胡錦艷，劉春雪，劉小紅，劉玉煥，吳珍芳，尹德明，胡文鋒

(1.安佑生物科技集團(tuán)股份有限公司，江蘇 太倉 215437； 2.中山大學(xué) 生物科學(xué)學(xué)院，廣東 廣州 510300；3.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，廣東 廣州510642；4.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，湖南 長沙 410128；5.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品學(xué)院，廣東 廣州510642)

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發(fā)酵床養(yǎng)豬技術(shù)的現(xiàn)狀、調(diào)研與分析

胡錦艷1，劉春雪1，劉小紅2，劉玉煥2，吳珍芳3，尹德明4，胡文鋒5*

(1.安佑生物科技集團(tuán)股份有限公司，江蘇 太倉 215437； 2.中山大學(xué) 生物科學(xué)學(xué)院，廣東 廣州 510300；3.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，廣東 廣州510642；4.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，湖南 長沙 410128；5.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品學(xué)院，廣東 廣州510642)

發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)是將畜禽糞尿排放控制、污染治理與畜禽養(yǎng)殖相結(jié)合的養(yǎng)殖方式，目前該技術(shù)在國內(nèi)主要應(yīng)用于生豬養(yǎng)殖，其最大的優(yōu)勢在于節(jié)水減排和改善養(yǎng)殖場空氣質(zhì)量。本文介紹了發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展情況，并從菌種、墊料、欄舍設(shè)計(jì)、墊料管理、養(yǎng)殖管理、疫病防控、不同豬只和不同生長階段的應(yīng)用、豬只生長性能和生產(chǎn)成本、豬的肉質(zhì)改善、到期墊料處理、環(huán)境改善和節(jié)能減排等多個(gè)方面對發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)進(jìn)行了分析，并對其未來的研究方向提供了一些參考建議。

發(fā)酵床養(yǎng)豬；應(yīng)用現(xiàn)狀；存在問題；應(yīng)用前景

發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)是將畜禽糞尿排放控制、污染治理與畜禽養(yǎng)殖相結(jié)合的養(yǎng)殖方式，在國內(nèi)主要應(yīng)用于生豬養(yǎng)殖。該技術(shù)的常規(guī)做法是將芽孢桿菌、酵母等微生物與木屑、谷殼、秸稈等按一定比例混合，進(jìn)行高溫發(fā)酵后，作為有機(jī)物墊料，制成發(fā)酵床。將豬只飼養(yǎng)在發(fā)酵床上，排出的糞尿經(jīng)過墊料中的微生物及時(shí)分解，無須沖洗欄舍，無糞尿污水向外排放，可以達(dá)到節(jié)能減排的目的，且不產(chǎn)生氨氣等臭味物質(zhì)，能有效改善養(yǎng)殖場空氣質(zhì)量，因而又被稱之為“零排放養(yǎng)殖”[1]。

日本是最早從事豬發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)研究的國家，20世紀(jì)70年代初建立第一個(gè)發(fā)酵床系統(tǒng)。1985年，加拿大BioTech 公司推出以秸稈為深層墊料的發(fā)酵床系統(tǒng)。此后，發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)在日本與荷蘭得到推廣與應(yīng)用。在20世紀(jì)90年代，該項(xiàng)技術(shù)在世界不少國家得到了深入研究并應(yīng)用與推廣。

近幾年來，發(fā)酵床養(yǎng)殖法在我國得到宣傳和推廣，在過去五年左右的時(shí)間內(nèi)，該方法(或類似方法)在福建、山東、河南、湖北、江西、浙江等省份得到較大發(fā)展和推廣應(yīng)用。同常規(guī)養(yǎng)殖方式相比，發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)在減少豬場糞污排放，有效改善養(yǎng)殖場周圍的空氣質(zhì)量，節(jié)能減排等方面表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。但是，在欄舍設(shè)計(jì)、墊料來源、墊料管理、廢棄墊料處理方面仍出現(xiàn)了較多問題，人們褒貶不一。

本文對近幾年我國生物發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了較全面的調(diào)研，同時(shí)對發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)涉及的菌種、墊料、欄舍設(shè)計(jì)、墊料管理、養(yǎng)殖管理、疫病防控、不同豬只和不同生產(chǎn)階段的應(yīng)用、豬只生長性能和生產(chǎn)成本、豬的肉質(zhì)改善、到期墊料處理、環(huán)境改善和節(jié)能減排等進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，并對發(fā)酵床養(yǎng)殖未來的研究方向提供了一些參考建議。

1 發(fā)酵床養(yǎng)殖發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 發(fā)酵床養(yǎng)殖在國外的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀

日本最早從事發(fā)酵床養(yǎng)豬技術(shù)研究，于1970 年建立了第一個(gè)以木屑作墊料的發(fā)酵床系統(tǒng)。1999年之后，發(fā)酵床養(yǎng)豬技術(shù)在日本得到了廣泛的應(yīng)用。目前，日本自然農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)、山岸協(xié)會(huì)、鹿兒島大學(xué)都在大力推廣和應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)。

韓國在10年前開始采用日本式生物發(fā)酵床養(yǎng)豬技術(shù)(稱作Sawdust bed)。根據(jù)韓國畜牧研究院介紹，由于墊料貴，呼吸系統(tǒng)病、腸寄生蟲病、粉塵等導(dǎo)致豬生長不好，目前這項(xiàng)技術(shù)很少在養(yǎng)豬場采用。

19世紀(jì)80年代，瑞典養(yǎng)豬業(yè)由于嚴(yán)格動(dòng)物福利法律要求，深墊料床群舍系統(tǒng)(Swedish deep-bedded group housing system )開始用于飼養(yǎng)懷妊產(chǎn)仔、后備母豬及其仔豬飼養(yǎng)(見圖1)，這種系統(tǒng)在英國和瑞典很流行，在瑞典已經(jīng)應(yīng)用了近30年[2]。

1985年，加拿大開發(fā)了秸稈深墊料床。1994年類似加拿大的深墊料床系統(tǒng)的ClearSpan、EcoShelter 系統(tǒng)開始在澳大利亞商業(yè)化應(yīng)用，是一種對妊娠欄豬舍或者常規(guī)豬舍的一種替代豬舍。

美國主要有兩種墊料床系統(tǒng)，一種源于加拿大Hooped shelters，另一種是瑞典深墊床。20世紀(jì)90年代初期美國引入Hooped shelters 豬舍，由于建造成本相對較低且無污水處理問題，環(huán)境也要優(yōu)于傳統(tǒng)豬舍，因此在美國得到迅速發(fā)展，到2001年美國依阿華州已建有2 100多棟Hooped shelters豬舍，其中90%是育肥豬舍。另外Hooped shelters豬舍還可用作懷孕母豬舍與保育豬舍。美國另一種墊料床系統(tǒng)是瑞典深墊床群舍系統(tǒng)，1995開始在美國示范應(yīng)用，主要用于中西部，如明尼蘇達(dá)、愛荷華州。

1.2 發(fā)酵床養(yǎng)殖在國內(nèi)的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀

據(jù)了解，發(fā)酵床技術(shù)目前已在全國19個(gè)省市使用，估計(jì)生豬年出欄數(shù)在2 000萬頭以上，山東、福建、吉林等省推廣面廣且應(yīng)用基礎(chǔ)較好。使用該項(xiàng)技術(shù)的豬場最長年限達(dá)5年，多數(shù)已使用1～3年；單一豬場采用發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)主要為年出欄萬頭以下的豬場，大面積采用且面積超過104m2也較多，如河南牧原養(yǎng)殖有限公司(2×104)m2(圖2)、湖北省畜牧獸醫(yī)局桑梓湖種豬場(104m2)、福建尤利可農(nóng)牧公司等；在建和擬建達(dá)1萬m2的企業(yè)包括湖南新五豐和湖南省瀏陽市鎮(zhèn)頭清泉養(yǎng)殖合作社。廣東省溫氏食品集團(tuán)在安徽全椒的華農(nóng)溫氏子公司擬建5 000 m2的生產(chǎn)線。大多數(shù)被調(diào)查的中小養(yǎng)殖企業(yè)其應(yīng)用面積在1 000 m2左右。

圖1 瑞典深墊料床群舍系統(tǒng)

圖2 河南內(nèi)鄉(xiāng)縣牧原養(yǎng)殖有限公司發(fā)酵床生豬養(yǎng)殖場欄舍實(shí)景

Fig.2 Fermentation beds of Muyuan Swine Breeding Ltd. in Neixiang, Henan

在這些企業(yè)中，多數(shù)對發(fā)酵床養(yǎng)殖持肯定或謹(jǐn)慎肯定態(tài)度，并表示在改進(jìn)的基礎(chǔ)上將維持現(xiàn)有規(guī)?；驍U(kuò)大規(guī)模；少數(shù)持否定態(tài)度或質(zhì)疑的企業(yè)計(jì)劃在未來將縮小規(guī)模，或棄用該方法。因此，在未來幾年，國內(nèi)發(fā)酵床養(yǎng)殖面積可能仍保持一定的增長勢頭。這是一種理性的回歸，一種科學(xué)的態(tài)度，可能更有利于發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)在我國生豬養(yǎng)殖業(yè)中走上引進(jìn)、消化吸收、深入研究、應(yīng)用、改善、推廣的健康發(fā)展之路。

2 發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)存在問題與分析

2.1 菌 種

墊料發(fā)酵菌種是發(fā)酵床技術(shù)的核心之一。適宜的菌種可以快速分解糞尿，保持良好的養(yǎng)殖環(huán)境，抑制豬病原菌的繁殖，提高豬的抗病力[3]。墊料發(fā)酵菌種一般由芽孢桿菌屬、酵母菌、放線菌、乳酸菌屬等菌群組成，其中以好氧的芽孢桿菌為主，其次是兼性的酵母菌和乳酸菌。

目前發(fā)酵床墊料發(fā)酵菌種以日本洛東公司為主，其次是日本的SANA，只有少量是國內(nèi)其他公司或研究所開發(fā)的產(chǎn)品。在山東、湖北、湖南、廣東、福建等省均有本地研發(fā)的菌種或產(chǎn)品用于發(fā)酵床養(yǎng)殖，吉林等省則以土著菌為主。

從成本上看，日本洛東公司的菌種價(jià)格一般在100～150元/kg之間，每平方米墊料菌種使用成本最低20元，最高達(dá)30～50元/m2(包括養(yǎng)殖過程后期補(bǔ)充)；日本薩那(SANA)的菌種使用成本要略低一些；國內(nèi)生產(chǎn)的菌種價(jià)格相對便宜50%或更多，墊料菌種費(fèi)約15～20元/m2；采用自制土著菌的成本會(huì)更低。若要控制菌種成本，一是將購買的菌種進(jìn)行擴(kuò)繁后再接入墊料中，菌種使用成本大概只有原來的十分之一；二是管理好墊料，通過勤翻堆通氣和水分含量控制，維持墊料中微生物活性，可減少墊料發(fā)酵菌種的使用；三是自主研發(fā)或通過與高?；蜓芯克献鞴餐_發(fā)菌種。

2.2 墊 料

發(fā)酵床墊料以鋸末、谷殼為主，有的加了少量的谷糠或麥麩。木屑和谷殼的比例沒有嚴(yán)格要求，根據(jù)實(shí)際情況靈活掌握。在山東等地，有研究者添加了玉米秸桿、花生殼作為墊料成分[4]，也有研究者嘗試添加食用菌廢棄的菌塊代替部分鋸末[5]；在廣西，有研究者試圖以蔗渣作為替代品，但由于蔗渣容易發(fā)霉而放棄。國外的墊料床(deep-litter, large group housing system)大多以麥稈、稻草稈、玉米稈等為主。

墊料資源分布不均，在湖南、福建和廣西等地有較豐富的墊料資源，而河南、江浙和廣東等地普遍反映原料短缺。另外，原料價(jià)格差異也比較大。在原產(chǎn)地，鋸末的價(jià)格300～450元/t，谷殼的價(jià)格約300～400元/t。如果在外地或外省采購，原料價(jià)格將翻一倍左右。若以每平方米發(fā)酵原料價(jià)格來算，深層發(fā)酵床(墊料厚60～80 cm)成本約在60～120元/m2之間，淺層發(fā)酵床(15～40 cm)成本約在30～50元/m2之間。

鋸末和谷殼來源有限，是限制發(fā)酵床大面積推廣的瓶頸,開發(fā)或拓展墊料原料來源是推廣發(fā)酵床養(yǎng)殖的前提。今后應(yīng)當(dāng)探索以棉稈、玉米芯、灌木屑等富含木質(zhì)纖維的農(nóng)副產(chǎn)品作為發(fā)酵床養(yǎng)殖墊料的可行性。

推廣淺層發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)，專用于保育豬的養(yǎng)殖也是節(jié)約墊料的方法之一。淺層發(fā)酵床只有深層的一半以下，大大節(jié)約墊料，也降低了成本。

“豬床分離”是一種改良的新型發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)，有點(diǎn)類似“水泡糞”。上層為漏縫或半漏縫地板，豬在地板上養(yǎng)殖，糞尿從漏縫落入墊料中，自動(dòng)翻堆，將糞尿與墊料充分混合并分解。有幾個(gè)方面的好處：第一，豬與墊料分離后不再拱料和吃料，減少了墊料不必要的浪費(fèi)；第二，保持墊料松散，有利于墊料通風(fēng)透氣，維持墊料微生態(tài)系統(tǒng)高效運(yùn)作，并提高墊料的消納能力；第三，不用再擔(dān)心墊料中的致病微生物的影響、粉塵造成的呼吸道疾病等；第四，拓展墊料來源，只要是干燥、富含纖維素、木質(zhì)素、非淀粉多糖、高碳氮比的水果渣、玉米稈、玉米芯、木薯渣等農(nóng)業(yè)與工業(yè)副產(chǎn)物都可作為墊料原料，不必?fù)?dān)心豬只誤食后中毒；第五將豬、料分離后的發(fā)酵床部分置于欄舍之外，也能達(dá)到同樣的效果，且不占用有效的養(yǎng)殖面積，提高欄舍利用率。

2.3 欄舍設(shè)計(jì)

發(fā)酵床養(yǎng)殖使用的欄舍比較簡單，主要由水泥池、喂料臺(tái)、料槽或料桶、飲水龍頭組成，也可以采用豬床分離的建造模式。畜舍最好坐北朝南，通風(fēng)良好，冬天可以保溫。另外，可以安裝正壓或負(fù)壓通風(fēng)設(shè)備，以及水簾降溫設(shè)備以及噴霧，對夏天降溫、控制濕度等十分必要。

一般發(fā)酵床養(yǎng)殖欄舍的建設(shè)成本比漏縫地板便宜，但比水泥地面高。規(guī)模豬場普遍反映建設(shè)成本并沒有多大優(yōu)勢，特別是考慮到墊料成本和菌種成本之后。發(fā)酵床豬舍建設(shè)考慮的要點(diǎn)是通風(fēng)和欄舍溫度。除自然通風(fēng)外，正壓和負(fù)壓通風(fēng)很有必要，特別是負(fù)壓通風(fēng)效果比較理想。夏天高溫季節(jié)注意降低欄舍氣溫，除通風(fēng)外，還可以加裝太陽網(wǎng)、屋外頂淋水、室內(nèi)適量噴霧。同時(shí)減少翻堆，以降低微生物代謝熱的產(chǎn)生。料槽要大，飲水龍頭要充足，特別是夏天高溫季節(jié)要能充分滿足豬只飲水的需要。但冬天要保溫，特別是小豬階段。

2.4 墊料管理

發(fā)酵床養(yǎng)殖的核心是養(yǎng)墊料，即墊料管理。墊料管理得好，微生物的分解能力強(qiáng)，減少污染的同時(shí)減少致病菌的滯留，豬只健康才有保障，才能獲得好的養(yǎng)殖效益。因此，管理好發(fā)酵床墊料是養(yǎng)殖成功的關(guān)鍵。墊料系統(tǒng)的核心是其中復(fù)雜的微生物菌群，豬糞尿的消納和降解、減少氨和硫化氫等有害氣體的產(chǎn)生等完全依靠墊料中微生物菌群的共同作用來完成，對養(yǎng)殖人員來說是一個(gè)新的挑戰(zhàn)，需要學(xué)習(xí)和掌握微生物工程、發(fā)酵工程以及酶工程等學(xué)科的一些專業(yè)知識(shí)和技能。

墊料管理主要包括勻糞、保濕控濕、翻堆透氣、補(bǔ)充菌種、再堆漚發(fā)酵以及出肥等工作。小規(guī)模廠家均為人工操作，大面積應(yīng)用的企業(yè)以機(jī)械操作為主，輔之以人工方法。一般每天要?jiǎng)蚣S2～3次，一個(gè)星期小翻，一個(gè)月大翻一次，或根據(jù)當(dāng)時(shí)的氣溫、豬只大小或養(yǎng)殖密度調(diào)整翻堆頻率與次數(shù)。豬場應(yīng)建立一個(gè)墊料管理登記制度，對翻堆時(shí)間、勻糞、淋水、水分含量(水活度)、料溫、氣溫、墊料pH等每天做好記錄。

墊料管理的勞動(dòng)量和成本差異很大，造成差異的主要原因是墊料厚度不同。采用深層床(60～80 cm)的企業(yè)大多數(shù)反映墊料管理困難、翻堆不勻、勞動(dòng)強(qiáng)度大、工人意見多；且養(yǎng)殖后期墊料床由于糞水堆集，透氣性差，引起微生物活力低下，最后導(dǎo)致料床系統(tǒng)失效或崩潰。采用淺層墊料或稱淺層床(15～30 cm)養(yǎng)殖，依靠豬只本能拱翻就達(dá)到了較好的翻堆透氣和勻糞的效果，基本不用人工翻堆，勞動(dòng)量和勞動(dòng)力成本并沒有增加，甚至大大減少。

2.5 養(yǎng)殖管理

采用發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)，除了需要對墊料進(jìn)行管理，還需要進(jìn)行養(yǎng)殖管理。

2.5.1 控制豬群大小在合理范圍 每欄控制在40～60頭左右比較合適。豬群過大會(huì)導(dǎo)致養(yǎng)殖管理混亂，如混群第一周豬只爭斗激烈，可能引起嚴(yán)重傷害和應(yīng)激；個(gè)體之間差異大，且很難發(fā)現(xiàn)弱殘豬，以便及時(shí)進(jìn)行隔離；很難發(fā)現(xiàn)生病豬，并及時(shí)方便地治療；糞尿分布嚴(yán)重不勻，很容易造成墊料失效等。

2.5.2 養(yǎng)殖密度不易過高 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，如果將60 kg以上大豬的養(yǎng)殖密度控制在1.2～2.0 m2/頭，無論是豬只的生長性能，還是健康水平都有很好的表現(xiàn)。

2.5.3 合理使用抗生素、消毒劑 由于擔(dān)心發(fā)酵墊料中添加的微生物會(huì)受到抗生素、消毒劑等的影響，很多發(fā)酵床養(yǎng)殖對于飼料里添加抗生素、墊料消毒比較謹(jǐn)慎。一旦有豬只染病，治療不夠及時(shí)，會(huì)導(dǎo)致豬只生長性能下降，免疫水平降低，死淘率可能偏高。墊料中含有復(fù)雜的微生物菌群，且微生物對環(huán)境的適應(yīng)能力非常強(qiáng)，對抗生素的耐受性能也是如此。因此，沒必要嚴(yán)格不添加抗生素或治療疾病時(shí)不用抗生素或其他藥物，可以使用一些比較溫和的消毒劑，在必要的時(shí)候帶豬消毒。如聚維酮碘在適宜的濃度時(shí)，對有益微生物如芽孢桿菌、酵母菌的抑殺能力效弱。若能對發(fā)酵床使用的菌種耐受常規(guī)抗生素、消毒劑的能力做一系統(tǒng)全面的研究與檢測，則可指導(dǎo)豬場選擇性的使用一些抗生素和消毒劑，有利于疾病的防控，保證豬群的健康。

2.5.4 注意欄舍的通風(fēng) 加強(qiáng)發(fā)酵床養(yǎng)殖欄舍通風(fēng)，可及時(shí)換氣，排放廢氣，提高空氣流通，有利于豬只健康，夏天也有利降低欄內(nèi)溫度。此外，大量的空氣流動(dòng)可加大墊料表面水的蒸發(fā)，降低水分含量，保持墊料干爽。

2.5.5 保持欄舍溫度 在南方地區(qū)，夏天氣溫高，空氣相對濕度大，微生物代謝旺盛，產(chǎn)生的發(fā)酵熱使發(fā)酵床養(yǎng)殖欄舍的氣溫比常規(guī)水泥地加沖水的要高，特別是深層發(fā)酵床養(yǎng)殖，豬只受到的熱應(yīng)激可能更嚴(yán)重，從而導(dǎo)致豬只采食量下降、飼料轉(zhuǎn)化率低，健康水平下降，死淘率增加。而冬天氣溫低，墊料溫度也偏低，墊料中微生物的活性降低，代謝產(chǎn)生的生物熱減少；特別是仔豬，糞尿排泄少，墊料中可供微生物代謝的營養(yǎng)基質(zhì)少，進(jìn)一步降低了微生物活性。因此，做好夏天降溫、冬天保溫的工作也非常重要。

2.6 疫病防控

由于企業(yè)按常規(guī)要求對豬只進(jìn)行了全面免疫接種，入欄前驅(qū)蟲，調(diào)查的豬場沒有重大疾病或傳染病在豬群中感染和傳播的現(xiàn)象。但有一些豬只生病的個(gè)案報(bào)告，另外有些場擔(dān)憂墊料作為菌或蟲的媒介。實(shí)際上，豬只呼吸道感染只是個(gè)案，表現(xiàn)為咳嗽和氣喘，可能因?yàn)閴|料中的粉塵造成，由于墊料太干或豬只在拱料時(shí)吸入，通過抗生素活療或免疫后，豬只病況都得到了很好控制。另外，盡管有些豬場擔(dān)心發(fā)酵床養(yǎng)殖會(huì)引起寄生蟲感染，但調(diào)研過程中并沒有發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的寄生蟲感染；豬只腹瀉只是個(gè)案，但大多能自愈，且不會(huì)在同欄豬群中傳播。

在發(fā)酵床養(yǎng)殖過程中，一旦有豬病發(fā)生，養(yǎng)殖人員可以按常規(guī)進(jìn)行治療，而不用考慮或擔(dān)心藥物殘留對墊料中微生物的影響。實(shí)際上目前尚無科學(xué)證據(jù)表明藥物對墊料的生物降解功能有明顯的負(fù)面影響，如氨氣加重、臭味增加等。

墊料中的致病菌殘留一直是獸醫(yī)工作者所擔(dān)心的問題，而致病菌(細(xì)菌、病毒和寄生蟲)在墊料床中的消長規(guī)律迄今沒有可靠的數(shù)據(jù)，因?yàn)閲鴥?nèi)企業(yè)和科研院所才剛剛開始這方面的研究。根據(jù)本次調(diào)研采集樣品檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，常見的致病菌如大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌等一旦進(jìn)入功能正常墊料中后，8 h內(nèi)基本消失。而有益微生物如乳酸菌、酵母菌等能夠長期維持比較穩(wěn)定的數(shù)量。山東、廣東等地科研人員還開展了病毒在墊料中的存活能力的研究，以噬菌體為模型，如雙鏈DNA噬菌體在發(fā)酵墊料中的存活時(shí)間，初步結(jié)果顯示約4 h后就測不出噬菌體，但目前對豬常見病毒、細(xì)菌在墊料中的生存能力研究缺乏。

在調(diào)研過程發(fā)現(xiàn)，采用發(fā)酵床技術(shù)養(yǎng)豬，蚊蠅滋生均不嚴(yán)重。據(jù)調(diào)研豬場負(fù)責(zé)人介紹，凡是墊料管理好，干燥無糞水堆集，氣味正常，或采用負(fù)壓通風(fēng)的欄舍蚊蠅很少；反之，墊料管理不善，周圍污水排放不暢的豬場蚊蠅較多。

2.7 不同豬只和不同生產(chǎn)階段的應(yīng)用

在所調(diào)查的豬場中，發(fā)酵床養(yǎng)殖被應(yīng)用在不同豬只以及豬的不同生長階段，如母豬、定位欄中的懷孕母豬、保育豬(種豬場)以及育肥豬。根據(jù)豬只特點(diǎn)，有些場因地制宜對發(fā)酵床養(yǎng)殖進(jìn)行了改進(jìn)，達(dá)到了更好的效果。

例如在懷孕母豬階段，需要采取糞尿分離的措施，以保持墊料正常水分。由于定位欄懷孕母豬每日排尿量大，如果全部排入墊料床中，將導(dǎo)致尿液集中在墊料的某一位置，使墊料總水份含量超過60%，引起墊料透氣性差，溶氧水平降低，微生物活性下降等問題，最后墊料失效。為解決這一問題，湖北桑梓湖豬場將懷孕母豬尿液截流并集中在一個(gè)貯存池或入沼氣池處理，豬糞直接排入或掃入墊料中，貯存池的尿液可淋入墊料以保持正常水分含量(圖3)。

圖3 湖北桑梓湖懷孕母豬定位欄尿糞分離

Fig.3 Manure and urine separation for gestation sows in crates in Sangzihu, Hubei

在保育豬階段，可適當(dāng)提高養(yǎng)殖密度，并降低墊料層厚度。特別在前期，豬只比較小，每日排泄量少，較少的墊料面積就可以消納排泄物，所以可以適當(dāng)提高養(yǎng)殖密度，從而提高養(yǎng)殖效率，減少墊料的使用，降低養(yǎng)殖成本。

部分豬場認(rèn)為,發(fā)酵床養(yǎng)殖用于育肥豬和后備母豬等中大豬，其環(huán)境效益將更明顯，因?yàn)槊款^中大豬的排泄量大，對環(huán)境造成的沖擊更大。但多數(shù)調(diào)研的豬場認(rèn)為發(fā)酵床養(yǎng)殖不適宜中大豬的養(yǎng)殖，主要是擔(dān)心墊料能否消納如此多的排泄物。從一些發(fā)酵床養(yǎng)殖試驗(yàn)看，一方面微生物分解墊料及糞便速度很快，另一方面由于豬不停拱翻會(huì)將墊料壓實(shí)，體積減少；或墊料被豬只吃下或拱到欄外、水池等處浪費(fèi)，因此墊料必須定期補(bǔ)充，以維持對排泄物的能力。一批墊料由于經(jīng)常性地補(bǔ)充和豬糞便的排入和排出，一般使用2年后就已經(jīng)不是原來的墊料了。

綜上所述，發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)適合不同的豬只(如公豬、后備母豬、定位欄懷孕母豬)，但要注意懷孕母豬尿液量及墊料的消納能力；發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)也適合豬只不同的生長階段(如保育階段和育肥階段)。

2.8 豬只生長性能和經(jīng)濟(jì)效益

國外的發(fā)酵床養(yǎng)豬技術(shù)在多年的推廣和應(yīng)用中，積累了很多技術(shù)資料。Honeyman和Harmon[6]對墊料床豬舍和規(guī)模化豬舍進(jìn)行了為期3年的對比試驗(yàn)表明，兩種豬舍，飼養(yǎng)肥豬的死亡率和淘汰率相當(dāng)，墊料床豬舍飼養(yǎng)肥豬的生產(chǎn)性能受季節(jié)影響更大。國內(nèi)部分豬場反映，同常規(guī)養(yǎng)殖相比，豬只日增重、采食量、料肉比、健康水平、死淘率等都更低。如廣東新豐板嶺豬場試驗(yàn)顯示，在9～10月底的高溫季節(jié)，由于降溫不理想，育肥豬生長性能受到嚴(yán)重抑制，死淘率很高，生產(chǎn)成本比常規(guī)養(yǎng)殖高。但從11月底開始到第二年的5月份，育肥豬生長性能同常規(guī)養(yǎng)殖很接近。河南牧原通過一年試驗(yàn)，與全漏縫生豬效果比較，每頭100 kg商品豬出欄新增成本92元，豬只的攻擊性明顯增強(qiáng)，管理難度大。吉林、山東等地豬場規(guī)模相對較小，普遍反映生長性能明顯改善、豬病少、成本相對較低。

魯?shù)狭諿7]研究了發(fā)酵床保育舍共82頭豬的生長性能，并與水沖式豬舍進(jìn)行對比。結(jié)果表明，空氣質(zhì)量改善明顯，但沒有省工節(jié)本；飼料利用率降低，料重比上升；對氣溫升高敏感，當(dāng)氣溫升高到32 ℃，豬群采食量下降了50%；當(dāng)達(dá)到35 ℃時(shí)，豬群基本停止采食。

從以上報(bào)道可以看出，發(fā)酵床養(yǎng)豬的生產(chǎn)性能和經(jīng)濟(jì)效益有待進(jìn)一步評(píng)估、改善和提高。

2.9 豬的肉質(zhì)改善

在調(diào)查過程中，多家豬場認(rèn)為發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)可提高豬肉品質(zhì)，如豬肉的可口性、嫩度、肌肉顏色等都有較好的改善；但也有豬場發(fā)現(xiàn)，養(yǎng)殖過程中豬的毛發(fā)散亂，皮膚偏白，脂肪沉積過多。目前關(guān)于發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)與豬肉品質(zhì)之間關(guān)系的研究國內(nèi)進(jìn)行得較少。Morrison等[8]研究了腌公豬在發(fā)酵床(大群)養(yǎng)殖和傳統(tǒng)方法養(yǎng)殖對豬肌肉品質(zhì)的影響，表明兩種養(yǎng)殖方法生產(chǎn)的豬背部眼肌的嫩度、肉汁以及整體口感等沒有差異。因此，對發(fā)酵床養(yǎng)殖可改善肉質(zhì)的說法仍有待進(jìn)一步的檢驗(yàn)。

2.10 到期墊料處理

到期墊料再通過堆漚發(fā)酵后制成有機(jī)堆肥，可用于果樹、茶樹栽培等，肥效顯著。據(jù)武夷畜牧有限公司、廈門市環(huán)保局專家介紹，到期墊料被直接用作豬場周圍茶樹、蔬菜的有機(jī)肥，效果很好；到期墊料還可以進(jìn)行厭氧分解。到期墊料可進(jìn)一步進(jìn)行沼氣發(fā)酵，以產(chǎn)生甲烷氣進(jìn)行收集利用，充分燃燒后可減少溫室氣體排放，這方面國外有較全面的研究[9]。

需要注意的是，由于一些飼料廠家在豬飼料中采用高鋅、高銅配方，更有甚者添加了含砷、鉻等重金屬，此外還添加了抗生素，這些物質(zhì)最后都將隨豬糞排泄到墊料中，導(dǎo)致使用多年的墊料中重金屬很高，且有抗生素殘留，所以人們擔(dān)心其作為有機(jī)肥料的安全性與可能性。高濃度的金屬離子和抗生素會(huì)被植物吸收和富集，或在果實(shí)中累積，此外還對土壤和水體造成嚴(yán)重污染。并且多年重復(fù)使用的墊料含高濃度的重金屬離子，被豬誤食后可能會(huì)引起中毒。

據(jù)中山大學(xué)對發(fā)酵床墊料中重金屬及微量元素累積的跟蹤研究發(fā)現(xiàn)，使用10個(gè)月的墊料 (育肥豬)中，重金屬鎘含量為0.1084 μg/g、鉛為0.6081 μg/g、砷為0.1301 μg/g。微量元素銅為0.0926 mg/g、鐵為0.7766 mg/g、鋅為9.1278 mg/g。盡管重金屬含量為ppm級(jí)，但微量元素含量偏高，如果連續(xù)使用三年，估計(jì)可達(dá)目前數(shù)值的6倍以上，因此墊料中的這些重金屬物質(zhì)令人擔(dān)憂。

目前豬料中普遍使用高鋅配方，除添加滿足生理需要的硫酸鋅、氨基酸鋅、螯合鋅以及堿式氯化鋅等之外，還在保育料中添加高劑量氧化鋅，以防止仔豬腹瀉并提高采食，因而鋅在墊料中的沉積比較可觀。高劑量無機(jī)鋅會(huì)造成資源浪費(fèi)和殘留，且造成環(huán)境污染。據(jù)日本有關(guān)專家推測，如果所有豬糞中鋅都留在土壤中，鋅含量將在17年內(nèi)超標(biāo)(120 mg/kg)，被污染的土地將不再具有可耕性。

因此，對到期墊料作為有機(jī)肥的安全性進(jìn)行全面追蹤調(diào)查非常必要，一是對墊料中重金屬和其他金屬離子(如鋅等)的沉積規(guī)律，以及抗生素殘留進(jìn)行調(diào)查；二是對長期施用此類有機(jī)肥的農(nóng)田土壤理化性狀、金屬離子的沉積、抗生素殘留進(jìn)行追蹤觀察；三是對所栽培的植株(包括根、莖、葉、花和果實(shí))中的金屬離子、抗生素殘留進(jìn)行檢測。

2.11 環(huán)境改善和節(jié)能減排

發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)對環(huán)境最大的改善之處在于用水量大大減少，基本沒有水污染。采用發(fā)酵床技術(shù)的生產(chǎn)線，除豬只飲水、玩水外，還有少量用于降溫用水，沒有沖欄，用水量比常規(guī)養(yǎng)殖減少50%以上。糞水大部分被墊料吸收或蒸發(fā)到空氣中，極少部分會(huì)滲漏到地下，基本不構(gòu)成污染。朱洪等[10]研究顯示，常規(guī)養(yǎng)殖每天每舍平均耗水量為0.3632 m3,而發(fā)酵床養(yǎng)殖( 包括深層和淺層)每天每舍平均耗水量為0.0651 m3, 常規(guī)養(yǎng)殖用水量是發(fā)酵床養(yǎng)殖的5.58倍, 節(jié)水率為82.07%。一個(gè)萬頭豬場一年可節(jié)水10.8萬m3米以上，即向環(huán)境少排10.8萬m3米的養(yǎng)殖污水，其環(huán)境效益不言而喻。

發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)改善了空氣質(zhì)量,管理好的發(fā)酵床基本無氨味，或略有氨味，且蚊蠅少。據(jù)2009年1月福建省洛東生物技術(shù)有限公司兩份環(huán)境監(jiān)測報(bào)告表明(報(bào)告由福建省環(huán)境監(jiān)測中心站出具，閩環(huán)站2008-C022，2008-C023)，通過對兩家采用洛東發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)的豬場其豬舍周圍空氣多點(diǎn)監(jiān)測，豬舍邊界臭氣濃度最大值為12.3，一般都小于10，達(dá)到GB18596-2001《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》臭氣濃度標(biāo)準(zhǔn)值(無量綱)≤70的要求。豬舍邊界外氨的濃度最大值0.27 mg/m3，達(dá)到GB14554-93《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》二級(jí)“新建擴(kuò)建”標(biāo)準(zhǔn)氨≤1.5 mg/m3的要求。

調(diào)研過程中也有部分專家擔(dān)心發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)可能增加溫室效應(yīng)氣體排放。國內(nèi)在這方面的研究還處于起步階段，無有效參考資料。在國外，Philippe等[11]研究了連續(xù)六個(gè)批次的育肥豬在發(fā)酵床養(yǎng)殖(Deep litter)和水泥漏縫地板養(yǎng)殖的氣體排放情況，每個(gè)月連續(xù)6個(gè)工作日監(jiān)測氨(NH3)、一氧化二氮(N2O)、甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)和水蒸汽。結(jié)果表明，除甲烷外，其他氣體的排放量發(fā)酵床養(yǎng)殖比漏縫板大很多，相當(dāng)于每頭豬每日CO2氣體排放分別為2.64 kg和2.24 kg，即發(fā)酵床養(yǎng)殖比漏縫板養(yǎng)殖每日每天排放多于20%的溫室氣體。該研究的不足之處在于沒有將漏縫地板產(chǎn)生的排泄物在進(jìn)一步進(jìn)行厭氧降解產(chǎn)沼氣的過程中所產(chǎn)生的溫室效應(yīng)氣體包含在內(nèi)，所以計(jì)算結(jié)果不夠準(zhǔn)確。

3 新型豬床分離發(fā)酵床技術(shù)

在調(diào)研國內(nèi)發(fā)酵床養(yǎng)豬現(xiàn)狀的同時(shí)，也在積極探索新的發(fā)酵床養(yǎng)豬方式。目前已經(jīng)設(shè)計(jì)出一種新型的豬床分離發(fā)酵床欄舍(圖4)：在欄舍內(nèi)填充有生物發(fā)酵床墊料的生物發(fā)酵池，生物發(fā)酵池上方設(shè)有漏縫板，將豬養(yǎng)在漏縫板上。生物發(fā)酵池內(nèi)裝有攪龍翻堆機(jī)，可以對糞尿進(jìn)行翻堆，有助于發(fā)酵的進(jìn)行。發(fā)酵床內(nèi)設(shè)計(jì)抽風(fēng)管道與外界相通，通過抽風(fēng)機(jī)將臭味抽出豬舍。目前該設(shè)計(jì)已經(jīng)授權(quán)[12]，可配合使用環(huán)保微水清理機(jī)[13]或環(huán)保無水清理機(jī)[14]對漏縫板進(jìn)行清理，大大減少了清洗廢水的產(chǎn)生。這種發(fā)酵床除了具有常規(guī)發(fā)酵床的節(jié)水減排、減少消毒劑使用、有效改善養(yǎng)殖場周圍空氣質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)外，還使得發(fā)酵床養(yǎng)殖管理分工化、簡單化，使生豬防疫水平提高，適合新老生豬養(yǎng)殖場的改造，降低生產(chǎn)成本。

圖4 新型豬床分離發(fā)酵床

4 發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)的總體評(píng)價(jià)

發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)在國外已經(jīng)經(jīng)過多年的發(fā)展和應(yīng)用，技術(shù)比較成熟。在國內(nèi)的推廣，出現(xiàn)了很多技術(shù)問題，也有一些創(chuàng)新的解決方案。發(fā)酵床養(yǎng)殖的推廣應(yīng)注意以下問題：第一，要解決菌種的來源和安全性問題。國外有些菌種已經(jīng)廣泛使用，但成本較高，而自制菌種要注意其發(fā)酵性能和安全性能，且使用要規(guī)范；第二，要解決墊料原料來源問題。鋸末和谷殼的短缺已成為發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)發(fā)展的瓶頸，今后應(yīng)大力拓展墊料原料來源，并推廣“薄層墊料法”和“豬床分離”技術(shù)；第三，各地養(yǎng)豬場應(yīng)因地制宜設(shè)計(jì)欄舍。由于中國地域遼闊，各地區(qū)的地域和氣候條件、環(huán)境要求不同，因此在設(shè)計(jì)欄舍時(shí)要適當(dāng)加以變通；第四，應(yīng)通過各種方法維持墊料正常運(yùn)作。管理好墊料，這是該技術(shù)獲得成功的關(guān)鍵，要求技術(shù)人員對微生物發(fā)酵有關(guān)的知識(shí)受系統(tǒng)學(xué)習(xí)和掌握；第五，養(yǎng)殖管理要科學(xué)。如合理控制豬群大小，養(yǎng)殖密度不易過高，合理使用抗生素、消毒劑等。尤其要注意通風(fēng)，保持欄舍溫度，也是發(fā)酵床養(yǎng)殖成功的關(guān)鍵因素。第六，要做好疾病防控。入欄前的免疫與驅(qū)蟲、分群工作要做好，盡量保證豬只個(gè)體大小一致。第七，發(fā)酵床養(yǎng)殖運(yùn)用在不同的豬只以及豬的不同生長階段，需要根據(jù)豬只的特點(diǎn)，對發(fā)酵床養(yǎng)殖進(jìn)行改進(jìn)，才能達(dá)到更好的效果；第八，發(fā)酵床養(yǎng)殖過程中要減少重金屬或微量元素的累積，特別要關(guān)注鋅、銅和鐵的累積，不僅關(guān)系到墊料中微生物活性，更重要的是關(guān)系到到期墊料能否作為有機(jī)肥的問題。

發(fā)酵床養(yǎng)豬作為一門新的養(yǎng)殖方式，我們應(yīng)該冷靜、理性地分析和看待。它是多種節(jié)能減排的養(yǎng)殖方法之一，其最大優(yōu)點(diǎn)是減少養(yǎng)豬用水，大大減少污水的排放，改善養(yǎng)殖場空氣質(zhì)量。與高床養(yǎng)殖、漏縫地板或沖水式水泥地養(yǎng)殖等方式相比，生物發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)并不能使養(yǎng)殖企業(yè)節(jié)約更多成本。因此，不要期望發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)既能解決養(yǎng)殖過程的所有污染問題，又能得到更好的經(jīng)濟(jì)效益。養(yǎng)殖企業(yè)和消費(fèi)者也應(yīng)該承擔(dān)為保護(hù)環(huán)境而增加的成本。發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)能否應(yīng)用和推廣，應(yīng)該讓市場本身來選擇，使其在公平競爭中生存。

5 發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)應(yīng)用前景

發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)還有很多有待研究的地方，如新型墊料原料的開發(fā)、豬床分離技術(shù)的推廣、發(fā)酵菌種研發(fā)、墊料中微生物(有益菌和致病微生物)消長規(guī)律的探索、重金屬和微量元素在墊料中的沉積規(guī)律的探索、高效微量元素添加劑的開發(fā)(以減少在墊料中的沉積)、發(fā)酵床墊料作為有機(jī)肥對作物生長的影響的研究、對豬肉品質(zhì)的影響研究及食品安全性評(píng)價(jià)等。對發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)進(jìn)行更加深入的研究，才能進(jìn)一步認(rèn)識(shí)該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢和不足，在實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行調(diào)整和改善，最大限度的發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢，并能在理論指導(dǎo)下更加快速、有效的解決問題，有助于該技術(shù)的進(jìn)一步推廣。

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Investigation and Analysis of Fermentation Bed Application in Pig Raising in China

Hu Jin-yan1,Liu Chun-xue1,Liu Xiao-hong2,Liu Yuhuan2,Wu Zhen-fang3,Yin De-ming4,Hu Weng-feng5※

(1.AnyouBiotechnologyGroupCo.Ltd,Taicang,Jiangsu215437,China；2.SchoolofLifeSciences,SunYat-SenUniIversity，Guangzhou，Guangdong510300，China； 3.CollegeofAnimalScience,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou，Guangdong510642，China；4.CollegeofVeterinaryMedicine,HunanAgriculturalUniversity,Changsha,Hunan410128； 5.CollegeofFoodScience,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou，Guangdong510642，China)

Fermentation bed, for its control in feces and urine discharge, pollution management and livestock breeding,was currently applied mainly for pig raising in China. The development of fermentation bed technology at home and abroad was introduced and related items involving fermentation strains, padding, piggery design, padding management, pig raising management, disease prevention, application in different styles of pigs and in different growth phases, the growth performance and the cost, the quality improvement of the meat, the due padding handling, the environment improvement and the energy saving and pollution discharge reduction were analyzed, a comprehensive evaluation was undertaken and cooresponding advices on the future research were given in the paper.

fermentation bed; pig raising; investigation

2014-09-09，

2014-13-25

國家生豬現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)資金(NYCYTX-009)；廣東省教育部產(chǎn)學(xué)研結(jié)合專項(xiàng)資金(2009B090300106)；湖南省科技計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目(2013NK2023)

胡錦艷(1982-),女，安徽池州人，工程師，碩士。主要從事農(nóng)業(yè)微生物研究。E-mail: 18534053@qq.com

*[通訊作者] 胡文鋒(1964-)，男，湖南益陽人，博士，碩士生導(dǎo)師。主要從事應(yīng)用微生物、發(fā)酵研究。E-mail: johnwfhu@qq.com

S811.6

A

1005-5228(2015)04-0074-08