發(fā)酵床在奶牛養(yǎng)殖中應(yīng)用的技術(shù)措施

李倩倩，吳潔，劉軍彪，孫先枝

（1.光明牧業(yè)有限公司，上海 200436；2.上海奶牛育種中心有限公司，上海 200436）

隨著生活水平的提高，人們對乳制品的需求不斷攀升，促使我國奶牛養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展，逐步走向規(guī)模化、集約化，但奶牛養(yǎng)殖帶來的巨量糞尿排放也造成了極大的環(huán)保壓力[1]。因此無污染、零排放的發(fā)酵床技術(shù)成為國內(nèi)外畜牧生產(chǎn)研究的熱點。

1 發(fā)酵牛床簡介及研究現(xiàn)狀

奶牛發(fā)酵床的技術(shù)核心是利用微生物發(fā)酵進行的無污染有機農(nóng)業(yè)技術(shù)，以墊料為載體，利用有益菌群快速消化分解糞尿中的有機物以及其他有害物質(zhì)等，以解決養(yǎng)殖場糞尿排放問題[2]。

日本是最早開始原位發(fā)酵養(yǎng)殖技術(shù)研究的國家。該項技術(shù)是從應(yīng)用微生物技術(shù)經(jīng)過不斷的完善而形成的。1970年世界上出現(xiàn)了第一個以木屑為墊料的微生物發(fā)酵床系統(tǒng)[3]；1985年，加拿大的Biotech公司推出了第一個以農(nóng)作物秸稈為深層墊料的發(fā)酵床系統(tǒng)[4]；從1992年開始，日本鹿兒島大學(xué)的專家教授針對微生物發(fā)酵床技術(shù)的特點進行了系統(tǒng)深入的研究，并逐步完善該技術(shù)操作的規(guī)范性。1999年，微生物發(fā)酵床技術(shù)的應(yīng)用和推廣觀摩會在鹿兒島大學(xué)農(nóng)學(xué)部附屬農(nóng)場舉辦，通過世界各地的專家學(xué)者和農(nóng)牧民將該技術(shù)廣泛地應(yīng)用和推廣到多個國家。近年來我國多家養(yǎng)殖場也引進了日本高效菌劑，用于多種畜禽的糞便處理，但由于國內(nèi)目前沒有該技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)流程及評價標(biāo)準(zhǔn)，使用效果及對該技術(shù)的評價褒貶不一。

目前我國還沒有完全掌握這一核心技術(shù)的研發(fā)生產(chǎn)單位，但國內(nèi)多家大中型奶牛養(yǎng)殖企業(yè)對該項生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)十分感興趣，建立國產(chǎn)化的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及流程并進行推廣應(yīng)用的前景十分廣闊。

2 應(yīng)用發(fā)酵牛床關(guān)鍵技術(shù)措施

2．1 發(fā)酵床的制作

應(yīng)用發(fā)酵床的牛場建設(shè)與普通牛場要求一致，場址應(yīng)選地勢高燥、地質(zhì)穩(wěn)固的區(qū)域[5]。發(fā)酵床牛舍的類型與常規(guī)牛舍基本相同，地面以上建造技術(shù)也基本一致（圖1）。不同的是發(fā)酵床牛舍無需任何地下排污系統(tǒng)，無需挖坑，只需保持牛舍地面平整即可，可省去臥欄架、刮糞板等糞污處理設(shè)備的投資，大幅度降低牧場運動場的土地需求量，省去了氧化塘土地的占用，以及沼氣設(shè)施、固液分離等設(shè)備，總體投資低于傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式。此外，也可以在原有牛舍基礎(chǔ)上進行改建，將牛舍內(nèi)的所有刮糞板裝置、臥欄架等全部拆除，以保證日常維護的機械車輛能暢通運行。牛舍內(nèi)的水槽設(shè)置在不妨礙機械運行的位置為宜。

圖1 發(fā)酵床牛舍示意圖

發(fā)酵床一般建立在水泥、紅磚或三合土地面的基礎(chǔ)上，在上面鋪設(shè)50～80cm發(fā)酵墊料（鋸末、稻殼或草粉等）并接種發(fā)酵菌群，可對糞污進行發(fā)酵分解使牛舍保持清潔衛(wèi)生，另外發(fā)酵過程中會產(chǎn)生一定熱量在冬季可提高牛舍溫度（圖2）。

2．2 墊料原料的選擇及管理

發(fā)酵床零排放養(yǎng)牛技術(shù)的重要環(huán)節(jié)是墊料的制作。墊料要具有透氣性好、吸水性強、耐腐蝕、適合菌種生長等特點，如鋸末、稻殼、秸稈、棉籽、花生殼、木屑等都可用作墊料，不同地區(qū)可因地制宜就地取材。筆者所在團隊探索應(yīng)用的是稻殼、木屑，二者可選其一，也可以稻殼、木屑混用，比例一般為稻殼60%、木屑40%。牛床墊料的選用標(biāo)準(zhǔn)是：舒適度高，能夠增加奶牛的躺臥時間；不傷害牛體，保證奶牛健康；有利于后期糞污處理，不影響糞污處理設(shè)備正常運行；成本低。

發(fā)酵床在消化分解糞尿的同時，墊料也會逐漸損耗，因此，及時補充墊料是保持發(fā)酵床性能穩(wěn)定的重要措施。通常墊料減少量達(dá)到10%后就要及時補充，將補充的新料與發(fā)酵床上的墊料混合均勻，并調(diào)節(jié)好水分。對于采食通道中的過濕墊料，如果臥床墊料比較干燥，則可直接用鏟車翻傾至臥床，然后再通過拖拉機翻耕混合。如果牛舍中臥床墊料比較潮濕，則應(yīng)將這部分過濕墊料運至舍外的堆放場，待濕度降低后再返回牛舍循環(huán)使用。

墊料管理的重點是經(jīng)常翻動，長期保持適當(dāng)?shù)耐ㄍ感裕磯|料中的含氧量始終維持在正常水平，是發(fā)酵床保持較高糞尿分解能力的關(guān)鍵因素之一，同時也是抑制病原微生物繁殖，減少疾病發(fā)生的重要手段。布菌后菌床需要糞尿作為充足的養(yǎng)料，第一次翻拋一般是上牛后7～10d，之后保證2～3d進行1次25～35cm的深度翻拋，每隔15d要徹底地將墊料翻動一次，并且要將墊料層上下混合均勻[6]。定期翻拋可保證墊料中有益微生物始終維持較高的繁殖速率、保持理想的菌群數(shù)量以及快速分解消化糞便的能力，從而提高發(fā)酵床的使用壽命。

2．3 菌種選擇及管理

選擇專用微生物有益菌產(chǎn)品撒布在墊料上，按規(guī)定要求混合后，用拖拉機翻耕1個來回，使有益菌種和墊料充分均勻混合，即建成標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)酵牛床，可將牛只放入使用。每隔3～4個月需添補占初始投入總量5%左右的有益菌，以保持菌種的有效分解活力。

2．4 飼養(yǎng)管理

干燥的環(huán)境是牛舍保持潔凈的前提條件，而潮濕的環(huán)境會增加牛只患病的幾率，相比青年牛、后備牛，泌乳牛在潮濕環(huán)境下患病幾率更大，所以人們認(rèn)為發(fā)酵床方式只適用于青年牛、后備牛，而不適用于泌乳牛。其實，不同階段奶牛的糞尿成分是完全一樣的，所不同的只是糞尿排泄量。根據(jù)不同階段牛只糞尿排泄量的不同調(diào)整養(yǎng)殖密度，使得單位面積上所承受的糞尿量保持相對的一致，實現(xiàn)牛舍無臭味、無固液狀態(tài)的糞污排放，發(fā)酵床環(huán)境干燥，就可以養(yǎng)殖任何階段的牛只。泌乳牛的排泄量最大，因此養(yǎng)殖密度應(yīng)最小，以10m2/頭左右為宜（包含采食通道面積）。對于新建牧場而言，每頭泌乳牛所占用的建筑面積按照牛均12m2計算即可，與傳統(tǒng)散養(yǎng)方式所需面積基本一致，但省去了傳統(tǒng)牧場處理牛糞尿所需要的占地面積。

牛舍采食通道中的糞尿量占總排泄量的60%～70%，也是整個牧場糞尿處理的重點。當(dāng)發(fā)酵床墊料濕度低于40%時，該部分糞尿可直接放置于墊料上混合處理；如果墊料濕度高于40%時，可將該部分糞尿放置于堆糞場，待發(fā)酵床墊料濕度降低后，再將其運回置于發(fā)酵床上。

2．5 發(fā)酵床水分調(diào)節(jié)

水分是影響微生物生長與繁殖的又一重要因素，微生物在發(fā)酵床墊料的水膜中進行著生命活動。由于墊料中水分的自然揮發(fā)，墊料水分含量會逐漸降低，但水分降到一定水平后，微生物的繁殖就會受阻或者停止，不利于糞尿的正常降解[7]。定期或視墊料水分狀況適時地補充水分，是保持微生物正常繁殖，維持發(fā)酵床糞尿分解能力的另一關(guān)鍵因素。墊料合適的水分含量為40%～50%，以不超過55%為宜。因季節(jié)或空氣濕度的不同而略有差異，常規(guī)補水方式可以采用加濕噴霧補水，也可結(jié)合補菌時補水。

2．6 疏糞管理

由于牛具有集中定點排泄糞尿的特性，所以發(fā)酵床上會出現(xiàn)糞尿分布不勻，糞尿集中的地方濕度大，消化分解速度慢。只有將糞尿分散布撒在墊料上，并與墊料混合均勻，才能保持發(fā)酵床水分的均勻一致，并能在較短的時間內(nèi)將糞尿消化分解干凈。通常6月齡至開配月齡的后備牛，可2～3d進行一次疏糞管理，泌乳牛應(yīng)每天早晚各進行一次疏糞管理，以使牛只排泄的糞尿與墊料中的菌種充分接觸、混合，從而得到快速分解。夏季每天都要將新鮮的糞便掩埋到墊料20cm以下處，避免生蠅蛆。若出現(xiàn)牛糞集中現(xiàn)象，需要人工進行疏散，把糞便均勻地散開在發(fā)酵床上，埋入秸稈里，最好每天清理一次。

2．7 發(fā)酵床溫度的維護管理

發(fā)酵床的內(nèi)部溫度是微生物活動的標(biāo)志，溫度高低直接反映發(fā)酵的快慢。床體溫度的變化是發(fā)酵狀態(tài)的整體反映，也是影響微生物活動的重要因素[8]。從布菌后第2天開始在墊料不同角度選取3個點，在20～30cm深處測量溫度并制作曲線，墊料溫度達(dá)到30～40℃則表明發(fā)酵成功[9]。發(fā)酵牛床核心部位溫度在40～45℃，短期（一般為7d以內(nèi)）極限溫度不得高于50℃。

發(fā)酵床床面溫度在25℃左右較好，不得高于環(huán)境溫度2℃。墊料20cm以下是發(fā)酵層，發(fā)酵作用主要集中在中間層。越往下越接近中間核心層，溫度可達(dá)50℃左右，再往下溫度逐漸下降。有研究認(rèn)為0～10cm區(qū)域為保護層，起保溫與保護作用；20～45cm區(qū)域溫度穩(wěn)定為主要發(fā)酵區(qū)；65～80cm區(qū)域的溫度已經(jīng)接近表層溫度，這一部分為緩沖層，溫度低于15℃或高于70℃，微生物將進入休眠狀態(tài)或大量死亡，發(fā)酵緩慢甚至停止[10]。

3 發(fā)酵牛床的利與弊

發(fā)酵床養(yǎng)牛的優(yōu)點：改善牛舍環(huán)境，牛糞、尿可長期留存于舍內(nèi)，不需要對牛糞尿進行清掃及沖洗，不會排放大量的糞尿污水，從而減少了對環(huán)境的污染。與傳統(tǒng)飼養(yǎng)方式相比，減少了墊料的使用量，也減少了堆糞場的面積。發(fā)酵床不能使用后，可對墊料進行堆積發(fā)酵，作為優(yōu)質(zhì)有機肥施于農(nóng)作物，從而做到無污染、零排放，生態(tài)效益十分突出。利用發(fā)酵床飼養(yǎng)奶牛，可減少氨氣、一氧化二氮等臭味物質(zhì)的產(chǎn)生和揮發(fā)。應(yīng)用發(fā)酵床養(yǎng)牛的另一大優(yōu)點就是冬季保溫效果好。同時降低了牛舍投入成本、人工成本以及減少了設(shè)備投資。

發(fā)酵床在養(yǎng)殖業(yè)上應(yīng)用有一定的優(yōu)點，但也有不足之處。生產(chǎn)中不可盲目建造發(fā)酵床，避免造成不必要的損失。首先，由于發(fā)酵床牛舍內(nèi)不能使用化學(xué)消毒藥品和抗生素類藥物，床面若長期不清理打掃，病毒將長期存在溫床上，一旦發(fā)病將損失慘重。其次，發(fā)酵床的溫度和濕度很難控制在一個理想水平，牛只易患皮膚病和肢蹄病。最后，就是發(fā)酵床成本問題，墊料鋪的薄不能分解掉牛糞，鋪的厚則成本比較高。

4 小結(jié)

發(fā)酵床養(yǎng)殖是一種新的養(yǎng)殖方式，從應(yīng)用實踐來看，采用發(fā)酵床養(yǎng)牛改善了其生長環(huán)境，牛糞降解充分，舍內(nèi)無臭氣和蒼蠅，氨氣味明顯降低，奶牛均勻躺臥在圈舍內(nèi)的發(fā)酵床上。在應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)發(fā)酵床養(yǎng)牛也存在一定的問題，后備牛和干奶牛舍非常成功，泌乳牛由于糞便較稀，水分較大，應(yīng)用效果較差[11]。發(fā)酵床養(yǎng)牛需要研究改進的地方也很多，進行大規(guī)模的推廣仍很困難。在實際推廣過程中，首先要讓養(yǎng)殖戶真正了解發(fā)酵床的原理，有了正確的認(rèn)識，在使用過程中才能做到興利除弊，真正發(fā)揮發(fā)酵床的作用。