凝結(jié)芽孢桿菌在發(fā)酵飼料技術(shù)上的應(yīng)用

摘要：引進(jìn)凝結(jié)芽孢桿菌作為菌種，利用呼吸袋發(fā)酵技術(shù)將金針菇渣、玉米淀粉、花生殼、酒糟、醋渣和果渣、苜蓿粉、棉籽粕、菜籽粕等含高抗?fàn)I養(yǎng)因子的農(nóng)副產(chǎn)品進(jìn)行發(fā)酵。微生物發(fā)酵處理過程中的溫度、濕度、pH值控制等技術(shù)難題，使得微生物好氧發(fā)酵和厭氧發(fā)酵能在同一個環(huán)境下進(jìn)行，接種的微生物組合巧妙，能有效殺滅大腸桿菌和沙門氏菌，同時又能促進(jìn)乳酸菌快速生長。利用微生物處理難利用的大宗飼料原料如發(fā)酵飼料、發(fā)酵原料的理化性狀，增加適口性，消化率及營養(yǎng)價值高，達(dá)到育肥的效果。

關(guān)鍵詞：張家川縣；凝結(jié)芽孢桿菌；發(fā)酵飼料

1 背景

飼料是畜牧業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)。發(fā)展飼料生產(chǎn)，搞好飼料供應(yīng)，對發(fā)展畜牧業(yè)生產(chǎn)，逐步改變?nèi)藗兊氖澄锝Y(jié)構(gòu)和改善人民生活具有重要意義[1]。張家川縣為甘肅省隴東南畜牧大縣，飼料品種豐富，粗飼料共有五類，農(nóng)作物秸稈、農(nóng)村釀造加工副產(chǎn)品、人工種植飼草、天然牧草、田間雜草和樹葉。精飼料包括三類，農(nóng)作物籽實(shí)年產(chǎn)量55萬t、麩皮全市的年產(chǎn)量22.98萬t、各類油餅全市產(chǎn)量3.69萬t[1]。截至2022年底全縣牛存欄12.4萬頭，牛出欄5.43萬頭，肉類總產(chǎn)量0.85 萬t，農(nóng)副產(chǎn)品11.68萬t。農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值21.47億元，農(nóng)業(yè)增加值12.72億元[2]。為了增加張家川縣畜牧業(yè)產(chǎn)值和降本增效進(jìn)行發(fā)酵飼料的研發(fā)與投入，發(fā)酵飼料可顯著降低肉牛育肥成本，提升肉牛養(yǎng)殖效益，而且菌渣豐富的營養(yǎng)成分，又可提升牛肉產(chǎn)品的效益，具有極大的推廣價值，將使發(fā)酵飼料成為全縣及周邊肉牛養(yǎng)殖場戶的理想飼料，助推張家川縣肉牛產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效。

1.1 任務(wù)需求分析

張家川縣牧谷草業(yè)開發(fā)有限公司現(xiàn)建有發(fā)酵飼料生產(chǎn)線1條，實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)量1 000 t的發(fā)酵目標(biāo)，掌握獨(dú)有的發(fā)酵工藝技術(shù)一項(xiàng)，可降低生產(chǎn)成本，提高飼料的利用率和飼料的消化率。育肥牛的年出欄量達(dá)到1 000頭，讓肉牛提質(zhì)增效，達(dá)到快速育肥的效果。目前公司已采購5 t的攪拌機(jī)一套、全自動上料機(jī)一套，生物飼料自動封口機(jī)一套，裝40 kg重的帶排氣閥發(fā)酵呼吸袋3 000個，引進(jìn)凝結(jié)芽孢桿菌作為菌種，形成農(nóng)副產(chǎn)物發(fā)酵飼料的多元化生產(chǎn)。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際形成生物發(fā)酵飼料相關(guān)的技術(shù)體系和標(biāo)準(zhǔn)，以提高牛羊生產(chǎn)性能和降低生產(chǎn)成本為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)新型發(fā)酵飼料的規(guī)?；a(chǎn)和應(yīng)用。

1.2 技術(shù)需求分析

目前天水市飼料資源從源頭分為天然草場資源、人工種植飼草資源、農(nóng)作物秸稈資源、農(nóng)副產(chǎn)品飼料資源[1]，而發(fā)酵飼料正是這四種資源的整合和利用。當(dāng)前面對國內(nèi)外各種因素的影響，按照現(xiàn)有的技術(shù)需求選擇微生物發(fā)酵飼料進(jìn)行生產(chǎn)：①目前我國飼料生產(chǎn)中的蛋白原料魚粉、肉骨粉、大豆的需求長期依賴國際市場，國內(nèi)生產(chǎn)供應(yīng)不足，致使飼料原料價格不斷上漲， 飼料成本不斷提高，已經(jīng)成為制約我國畜牧業(yè)發(fā)展的重要因素；②當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重心是牢牢守住18億畝耕地紅線，將中國人的糧食牢牢端在自己手里，基本農(nóng)田只能種植糧食作物，通過微生物發(fā)酵技術(shù)將食用菌農(nóng)副產(chǎn)物的資源再利用，可以節(jié)約大量的糧食資源，一定程度上緩解人畜爭地爭糧的矛盾；③在抗生素禁用的政策下，開展無抗高效的飼料添加劑乃至新型飼料，也符合生物安全需要，有利于人民健康。

2 凝結(jié)芽孢桿菌在發(fā)酵飼料中的應(yīng)用

凝結(jié)芽孢桿菌是活菌制劑，主要可以用于腸道菌群失調(diào)的患病動物，起到調(diào)節(jié)胃腸道菌群的作用，可以促進(jìn)有益菌的生長，并且對有害菌具有一定的抑制作用，起到調(diào)節(jié)胃腸道菌群，保護(hù)胃腸道的功效?？梢杂糜谟捎谀c道菌群失調(diào)所引起的急慢性腹瀉，也可以用于慢性便秘、腹脹，以及消化不良的患者。凝結(jié)芽孢桿菌是一個活菌制劑，因此不能夠放置于高溫處，并且應(yīng)該避免與抗菌藥物同時使用，如果確實(shí)需要同時使用，應(yīng)該至少間隔2～3 h。

2.1 發(fā)酵底物農(nóng)副產(chǎn)物范圍

農(nóng)副產(chǎn)物的發(fā)酵底物包括金針菇渣、玉米淀粉、花生殼、酒糟、醋渣和果渣、苜蓿粉、棉籽粕、菜籽粕等高抗?fàn)I養(yǎng)因子農(nóng)副產(chǎn)品。

2.2 發(fā)酵飼料的制作工藝

微生物發(fā)酵飼料的制作工藝，分為五個部分：①菌苗的激活擴(kuò)繁，按照生產(chǎn)噸位的比例將凝結(jié)芽孢桿菌與紅糖配比1：2比例進(jìn)行勾兌激活菌苗；②底物接種菌劑，按照生產(chǎn)噸位要求干物質(zhì)占70%，水分占30%的生產(chǎn)技術(shù)要求將飼料原料與菌苗充分混合攪拌；③裝入呼吸袋中密封發(fā)酵3～7 d；④將發(fā)酵好的飼料按照每頭牛每次量2.5 kg的量進(jìn)行投喂；⑤監(jiān)測育肥效果。

2.3 選擇4種底物進(jìn)行發(fā)酵試驗(yàn)分析

按照需求選擇4種不同的底物將凝結(jié)芽孢桿菌作為菌種進(jìn)行發(fā)酵試驗(yàn)如下：

1）選擇金針菇渣作為底物進(jìn)行發(fā)酵：金針菇渣1 000 kg，凝結(jié)芽孢桿菌1 kg，水300 L。

2）選擇玉米淀粉作為底物進(jìn)行發(fā)酵：玉米淀粉1 000 kg，凝結(jié)芽孢桿菌1 kg，水300 L。

3）選擇酒糟作為底物進(jìn)行發(fā)酵：酒糟1 000 kg，凝結(jié)芽孢桿菌1 kg，水300 L。

4）混合發(fā)酵：蟲草菌渣、金針菇渣、玉米淀粉、油餅渣、麩皮、酒糟、食鹽、少量微量元素、凝結(jié)芽孢桿菌。按比例調(diào)配，測量出干物質(zhì)占比58%，水分占比42%。

試驗(yàn)結(jié)論：選擇呼吸袋進(jìn)行密封獨(dú)立包裝發(fā)酵7 d后，按照發(fā)酵環(huán)境溫度進(jìn)行延期投喂，溫度越低發(fā)酵時間越長，發(fā)酵充分后給育肥成年母牛進(jìn)行投喂，經(jīng)過3個月的投喂試驗(yàn)并與沒有投喂發(fā)酵飼料的成年母牛進(jìn)行觀察試驗(yàn)對比，投喂過發(fā)酵飼料的牛適口性好，采食量大，反芻次數(shù)增加，產(chǎn)生多種益生菌，有效地促進(jìn)牛瘤胃蠕動，能夠幫助營養(yǎng)成分的吸收與利用，增強(qiáng)抗病能力，拉稀減少、牛舍氨氣臭味減少，毛色光亮，生長速度快，育肥效果顯著，試驗(yàn)育肥成年母牛3個月后平均體重680 kg以上。

2.4 凝結(jié)芽孢桿菌發(fā)酵飼料產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益

利用現(xiàn)代畜牧業(yè)科學(xué)技術(shù)和當(dāng)?shù)刭Y源優(yōu)勢，開展食用菌生產(chǎn)副產(chǎn)物飼料化利用，將會促進(jìn)肉牛產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，同時菌渣的資源化再利用技術(shù)減少了農(nóng)業(yè)方面造成的環(huán)境污染。由此說明，發(fā)展食用菌渣發(fā)酵產(chǎn)業(yè)，具有生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會三大效益。食用菌渣開發(fā)項(xiàng)目是一項(xiàng)集科研、開發(fā)、肉牛養(yǎng)殖、銷售為一體的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營項(xiàng)目，直接影響帶動其他產(chǎn)業(yè)或行業(yè)發(fā)展。天水眾興菌業(yè)作為甘肅省兩大食用菌生產(chǎn)企業(yè)之一，具有大量的食用菌開發(fā)副產(chǎn)物可供利用。實(shí)施種養(yǎng)加結(jié)合的方式，通過養(yǎng)牛養(yǎng)殖利用飼草料，過腹還田，增加土壤有機(jī)質(zhì)，改良土壤，提高農(nóng)作物產(chǎn)量與質(zhì)量。而發(fā)展肉牛產(chǎn)業(yè)，所需的精、粗飼料均來源于農(nóng)產(chǎn)品和農(nóng)副產(chǎn)品，經(jīng)加工后再進(jìn)行肉牛飼養(yǎng)，生產(chǎn)高品質(zhì)、高檔次的牛肉，提高飼料的有效利用率和肉品的商品價值，形成農(nóng)牧業(yè)的良性循環(huán)。食用菌渣的資源化利用，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，而且對農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入將有較大幅度提高，將是養(yǎng)殖增收的重要舉措。

一是響應(yīng)國家畜牧產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策助推鄉(xiāng)村振興，積極開展農(nóng)副產(chǎn)品資源化利用；二是開展生物發(fā)酵飼料在肉牛養(yǎng)殖中的應(yīng)用，有效提高育肥效果；三是把呼吸袋應(yīng)用于生物發(fā)酵飼料，徹底解決了固體發(fā)酵雜菌污染難以控制的技術(shù)難題；四是將凝結(jié)芽孢桿菌作為菌種進(jìn)行發(fā)酵，添加有益菌，增加了瘤胃、腸道微生物數(shù)量，加速了飼料的降解，增加育肥效果，提升經(jīng)濟(jì)效益；五是通過發(fā)酵，提高了飼料中的營養(yǎng)成分和粗纖維的降解，動物小腸對飼料的吸收得到充分的利用，增加牛適口性，含有多種有益微生物，如霉菌、酵母菌、細(xì)菌等可以補(bǔ)充有益菌，調(diào)節(jié)動物的微生態(tài)平衡。產(chǎn)生多種有益代謝物，可抑制和殺死飼料中的有害菌。增加了多種有益的酶和維生素，可提高動物機(jī)體免疫力，提高飼料的轉(zhuǎn)化率和利用率，減少疾病的發(fā)生，消除排泄物的臭味，節(jié)約飼料成本，減少飼養(yǎng)周期，出欄率提高，增加經(jīng)濟(jì)效益。

3 總結(jié)

對引進(jìn)的凝結(jié)芽孢桿菌經(jīng)過4種型號不同配方的發(fā)酵，進(jìn)行數(shù)據(jù)比對和育肥效果比對，試驗(yàn)出一種配比最優(yōu)、育肥效果顯著、發(fā)酵理想的技術(shù)配方，形成生產(chǎn)工藝推廣應(yīng)用。筆者認(rèn)為生物發(fā)酵飼料生產(chǎn)目前并非主流生產(chǎn)模式，生產(chǎn)存在諸多方式，如發(fā)酵益生菌的選擇、用量、發(fā)酵時限等不夠完善，均是影響本項(xiàng)目的主要因素。目前，生產(chǎn)發(fā)酵飼料存在的主要問題：①復(fù)合菌種的選擇問題；②發(fā)酵底物的選擇，是單一發(fā)酵還是復(fù)合發(fā)酵；③發(fā)酵工藝的改進(jìn)提高方面；④企業(yè)自己生產(chǎn)發(fā)酵菌種的質(zhì)量；⑤大規(guī)模生產(chǎn)采用呼吸袋技術(shù)還是發(fā)酵池的選擇；⑥各種農(nóng)副產(chǎn)品的營養(yǎng)成分，以及品質(zhì)控制；⑦發(fā)酵飼料的飼喂量，是否能夠替代部分蛋白質(zhì)或者能量飼料。今后的工作重點(diǎn)將是建立自己的有益菌培養(yǎng)體系和生產(chǎn)，努力提高菌種選育水平，開發(fā)益生菌、酶制劑等多種形式的生物飼料，大力開展飼喂試驗(yàn)和推廣，提高產(chǎn)品效能和質(zhì)量。此文章是筆者在生產(chǎn)實(shí)踐中的總結(jié)，有不妥之處望專家指正。

參考文獻(xiàn)：

[1] 田富忠.天水市畜牧獸醫(yī)志[M].蘭州：甘肅文化出版社，2013.

[2] 張家川縣統(tǒng)計(jì)局.張家川縣2022年國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)[EB/OL]. （2023-04-28）[2023-10-20].https：//www.zjc.gov.cn/info/1291/697501.htm.