廣西生物墊床養(yǎng)牛厚度篩選及菌種優(yōu)化研究

彭夏云，唐明娟，熊敏芬，李秀良，賈銀海*，吳柱月*，黃明光，朱 文，方治山，許春榮

(1.廣西壯族自治區(qū)畜牧研究所，南寧5300001；2.廣西家畜遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南寧530001；3.廣西壯族自治區(qū)畜禽品種改良站，南寧530001)

前言

隨著環(huán)保問題越來越被人們所重視，畜牧業(yè)養(yǎng)殖過程產(chǎn)生大量的廢棄物排放和無害化處理已經(jīng)迫在眉睫。近年來，隨著廣西生態(tài)養(yǎng)殖提出及在養(yǎng)殖業(yè)中的推廣應(yīng)用，取得了較好的成效。生物發(fā)酵墊床技術(shù)區(qū)別于其他傳統(tǒng)養(yǎng)殖方法具有無污染、零排放等優(yōu)點(diǎn)[1]。生物發(fā)酵墊床中添加了大量的有益微生物(如乳酸菌、酵母菌等)，通過微生物之間的互作效應(yīng)，讓生物發(fā)酵墊床具有比較穩(wěn)定的轉(zhuǎn)化作用[2-3]，阻礙有害微生物的繁殖，起到殺滅有害菌，降低空氣污染，改善環(huán)境的目的。有益菌與墊料充分混合，形成一個(gè)相對(duì)恒定的微生物體系[4]。生產(chǎn)實(shí)踐中，如果能夠維持其相對(duì)穩(wěn)定，就可以達(dá)到分解轉(zhuǎn)化有害物質(zhì)的效果。發(fā)酵床墊料的厚度直接影響發(fā)酵效果，是生物發(fā)酵墊床制作的重要技術(shù)環(huán)節(jié)。發(fā)酵床墊料在改變孔隙度、維持發(fā)酵溫度等方面，均影響微生物對(duì)畜禽糞尿的分解和發(fā)酵過程[5]。生物墊床發(fā)酵系統(tǒng)在選好優(yōu)質(zhì)墊料的同時(shí)，成功的關(guān)鍵還取決于菌種的選擇使用。因?yàn)榧S污分解能力的強(qiáng)弱，取決于發(fā)酵菌種的活性以及組成成分。因此，墊料的好壞和厚度與菌種選擇是相輔相成的，直接關(guān)系到生物墊床養(yǎng)牛的成敗。目前，生物墊床養(yǎng)殖技術(shù)在養(yǎng)豬行業(yè)中已經(jīng)得以廣泛利用，但在牛、羊等反芻動(dòng)物養(yǎng)殖方面應(yīng)用較少，推廣應(yīng)用前景較好[3,5]。本研究通過試驗(yàn)以期獲得適合于廣西地區(qū)最佳的生物墊床發(fā)酵厚度和菌種，旨在能夠有效改善養(yǎng)殖環(huán)境，減少環(huán)境污染，增強(qiáng)牛只對(duì)疾病的抵抗力，降低其發(fā)病率。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)和時(shí)間

試驗(yàn)牛場(chǎng)為廣西壯族自治區(qū)畜牧研究所牛場(chǎng)，試驗(yàn)欄舍是鋼架結(jié)構(gòu)，整個(gè)牛舍通風(fēng)采光很好。試驗(yàn)時(shí)間為2018年10月—2019年1月。

1.2 材料

1.2.1 墊料根據(jù)當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)實(shí)際，選擇木糠作為墊料。

1.2.2 菌種選擇目前市場(chǎng)上有一定應(yīng)用的專用于發(fā)酵床的菌種：A菌種，寶來利來的糞污(有機(jī)肥)發(fā)酵劑；B菌種，宜春強(qiáng)微的強(qiáng)微發(fā)酵床復(fù)合菌，菌種均從廠家直接購(gòu)入。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 生物墊床制作圈舍改造：將現(xiàn)有的牛舍進(jìn)行改造，以飼喂通道兩邊的欄舍制作生物墊床，每欄牛舍作為1個(gè)生物墊床，面積40 m2；方法是把牛舍隔欄用空心磚相隔，高度20 cm。用以圍住生物墊床的墊料，發(fā)酵床直接在圍欄內(nèi)地面上制作。發(fā)酵床共制作6個(gè)，兩邊各做3個(gè)。

生物墊床厚度：根據(jù)不同要求，生物墊床分別設(shè)為5 cm，10 cm，15 cm3個(gè)不同厚度，共制作6個(gè)，40 m2/個(gè)。

制作方法：首先將菌種用溫糖水活化，與玉米粉或者麥麩均勻攪拌；然后將帶有菌種的麥麩與準(zhǔn)備好的木糠均勻攪拌；在攪拌過程中一邊攪拌，一邊噴水，使墊料的水分保持在30%左右；接著將攪拌好的墊料攤開鋪平，按照要求的厚度進(jìn)行生物墊床制作。

1.3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)分為8個(gè)組：第1組，A菌種+5 cm木糠墊料；第2組，A菌種+10 cm木糠墊料；第3組，A菌種+15 cm木糠墊料；第4組，B菌種+5 cm木糠墊料；第5組，B菌種+10 cm木糠墊料；第6組，B菌種+15 cm木糠墊料；第7組，A菌種+無(糞)墊料；第8組，B菌種+無(糞)墊料。每組欄舍面積為40 m2，牛飼養(yǎng)密度一樣。1～6組按照發(fā)酵床制作要求進(jìn)行；第7組和8組牛入欄后直接把稀釋好的菌種噴灑到欄舍的水泥地板上。

1.4 指標(biāo)測(cè)定

每天定期觀察墊料的顏色、水分狀況、是否下沉、是否腐爛、變質(zhì)等。每星期定期檢測(cè)氨氣1次，并且觀察并記錄各欄舍墊料發(fā)酵分解情況。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003軟件進(jìn)行整理，并用SAS軟件進(jìn)行分析，以P<0.05為差異顯著性標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 生物墊床的物理變化情況

生物墊床在發(fā)酵前8 d，1～6個(gè)處理組墊料的水分適宜，顏色均呈淡黃色，但在15～20 d內(nèi)，各處理組生物發(fā)酵墊料的顏色逐漸加深，呈現(xiàn)淺棕色，生物墊床5 cm(第1組和第4組)牛床無板結(jié)，但腐爛面積分別為12.5 m2和12.8 m2，墊床腐壞面積最大；生物墊床10 cm組(第2組和第5組)有5～6 cm板結(jié)，牛床位置部分糞尿不能完全吸收、分解，腐爛面積分別為5.55 m2和5.61 m2；生物墊床15 cm(第3組和第6組)有10～11 cm板結(jié)，牛床位置糞尿部分不能完全吸收、分解，腐爛面積分別為5.80 m2和5.76 m2，腐壞面積與2組和5組沒有差異，但板結(jié)墊料較多，造成浪費(fèi)，均不適合牛生物墊床飼養(yǎng)要求；第7組無墊料，在試驗(yàn)結(jié)束，欄舍內(nèi)糞的厚度約有2.5 cm，牛床位置干爽。第8組，欄舍內(nèi)糞的厚度約有2.5 cm，牛床位置較濕。

2.2 生物墊床含水量分析

根據(jù)生物墊床的物理性狀結(jié)果，選出第2，5，7，8組進(jìn)行生物墊床的含水量測(cè)定分析得出，在1～8期內(nèi)，4個(gè)處理組墊料含水率均有下降，由A組初期平均63.26%下降到末期平均59.13%；B組初期平均61.76%下降到末期平均58.66%；C組初期平均65.31%下降到末期平均63.57%；D組初期平均67.18%下降到末期平均63.70%；但4個(gè)處理組間差異不顯著(P>0.05)。4組墊料含水率在1～8期內(nèi)，平均含水率均保持在60%以上。由此可知，發(fā)酵床墊料含水率均在適宜微生物生長(zhǎng)的水分含量范圍內(nèi)，保證了生物墊床發(fā)酵系統(tǒng)的穩(wěn)定性(詳見表1)。

表1 生物墊床含水量的測(cè)定結(jié)果 %

2.3 生物墊床NH3濃度分析

由表2可知，氨氣濃度在添加生物菌劑的A和B組在1～8個(gè)期內(nèi)降低至與空氣中氨氣的濃度差異不顯著(P>0.05)，但C和D組氨氣濃度在1～8個(gè)期內(nèi)均高于添加生物菌劑和空氣中的濃度，且差異顯著(P<0.05)。由此可以得出，添加生物菌劑對(duì)氨氣的釋放有抑制作用，可使氨氣釋放能力相對(duì)減弱，有利于改善牛舍的飼養(yǎng)環(huán)境。

表2 生物墊床氨氣濃度測(cè)定結(jié)果mg/m3

2.4 生物墊床經(jīng)濟(jì)成本分析

由表3可知，生物墊床的制作成本，B組的制作成本最高(585.01元)，C組最低(160.18元)。在限定的墊料成本和營(yíng)養(yǎng)液成本不變前提下，總的成本主要取決于菌種的成本高低。由表3可知，B組的菌種成本最高，而C組的菌種成本最低。但從生物墊床的效果來看，A和B組的整體效果差異不顯著(P>0.05)，因此，選擇A組制作生物墊床是比較經(jīng)濟(jì)的。

表3 生物墊料成本分析元

3 討論

生物墊床發(fā)酵技術(shù)處理畜禽糞污不但打破了傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)處理方法的局限性，而且還提高了發(fā)酵墊料轉(zhuǎn)化為安全有效的有機(jī)肥料的效率。墊料不僅是糞污的載體，同時(shí)在發(fā)酵的過程中還扮演者微生物C、N的提供者，墊料的厚度關(guān)系到生物墊床效果的成敗，研究中采用不同的厚度開展研究得出，10 cm的厚度效果明顯，腐壞面積小，但是在牛舍生物墊床內(nèi)?；顒?dòng)多的區(qū)域，濕度較大，因此，在生物墊床制作中，根據(jù)實(shí)際情況，適當(dāng)適時(shí)噴灑菌種，維持菌種的活性，同時(shí)按照墊床的初始比例隨時(shí)對(duì)墊料進(jìn)行補(bǔ)充。

生物墊床的含水量是墊床分解和吸納糞污的關(guān)鍵。李秀金等[6]通過研究得出，牛糞堆料含水量為65%時(shí)，比含水量50%獲得更高的堆溫，更有利于殺滅病原菌。當(dāng)水分含量超過70%時(shí)，溫度難以上升，導(dǎo)致分解速率急劇下降。本試驗(yàn)研究得出，10 cm生物墊床的含水量為60.46%，與李秀金等的研究結(jié)果基本一致，差異不顯著(P>0.05)。

試驗(yàn)中選用A和B兩菌種，從生產(chǎn)性能角度來看，A菌種與B菌種的應(yīng)用效果差異不顯著，但B菌種價(jià)格相對(duì)較高，影響了其經(jīng)濟(jì)效益，因此A菌種可作為生物墊床制作的比較理想菌種，但在不同條件下，菌種應(yīng)用的效果還有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

畜牧生產(chǎn)中影響牛養(yǎng)殖場(chǎng)糞污發(fā)酵進(jìn)程的主要是微生物與墊料，在進(jìn)行生物墊床的厚度和功能性微生物作用效果的同時(shí)，還應(yīng)該深入理解糞污的降解原理，合理選擇菌種，找出起主導(dǎo)作用的功能益生菌，充分考慮糞污的量與床體墊料的吸納率，合理構(gòu)建床體大小，合理飼養(yǎng)，建設(shè)成本，最終應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐牧畠r(jià)材料，結(jié)合實(shí)際因地制宜地開發(fā)利用生物墊床，提高養(yǎng)殖效率。