發(fā)酵墊料對(duì)發(fā)酵床養(yǎng)豬的影響研究

趙 風(fēng)，譚樹(shù)華

（湖南科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖南 湘潭 411201）

發(fā)酵墊料對(duì)發(fā)酵床養(yǎng)豬的影響研究

趙 風(fēng)，譚樹(shù)華*

（湖南科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖南 湘潭 411201）

發(fā)酵床養(yǎng)豬是利用微生物處理豬排泄物的環(huán)保養(yǎng)豬技術(shù)，高效糞污降解菌以發(fā)酵墊料和豬糞尿作為基質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)豬糞尿的降解轉(zhuǎn)化，達(dá)到“零排放”的目的，然而這一環(huán)保養(yǎng)殖技術(shù)在我國(guó)仍難以大范圍推廣使用，其主要原因與墊料來(lái)源緊張、價(jià)格偏高有關(guān)。傳統(tǒng)墊料以谷殼和鋸末為基材，發(fā)酵效果最好，大規(guī)模發(fā)酵床養(yǎng)豬造成鋸木屑供應(yīng)短缺，特別是鋸末資源來(lái)源困難、價(jià)格不斷上漲，一些南方省份在推廣使用2～3年后放棄使用現(xiàn)象比較普遍，迫切需要尋找來(lái)源可靠、價(jià)格合適、不影響發(fā)酵效果的新墊料資源。因此，國(guó)內(nèi)學(xué)者和業(yè)界在鋸末替代資源選擇、墊料配比和墊料對(duì)發(fā)酵床養(yǎng)豬的影響等方面進(jìn)行了相關(guān)的研究。

1　發(fā)酵床墊料的要求與選擇

1.1 墊料原料的要求

由于豬糞的碳氮比（C/N） 較低、含水量較高， 發(fā)酵床的墊料組成應(yīng)選擇C/N高、碳水化合物（ 特別是木質(zhì)纖維）含量高、疏松多孔透氣的原料組成，以保證良好的發(fā)酵效果。此外，墊料的耐用性，太陽(yáng)下易干燥、細(xì)度適當(dāng)、持久性、不易腐爛等均需綜合考慮，以對(duì)豬糞的發(fā)酵性能進(jìn)行補(bǔ)充，保證發(fā)酵過(guò)程的持續(xù)高效。實(shí)際應(yīng)用中，墊料更需要滿足來(lái)源廣、容易采集、價(jià)格便宜、質(zhì)量穩(wěn)定等要求，墊料的C/N、pH、含水/含氧量、厚度/粒度等參數(shù)是墊料選擇和配置時(shí)的主要依據(jù)。

1.2 發(fā)酵床墊料的選擇與配比

發(fā)酵床墊料的選擇與配比與能否發(fā)酵，以及發(fā)酵的持續(xù)時(shí)間和發(fā)酵成本密切相關(guān)，很大程度上決定了發(fā)酵床技術(shù)能否順利推廣。因此，篩選可用于發(fā)酵床的墊料原料受到了大家的廣泛關(guān)注。鋸末是最佳的發(fā)酵床墊料，在所有墊料中C/N最高，含有豐富的木質(zhì)素、纖維素、半纖維素等，同時(shí)，鋸末疏松多孔，保水性最好，透氣性亦較好， 最耐發(fā)酵。稻殼是另一種很好的發(fā)酵床墊料，透氣性能比鋸末好，比表面積大，有利于吸收 NH3，含碳水化合物比例比鋸末低，灰分比鋸末高，使用效果和壽命僅次于鋸末。因此，當(dāng)前最常見(jiàn)的墊料配方由鋸末50%+稻殼50%組成，但我國(guó)稻殼、鋸木屑資源有限，且分布不均，近年來(lái)不斷攀升的價(jià)格增加了發(fā)酵床養(yǎng)殖成本，導(dǎo)致養(yǎng)殖效益下降，發(fā)酵床的應(yīng)用呈現(xiàn)倒退和萎縮趨勢(shì)。

目前，因地制宜利用各地優(yōu)勢(shì)秸稈資源，對(duì)傳統(tǒng)墊料配方進(jìn)行了替代改進(jìn)研究，是目前各養(yǎng)殖大省解決墊料問(wèn)題的研究方向，玉米秸稈、菌渣、椰子殼粉、花生殼、稻草、桑樹(shù)等均被用于作為鋸末和稻殼的替代研究。其中，玉米秸稈作為替代墊料的研究最多，但其替代量和配比的效果在不同研究中相差較大。張學(xué)鋒等采用玉米秸稈：鋸末：稻殼=1∶4∶5時(shí)的實(shí)際發(fā)酵效果良好，但該配比中玉米秸稈所占比例較小，成本降低幅度不大。而劉彥等以100%鋸末組為對(duì)照組，分別以35%、55%和75%的玉米秸稈或玉米芯取代鋸末作為發(fā)酵床墊料試驗(yàn)組，各試驗(yàn)配方均能達(dá)到全鋸末發(fā)酵床的養(yǎng)殖效果，添加75%的玉米秸稈可以替代鋸末作為發(fā)酵床墊料。此外，李娟等在常規(guī)墊料中加入不同比例的玉米秸稈和沸石，對(duì)比常規(guī)墊料（CK）、70%常規(guī)墊料+30%玉米秸稈、40%常規(guī)墊料+60%玉米秸稈、10%常規(guī)墊料+90%玉米秸稈、20%常規(guī)墊料+60%玉米秸稈+20%沸石等發(fā)酵床不同墊料配比前期發(fā)酵特征，發(fā)現(xiàn)常規(guī)墊料添加30%玉米秸稈的前期發(fā)酵效果最佳。

農(nóng)業(yè)廢棄物是替代墊料的另一個(gè)主要來(lái)源，這些墊料流動(dòng)性較好，有利于將菌種混合均勻，起到稀釋菌種的作用。菌糠是食用菌栽培后的廢棄培養(yǎng)基，廢菌渣含有大量的菌絲體蛋白、多糖以及氮、磷、鉀、維生素以及多種微量元素，柔軟、無(wú)毒無(wú)刺激性、通透性好、有特殊香味，可作為發(fā)酵床床體微生物菌群的發(fā)酵載體使用。盛清凱等報(bào)道25%金針菇菌渣+25%鋸末+50%稻殼配方的發(fā)酵床溫度高于50%鋸末+50%稻殼配方的床體，原因可能與菌渣破碎后，粒度小于鋸末和稻殼，導(dǎo)致菌渣發(fā)酵床孔隙度小于鋸末發(fā)酵床，有利于墊料生物熱的保持有關(guān)。崔艷霞等利用棉稈代替鋸末和稻殼制作發(fā)酵床，可以篩選出以棉稈為底物的發(fā)酵床菌種。俸祥仁等以100%鋸木屑為對(duì)照，分別以水稻、玉米、木薯、甘蔗、桑樹(shù)等農(nóng)作物秸稈替代50%鋸木屑制作發(fā)酵床養(yǎng)豬，結(jié)果表明50%桑樹(shù)秸稈+50%鋸末可獲得最好發(fā)酵效果，而水稻秸稈、玉米秸稈、木薯秸稈、甘蔗秸稈不宜過(guò)多添加到發(fā)酵床墊料中。楊國(guó)義等的研究表明稻草在發(fā)酵過(guò)程中較易腐爛結(jié)塊，不宜單獨(dú)使用。佟彤等報(bào)道泥炭是鋸末的較好替代物，較為經(jīng)濟(jì)適用的墊料配方組合為組：泥炭40%+玉米秸稈50%，泥炭20%+稻殼20%+玉米秸稈50%，其余為10%豬糞。

麥麩、米糠、玉米芯等作為營(yíng)養(yǎng)性墊料，由于本身含有大量的能量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可提供微生物初始發(fā)酵所需的營(yíng)養(yǎng)，能促進(jìn)發(fā)酵床基質(zhì)快速發(fā)酵升溫，可作為發(fā)酵床墊料的備選原料。陳燕萍等報(bào)道椰子殼粉和菌糠制作微生物發(fā)酵床養(yǎng)豬墊料的最佳配比為椰子殼粉∶菌糠= 2∶1（體積比），其次是椰子殼粉∶菌糠=1∶1（體積比），以傳統(tǒng)墊料配方谷殼∶鋸末=1∶1為對(duì)照，兩種墊料的感官品質(zhì)及飼養(yǎng)豬肉品質(zhì)均要好于對(duì)照組。

2　墊料對(duì)發(fā)酵床養(yǎng)豬效果的影響

2.1 墊料對(duì)發(fā)酵床微生物菌群的影響墊料基質(zhì)組成是影響發(fā)酵床微生物群落的重要因素，墊料通過(guò)提供不同C/N的基質(zhì)，調(diào)節(jié)發(fā)酵床基質(zhì)的含氧量、床體溫度和濕度等參數(shù)，影響微生物對(duì)糞尿的發(fā)酵分解過(guò)程，從而對(duì)發(fā)酵床的微生物區(qū)系組成產(chǎn)生影響。從南方高熱高濕地區(qū)發(fā)酵床分離得到的致病菌主要有大腸桿菌 、葡萄球菌、沙門氏菌和鏈球菌等，主要的有益菌有黏液性枯草芽孢桿菌與普通枯草芽孢桿菌?；潞Ａ盏葘?duì)7種不同墊料（鋸木屑、稻殼、酒糟、菌糠、醋糟、稻草、稻殼炭）發(fā)酵床的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)墊料組成是影響發(fā)酵床墊料微生物構(gòu)成的重要因素，稻殼、菌糠作為墊料可部分替代鋸木屑，而對(duì)發(fā)酵床墊料的微生物區(qū)系影響較小，酒糟的土著菌群則在一定程度上影響了發(fā)酵床的細(xì)菌多樣性，稻草墊料的微生物多樣性指數(shù)和豐富度最低，與鋸末墊料的微生物區(qū)系相似性最低，原因可能與稻草較易腐爛結(jié)塊有關(guān)。

2.2 墊料對(duì)發(fā)酵床養(yǎng)豬生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響

發(fā)酵床養(yǎng)殖模式下，環(huán)境應(yīng)激得到很大限度的消除，飼料利用率、生豬日增重、料重比和豬肉品質(zhì)均表現(xiàn)出了提升效應(yīng)，發(fā)酵床模式能夠顯著提高育肥豬的日增重量及料重比。劉偉等以 0%、5%、10%和20%4種比例的稻草替代發(fā)酵床墊料配方中的谷殼和鋸木屑，與谷殼、鋸木屑各占50%的發(fā)酵床相比，發(fā)酵床表面以下30 cm處的溫度各組間差異不顯著，對(duì)日增重和料重比亦不產(chǎn)生顯著影響，加入5%～20%的稻草秸稈不影響發(fā)酵床的發(fā)酵效果和豬的肥育性能。但玉米秸稈和花生殼作為發(fā)酵床墊料比常規(guī)水泥地面飼養(yǎng)能明顯提高豬的增重率和飼料利用率，其原因是由于玉米秸稈和花生殼含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，如粗蛋白、粗脂肪、可溶碳水化合物、淀粉等，還含有豐富的鈣、磷、鉀、氮等礦物質(zhì)及錳、鋅、銅、鈉等微量元素，且含量均高于鋸末。馮國(guó)興等以金針菇生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量廢棄菌糠為發(fā)酵床墊料， 在不接種任何菌劑的條件下，菌糠作為發(fā)酵床墊料使用時(shí)表現(xiàn)出較高的發(fā)酵溫度，并且發(fā)酵溫度持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)；在常規(guī)水泥地面飼養(yǎng)與發(fā)酵床飼養(yǎng)模式下比較，發(fā)酵床飼養(yǎng)的豬平均增重和日增重分別提高14.41%、12.59%，差異顯著（P＜0.05），料重比優(yōu)勢(shì)明顯。

發(fā)酵床養(yǎng)豬對(duì)豬肉品質(zhì)亦表現(xiàn)出良好促進(jìn)作用。王誠(chéng)等報(bào)道發(fā)酵床飼養(yǎng)模式下斷奶仔豬日增重提高5.26% （P＜0.05），料重比降低 2.57% （P＜0.05），豬肉失水率降低17.30%，大理石紋評(píng)分提高7.35%，發(fā)酵床飼養(yǎng)模式可以改善豬肉的品質(zhì)。以酒糟和木屑為基質(zhì)的發(fā)酵床可顯著提高豬的生長(zhǎng)性能。

2.3 墊料對(duì)發(fā)酵床養(yǎng)豬健康的影響

發(fā)酵床養(yǎng)豬對(duì)生豬健康的影響是發(fā)酵床養(yǎng)豬關(guān)注的另一個(gè)焦點(diǎn)，目前的許多研究均表明其對(duì)提高生豬的健康水平、增強(qiáng)免疫力，減少發(fā)病率具有明顯的作用。高金波等研究了不同墊料發(fā)酵床（玉米秸60%+鋸末40%，花生殼60%+鋸末40%，鋸末60%+玉米秸20%+花生殼20%）對(duì)豬的免疫功能及生長(zhǎng)性能的影響。不同墊料的發(fā)酵床飼養(yǎng)組較常規(guī)水泥地面飼養(yǎng)組均能夠提高豬的生長(zhǎng)性能及免疫效果。以鋸末為主要墊料的發(fā)酵床能夠顯著提高豬的免疫功能和增重率，并且能夠提高豬血液中血紅蛋白含量、淋巴細(xì)胞數(shù)量和紅細(xì)胞總數(shù)。利用玉米秸稈飼養(yǎng)組豬血液中血紅蛋白、淋巴細(xì)胞和紅細(xì)胞的含量低于水泥地面組，可能與粉碎的玉米秸作為發(fā)酵床墊料體積下降快，未及時(shí)補(bǔ)充墊料，致使豬采食、飲水極為不便，對(duì)豬造成環(huán)境應(yīng)激有關(guān)。王誠(chéng)等報(bào)道發(fā)酵床飼養(yǎng)模式可以提高血清IgA、IgG含量，但對(duì)血清IgM無(wú)影響。郭彤等發(fā)現(xiàn)由稻殼、麩皮、鋸末等組成的發(fā)酵床墊料養(yǎng)殖可提高斷奶仔豬日增重、降低飼料增重比和腹瀉率，具有改善腸道微生態(tài)平衡和畜舍環(huán)境的作用。秦楓等以60日齡的蘇鐘豬（閹割） 作為試驗(yàn)動(dòng)物，90 d的飼養(yǎng)試驗(yàn)表明發(fā)酵床有利于豬心臟發(fā)育，促進(jìn)激素（T3） 、情緒物質(zhì)（Ach 和5-HT） 的分泌，增強(qiáng)豬免疫機(jī)能。

3　問(wèn)題及展望

目前，各地雖對(duì)替代墊料進(jìn)行了一些研究，但墊料與發(fā)酵床效果、微生物活性和發(fā)酵過(guò)程參數(shù)之間的研究尚少，研究的種類及使用范圍仍很有限，在生產(chǎn)中仍缺少檢驗(yàn)，推廣受到限制。特別是在廣大南方高溫高濕的環(huán)境中，發(fā)酵床更易滋生細(xì)菌和霉變，對(duì)墊料的透氣性要求更高。而現(xiàn)有的木屑、米糠等粉狀物亦會(huì)因豬拱食而進(jìn)入呼吸道，造成氣喘、咳嗽、感染等呼吸道疾病。因此，擴(kuò)大墊料資源的篩選范圍，建立以當(dāng)?shù)刭Y源為主的墊料和菌種的高效發(fā)酵系統(tǒng)是該技術(shù)推廣的關(guān)鍵，南方地區(qū)的一些優(yōu)勢(shì)秸稈資源如蓮桿、松針、菠蘿葉、甘蔗葉等尚未有相關(guān)報(bào)道，可以作為備選對(duì)象。此外，因南北方氣候差異、南方發(fā)酵床夏天溫度過(guò)高產(chǎn)生的熱應(yīng)激，冬夏季不同對(duì)墊料的差異化需求等亦需要進(jìn)一步的深入研究。

略，如有所需可與作者索取

湖南省自然科學(xué)基金（14JJ7048）

譚樹(shù)華，郵箱：hstan@126.com