趙冬青，吳建平，段淇斌

（1.甘肅農(nóng)業(yè)大學動物科學技術(shù)學院，甘肅 蘭州730070；2.甘肅省外資項目管理辦公室，甘肅 蘭州730030）

＊生物發(fā)酵床（bio－bed system）養(yǎng)豬既是一個新生事物，又是一種古老的飼養(yǎng)方式［1］，主要做法是在圈舍內(nèi)鋪設(shè)厚墊料，在飼育的同時利用微生物發(fā)酵技術(shù)進行糞尿處理，有效降解、消化豬的排泄物，不再需要進行清掃排放。與傳統(tǒng)的水泥地面養(yǎng)殖相比，飼養(yǎng)環(huán)境明顯改觀，管理得當?shù)陌l(fā)酵床豬舍內(nèi)無臭［2，3］、少蚊蠅［4］，動物福利得到保障［5］。隨著能源與環(huán)境壓力的日益增大［6］，這種環(huán)保、生態(tài)的養(yǎng)殖方式因其低排放、節(jié)水、省力、高效［7，8］而備受到中小養(yǎng)殖戶青睞。

日本是最早從事發(fā)酵床養(yǎng)豬技術(shù)研究的國家，于1970年建立了第一個發(fā)酵床系統(tǒng)［9］，該系統(tǒng)是利用坑道，以木屑作墊料，上面加蓋聚氯乙烯塑料布而成。加拿大Biotech公司于1985年推出一個以秸稈為深層墊料的發(fā)酵床系統(tǒng)［10］。我國是在20世紀80年代中期從日本、韓國等國引進該技術(shù)［11］，受到國內(nèi)養(yǎng)豬界的極大關(guān)注，90年代以后相繼在江蘇、福建、山東［12］等省開展相關(guān)應用研究并取得了較好的應用效果，尤其在日增重、飼料報酬、減少飼料營養(yǎng)物排放和環(huán)境污染等方面效果明顯［13，14］。目前，生物發(fā)酵床技術(shù)已經(jīng)被推廣應用到雞、牛、羊等畜禽的飼養(yǎng)中［15－17］。

作為一個新生事物，發(fā)酵床養(yǎng)豬在推廣應用過程中也存在一定爭議，主要表現(xiàn)在夏季加大高溫負荷、疾病的有效防控和肉品安全性方面［18］。在人們越來越重視食品營養(yǎng)和安全的今天，發(fā)酵床條件下的肉品營養(yǎng)和安全顯得尤為重要。此方面相關(guān)的效果報告也很少，尤其在干旱半干旱地區(qū)。為了研究干旱半干旱地區(qū)生物發(fā)酵床養(yǎng)豬模式對豬生產(chǎn)性能［19］和豬肉品質(zhì)的影響，在甘肅定西市安定區(qū)某豬場開展了本試驗，旨在為干旱半干旱地區(qū)推廣生物發(fā)酵床養(yǎng)豬提供理論依據(jù)［20，21］。

1 材料與方法

1.1 項目區(qū)概況

定西市安定區(qū)位于甘肅省中部，屬黃土高原丘陵溝壑半干旱山區(qū)，介于東經(jīng)104°12′18″～105°01′05″，北緯39°02′04″～36°02′40″，海拔1 700～2 580 m，氣候特征為干旱、光富、熱欠，年平均氣溫6.3℃，平均濕度66%，無霜期141 d，絕對無霜期88 d，年平均降水量425.1 mm，平均蒸發(fā)量1 526 mm，日照時數(shù)2 436.9 h。全區(qū)轄19個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，總戶數(shù)11.97萬戶，總?cè)丝?7.44萬人，其中農(nóng)業(yè)戶數(shù)8.93萬戶，人口37.85萬人，土地總面積3 633.52 km2，其中耕地面積11 987.27 km2。種植以紫花苜蓿（Medicagosativa）、紅豆草（Onobrychisviciaefolia）為主的多年生牧草3 633.52 km2，以高梁（Sorghumbicolor）、燕麥（Avenasativa）為主的一年生牧草733.37 km2，天然草地7 933.73 km2，同時有比較豐富的農(nóng)作物秸稈和農(nóng)副產(chǎn)品下腳料［22］。

1.2 材料

1.2.1 試驗豬的選擇與分組 選擇經(jīng)過去勢、用蟲克星驅(qū)蟲和正常防疫注射、體重60 kg左右、健康無病的杜長甘三元商品育肥豬40頭，隨機分為2組，每組20頭，進行試驗，2組間體重差異不顯著（P＞0.05）。在育肥試驗結(jié)束時，在試驗組和對照組各隨機抽取6頭豬，空腹24 h后進行屠宰，測定豬肉氨基酸、脂肪酸、礦物元素及重金屬含量。

1.2.2 生物發(fā)酵床的制作 將普通暖棚式圈舍內(nèi)2／3豬床改設(shè)成90 cm厚度的地下式墊料坑，按比例填充鋸末、谷殼和鍘碎的玉米秸稈（要求鋸末比例至少占到50%以上）等農(nóng)副產(chǎn)品墊料，用綠康奧微生物制劑（綠康奧生態(tài)寶）對墊料進行發(fā)酵后待用。

1.2.3 試驗時間和地點 試驗設(shè)預試期1周，正式試驗時間為2008年8月15日－10月13日，試驗時間60 d。

1.2.4 飼養(yǎng)管理及營養(yǎng)水平 試驗組及對照組豬群均用同一標準進行飼養(yǎng)，日糧配方及營養(yǎng)水平見表1。2組豬群均為自由采食，自動飲水器自由飲水。每天對生物發(fā)酵床內(nèi)豬糞撒開，經(jīng)便發(fā)酵，每周至少將發(fā)酵床表面均勻翻動1次。發(fā)酵床水分保持在60%左右，確保發(fā)酵床正常發(fā)酵，并保持圈舍內(nèi)光照充分，通風良好。常規(guī)暖棚圈舍每天清掃糞便2次（中午用水沖洗1次圈舍），選用1%～2%的氫氧化鈉溶液或消毒靈溶液（1∶2000配制濃度）每周進行1次豬舍噴灑消毒。發(fā)現(xiàn)疾病及時治療，確保豬群健康。

表1 日糧配方及營養(yǎng)水平Table 1 Feed blending and nutritional composition

1.3 試驗方法及測定指標

1.3.1 生產(chǎn)性能測定 在預試期結(jié)束及試驗60 d結(jié)束后各空腹12 h稱重，并計算每組的平均體重。飼料及飲水消耗：記錄每天飼料喂量及水的消耗，試驗結(jié)束后，計算每組累計喂料量和每組每頭豬的平均耗料量；并計算純收益。

1.3.2 豬肉營養(yǎng)成分測定［23］1）氨基酸依據(jù) GB／T5009.124－2003，用高效液相 HPLC測定（WATERS 600）；2）脂肪酸采用氣相色譜法（島津GC－2010氣相色譜儀）；3）礦物質(zhì)元素（Ca，Cu，F(xiàn)e，Ze，Mn，Se）應用火焰原子吸收法（GB／T17138－1997，WYX－9004型原子吸收分光光度計）；4）磷（P）用酸溶－釩鉬黃比色法（NY 525－2002），Cary50紫外可見分光光度計測定；5）重金屬元素（As，Hg，Pb，Cr）微波消解－ICP法（GB／T5009－2003原子熒光儀 AFS－3100）。

1.4 試驗數(shù)據(jù)

用Excel整理，SPSS 13.0統(tǒng)計分析，豬肉指標的差異性分析采用t檢驗法。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗增重及耗料

在60 d的試驗時間里，試驗組豬只頭均增重41.16 kg（表2），對照組豬只頭均增重36.60 kg，日增重分別為686和610 g，試驗組較對照組頭均日增重提高12.46%，差異顯著（P＜0.05）。試驗組和對照組頭均飼料消耗量分別為115.62和122.27 kg，料肉比分別為2.81∶1和3.34∶1。在相同育肥時間內(nèi)，試驗組豬只不僅增重高，而且較對照組節(jié)省飼料5.75%，試驗組較對照組豬料肉比差異極顯著（P＜0.01）。

2.2 試驗成本及經(jīng)濟效益

試驗組豬只頭均增重收入為535.08元（表3），除去飼料支出、發(fā)酵床支出和其他費用支出，頭均純收益234.15元。而對照組頭均增重收入為475.80元，除去飼料及其他支出，頭均純收益144.58元。試驗組較對照組頭均多收入89.57元，效益明顯。

表2 發(fā)酵床養(yǎng)殖模式對豬生產(chǎn)性能的影響Table 2 Impact of pig’s performance on the basis of bio－bed system

表3 發(fā)酵床養(yǎng)殖模式對豬經(jīng)濟效益的影響Table 3 Impact of economic benefit on the basis of bio－bed system

2.3 豬肉氨基酸測定結(jié)果

在必需氨基酸中，試驗組豬肉必需氨基酸總量（EAA）與對照組相比呈顯著性差異（P＜0.05）（表4），苯丙氨酸、色氨酸含量呈顯著性差異（P＜0.05），蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、胱氨酸、酪氨酸含量差異不顯著。在鮮味氨基酸中，試驗組主要鮮味氨基酸（FAA）含量顯著高于對照組（P＜0.05），天門冬氨酸、甘氨酸、谷氨酸、丙氨酸含量均高于對照組，但差異不顯著。試驗組絲氨酸含量與對照組相比差異顯著（P＜0.05）。與對照組相比，試驗組氨基酸總量高于對照組9.32%，但差異不顯著；必需氨基酸／氨基酸總和（EAA／AA）及主要鮮味氨基酸／氨基酸總和（FAA／AA）均差異不顯著（P＞0.05）。

2.4 豬肉脂肪酸測定結(jié)果

試驗組豬肉飽和脂肪酸含量極顯著高于對照組（P＜0.01）（表5）；試驗組豬肉棕櫚酸、花生酸含量顯著高于對照組（P＜0.05）；試驗組豬肉必需脂肪酸總量、不飽和脂肪酸含量、飽和氨基酸含量雖分別比對照組提高5.36%，4.31%，7.51%，但差異不顯著（P＞0.05）；試驗組油酸、亞麻酸含量較對照組分別高5.63%，11.43%，但差異均不顯著（P＞0.05）。

2.5 豬肉常規(guī)礦物質(zhì)元素測定結(jié)果

試驗組與對照組礦物質(zhì)元素差異不顯著（P＞0.05）（表6），說明發(fā)酵床技術(shù)養(yǎng)豬模式下豬肉中各類常規(guī)礦物質(zhì)元素含量與傳統(tǒng)養(yǎng)豬無差異。

表4 豬肉氨基酸含量測定結(jié)果分析Table 4 Results of amino acid content in meat g／100 g DM

表5 豬肉脂肪酸測定結(jié)果Table 5 Results of fatty acid content in meat

2.6 豬肉重金屬元素含量測定結(jié)果

試驗組與對照組豬肉中常規(guī)重金屬元素含量差異不顯著（P＞0.05）（表7），均符合2001年8月6日頒布的國家標準“農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量無公害畜禽肉產(chǎn)地環(huán)境要求”，肉品安全有保障。

3 討論與結(jié)論

根據(jù)本試驗，應用生物發(fā)酵床技術(shù)養(yǎng)豬，經(jīng)濟效益明顯優(yōu)于傳統(tǒng)飼養(yǎng)方式，單位豬只純收益較傳統(tǒng)養(yǎng)殖增加近90元。發(fā)酵床的微生物系統(tǒng)可有效抑制病原菌存活，豬只也可從發(fā)酵床墊料中自由采食發(fā)酵菌體蛋白和有益微生物［6，25］，既有助于建立體內(nèi)有益的優(yōu)勢菌落區(qū)系，減少胃腸道疾患，特別是腹瀉的發(fā)生，又可減少飼料消耗量，提高飼料報酬［13］。鋪設(shè)發(fā)酵墊料免去了傳統(tǒng)水泥地面養(yǎng)殖需要定期用水沖洗地面的步驟，也減輕了圈舍除糞等其他人力支出。發(fā)酵床體30～50℃的溫度減少了因補充溫度而使用煤電等能源的費用，尤其是在西北干旱半干旱區(qū)寒冷的冬天。這些都充分體現(xiàn)了發(fā)酵床養(yǎng)豬節(jié)水、省工、省醫(yī)藥費、節(jié)約能源［13，26］等優(yōu)越性。

發(fā)酵床條件下的豬肉營養(yǎng)價值和風味優(yōu)于傳統(tǒng)飼養(yǎng)方式。對于成人來說，人體自身合成不足但生長發(fā)育必需的氨基酸有8種，這8種氨基酸［27，28］需要依靠食物獲得，缺乏會引起早衰、傷口愈合性能差、缺乏活力和精力等癥狀，兒童還會引起發(fā)育遲緩。食物蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的高低是由食物所含必需氨基酸的多少和有無決定的，根據(jù)對肉品氨基酸含量測定的試驗，發(fā)酵床條件下豬肉的8種人體所必需氨基酸的總量（EAA）顯著高于對照組，其中苯丙氨酸（Phe）、色氨酸（Trp）含量顯著高于對照組，苯丙氨酸還可改善記憶和提高思維敏捷程度，色氨酸可促進睡眠，減少對疼痛敏感度和緊張情緒。影響肉品風味的主要鮮味氨基酸（FAA）也顯著高于對照組，這些鮮味氨基酸的含量決定了肉品的鮮美程度。因此，發(fā)酵床條件下豬肉的營養(yǎng)更加豐富，風味更加鮮美［26］。

發(fā)酵床養(yǎng)豬能夠更好地實現(xiàn)動物福利［5］。隨著社會文明的進步和人們對可持續(xù)發(fā)展的深入理解，動物福利越來越受到國際社會的重視。雖然本試驗沒有涉及發(fā)酵床模式下豬體和豬肉制品的物理性質(zhì)，但由試驗結(jié)果可知，發(fā)酵床墊料可保持恒定、適宜的地面溫度，使豬腹感更加舒適；飼養(yǎng)環(huán)境無臭味，且不受單欄、小圈舍限制，豬只自由活動面積加大，健康狀況明顯改善；墊料可以翻拱更符合豬的天性；墊料中微生態(tài)制劑的使用，抑制了環(huán)境和消化道中有害微生物，提高了豬體免疫力，從而使豬的環(huán)境福利、衛(wèi)生福利、行為福利、心理福利均優(yōu)于傳統(tǒng)飼養(yǎng)方式。

由于發(fā)酵床條件下豬肉中飽和脂肪酸［29］（SFA）含量極顯著高于對照組，不飽和脂肪酸（UFA）含量與對照組差異不顯著，表明發(fā)酵床條件下豬肉膽固醇含量較高，高血脂人群宜少食。另發(fā)酵床條件下豬肉的常規(guī)礦物質(zhì)元素含量與傳統(tǒng)飼養(yǎng)方式差異不顯著。

表6 豬肉常規(guī)礦物質(zhì)元素含量檢測結(jié)果Table 6 Results of content of general mineral substance in meat

表7 豬肉重金屬殘留檢測結(jié)果Table 7 Results of heavy metal residues in meat mg／kg

根據(jù)試驗，發(fā)酵床條件下豬肉內(nèi)鉛、砷、汞、鎘等主要重金屬［30］含量均與對照組無明顯差異，說明其肉品中重金屬殘留低于國家現(xiàn)行標準規(guī)定的界限，可放心食用。

隨著社會發(fā)展和人們環(huán)保意識的增強，綠色消費已經(jīng)成為一種理念深入人心。綠色、環(huán)保、低排放的發(fā)酵床養(yǎng)殖方式將得到進一步發(fā)展［31］，前景良好。本試驗初步證明，在干旱半干旱區(qū)開展發(fā)酵床養(yǎng)豬是可行的，豬肉品質(zhì)是安全健康的，但飼養(yǎng)技術(shù)還需進一步研究。

本試驗僅對發(fā)酵床飼養(yǎng)60 kg階段生長肥育豬的效果進行了試驗，其對母豬妊娠、哺乳階段的效果及對胴體品質(zhì)、肉質(zhì)［32］的影響尚待進一步研究和探討。

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