發酵墊料對發酵床養豬的影響研究

趙 風，譚樹華

（湖南科技大學生命科學學院，湖南 湘潭 411201）

發酵墊料對發酵床養豬的影響研究

趙 風，譚樹華*

（湖南科技大學生命科學學院，湖南 湘潭 411201）

發酵床養豬是利用微生物處理豬排泄物的環保養豬技術，高效糞污降解菌以發酵墊料和豬糞尿作為基質，實現對豬糞尿的降解轉化，達到“零排放”的目的，然而這一環保養殖技術在我國仍難以大范圍推廣使用，其主要原因與墊料來源緊張、價格偏高有關。傳統墊料以谷殼和鋸末為基材，發酵效果最好，大規模發酵床養豬造成鋸木屑供應短缺，特別是鋸末資源來源困難、價格不斷上漲，一些南方省份在推廣使用2～3年后放棄使用現象比較普遍，迫切需要尋找來源可靠、價格合適、不影響發酵效果的新墊料資源。因此，國內學者和業界在鋸末替代資源選擇、墊料配比和墊料對發酵床養豬的影響等方面進行了相關的研究。

1　發酵床墊料的要求與選擇

1.1 墊料原料的要求

由于豬糞的碳氮比（C/N） 較低、含水量較高， 發酵床的墊料組成應選擇C/N高、碳水化合物（ 特別是木質纖維）含量高、疏松多孔透氣的原料組成，以保證良好的發酵效果。此外，墊料的耐用性，太陽下易干燥、細度適當、持久性、不易腐爛等均需綜合考慮，以對豬糞的發酵性能進行補充，保證發酵過程的持續高效。實際應用中，墊料更需要滿足來源廣、容易采集、價格便宜、質量穩定等要求，墊料的C/N、pH、含水/含氧量、厚度/粒度等參數是墊料選擇和配置時的主要依據。

1.2 發酵床墊料的選擇與配比

發酵床墊料的選擇與配比與能否發酵，以及發酵的持續時間和發酵成本密切相關，很大程度上決定了發酵床技術能否順利推廣。因此，篩選可用于發酵床的墊料原料受到了大家的廣泛關注。鋸末是最佳的發酵床墊料，在所有墊料中C/N最高，含有豐富的木質素、纖維素、半纖維素等，同時，鋸末疏松多孔，保水性最好，透氣性亦較好， 最耐發酵。稻殼是另一種很好的發酵床墊料，透氣性能比鋸末好，比表面積大，有利于吸收 NH3，含碳水化合物比例比鋸末低，灰分比鋸末高，使用效果和壽命僅次于鋸末。因此，當前最常見的墊料配方由鋸末50%+稻殼50%組成，但我國稻殼、鋸木屑資源有限，且分布不均，近年來不斷攀升的價格增加了發酵床養殖成本，導致養殖效益下降，發酵床的應用呈現倒退和萎縮趨勢。

目前，因地制宜利用各地優勢秸稈資源，對傳統墊料配方進行了替代改進研究，是目前各養殖大省解決墊料問題的研究方向，玉米秸稈、菌渣、椰子殼粉、花生殼、稻草、桑樹等均被用于作為鋸末和稻殼的替代研究。其中，玉米秸稈作為替代墊料的研究最多，但其替代量和配比的效果在不同研究中相差較大。張學鋒等采用玉米秸稈：鋸末：稻殼=1∶4∶5時的實際發酵效果良好，但該配比中玉米秸稈所占比例較小，成本降低幅度不大。而劉彥等以100%鋸末組為對照組，分別以35%、55%和75%的玉米秸稈或玉米芯取代鋸末作為發酵床墊料試驗組，各試驗配方均能達到全鋸末發酵床的養殖效果，添加75%的玉米秸稈可以替代鋸末作為發酵床墊料。此外，李娟等在常規墊料中加入不同比例的玉米秸稈和沸石，對比常規墊料（CK）、70%常規墊料+30%玉米秸稈、40%常規墊料+60%玉米秸稈、10%常規墊料+90%玉米秸稈、20%常規墊料+60%玉米秸稈+20%沸石等發酵床不同墊料配比前期發酵特征，發現常規墊料添加30%玉米秸稈的前期發酵效果最佳。

農業廢棄物是替代墊料的另一個主要來源，這些墊料流動性較好，有利于將菌種混合均勻，起到稀釋菌種的作用。菌糠是食用菌栽培后的廢棄培養基，廢菌渣含有大量的菌絲體蛋白、多糖以及氮、磷、鉀、維生素以及多種微量元素，柔軟、無毒無刺激性、通透性好、有特殊香味，可作為發酵床床體微生物菌群的發酵載體使用。盛清凱等報道25%金針菇菌渣+25%鋸末+50%稻殼配方的發酵床溫度高于50%鋸末+50%稻殼配方的床體，原因可能與菌渣破碎后，粒度小于鋸末和稻殼，導致菌渣發酵床孔隙度小于鋸末發酵床，有利于墊料生物熱的保持有關。崔艷霞等利用棉稈代替鋸末和稻殼制作發酵床，可以篩選出以棉稈為底物的發酵床菌種。俸祥仁等以100%鋸木屑為對照，分別以水稻、玉米、木薯、甘蔗、桑樹等農作物秸稈替代50%鋸木屑制作發酵床養豬，結果表明50%桑樹秸稈+50%鋸末可獲得最好發酵效果，而水稻秸稈、玉米秸稈、木薯秸稈、甘蔗秸稈不宜過多添加到發酵床墊料中。楊國義等的研究表明稻草在發酵過程中較易腐爛結塊，不宜單獨使用。佟彤等報道泥炭是鋸末的較好替代物，較為經濟適用的墊料配方組合為組：泥炭40%+玉米秸稈50%，泥炭20%+稻殼20%+玉米秸稈50%，其余為10%豬糞。

麥麩、米糠、玉米芯等作為營養性墊料，由于本身含有大量的能量和營養物質可提供微生物初始發酵所需的營養，能促進發酵床基質快速發酵升溫，可作為發酵床墊料的備選原料。陳燕萍等報道椰子殼粉和菌糠制作微生物發酵床養豬墊料的最佳配比為椰子殼粉∶菌糠= 2∶1（體積比），其次是椰子殼粉∶菌糠=1∶1（體積比），以傳統墊料配方谷殼∶鋸末=1∶1為對照，兩種墊料的感官品質及飼養豬肉品質均要好于對照組。

2　墊料對發酵床養豬效果的影響

2.1 墊料對發酵床微生物菌群的影響墊料基質組成是影響發酵床微生物群落的重要因素，墊料通過提供不同C/N的基質，調節發酵床基質的含氧量、床體溫度和濕度等參數，影響微生物對糞尿的發酵分解過程，從而對發酵床的微生物區系組成產生影響。從南方高熱高濕地區發酵床分離得到的致病菌主要有大腸桿菌 、葡萄球菌、沙門氏菌和鏈球菌等，主要的有益菌有黏液性枯草芽孢桿菌與普通枯草芽孢桿菌。宦海琳等對7種不同墊料（鋸木屑、稻殼、酒糟、菌糠、醋糟、稻草、稻殼炭）發酵床的細菌群落結構進行了研究，發現墊料組成是影響發酵床墊料微生物構成的重要因素，稻殼、菌糠作為墊料可部分替代鋸木屑，而對發酵床墊料的微生物區系影響較小，酒糟的土著菌群則在一定程度上影響了發酵床的細菌多樣性，稻草墊料的微生物多樣性指數和豐富度最低，與鋸末墊料的微生物區系相似性最低，原因可能與稻草較易腐爛結塊有關。

2.2 墊料對發酵床養豬生長和品質的影響

發酵床養殖模式下，環境應激得到很大限度的消除，飼料利用率、生豬日增重、料重比和豬肉品質均表現出了提升效應，發酵床模式能夠顯著提高育肥豬的日增重量及料重比。劉偉等以 0%、5%、10%和20%4種比例的稻草替代發酵床墊料配方中的谷殼和鋸木屑，與谷殼、鋸木屑各占50%的發酵床相比，發酵床表面以下30 cm處的溫度各組間差異不顯著，對日增重和料重比亦不產生顯著影響，加入5%～20%的稻草秸稈不影響發酵床的發酵效果和豬的肥育性能。但玉米秸稈和花生殼作為發酵床墊料比常規水泥地面飼養能明顯提高豬的增重率和飼料利用率，其原因是由于玉米秸稈和花生殼含有豐富的營養成分，如粗蛋白、粗脂肪、可溶碳水化合物、淀粉等，還含有豐富的鈣、磷、鉀、氮等礦物質及錳、鋅、銅、鈉等微量元素，且含量均高于鋸末。馮國興等以金針菇生產過程中產生的大量廢棄菌糠為發酵床墊料， 在不接種任何菌劑的條件下，菌糠作為發酵床墊料使用時表現出較高的發酵溫度，并且發酵溫度持續時間長；在常規水泥地面飼養與發酵床飼養模式下比較，發酵床飼養的豬平均增重和日增重分別提高14.41%、12.59%，差異顯著（P＜0.05），料重比優勢明顯。

發酵床養豬對豬肉品質亦表現出良好促進作用。王誠等報道發酵床飼養模式下斷奶仔豬日增重提高5.26% （P＜0.05），料重比降低 2.57% （P＜0.05），豬肉失水率降低17.30%，大理石紋評分提高7.35%，發酵床飼養模式可以改善豬肉的品質。以酒糟和木屑為基質的發酵床可顯著提高豬的生長性能。

2.3 墊料對發酵床養豬健康的影響

發酵床養豬對生豬健康的影響是發酵床養豬關注的另一個焦點，目前的許多研究均表明其對提高生豬的健康水平、增強免疫力，減少發病率具有明顯的作用。高金波等研究了不同墊料發酵床（玉米秸60%+鋸末40%，花生殼60%+鋸末40%，鋸末60%+玉米秸20%+花生殼20%）對豬的免疫功能及生長性能的影響。不同墊料的發酵床飼養組較常規水泥地面飼養組均能夠提高豬的生長性能及免疫效果。以鋸末為主要墊料的發酵床能夠顯著提高豬的免疫功能和增重率，并且能夠提高豬血液中血紅蛋白含量、淋巴細胞數量和紅細胞總數。利用玉米秸稈飼養組豬血液中血紅蛋白、淋巴細胞和紅細胞的含量低于水泥地面組，可能與粉碎的玉米秸作為發酵床墊料體積下降快，未及時補充墊料，致使豬采食、飲水極為不便，對豬造成環境應激有關。王誠等報道發酵床飼養模式可以提高血清IgA、IgG含量，但對血清IgM無影響。郭彤等發現由稻殼、麩皮、鋸末等組成的發酵床墊料養殖可提高斷奶仔豬日增重、降低飼料增重比和腹瀉率，具有改善腸道微生態平衡和畜舍環境的作用。秦楓等以60日齡的蘇鐘豬（閹割） 作為試驗動物，90 d的飼養試驗表明發酵床有利于豬心臟發育，促進激素（T3） 、情緒物質（Ach 和5-HT） 的分泌，增強豬免疫機能。

3　問題及展望

目前，各地雖對替代墊料進行了一些研究，但墊料與發酵床效果、微生物活性和發酵過程參數之間的研究尚少，研究的種類及使用范圍仍很有限，在生產中仍缺少檢驗，推廣受到限制。特別是在廣大南方高溫高濕的環境中，發酵床更易滋生細菌和霉變，對墊料的透氣性要求更高。而現有的木屑、米糠等粉狀物亦會因豬拱食而進入呼吸道，造成氣喘、咳嗽、感染等呼吸道疾病。因此，擴大墊料資源的篩選范圍，建立以當地資源為主的墊料和菌種的高效發酵系統是該技術推廣的關鍵，南方地區的一些優勢秸稈資源如蓮桿、松針、菠蘿葉、甘蔗葉等尚未有相關報道，可以作為備選對象。此外，因南北方氣候差異、南方發酵床夏天溫度過高產生的熱應激，冬夏季不同對墊料的差異化需求等亦需要進一步的深入研究。

略，如有所需可與作者索取

湖南省自然科學基金（14JJ7048）

譚樹華，郵箱：hstan@126.com