微生物发酵床养猪关键控制技术

摘 要微生物发酵床养猪技术是利用自然农业理念和微生物发酵原理控制畜禽粪尿排放与污染的一种新型生猪饲养模式,是一项系统工程.要达到良好的效果,微生物发酵床养猪主要是建立有利于微生物生存繁殖的发酵床环境、选择适合发酵床环境的复合微生物菌剂、维护发酵床中优势菌群的生存环境.

关 键 词发酵床；微生物；养猪技术

中图分类号S828.4文献标识码B文章编号1007-5739（2011）11-0337-02

近年来,湖南省生猪产业取得长足发展,综合生产能力明显提高.生猪产业是该省农村经济中的优势产业和支柱产业[1].但随着生猪养殖业规模的逐步扩大和专业化、集约化程度的不断提高,其粪尿及污水对农村生态环境的污染日显严重.据统计,1999年全国畜牧生产的固体废弃物总量约为19亿t,是工业固体废弃物的2.4倍[2].1个年产1万头的养猪场1h即有14.8kg氨气、1.35kg硫化氢、2.4kg粉尘和1.4亿个菌体排放出来[3].当前处理粪尿的方法大多采用沼气发酵、堆肥发酵和发酵烘干等技术,在实际应用中均存在一定的局限,加上生猪产业市场的波动,养殖户有时甚至处于亏损状态,养殖户对于环保的投入减少或不投入,大部分养殖场仅经过沼气池的简单处理后外排或未经处理直接外排,这种富含有机质的废弃物对环境造成相当严重的危害,制约着生猪产业稳定、健康、可持续发展.解决养猪场的环境污染问题是当前的一项紧迫任务.实践证明,微生物发酵床养猪技术是一项有效解决养猪业对农村生态环境污染的新型环保养猪技术[1].

1微生物发酵床养猪技术简介

1.1理念和原理

微生物发酵床养猪技术是利用自然农业理念和微生物发酵原理控制畜禽粪尿排放与污染的一种新型生猪饲养模式[4].基本做法是将锯末屑、稻壳、粉碎的农作物秸秆、微生物菌剂（含有多种不同功能的微生物）和米糠、糖等辅助发酵剂按一定比例混合均匀,铺在猪舍发酵池内,自然发酵,形成微生物发酵床,以进行生猪的饲养.其目的是提高生猪福利,提高猪肉品质；利用微生物对畜禽粪尿“原位降解”,减少养猪场对生态环境的污染,实现循环生态农业.其理念是“以猪为本”,恢复生猪自然生活习性,使猪群所处环境协调,精神和身体处于完全健康的状态；使自然生态环境、动物、人和谐相处.

1.2具体技术内容

微生物发酵床养猪技术是一项系统工程,包括微生物发酵工程技术、垫料配制技术、高温高湿季节降温除湿技术、发酵床有害菌及虫卵防控技术、发酵床的日常管理和维护技术、发酵床陈化垫料快速腐解技术等.其中微生物发酵工程技术是发酵床养猪技术中的核心技术,而微生物菌种是微生物发酵工程技术的主体和灵魂.因此,创造适宜于微生物生长繁殖的发酵床环境,选用安全、稳定、高效的复合微生物菌剂是发酵床养猪生态健康的有利保证.

2关键控制技术

2.1建立有利于微生物生存繁殖的发酵床环境

微生物的生存繁殖需要一定的营养源、水分、氧气、温度和适宜的pH值[5].因此,在发酵床的建立过程中要充分考虑这些因素,并根据不同的地理生态环境以及当地农作物秸秆资源合理配制发酵床垫料.

2.1.1营养源.微生物的生存和繁殖需要一定的碳源、氮源、微量元素,发酵床中的营养源主要来源于垫料原料和猪粪尿中的有机物,一般微生物生长繁殖所需的适宜碳氮比为25∶1.发酵垫料配比要考虑原料的碳氮比、保水性、透气性、pH值等因素.发酵垫料可用锯末、谷壳、稻草等配成,锯末和稻草具有较好的保水性,谷壳具有较好的透气性,且这些原料具有供微生物生长繁殖的营养源.垫料碳氮比一般控制在（40～100）∶1,以延长发酵床垫料的使用寿命.发酵床垫料配制时应注意,要添加垫料总量3%～5%的米糠、麦麸等辅助发酵剂,以增加营养,降低碳氮比,有利于发酵床的起动；发酵床使用一段时间后要适时添加垫料原料和微生物菌剂,以确保有益微生物菌群始终处于优势菌群；要控制生猪饲养密度,以每头生猪平均占用1m3垫料为宜.否则微生物分解猪粪尿负荷加大,不利于对猪粪尿的及时分解,从而造成发酵床死床.

2.1.2透气性.氧气是耗氧性微生物生长繁殖中不可缺少的.微生物的生长繁殖能迅速分解猪粪尿中的有机质作为自身营养源及代谢产物.若通气差,使得嫌氧性微生物活动加强,发酵床垫料厌氧发酵,有机质腐败,产生恶臭,对环境造成污染.因此,加强垫料的翻动和通风,使垫料中含有充足的氧气是微生物快速分解猪粪尿的重要条件.实践证明,采用发酵床垫料底部负压抽风技术对于供给垫料中充足的氧气、控制垫料中的水分含量和发酵温度效果显著.

2.1.3适宜的含水量.水分是微生物生长繁殖不可缺少的因素之一,微生物生长适宜的湿度为45%～70%.含水率过高或过低时均不利于微生物的生长.因此,在发酵床的建立过程中,要安装水分喷雾设施和除湿设备,以便于及时补充水分和去除多余的水分,使垫料原料中的含水量控制在45%～55%.

2.1.4酸碱度.微生物发酵适宜中性或微碱性环境,pH值7.5左右为适宜.过酸（pH值＜5.0）或过碱（pH值＞8.0）不利于微生物生长繁殖,对猪粪尿的发酵分解能力大大降低.实践证明,采用锯末、谷壳、稻草配制的垫料发酵床不需要调节pH值,只要通过适时翻耙垫料就可以使其自动调节pH值达7.0～8.0.

2.1.5温度.温度是衡量垫床发酵效率的一个重要指标[6],垫料发酵层温度达到30～40℃就可视为发酵床形成[7].发酵床垫料中微生物只有在高温（30～40℃）耗氧条件下才能快速降解猪粪尿.因此,选用耐高温的微生物菌株作为发酵床接种菌株以及调整发酵床垫料厚度（夏天以50～60cm为宜,冬天以70～90cm为宜）和适时开启通风降温设施对于有效控制发酵床温度至关重要.

2.2选择适合发酵床环境的复合微生物菌剂

2.2.1发酵床优势菌株选择.由于生猪饲养在发酵床上,生猪会舔食垫料中的微生物及其代谢物,发酵床中菌株的安全性不容忽视.由于发酵床垫料的配比及厚度不同,使得垫料的透气性、吸水性不同；由于生态环境不同,使得空气湿度和环境温度不同；由于生猪踩踏垫料,使得垫料上、中、下层的含水量、温度、空气含量下同；由于生猪在不断地产生排泄物,必须及时地降解,特别要注意的是微生物只有在高温（30～40℃）耗氧的条件下才能实现这一目的；由于猪粪尿中含有大量较难分解的有机质（淀粉、蛋白质、粗纤维素等）和氮、磷等营养元素,选用的菌株必须具有较强的分解力和产酶活力.因此,要根据生猪生长特点以及垫料配比、垫料深度、生态环境等选用安全、适应性强、稳定性高、定殖能力强、降解率高且功能具有互补作用的菌株作为发酵床用优势菌株.选择优势菌种要遵循以下原则：菌株来源清楚,菌种明确；从同种健康动物中分离获得菌株且经试验证明该菌株无致病性；菌株适应猪胃肠系统的生理条件,有利于促进体内外的菌群平衡,有利于生猪生长健康；菌株适应发酵床环境条件,具有较强的分解力和产酶活力；菌株的功能具有互补作用.众所周知,即使是同属同名的菌,不同的菌株在生理特性和功效方面会存在较大的差异,最终产品的功效也会有明显不同.选择性能优良的菌株只是生产好的微生物菌剂的第一步.对菌种的提纯复壮是防止微生物在生命过程中功能退化、提高菌株活力的重要环节.

2.2.2发酵床微生物菌剂选择.发酵床用微生物菌剂要选用具有生产许可证、产品经营许可证、产品生产批准文号三证齐全的专业化大规模生产的发酵床用复合微生物菌剂,最好选用饲料添加剂级菌株生产的复合微生物菌剂,选择的菌剂要在专家的指导下应用.这样可有效解决生猪生产安全问题,提高发酵床的使用效率.目前,有的养殖户采用自然环境中的泥土、堆肥料直接作为发酵床的接种菌剂,或者用生物肥料腐熟剂作为发酵床接种菌剂,这是极其不妥的,不利于发酵床的正常运行和生猪的健康生长.前者采到的菌株来源不清,存在较大的安全风险；土著微生物菌群不一定是动物肠道的优势菌群,在提高动物免疫力、提高生长速度方面不一定有优势；土著微生物菌群不一定适应发酵床的高温环境,微生物的活性、降解猪粪尿的能力不一定强,发生死床的概率会高.后者的功能是释放和转发养分成分,迅速降解秸秆等农副产品下脚料.用在发酵床中会腐熟垫料,影响发酵床的寿命,同样存在生物安全风险.

2.3维护发酵床中优势菌群的生存环境

2.3.1加强发酵床的管理.在生猪饲养中,为了使功能微生物菌群始终处于优势菌群,使发酵床垫料保持正常的微生态平衡,确保发酵床对猪粪尿的消化降解能力始终维持在较高水平,有效抑制病原微生物的繁殖和病害发生,为猪的生长发育提供舒适、健康的生态环境,做好发酵床的日常管理显得尤为重要.生猪在饲养中有集中定点排泄粪尿的习性,发酵床上的粪尿分布不均,粪尿集中的地方,湿度大,从而抑制微生物对猪粪尿的消化降解速度；生猪在发酵床上不停踩踏垫料,使垫料板结,垫料的含氧量减少,垫料处于厌氧发酵,造成垫料腐败,同时使微生物的活性受到抑制,致使微生物对猪粪尿的降解能力降低.因此每周要翻动、刨松垫料1～2次,并将猪粪分散掩埋在发酵床表面下25cm左右的垫料中并与垫料均匀混合.要经常检查发酵床垫料的温度、湿度及猪舍环境空气质量情况.垫料中含水量应控制在45%左右,垫料中心层温度应控制在40℃左右.温度、湿度过大时应开启通风、降温设施降温排湿,或者打开卷帘和窗户,利用空气流动调节温度和湿度,也可以添加干锯木屑降低湿度,控制发酵速度从而降低温度.湿度较低时则需喷水增加垫料湿度.要保持猪舍良好的通风条件,保证猪舍空气质量符合猪舍环境空气质量标准要求.垫料使用一定时间会消耗一部分,这时需要补充垫料.特别要注意的是垫料中微生物的活性,当垫料中接种菌群活菌总数低于107cfu/g时要及时添加微生物菌剂.直观的方法是当垫料表面下30cm处的温度低于30℃时就要补充微生物菌剂,可按1m3垫料添加50～200g菌剂（菌剂活菌总数≥109cfu/g）.同时生猪的饲养密度不能过大,每头生猪占用发酵床垫料1m3为宜.生猪饲养要实行小单元式饲养和“全进全出制”饲养工艺,饲养过程中要根据饲养工艺转群,并按体重大小强弱分群饲养,按常规程序进行免疫和驱虫,生猪出栏后要重新将垫料堆积发酵消毒7～10d.

2.3.2科学使用抗生素.抗生素是由微生物（包括细菌、真菌）在生长繁殖过程中产生的能抑制或杀灭敏感微生物的一类物质及其衍生物,用于治疗敏感微生物（常为细菌或真菌）所致的感染.单从抗生素对益生菌也会有抑杀作用来看,发酵床养猪不宜使用抗生素.但不少益生菌在生长代谢过程中可产生抗生素、酶等代谢产物,二者具有同源性,这也是益生菌具有促进动植物生长、抗病、增强机体抵抗力的主要原因之一.另外,如某些芽孢菌在休眠状态时不受抗生素的影响.马艳等[8]研究表明：乳酸杆菌对庆大霉素、丁胺卡那霉素不敏感,芽孢杆菌对盐酸林可霉素不敏感,粪链球菌对盐酸林可霉素、丁胺卡那霉素不敏感.因此,由乳酸杆菌、芽孢杆菌、粪链球菌3种菌剂混合后使用,可以降低单株菌对某些抗生素的敏感性,并且可以与盐酸林可霉素、庆大霉素、丁胺卡那霉素中任何一种配合使用.李梅[9]用芽孢杆菌

（下转第340页）

（上接第338页）

（80mg/kg）与金霉素（40mg/kg）联合使用进行肉用仔鸡饲喂试验表明,两者配合使用,饲料报酬优于两者单独使用.因此,合理构建微生物菌群、科学使用抗生素,可降低益生菌对抗生素的敏感性,不但不会影响发酵床中的有益微生物的活菌总数,并且能有效地改善畜禽生产效率[10].

3参考文献

[1]吴写生.长株潭城市群推广发酵床养猪技术的实践与思考[J].猪业科学,2010（11）：40-43.

[2]王远孝,李雁,钟翔,等.猪用发酵床的研究与应用[J].家畜生态学报,2007,28（6）：139.

[3]张军民.中国畜牧业环境污染现状及应对措施[J].中国农业科技导报,2003,5（5）：71-74.

[4]赵迪武,贺月林,符利辉,等.益生菌发酵床养猪对猪的生产性能及饲养效益的影响[J].湖北农业科技,2010,49（11）：2842-2845.

[5]符利辉,贺月林,陈薇,等.益生菌发酵床养殖技术养猪效果研究[J].家畜生态学报,2010,31（3）：41-45,75.

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[7]柳田宏一.土着菌を利用した高床式发酵豚舍技大系（畜卷8环境对策[M].日本：文协,2002：516-522.

[8]马艳,常志州,朱万宝,等.饲用益生菌对抗生素敏感性的试验研究[J].江苏农业科学,2002（5）：50-52.

[9]李梅.抗生素和益生素配伍使用可行性研究[J].饲料工业,1996（8）：44-45.

[10]CASTALDODJ.Combinedinfeedantibiotiesandprobioties[J].FeedInternational,1991（127）：20-26.