عدة أسابيع حتى تنقف (تفقس) , و تحتاج يرقة هذه الذبابة في الظروف المثالية إلى عشرة أيام حتى تصبح يرقاتٍ ناضجة و حتى تصبح قادرةً على الدخول في طور (التخدير) pupation لتصبح خادرة , حيث تحدث عملية الاستحالة
Metamorphosis إي تحول الخادرة إلى حشرةٍ مجنحة winged مختلفةً تمام الاختلاف عن اليرقة , و تتطلب هذه العملية نحو عشرة أيام حتى تتم .
□ ذبابة الجندي الأسود الناضجة لا تأكل أي طعام , بل إنها تتزاوج ثم تضع بيوضها و تموت بعد ذلك , والمدة ما بين ظهور الحشرة الكاملة و وضع البيوض لا تتجاوز العشرة أيام , أي أن دورة حياة life cycle ذبابة الجندي الأسود ما بين وضع البيوض و موت الحشرة الكاملة هي بحدود شهر على أقل تقدير .
□بسبب حركتها و نشاطها الدائمين داخل وسط التغذية feeding medium فإن يرقات هذه الذبابة تبقي وسط التغذية في حالةٍ تهوية مستمرة aerated , وبذلك فإن وسط التغذية يصبح وسطاً غير ملائم لكثيرٍ من الميكروبات الممرضة pathogenic microbes , لأن معظم العوامل الممرضة تفضل الأوساط اللاهوائية anaerobic .
□ تقوم يرقات ذبابة الجندي الأسود بتثبيط تطور و نمو جميع أنواع الذباب الأخرى المؤذية كالذباب المنزلي housefly و ذبابة الفاكهة fruit fly و ذبابة الخومع
blow fly و لذلك فإن نشر هذه الذبابة يساعد على الحد من انتشار أنواع الذباب المؤذي.
□ لا تستطيع يرقات ذبابة الجندي الأسود أن تهضم الألياف السللوزية cellulosic
كتلك الموجودة في سوق النباتات , كما لا تستطيع أن تهضم المواد ذات المحتوى المرتفع من السللوز high-cellulose كالورق و الكرتون و الخشب و أوراق الشجر.
□ يتوجب أن يكون وسط التغذية ذو محتوىً عالي من الرطوبة و لكنه في الوقت ذاته يجب ألا يكون مغموراً بالماء لأن يرقات هذه الذبابة لا تستطيع أن تعيش بشكلٍ طبيعي في وسطٍ لا هوائي anaerobic .
□ سقالة الحصاد الذاتي:
ذكرت سابقاً بأن يرقات ذبابة الجندي الأسود تغادر وسط التغذية عندما تصل إلى مرحلة النضج ولذلك يتوجب وضع سقالة داخل وسط التغذية لتساعد اليرقات على مغادرته على أن لا تتجاوز درجة ميلانها 45 درجة و بعد ذلك يمكن أن تنتهي السقالة بميزاب ينتهي بسطل تجميع نقوم بتجميع اليرقات فيه تمهيداً لإطعامها للدواجن أو الأسماك.
□ تضع أنثى ذبابة الجندي الأسود نحو 900 بيضة خلال مدة حياتها القصيرة التي تتراوح ما بين 5 و 8 أيام , و علينا الانتباه إلى أن أنثى هذه الذبابة لا تضع بيوضها في الفضلات العضوية بشكلٍ مباشر و إنما تضعها بجور تلك الفضلات , وهذه البيوض تفقس بعد نحو 100 ساعة من وضعها و تصل هذه اليرقات إلى مرحلة النضج في ظروف التغذذية و الحرارة المثالية في مدةٍ تتراوح بين 10 و 15 يوماً
غير أن هذه المدة تزيد في المناطق الباردة و المناطق القليلة الغذاء .
□ وزن اليرقة الواحدة نحو 0.2 g غرام .
□ عندما تصل يرقة هذه الذبابة إلى طور النضج فإنها تتخلص من أمعائها gut
و تفقد قدرتها على التغذي بعد ذلك .
□هنالك وحدات جاهزة لتربية يرقات هذه الذبابة تسوق تجارياً تحت تسميتي Biopod و Protapod .

□ يبلغ سعر طن الروث ما بين 10$ و 20$ دولاراً , بينما يبلغ سعر طن يرقات ذبابة هذه الذبابة المعدة للاستخدام كأعلاف نحو 200$ دولار.

□تحوي يرقة ذبابة الجندي الأسود على مضادات حيوية antibiotics طبيعية شبيهة بتلك الموجودة في يرقة ذبابة القارورة الخضراء green bottle fly
(لوسيليا سيريكاتا ) Lucilia sericata و التي تستخدم في عملية المعالجة بإنضار النغف (اليرقات) maggot debridement therapy و التي تستخدم في تنظيف الجروح البشرية و هي الطريقة التي انتشر استخدامها بسبب انتشار البكتيريا المقاومة للعقاقير drug-resistant bacteria .
□ تتنافس يرقات ذبابة الجندي الأسود مع يرقات الذباب المنزلي و لذلك يمكن استخدام يرقات هذه الذبابة في مكافحة الذباب المنزلي حيث تقوم يرقات ذبابة الجندي الأسود بتحويل وسط التغذية إلى سطٍ مائع غير ملائمٍ لنمو يرقات الذباب المنزلي .
□ يمكن الحصول على بيوض ذبابة الجندي الأسود عن طريق البريد العادي بعد استشارة بيئيين مستحقين لدرجاتهم العلمية و مهتمين بتخصصهم عن المخاطر المحتملة لإدخال هذه الذبابة إلى البلاد.
□ ومن الممكن استخدام يرقات maggots الذبابة المنزلية الاعتيادية common housefly( موسكا دوميستيكا) Musca domestica كأعلاف للدواجن و المواشي , حيث تطعم مباشرةً للدواجن أو يتم تجفيفها بغرض التخزين و الشحن على ألا تتجاوز نسبة الرطوبة 4 إلى 5% , كما يوصى بتعبئتها بعد التجفيف في عبواتٍ غير نفوذة للماء waterproof غير أن تربية يرقات الذباب المنزلي ينطوي على مخاطر صحية كبيرة .
كما استخدمت يرقات دودة القز silkworm و اسمها العلمي Anaphe panda
كأعلاف , و كذلك فقد تمت تربية ديدان الدقيق Mealworms و اسمها العلمي
Tenebrio molitor للاستخدام كأعلافٍ على نطاقٍ واسع حيث يمكن تربية هذه الديدان على الفضلات العضوية المختلفة .

□ الاستفادة من قشر البيض :
ينصح مربي الدواجن بسحق قشر البيض و تقديمه لطيورهم لأن مسحوق قشر البيض يؤمن الكالسيوم الضروري لهذه الطيور كما أنه يزيد من صلابة قشر البيض الذي تبيضه هذه الدواجن .

□ كائنات يمكن التفكير في استخدامها كأعلاف للأسماك :
هل النباتات و بعض الكائنات الدقيقة هي الكائنات الوحيدة التي تقوم بعملية التركيب الضوئي؟
هذا ما كنا نعتقده لقرونٍ طويلة إلى أن اكتشف مؤخراً بأن بعض أجناس الحلزون البحري تستطيع القيام بعملية التركيب الضوئي كالنباتات تماماً عندما لا تتوفر لها الأعشاب البحرية و ذلك الأمر يمكنها من البقاء حيةً لمدة عامٍ كامل دون أن تتناول أي طعام .

□ إذا كانا نشمئز من فكرة علف الدواجن و الأسماك على يرقات الذباب فإن علينا ألا ننسى بأن معظم الطيور و الأسماك التي يتم اصطيادها من البراري و الأنهار و البحار تقتات على الحشرات , غير أن هذا لا يمنع من ضرورة تقديم أعلاف نباتية نظيفة للأسماك و الدواجن التي تمت تربيتها على اليرقات في آخر ثلاثة أيام من حياتها على الأقل .

Advertisements

الكاتب: A.SH

.......

2 thoughts on “تحويل القمامة العضوية و محتويات مجاري الصرف الصحي إلى أعلاف للدواجن و الأسماك و أسمدة باستخدام يرقات ذبابة الجندي الأسود Black soldier larva

  1. هنالك شركات مختصة تقوم ببيع بيوض هذه الحشرة على الأنترنت كما أن هنالك بعض الهواة الذين يقومون بتوزيع بيوض هذه الحشرة بشكلٍ مجاني , يمكنك البحث عن هذه الشركات عن طريق محركات البحث وبعد الاتفاق معهم سيقومون بإرسال البيوض إليك عن طريق البريد العادي أو عن طريق شركات الشحن .

    إعجاب

  2. كيفية الحصول علي بيوض ذبابة الجندي بمصر

    إعجاب

ammarsharkia@hotmail.com

إملأ الحقول أدناه بالمعلومات المناسبة أو إضغط على إحدى الأيقونات لتسجيل الدخول:

WordPress.com Logo

أنت تعلق بإستخدام حساب WordPress.com. تسجيل خروج   / تغيير )

صورة تويتر

أنت تعلق بإستخدام حساب Twitter. تسجيل خروج   / تغيير )

Facebook photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Facebook. تسجيل خروج   / تغيير )

Google+ photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Google+. تسجيل خروج   / تغيير )

Connecting to %s