畜牧人

標題: 生物發(fā)酵床養(yǎng)豬技術研究進展 [打印本頁]
作者: kkl301    時間: 2010-1-2 18:00
標題: 生物發(fā)酵床養(yǎng)豬技術研究進展
我國的養(yǎng)豬業(yè)已經(jīng)逐漸走向規(guī)?；彤a業(yè)化，但目前尚存在一些問題，具體表現(xiàn)在四個方面：首先，飼料資源不足，飼料轉化率下降；其次，豬的疾病頻發(fā)，用藥成本增加；再次，抗生素和高銅高鋅的添加破壞了豬的微生態(tài)平衡，豬肉的藥物殘留超標；第四，豬的排泄物造成嚴重的環(huán)境污染。國內科研工作者和技術人員采取各種措施解決以上問題，歸納起來分為3種：（1）采用發(fā)酵飼料養(yǎng)豬；（2）在飼料中添加微生態(tài)制劑；（3）采用沼氣池或室外堆肥法處理豬糞。但需要同時采取這幾種措施才能實現(xiàn)既定的效果，其設備成本高，操作復雜。近幾年國內興起的生物發(fā)酵床（舍）養(yǎng)豬技術能夠從根本上一次解決以上四個問題，且投資小，操作簡便；與傳統(tǒng)養(yǎng)豬技術相比，充分體現(xiàn)了其經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益。
　　洛東生物發(fā)酵床養(yǎng)豬技術源于日本，由畜禽排泄物的堆肥化處理技術演變而來，經(jīng)過30多年的發(fā)展，已經(jīng)形成了穩(wěn)定的技術體系，以其系統(tǒng)穩(wěn)定、環(huán)保、成本低、增強機體抗病能力等技術優(yōu)勢，受到日本政府和養(yǎng)豬界的好評。該技術于2005年4月份引進中國，首先在福建省莆田市優(yōu)利可農牧發(fā)展有限公司試養(yǎng)成功，隨后在全國迅速發(fā)展起來，現(xiàn)已遍及我國25省，存欄數(shù)達200萬頭以上。2007年12月通過國家專家小組驗收，其結論為：“該技術所用酵素能使豬糞尿在豬圈內充分降解，實現(xiàn)清潔生產，無污水排出，同時改善了豬體內的微生態(tài)平衡，提高飼料吸收率，增強抗病能力。與傳統(tǒng)方法相比，投資少、飼養(yǎng)成本低，可適用于大、中、小型豬場?！?br /> 　　經(jīng)過3年多的迅速發(fā)展，洛東生物發(fā)酵床養(yǎng)豬技術逐漸中國化，科研專家對技術原理作出了科學的解釋，技術員和豬場管理人員因地制宜，在許多技術環(huán)節(jié)作了改進，現(xiàn)從該技術的概念、原理、發(fā)酵床的制作和管理等方面作出系統(tǒng)的闡述。
　　2 洛東生物發(fā)酵床養(yǎng)豬技術的概念
　　生物發(fā)酵床養(yǎng)豬是由體內和體外兩個系統(tǒng)相互作用共同來保障豬的健康生長，在體內通過改善消化道微生態(tài)平衡提高豬的抗疾病能力和營養(yǎng)利用效率；在體外，豬將排泄物直接排放在生物發(fā)酵床上，為發(fā)酵床中的好氧微生物提供生長和繁殖的營養(yǎng)，同時形成以納豆納豆芽孢桿菌為主的優(yōu)勢有益菌群為豬創(chuàng)造了良好的生活環(huán)境。
　　該技術使用的菌劑為洛東酵素，這是一種由納豆芽孢桿菌、酵母菌、淀粉酶和蛋白酶組成的專門應用于生豬生產的微生物生態(tài)體系改良劑。其主要用于添加在豬飼料和發(fā)酵床中，改善豬體內外的微生物生態(tài)平衡。
　　目前，國內對于生物發(fā)酵床養(yǎng)豬技術的概念較為混雜，推廣利用生物進行養(yǎng)豬的技術的廠家達30余家，從菌種使用的角度，歸納有以下三種類型：（1）自然型。該技術所用的菌種由野外采集，未經(jīng)分離純化，對其微生物的種類和安全性無法詳細了解。（2）復合型。這類菌劑由純培養(yǎng)的好氧菌與厭氧菌復合而成，該菌劑只適于添加在飼料中，在發(fā)酵床中難以發(fā)揮其功效。（3）好氧型。該菌劑由純培養(yǎng)的好氧菌一種或幾種復合而成，適于添加在飼料中和在發(fā)酵床中進行好氧發(fā)酵。
　　3 技術原理
　　生物發(fā)酵床養(yǎng)豬技術通過有益微生物的活動可促進豬對營養(yǎng)的吸收、抑制病原微生物的生長繁殖，發(fā)酵床可為豬創(chuàng)造舒適的生活環(huán)境，全面改善豬胃腸道和發(fā)酵床的微生物生態(tài)系統(tǒng)，從而達到豬的健康、快速生長，無糞便、污水和臭氣排放的目的。
　　3.1 微生物的選擇
　　菌種的選擇是關系生物發(fā)酵床養(yǎng)豬技術成敗的關鍵。首先，需要該微生物能夠耐受較高的溫度，發(fā)酵床在放豬前的發(fā)酵階段產生的發(fā)酵熱可使料溫高達80℃；其次，需要該微生物屬于好氧微生物，好氧菌可將豬糞中的營養(yǎng)物質徹底分解為二氧化碳和水，且發(fā)酵床的原料疏松透氣，減少了厭氧菌的生存的空間；第三，需要該微生物具有很強的蛋白酶和脂肪酶活性，豬糞中主要的速效營養(yǎng)物質是粗蛋白和粗脂肪，只要將這兩種成分迅速降解，豬糞中的其他成分可以轉化為墊料的一部分，實現(xiàn)無害化；第四，需要該微生物具有低營養(yǎng)的耐受力，由于發(fā)酵床原料是粗纖維含量高的稻殼和鋸末，營養(yǎng)含量低，要求菌種仍保持強的繁殖能力。
　　經(jīng)過多年的篩選得出，納豆芽孢桿菌是最適用于發(fā)酵床的微生物。納豆芽孢桿菌（Bacillus natto）是從日本傳統(tǒng)食品納豆中分離出來的芽孢桿菌，其原始菌株與枯草芽孢桿菌相同，是枯草芽孢桿菌的一個亞種，屬于好氧菌。納豆芽孢桿菌能產生具有高活性的蛋白酶——納豆激酶，其在環(huán)境不適宜的條件下產生芽孢能耐酸堿、耐高溫（100℃）及耐擠壓，在飼料制粒過程及酸性胃環(huán)境中，均能保持高度的穩(wěn)定性；其產生的抗菌物質對豬的病原菌具有更強的抑制作用[1]。
　　洛東生物發(fā)酵床養(yǎng)豬技術所使用的酵素主要成分是納豆芽孢桿菌和酵母菌，納豆芽孢桿菌具有很強的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性，能降解植物性飼料復雜的碳水化合物；由于豬飼料中淀粉的含量最高，特意在酵素中添加了具有更高淀粉酶活性的酵母菌，增強了豬只對淀粉的消化。納豆芽孢桿菌能使腸道酸化而有利于鐵、鈣及維生素D等的吸收，并分泌多種維生素，保證腸功能正常運作[2]。
　　3.2 微生物在豬體內的作用
　　豬消化道微生態(tài)系統(tǒng)的改善是通過在飼料中添加菌劑實現(xiàn)的，酵素在消化道內的作用機制從以下5方面論述：
　?。?）維持微生態(tài)平衡
　　納豆芽孢桿菌和酵母菌都屬于好氧菌，它們的生長和繁殖消耗腸道內氧氣，減少有害好氧菌的生存機會，促進了有益厭氧菌（乳酸菌、雙歧桿菌等）的活動；陳兵等[3]研究表明，納豆芽孢桿菌能有效調整大白鼠腸道菌群數(shù)量的變化，起到維持腸道微生態(tài)平衡的作用；金燕飛也得出相同的結論[4]。
　　由于納豆芽孢桿菌等好氧菌的大量補充，為豬腸道內的乳酸菌和雙歧桿菌提供了厭氧環(huán)境和營養(yǎng)，使有益菌群在腸道黏膜上形成一層正常的微生物屏障，避免致病菌的入侵。納豆芽孢桿菌促進了乳酸菌和雙歧桿菌等有益厭氧菌的活動，產生各種有機酸，降低腸道pH，減少大腸桿菌、變形桿菌等有害菌的生長。已有報道指出，在乳酸菌的作用下，大腸桿菌、克雷伯菌、變形桿菌等致病菌的細胞壁被破壞，變成無致病性的L型細菌[5]。因此，納豆芽孢桿菌等有益菌可以產生抑菌物質和各種有機酸，能夠有效的抑制病原菌的生長繁殖，減少致病菌的數(shù)量[1,6,7]。納豆芽孢桿菌的抑菌作用不但源于生物間的拮抗作用，還由于其能產生多種抗菌素如2,6-吡啶二羧酸，桿菌肽，多黏菌肽，這些物質對痢疾桿菌、原發(fā)性大腸桿菌O157、O111、O144、傷寒菌、沙門氏菌等有害菌，清除毒素作用，維持腸道微生態(tài)平衡。楊曉斌等[7]表明，納豆芽孢桿菌對沙門氏寒菌、大腸桿菌和金黃色葡萄球菌三種致病菌有較強的抑制性，周映華等[1]也有類似報道。
　?。?）提高飼料轉化率
　　首先，高活性的消化酶促進了營養(yǎng)物質的消化。酵素中含有高活性的淀粉酶和蛋白酶，同時納豆芽孢桿菌和酵母菌也分泌大量蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等，兩方面共同促進了營養(yǎng)物質的分解，轉化成易被豬吸收利用的小分子物質；納豆芽孢桿菌分泌高活性的納豆激酶，具有很高的纖維蛋白的分解活性，其分解產生的短肽更容易被胃腸道吸收[8]；在高活性淀粉酶的作用下，淀粉在消化道內的分解更為迅速；同時，芽孢桿菌分泌纖維素酶，使豬可以利用部分纖維素。陳兵等表明飼糧中添加適量的納豆芽孢桿菌劑能提高AA雞十二指腸消化酶的活力，并且可以顯著提高肉用仔雞生長性能[9]。鄺哲師等[10]用納豆芽孢桿菌飼喂仔豬，使胃蛋白酶活性提高58.68%，胰淀粉酶活性提高24.05%，回腸內蛋白酶和淀粉酶活性分別顯著提高61.0%和20.30%。因此，豬飼料中添加適量的納豆芽孢桿菌菌劑可顯著提高豬的采食量，降低料肉比[11]。
　　其次，益生菌的代謝產物促進了營養(yǎng)物質的吸收。納豆芽孢桿菌和酵母菌代謝產生的維生素、氨基酸和促生長因子促進動物機體的物質代謝[12]，葉成遠和張惠云[6]研究表明，添加芽孢桿菌能使腸道酸化而有利于鐵、鈣及維生素D等的吸收，促進動物生長，縮短飼養(yǎng)周期。納豆芽孢桿菌和酵母菌等有益菌代謝活動產生大量有機酸（丙酸、丁酸、乳酸），調節(jié)腸道內容物及黏膜中微生物區(qū)系，以維持仔豬腸黏膜正常的形態(tài)結構[13]。有機酸的增加可以刺激豬腸道的蠕動，促進對飼料消化。飼喂納豆芽孢桿菌能顯著促進雞小腸黏膜皺裂增多，絨毛長度增加，黏膜隱窩加深，小腸吸收面積增大[14]。
　　（3）降低有害氣體排放
　　動物腸道的大腸桿菌、變形桿菌和銅綠假單孢桿菌等對氨基酸具有脫羧作用，以致產生有毒的胺，納豆芽孢桿菌產生的抑菌物質可以有效抑制這些產胺菌的活動[5]。納豆芽孢桿菌等有益菌通過產生各種有機酸（乙酸、乳酸等），降低豬腸內的pH，抑制大腸桿菌、變形桿菌等有害菌的生長繁殖，從而減少了豬糞中氨氣和臭味素的含量；此外，納豆芽孢桿菌還產生降解硫化氫的酶和氨基酸氧化酶。黃俊文等[13]表明，18日齡斷奶仔豬飼料添加1mg/kg納豆菌能降低仔豬血清尿素氮，改善飼料轉化率；Mongkol等[14]研究表明在肉仔雞飼料中添加0.5%的納豆芽孢桿菌28d后，其血氨濃度顯著降低。因此，納豆芽孢桿菌等有益菌能夠有效避免蛋白質的無效分解，提高腸道對營養(yǎng)物質的吸收利用，使豬糞中的氨濃度降低70%以上。
　?。?）提高機體免疫力
　　芽孢桿菌對動物機體產生的免疫刺激作用已被證實。Duc[15]等研究表明，給鼠口服芽孢桿菌，刺激了鼠全身性的IgG反應。Inooka等[16]研究表明，納豆芽孢桿菌能夠增強雛雞抗綿羊紅細胞抗體的產生，該菌能顯著提高仔雞脾臟T、B淋巴細胞比例，增強雞的細胞免疫功能。由于有益菌的菌體或細胞壁抗原表位作用，激活免疫細胞，增強吞噬細胞的吞噬能力和B細胞產生抗體的能力，從而增強了機體的抗病能力。
　　納豆芽孢桿菌對機體非特異性免疫功能也有較強的促進作用。周國勤等[17]以魚為研究對象，在投喂納豆芽孢桿菌培養(yǎng)物的受試魚上發(fā)現(xiàn)類血液NBT陽性細胞數(shù)量和血清溶菌酶活力顯著上升，表明納豆芽孢桿菌及其發(fā)酵產物可明顯提高魚類的非特異性免疫功能。
　?。?）不可定植性
　　由于納豆芽孢桿菌和酵母菌都屬于好氧微生物，并非是豬腸道內的原籍菌，不能在腸道內長期定植，只在腸道上段迅速發(fā)育轉變成具有新陳代謝作用的營養(yǎng)型細胞[18]，部分菌種會隨豬糞一起排泄到體外。因此，只有定時、定量的飼喂豬只，才能保持其腸道內形成正常的有益微生物屏障和各種有機酸、酶類的產生。
　　3.3 微生物在發(fā)酵床中的作用
　　發(fā)酵床是豬體外微生物生長和繁殖的主要場所，發(fā)酵床通過好氧有益微生物的活動產生發(fā)酵熱殺滅病原菌，形成以納豆芽孢桿菌為主的有益菌群（納豆芽孢桿菌活菌數(shù)達108個/g墊料），起到爭奪養(yǎng)分和占位的作用，并產生抗菌物質抑制病原菌的生長；發(fā)酵床的主要成分是稻殼和鋸末，其營養(yǎng)含量低，豬糞尿成為發(fā)酵床微生物代謝的主要營養(yǎng)來源，從而實現(xiàn)了糞尿的零排放。現(xiàn)從以下3方面介紹發(fā)酵床的作用特性：
　?。?）發(fā)酵熱對有害微生物的滅活作用
　　在墊料的堆積發(fā)酵階段，墊料中納豆芽孢桿菌、酵母菌、發(fā)酵床原籍嗜熱菌等有益好氧菌迅速利用米糠或麩皮產生的大量發(fā)酵熱，使墊料溫度達到60℃以上，此時納豆芽孢桿菌以芽孢形式抵抗高溫，其芽孢可以耐受100℃[7,19,20]，與耐熱或嗜熱的有益微生物共存。墊料堆積發(fā)酵的時間一般為10d左右，發(fā)酵熱可以殺死大部分病原微生物（表1）。
表1 病原微生物的滅活溫度和時間

病原微生物
溫度（℃）
時間
失活所占比例（%）
藍眼病病毒（BEP）
56
4h
100
凝血性腦脊髓炎病毒（HEV）
56
30min
100
豬流行性腹瀉病毒（PDE）
60
30min
100
豬細小病毒（PPV）
60
30min
100
藍耳病病毒（PRRS）
56
6~20min
100
偽狂犬病病毒（PR）
4-37
1-7d
100
傷寒沙門氏桿菌

傷寒沙門氏桿菌
55~60
30min
100
志賀氏桿菌
55
60min
100
化膿性鏈球菌
54
10min
100
結核分支桿菌
66
15~20min
100
大腸桿菌
60
15~20min
100
沙門氏菌
60
15~20min
100
注：來源于綜合《豬病學》B.E.斯特勞2000第8版和本公司實驗數(shù)據(jù)。

　?。?）微生物對豬糞尿的分解
　　豬將糞尿直接排泄于發(fā)酵床，墊料中以納豆芽孢桿菌為主的有益微生物將豬糞中的營養(yǎng)物質和有害成分分解為二氧化碳和水等。
　　豬糞的主要成分包括：纖維素17%，半纖維素20%，粗蛋白12%，粗脂肪5%，木質素5%，粗灰分17%。菌種生長的同時會產生蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶等高活性的胞外酶，可迅速分解糞尿中的粗蛋白、粗脂肪和半纖維素為短肽、氨基酸和單糖等小分子物質，這些物質被優(yōu)勢有益菌群吸收用于菌體的生長和繁殖；而難分解物質纖維素和木質素滯留為墊料的一部分。圖1展示了豬糞的分解過程。

納豆芽孢桿菌對豬糞的分解起到了關鍵作用，它能夠分泌高活性的胞外酶，如蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶等[21]。豬糞中的蛋白質在蛋白酶作用下分解為寡肽和氨基酸，其可以作為營養(yǎng)物質被微生物吸收利用；也可經(jīng)過脫氨作用生成氨氣，在墊料原籍菌亞硝酸細菌和硝酸細菌的作用下發(fā)生硝化作用生成硝酸鹽，部分硝酸鹽和亞硝酸鹽可由反硝化細菌發(fā)生反硝化作用生成氮氣[22]。豬尿中的尿素在微生物脲酶的作用下分解產生的氨，進行硝化和反硝化作用轉化為氮氣釋放。脂肪酶將脂肪分解為丙三醇和脂肪酸，作為墊料中的微生物利用的碳源，有氧條件下可徹底分解為CO2和H2O。豬糞中的纖維素分解困難，在纖維素酶的作用下與墊料中的纖維素一同緩慢分解。發(fā)酵初期，墊料中含有的少量淀粉可以在酵素高活性淀粉酶的作用下分解為葡萄糖，作為微生物代謝的能量。
　　生物發(fā)酵床養(yǎng)豬技術可以有效去除豬糞的臭味，豬腸道中和圈舍臭味主要由氨、硫化氫、吲哚、尸胺、腐胺、組胺、酚等有害物質。首先通過給豬飼喂納豆芽孢桿菌和,酵母菌降低豬體內蛋白質的無效分解，避免氨氣、硫化氫等有害氣體的大量產生[13,14,23]。豬排泄到墊料中的糞尿，在發(fā)酵床微生物的綜合作用下可以將各種糞臭味消除，其作用的機制尚待進一步研究。

　?。?）墊料中的微生物生態(tài)平衡
　　墊料中存在多種微生物，微生物的特性包括pH、溫度、種群數(shù)量和代謝產物等會影響微生物間的作用關系，種群之間形成穩(wěn)定的生態(tài)平衡對于正常菌群的功能發(fā)揮有重要作用。通過向墊料中添加納豆芽孢桿菌和酵母菌，形成墊料中納豆菌及與其起協(xié)同作用原籍菌的優(yōu)勢有益微生物群落。由于納豆芽孢桿菌等有益菌產生的抗菌素（如2,6-吡啶二羧酸、桿菌肽）和有機酸（如丁酸、丙酸、戊酸），抑制了大腸桿菌、沙門氏桿菌、金黃色葡萄球菌等有害菌的生長繁殖[1,7]。當豬在墊料上活動時，可在豬皮膚表面粘附一層以納豆芽孢桿菌為主的穩(wěn)定的微生物屏障，避免致病菌經(jīng)皮膚感染豬只。
　　綜上所述，經(jīng)納豆芽孢桿菌、酵母菌等有益好養(yǎng)菌的活動，可殺死或抑制大部分有害微生物，同時將豬糞分解利用或轉化為無害氣體，大大減少蚊蠅等害蟲的滋生，顯著改善了豬群生活及周圍的環(huán)境，為優(yōu)質豬肉的生產奠定了基礎。
　　4 影響微生物活動的環(huán)境因素
　　4.1 溫度
　　溫度是影響微生物生長的一個重要因子，溫度過高或過低都不利于微生物的生長。最適于納豆芽孢桿菌生長的溫度為37℃，在發(fā)酵床的管理階段0~20cm墊料層恰能滿足其對溫度的要求。但在墊料發(fā)酵需要高溫（70℃左右）的過程，因此要求納豆芽孢桿菌對高溫具有強的耐受力。納豆芽孢桿菌在制取菌劑時，高溫干燥是必需的過程，金燕飛等[20]報道，干燥溫度65℃和時間60min時對產品中納豆芽孢桿菌的活菌數(shù)無影響。楊曉斌等[7]證明，納豆菌經(jīng)93~98℃高溫處理5min后，仍具有90%的存活率。與營養(yǎng)細胞相比，納豆芽孢桿菌芽孢的耐熱性、對紫外線和離子輻射的抗性要高100多倍[24]。因此，納豆芽孢桿菌可以耐受墊料堆積發(fā)酵階段的高溫。
　　4.2 水分
　　發(fā)酵床墊料的含水量是影響微生物生長和繁殖的重要因素，根據(jù)許多豬場多年的養(yǎng)殖經(jīng)驗，墊料的含水量在45%左右最為適宜。如果低于45%，豬糞尿的分解速率會下降，墊料過干會導致發(fā)酵床的表面起粉塵，引起豬的呼吸道疾病；若含水量達到50%~60%，會使稻殼和鋸末分解過快，縮短發(fā)酵床的使用壽命；高于65%則會導致墊料的厭氧發(fā)酵，產生有害氣體，不利于豬只健康。
　　4.3 氧氣
　　墊料中的微生物主要是好氧微生物，其進行好氧發(fā)酵，因此要保持墊料一定的通氣性。孫梅[19]等在250ml三角瓶中分別裝培養(yǎng)基25ml、50ml，對納豆芽孢桿菌進行搖瓶培養(yǎng)24h，比較搖瓶裝量25/250ml和50/250ml，在菌體生長前期，兩者相似，進入對數(shù)生長期后，供氧對菌體生長影響顯著，通氣量大的25/250ml裝量菌體生長快，活菌數(shù)量高，表明通氣量大（通氣時間長），溶氧水平高，有利于菌體的生長（圖2）。


　　在豬消化道中活動的納豆芽孢桿菌和酵母菌，利用飼料中殘余的少量氧氣進行代謝活動，由于低氧的限制作用而不能大量繁殖。從客觀上說，促進了消化道中乳酸菌、雙歧桿菌等有益厭氧菌的活動。
　　4.4 營養(yǎng)
　　為了保證發(fā)酵床有較長的使用壽命，一般采用低營養(yǎng)的稻殼和鋸末為原料，其主要成分是纖維素和木質素，在微生物的作用下降解緩慢。限制發(fā)酵床中微生物代謝的主要營養(yǎng)是碳源和氮源，在發(fā)酵床中發(fā)酵的好氧微生物屬于化能異養(yǎng)型，墊料中可以為微生物提供碳源和氮源的主要是豬糞尿和米糠、麩皮等物質。
墊料發(fā)酵初期，微生物群落主要依靠米糠中的營養(yǎng)維持生長和繁殖；進入正常的養(yǎng)豬管理以后，豬糞尿是微生物活動的主要營養(yǎng)來源，所以在墊料的管理過程中，需要將豬糞及時在發(fā)酵床上分散均勻，以保證發(fā)酵床功能的正常運作。
　　4.5 酸堿度
　　酸堿度（pH）是影響微生物活動很重要的一個因素，pH會影響微生物細胞對營養(yǎng)物質的吸收、酶的活性及有害物質的毒性。納豆芽孢桿菌對消化道的pH環(huán)境，具有較強的耐受性。楊曉斌等[7]進行納豆芽孢桿菌的耐酸性試驗表明，在pH6.0~7.6的范圍內，存活率都可以達到86％以上；在pH2.1~5.1的范圍內，pH對菌株的存活率影響較大。就動物小腸段5~7的pH而言，納豆芽孢桿菌有較好的適應性。


　　從圖3可以看出，納豆芽孢桿菌生長最適宜的pH為7.0~7.5[19]。為保證墊料中納豆芽孢桿菌等有益菌生理活動的正常進行，要求墊料原料、水源等物質的pH在7.0左右。
　　4.6 有害物質
　　在生豬生產中，為追求豬生長速度而在飼料中過量添加銅（250~400mg/kg）、鋅（2500~3000mg/kg）等微量元素，是目前我國養(yǎng)豬業(yè)中普遍存在而又急需解決的問題。銅、鋅等作為微量元素，豬對其需求量較少，能夠滿足豬正常生理活動的銅和鋅量分別為4~6mg/kg、100~125mg/kg[25]。已有大量報道，飼喂高銅、鋅的豬，每天排出的銅、鋅占食入量的90%以上[26]。據(jù)張凱和孫智杰[27]報道，在培養(yǎng)基中添加6.5mg/kg的鋅會抑制納豆芽孢桿菌的生長；在添加250mg/kg的銅使豬糞中的細菌總數(shù)減少60%，銅離子是淀粉酶等許多酶的抑制劑，對納豆芽孢桿菌的生長和產酶有強烈的抑制作用。因此，過量添加銅和鋅不僅造成浪費，造成重金屬污染，同時對納豆芽孢桿菌等有益菌有強的抑制作用，破壞了豬胃腸道和墊料中的微生態(tài)平衡。
　　抗生素具有很強的殺菌作用，其作為豬飼料的添加劑來保證豬群的健康，但抗生素的長期使用會造成豬肉品質的嚴重下降，同時造成有害微生物產生抗藥性，不利于納豆芽孢桿菌等有益微生物的生長繁殖、破壞微生態(tài)平衡。納豆芽孢桿菌對不同抗生素的敏感性存在很大差異。金燕飛研究指出[4]，氯霉素對納豆芽孢桿菌的抑菌最低濃度（MIC）值是37.5μg/ml，青霉素對納豆菌的MIC值是0.2μg/ml，該菌對青霉素更敏感。抑菌圈大小可體現(xiàn)出微生物對抗菌藥物的敏感程度（表2），0mm為不敏感，小于10mm為低敏感，10~15mm中度敏感，大于15mm為高度敏感。從表2中可以看出，除黃芪多糖注射液和伊維菌素注射液外，納豆芽孢桿菌對絕大多數(shù)抗菌藥物高度敏感[1]。因此，應該避免抗生素的長期使用對納豆芽孢桿菌等有益微生物活性的降低作用。

表2  納豆芽孢桿菌對不同抗菌藥物的敏感性（周映華等，2007）

藥物
抑菌圈（mm）
復方煙酸諾氟沙星注射液
42.4
黃芪多糖注射液
0.0
乳酸環(huán)丙沙星注射液
45.0
復方酒石酸泰樂菌素注射液
30.3
復方壯觀-林可霉素注射液
34.5
恩諾沙星注射液
36.0
伊維菌素注射液
8.0
泰樂菌素注射液
32.6
對乙酰氨基酚注射液
18.4
磺胺對甲氧嘧啶鈉注射液
25.2
博落回注射液
34.4
長效鹽酸土霉素注射液
27.4

　　5 豬舍建設要求

　　洛東生物發(fā)酵床的建造比傳統(tǒng)豬舍更為簡單節(jié)省，比傳統(tǒng)豬舍減少了增溫設備、間隔護欄、沼氣池等，增加的是需要配備更加有效的通風和降溫設備。以下是標準的生物發(fā)酵床的建設要求：

　?。?）豬舍高度4.0~4.2m；

　　（2）舍頂用隔熱保溫材料覆蓋；

　?。?）保證舍內外空氣充分交換，若自然通風不足時，應配備強制通風設施；

　?。?）要有足夠的采食和飲水空間；

　?。?）設計的飲水臺向外傾斜，保證豬飲水時的滴水不能流入墊料內；

　　（6）防止豬舍外部的水源流入舍內；

　?。?）配備豬隔離舍。

　　6 發(fā)酵床制作與使用

　　發(fā)酵床的墊料是有益微生物活動和豬糞尿分解的載體。目前，制作發(fā)酵床的原料主要是稻殼和鋸末，二者主要成分為纖維素、木質素；鋸末具有較強的保水性能，稻殼是良好的通氣材料，將二者按一定比例配制混勻，易于調節(jié)有益好氧微生物正常生理活動所需要的水分和氧氣。為促進發(fā)酵前期菌劑中微生物的快速生長繁殖，通過添加米糠、麥麩等易分解營養(yǎng)物質來實現(xiàn)。發(fā)酵床中各原料的配比見表3。

表3 發(fā)酵床中原料的組成比例（體積比）
季節(jié)
稻殼
鋸末
米糠(kg/m3)
洛東酵素(kg/m3)
冬季
50%
50%
6.0~7.0
0.2~0.25
夏季
60%
40%
5.0~6.0
0.20

　　對于發(fā)酵床的厚度，由豬的廢物排泄量、養(yǎng)殖密度、各地區(qū)氣候等因素決定，不同類別的豬群對發(fā)酵床的厚度要求存在差異，其厚度不得小于60cm，各類別豬的所需要發(fā)酵床體積、面積見表4。

表4 不同豬群對生物發(fā)酵床（墊料）的體積和面積要求
豬只類別
墊料厚度（cm）
墊料體積（m3/頭）
墊料面積（m2/頭）
妊娠母豬
90~120
1.3以上
0.9~1.4
哺乳母豬
80~90
1.5以上
1.7~1.9
種公豬
55~60
1.5~1.6
2.5~2.9
保育舍豬
55~60
0.2~0.3
0.3~0.5
生長豬
80~90
0.7~0.9
0.78~1.0
育肥豬
80~90
1.0~1.2
1.1~1.5
后備豬
80~90
1.0~1.2
1.1~1.5

　　6.1 發(fā)酵床原料選擇與制作

　　為避免發(fā)酵床原料問題影響有益微生物的活動，對發(fā)酵床原料的選擇及水質有一定要求。所選用的稻殼、鋸末等原料首先滿足新鮮、無霉變、無腐爛、無異味、無毒等要求。鋸末應當是原木生產的粉狀木屑，凡是木料通過熏蒸殺蟲和油漆后的木制木屑或鋸末均不能使用，這些有毒物質不利于豬的健康和發(fā)酵床微生物的活動；凡摻雜摻假的米糠不能使用，制作所用水的pH在6.0~8.0。
　　通常情況下，干燥疏松的稻殼和鋸末制成的墊料經(jīng)生物發(fā)酵后，體積會下沉10cm左右，當發(fā)酵好的墊料經(jīng)豬只踩踏后，其體積又會下沉10cm左右，因此，在計算實際墊料的用量時，多預算20%的體積數(shù)量進行發(fā)酵。發(fā)酵床的制作工藝流程見圖4。

　　操作步驟：

　　（1）干原料的鋪墊攤開
　　第一層鋪稻殼，按設定好的稻殼高度鋪平；第二層按設定高度鋪好鋸末。同時，制作“酵素米糠”：將按比例計算好的米糠攤平，將洛東酵素鋪在上面，混合均勻，然后將“酵素米糠”混合物均勻地鋪散在鋸末上面。

　?。?）第一次墊料混合
　　將鋪設好的墊料邊加水邊混合。第一次加水量要少一點，如果鋸末的水分較高，則加水量要少些，加水混合后的墊料以不起粉塵為宜。第一次混合要使稻殼、鋸末、水分達到基本均勻，如果有結塊的稻殼或鋸末應打散。

　?。?）第二次墊料混合

　　將第一次混合好的墊料進行噴灑水，一邊灑水一邊混合，以便控制水分適度。墊料中的水分在45%左右（即手緊握墊料松開后能散開，手掌上有明顯的水跡）為好，本次混合的均勻度和水分含量多少是關系到墊料是否發(fā)酵成功的關鍵。

　?。?）第一次墊料堆積發(fā)酵

　　將第二次混合好的墊料進行梯形堆積。根據(jù)墊料數(shù)量的大小，盡可能集中堆積。應盡量減少外表面積和觸地面積，堆積的高度不得低于1.5m。

　?。?）發(fā)酵墊料的保濕和升溫
　　當空氣干燥時，考慮在墊料上蓋上編織袋或麻袋保濕。堆積的墊料底部和頂部不要蓋，以便空氣進出。如果氣溫小于0℃時，應當考慮在墊料中加熱水瓶幫助升溫。

　?。?）檢測和記錄
　　通常情況下，墊料堆積24h后，35cm以下的墊料溫度升至40℃，72h應當升至65℃以上，當水分過多、米糠質量較差或數(shù)量不夠和環(huán)境溫度過低時上述升溫時間會稍有延長。溫度的檢測點：橫向間隔1.5m測一個點，縱向上、中、下三點測定。每個點的溫度基本一致，且在65℃以上持續(xù)48h以上時，說明本次發(fā)酵成功。每次測定溫度應當分點做好記錄。

　?。?）第二次發(fā)酵

　　當?shù)谝淮伟l(fā)酵成功后，將墊料表面和觸地25cm左右未發(fā)酵的部分移至墊料中心部位進行第二發(fā)酵，發(fā)酵方法同第一次發(fā)酵。當料溫持續(xù)65℃以上48h后，墊料的發(fā)酵完成。溫度下降至50℃以下，該墊料便可使用。
正常情況下，墊料的整個發(fā)酵過程為10~14d左右。

　　6.2 發(fā)酵床管理
　　豬飼養(yǎng)過程中發(fā)酵床的正常運作，直接影響到豬群的健康生長及排泄物的分解，墊料的日常管理和維護對于健康養(yǎng)豬和零排放具有重要意義。發(fā)酵床的管理與傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式對糞尿的處理相比更為節(jié)省，更為方便。

　　（1）墊料的翻動

　　墊料所用的菌種為好氧菌，其正常的生理活動需要氧氣的參與。所以，應保持墊料的透氣性，每周翻動1~2次，厚度為30cm左右；每月深翻一次，盡可能的翻到底部。把板結的墊料打散鋪開，將豬排泄集中區(qū)的過多排泄物移到少的地方，保持排泄物的分散的均勻度。
　?。?）定期發(fā)酵
　　豬每出欄一批或連續(xù)使用三個月后，都要重新對墊料進行堆積發(fā)酵。堆積發(fā)酵時，根據(jù)墊料體積的減少情況，適量加入稻殼或鋸末。

　　（3）水分管理
　　墊料表面應保持一定濕度，若墊料表面太干，會有粉塵出現(xiàn)，易導致豬發(fā)生呼吸道疾病，用叉子將糞尿區(qū)較濕的墊料墊料分散開。若還無法調節(jié)到合理的濕度，可用表面噴水的方法作適當調整。

　　7 豬的日常管理
　　7.1 日糧設計

　?。?）洛東酵素的添加量

　　A-90在飼糧中添加量為：生長豬（35~65kg）0.15%、育肥豬（65~110kg）0.2%，種公豬、妊娠母豬、哺乳母豬0.2%，后備種豬前期（35~65kg）0.15%、后期（65~130 kg）0.2%。A-120在飼糧中的添加量為：仔豬誘食至10kg體重階段0.15%，10~20kg體重階段0.12%，20~35kg體重階段0.1%。當豬只應激時，可適當增加量。但在任何情況下，都不得減少洛東飼料添加劑的添加量（病豬在隔離舍治療期間除外）。否則，豬只發(fā)病率增高、采食量和日增重下降、飼料轉化率降低，墊料中會出現(xiàn)氨味、臭味、糞便分解不徹底、墊料發(fā)霉變質等情形出現(xiàn)。洛東酵素添加在日糧中是保證生物發(fā)酵床墊料功能的關鍵。

　?。?）抗生素問題

　　由于抗生素既能殺滅病原微生物，也能殺滅有益微生物。因此，在日糧中禁止添加能殺滅納豆芽孢桿菌、酵母菌、乳酸菌、雙歧桿菌等益生菌的抗生素，以防添加洛東酵素日糧和生物發(fā)酵床墊料的功能失效。當豬只在進入生物發(fā)酵床前，應飼喂添加洛東酵素而不含能殺滅益生菌的抗生素的日糧一周，以免將抗生素帶入生物發(fā)酵床墊料中。

　?。?）微量元素問題

　　納豆芽孢桿菌產生有機酸有利于飼料中的Ca、P、Fe、Cu、Zn、Mn等礦物元素的吸收。在設計日糧時，須認真考慮豬的需要量，無需過高加大劑量。高劑量的銅（250ppm）和鋅（2500ppm）不僅影響豬的采食量，也且對洛東酵素中的益生菌和酶產生不利影響。在益生菌的促進作用下，飼料中原有的微量元素完全可以滿足豬的需求，無需額外添加。由于受傳統(tǒng)觀念的誤導仍有部分養(yǎng)豬戶和預混料生產廠家向飼料中添加過量的銅和鋅，導致微生物功能下降，建議采用生物發(fā)酵床技術的養(yǎng)豬戶在使用預混料時，選購國家知名品牌。

　　（4）氨基酸問題
　　使用洛東酵素后，得到促進的雙歧桿菌產生蘇氨酸、纈氨酸、丙氨酸等氨基酸和B族維生素，增加了日糧中相應氨基酸和維生素的總量，有利于日糧營養(yǎng)的平衡。因此，在設計日糧時，無需考慮這部分營養(yǎng)。

　　7.2 疾病防控
　　搞好豬場免疫接種，是預防疫病流行的重要措施，根據(jù)本地疫病流行情況，母豬母源抗體狀況，仔豬、生長豬、肉豬的發(fā)病日齡等因素的綜合分析，擬定完整的免疫程序。

　　盡管納豆芽孢桿菌等有益菌產生的抗菌物質、有機酸等代謝物質可以抑制病原菌生長繁殖，其菌體或細胞壁的抗原表位作用，激活免疫細胞，增強吞噬細胞的吞噬能力和B細胞產生抗體的能力，但并不能說明對豬的所有疾病均有防治作用。所以，豬場的疫病預防接種仍然按免疫程序正常進行。同時，驅蟲、滅蚊蠅，器具、走道等消毒工作也按常規(guī)進行，這對納豆芽孢桿菌等有益微生物的影響較小。無需對墊料進行消毒。對豬群中的病豬要隔離治療；若無法隔離時，仍按正常措施進行吃藥打針，待病豬痊愈后墊料要堆積發(fā)酵一次，殺滅墊料中的病原菌。

　　7.3 度夏管理

　　豬群安全度夏是豬群管理中的關鍵問題之一，也是養(yǎng)豬業(yè)中難解決的問題。對使用洛東生物發(fā)酵床的豬舍，可通過一系列的配套措施來解決豬群的盛夏降溫問題。保持豬舍適宜的溫度和濕度是保證豬只健康的關鍵，溫度和濕度與豬生長狀態(tài)的關系見表5。

　?。?）加強通風，保證墊料表面濕度

　　對于新豬場，豬舍高度一般要求4.0~4.2m，屋頂加隔熱保溫材料，安裝排風扇、水簾、滴水設備等，這些都是保證豬群安全度夏的必要措施。一定豬舍高度，使舍內外的自然通風面積加大，加之屋頂?shù)母魺岵牧希珊芎媒档蜕醿葴囟?，保證空氣新鮮；若自然通風不足時，應開啟排風扇，提高舍內空氣流動，要求舍內最高風速不超過1.8m/s，避免風速過高造成豬生?。醾L），保持風速1.2~1.5m/s為宜。對于改造的豬舍，屋頂應有噴水設備，氣溫升至38℃以上可噴水降低屋頂溫度。通風采用軸向負壓式效果最好。

　　盛夏通過表面噴水，保持墊料表層20cm含水量為60%，20cm以下仍為45%。在非排糞區(qū)每50~100m2墊料安裝一個滴水龍頭。當最低氣溫高于25℃時要滴水，保證滴水1~3 h/d，抑制墊料發(fā)酵；最高氣溫低于30℃時不滴水。

表5 生物發(fā)酵舍室溫、濕度與豬生長狀態(tài)的關系（空氣的熱量指數(shù)ER指數(shù)）
室溫  濕度
40%
50%
60%
70%
80%
90%

根據(jù)豬體重
最適合的ER值
40℃
1600
2000
2400
2800
3200
3600
←危險
體重（kg）
最適ER值
38℃
1520
1900
2280
2660
3040
3420

10 kg
2100
36℃
1440
1800
2160
2520
2880
3240

20 kg
1740
34℃
1360
1700
2040
2380
2720
3060

30 kg
1652
32℃
1280
1600
1920
2240
2560
2880

40 kg
1566
30℃
1200
1500
1800
2100
2400
2700
←熱
50 kg
1482
28℃
1120
1400
1680
1960
2240
2520

60 kg
1400
26℃
1040
1300
1560
1820
2080
2340

70 kg
1320
24℃
960
1200
1440
1680
1920
2160
←15kg以下
80 kg
1242
22℃
880
1100
1320
1540
1760
1980

90 kg
1160
20℃
800
1000
1200
1400
1600
1800
←20-35kg以下
100 kg以上
1000
18℃
720
900
1080
1260
1440
1640


16℃
640
800
960
1120
1280
1440
←40-85kg以下

14℃
560
700
840
980
1120
1260


12℃
480
600
720
840
960
1080
←90kg以下

10℃
400
500
600
700
800
900


8℃
320
400
480
560
640
720
←冷

6℃
240
300
360
420
480
540


4℃
160
200
240
280
320
360
←過冷

2℃
80
100
120
140
160
180


說明：ER指數(shù)=氣溫×濕度

　　（2）降低飼養(yǎng)密度，保證供水充足
　　適宜的飼養(yǎng)密度可保證每只豬有充足的活動空間，避免豬呼吸產生大量熱量和熱性氣體，一般密度以1.5m2/頭為宜。同時保證充足供水，飲水溫度控制在20℃左右。

　?。?）降低墊料高度，停止墊料翻動
　　夏季降低墊料高度20cm（方法：一般春季不添加墊料，至夏季自然降低20cm）；新豬舍墊料厚度為60cm。當最低氣溫高于25℃時，停止翻動墊料，減少發(fā)酵熱的產生；當最高氣溫低于30℃時，可翻動墊料。

　　7.3 越冬管理
　　冬季豬舍保溫與排濕是北方養(yǎng)豬的關鍵問題，傳統(tǒng)豬舍需要安裝保溫設備提高舍內溫度，采用生物發(fā)酵床的豬舍不用安裝增溫設備（特別寒冷的地區(qū)除外，如東北地區(qū)），發(fā)酵床產生的發(fā)酵熱可以滿足豬對環(huán)境溫度的需求，發(fā)酵床表面溫度比水泥地面高7~9℃，若天氣太冷豬會鉆入墊料中取暖。為了保持發(fā)酵床微生物好氧發(fā)酵正常，每3~4d翻動墊料（表面30cm）一次。保育舍和分娩舍采用紅外線或電熱板取暖即可。
采用生物發(fā)酵舍養(yǎng)豬，冬季應考慮排濕問題，首先應當保持墊料不可過濕，保持其含水量為45%左右；集中排濕時間盡量選擇在中午，保持空氣流速在0.3~0.4m/s。

　　8 經(jīng)濟效益

　　采用生物發(fā)酵舍養(yǎng)豬技術降低了料肉比、減少了用藥量，并使死淘率下降，使育肥豬提前出欄15d左右，顯著降低了養(yǎng)豬成本，提高了經(jīng)濟效益?，F(xiàn)以洛東生物發(fā)酵床養(yǎng)豬模式為例，作出成本計算（表6）。

　　采用生物發(fā)酵床養(yǎng)豬技術的墊料維護成本比傳統(tǒng)沼氣池低；發(fā)酵床的使用壽命一般為3年，墊料起圈后，可作為生物有機肥。

表6  洛東生物發(fā)酵床養(yǎng)豬的經(jīng)濟效益與傳統(tǒng)養(yǎng)豬對比
項目
傳統(tǒng)養(yǎng)豬（元）
生物發(fā)酵床養(yǎng)豬（元）
節(jié)省費（元）
洛東酵素
0
65
-65
人工費
40
20
20
水電費
15
8
7
藥費
60
35
25
飼料費
920
837.2
82.8
合計
1035
965.2
69.8
注：采用洛東生物發(fā)酵床養(yǎng)豬技術可使仔豬的死淘率下降3%~5%；
所列數(shù)據(jù)是依據(jù)養(yǎng)豬戶使用該技術后的總結情況，由于各地區(qū)氣候、豬品種、疫情、管理水平等差異，養(yǎng)豬成本有所差異，本數(shù)據(jù)僅供參考。

　　9 展望
　　在我國目前政策和社會的雙重壓力下，在經(jīng)濟利益的誘導下，生物發(fā)酵床養(yǎng)豬技術有效解決了我國養(yǎng)豬產業(yè)面臨的養(yǎng)豬成本提高、環(huán)境污染嚴重和豬肉品質下降等問題，實現(xiàn)了養(yǎng)豬業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
　　據(jù)目前的發(fā)展情況看，該技術在我國的發(fā)展已進入指數(shù)增長期，其發(fā)展蘊藏著巨大的潛力。然而該技術還存在兩個迫切需要解決的問題：（1）墊料的原料問題。鋸末和稻殼的需要量很大，目前發(fā)展規(guī)模較小的情況下，這些還比較容易獲得，規(guī)模繼續(xù)擴大，原料產量有限；同時，稻殼和鋸末在各省各地區(qū)的分布不平衡，當?shù)赜袡C廢棄物未得到有效利用。因此，因地制宜的研發(fā)適于當?shù)氐陌l(fā)酵床原料配方迫在眉睫。（2）抗生素和銅、鋅添加劑問題?？股睾透咩~高鋅在飼料中的添加是傳統(tǒng)的養(yǎng)豬方式所普遍采用的預防疾病、加速增長和提高外觀品質的方法；然而抗生素的大量使用降低豬肉品質，高銅、鋅的豬排泄物嚴重污染環(huán)境，不利于生物發(fā)酵床養(yǎng)豬的可持續(xù)發(fā)展。傳統(tǒng)觀念在人們心目中植根很深，因此，生物發(fā)酵床養(yǎng)豬模式與傳統(tǒng)的抗生素和高銅高鋅的使用觀念的斗爭需要一長期的過程。
　　事物總是在不斷發(fā)展的，愿廣大科研工作者和養(yǎng)豬技術人員不斷探索，追求更加適于我國國情的生物發(fā)酵床養(yǎng)豬技術，助我國的養(yǎng)豬產業(yè)和環(huán)保事業(yè)邁上一個更高的臺階。


作者: cuiyanhui    時間: 2010-1-2 20:57
誒呀，還有這么詳細，的資料啊，要做1年的研究都未必做出這么詳細的資料啊，學習啦

[ts]cuiyanhui 于 2010-1-2 20:57 補充以下內容[/ts]

誒呀，還有這么詳細，的資料啊，要做1年的研究都未必做出這么詳細的資料啊，學習啦
作者: 西湖醉魚    時間: 2013-6-19 16:47
好詳細的資料，學習了。



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