不同發酵床類型中墊料理化性狀年變化的監測與分析

劉宇鋒+蘇天明+張振華

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2017.13.055[HT9.]

摘要：對地下式、保育仔豬、地上式發酵床等3種發酵床類型，表面、中層、底部等不同深度墊料的發酵溫度和環境溫度、基本理化指標和養殖生豬情況進行12個月的連續監測。結果表明，發酵床類型差異對墊料各指標影響不明顯，不同發酵床類型表層墊料發酵溫度受環境影響明顯，而40～60 cm底層墊料作為主要發酵層，其墊料溫度主要與養殖生豬的數量及其發育狀態緊密相關。3種類型發酵床的表、中、底層墊料有機質含量和EC值總體表現為表層>中層>底層的變化規律；而粗灰分、pH值則呈現底層>中層>表層的變化趨勢；全氮、全磷和全鉀含量在3種類型發酵床表層、中層和底層墊料間總體表現為表層高于中層，中層高于底層的規律，三者間表現出極顯著正相關性。

關鍵詞：豬發酵床；類型；墊料；定位監測

中圖分類號： S828.4+6文獻標志碼： A[HK]

文章編號：1002-1302（2017）13-0201-08[HS）][HT9.SS]

收稿日期：2016-09-06

基金項目：公益性行業（農業）科研專項（編號：201203050-6）；江蘇省科技支撐計劃（農業部分）（編號：BE2013436）；江蘇省農業科技自主創新資金[編號：CX（15）1003-6]；廣西科學研究與技術開發計劃（編號：桂科合15104001-25）。

作者簡介：劉宇鋒（1980—），男，湖南湘陰人，博士，助理研究員，主要從事發酵床墊料資源化利用研究。E-mail：liuyufeng@jaas.ac.cn。

通信作者：張振華，博士，研究員，主要從事發酵床墊料資源化利用研究。E-mail：zhenhuaz70@hotmail.com。

[ZK）]

隨著畜禽養殖業規模化、集約化模式的發展，畜禽糞便已成為我國農村面源污染的主要來源之一[1-3]，日益成為限制畜禽養殖業可持續發展的瓶頸之一。發酵床養豬是一種基于減少畜禽糞便排放與減輕環境污染的生態養殖新模式；其基本原理是利用活性功能微生物作為物質能量轉化器，通過自身繁殖與代謝活動，分解木屑、稻殼和秸稈等碳源物料，降解畜禽養殖過程中產生的含氮糞尿排泄物，實現畜禽養殖無排放、無污染、無臭氣，比較圓滿地解決規模畜禽養殖的環境污染問題，構建低成本、高產出、無污染的生態畜禽養殖體系，是畜禽養殖業可持續發展的一種新模式[4-6]。發酵床畜禽養殖技術于20世紀90年代引進我國以來[7]，在我國部分?。ㄊ校┲鸩皆圏c應用并本土化推廣示范，取得了良好的生態、環境與經濟效益[8-10]。

發酵床墊料是畜禽活動場所，也是發酵微生物活動區域和畜禽糞尿的主要載體[11-13]。發酵床墊料受墊料組分性質、畜禽養殖種類與方式、畜禽養殖密度和養殖過程日常維護等因素影響，對其使用壽命影響較大，發酵床墊料管理維護成本的變化，進而影響發酵床養殖技術的推廣與應用。因此，發酵墊料是生態養豬的技術核心與管理的關鍵。發酵床墊料在使用期間墊料變化情況對發酵床使用和管理具有重要指導意義。

豬發酵床有多種分類方法。其中，發酵床墊料位置可分為地上式、地下式和半地下式3種類型[14]。同時也可以根據豬發育階段，將發酵床劃分為保育仔豬發酵床和普通種豬發酵床等。目前，國內外學者對豬發酵床養殖技術改善生豬產量與品質[8，15-16]、降低養殖與維護成本[4]、減少環境污染[17]、提高生豬抗病能力[18]、增加有機肥源[19]等方面進行了大量研究。但目前對不同豬發酵床類型間墊料長期定位監測相關報道還不多見，對豬發酵床墊料在長期使用中墊料內部變化情況綜合分析就更少。因此，本試驗對豬發酵床不同類型、不同深度墊料的主要理化指標進行監測，并結合環境因素進行綜合分析，以期為生產中更好地應用和推廣發酵床養豬模式提供數據參考和理論依據。

1材料與方法

1.1采樣設計

試驗于2014年11月4日至2015年11月4日在江蘇省農業科學院六合動物科學基地發酵床養豬試驗場（32°29′15″N，118°36′42″E，海拔40 m）進行，歷時1年。定位監測發酵床類型為3種：地下式發酵床（underground fermentation bed，簡稱UFB）；保育仔豬地下式發酵床（nursing piglets underground fermentation bed，簡稱BPUFB ）；地上式發酵床（ground fermentation bed，簡稱GFB）。每隔1個月對各定位觀測發酵床進行觀測，統計各發酵床存欄生豬數量、生豬各發育階段數量，并測定氣溫等數據，對各發酵床進行采樣，分析其主要理化指標。各發酵床墊料均在表層鋪設木屑和稻殼，在底部添加麥秸作為主要墊料組成。

1.2樣品采集

使用自制發酵床墊料取樣器（直徑50 mm，長度 1 000 mm，可采集750 mm深墊料）對各處理按“S”形5點法進行樣品采樣，取樣完成后充分混合按四分法進行收集，使用塑料封口袋密封保存。風干處理進行試驗指標分析。

1.3測定指標與方法

1.3.1墊料發酵溫度和環境條件變化使用DM6801A型便攜式數顯溫度探針對堆體表面（0～1 cm）、中層（20～30 cm）和底部（40～50 cm）進行發酵溫度監測，以“S”形5點位置測定法對相同發酵床類型各發酵堆層進行5次測定，計算其平均值作為各堆層發酵溫度；同時測定環境溫度，測定在每天9：00～11：00進行。

1.3.2墊料有機質和粗灰分墊料有機質含量和粗灰分采用灼燒法[20]進行測定。

1.3.3墊料pH值與電導率（EC）將風干發酵墊料與去離子水分別按1 g ∶[KG-*3]5 mL比例混合，經振蕩過濾后測定pH值與EC值。endprint

1.3.4墊料全效養分墊料全氮（N）、全磷（P）、全鉀（K）含量分析均采取H2SO4-H2O2法消煮，采用凱氏定氮法測定全N含量，釩鉬黃比色法測定全P含量，火焰光度法測定全K含量[21]。

[HTK]1.4數據處理與分析[HT]

方差分析用SPSS 22.0統計分析軟件與通用線性模型單因素變量法進行，并對3個發酵床類型、3個采樣深度各測定指標進行相關分析。使用Origin 9.3統計作圖軟件進行相關數據統計并作圖。

2結果與分析

2.1各發酵床存欄生豬數量與發育狀態

地下式發酵床、保育仔豬發酵床、地上式發酵床在1年的定位監測周期內，分別有4、4、7個監測時間點存在生豬養殖活動（表1）。在對各發酵床養殖生豬狀態分析發現，地下式發酵床以養殖仔豬和大豬為主，地上式發酵床以養殖中豬和大豬為主，保育仔豬發酵床以仔豬和中豬為主要發育狀態。

2.2各發酵床不同深度墊料溫度與環境溫度變化

地下式、保育仔豬和地上式發酵床發酵溫度均呈現為底部（40～50 cm）>中部（20～30 cm）>表面（0～20 cm）（圖1）。墊料表面溫度與環境溫度變化相似，隨著取樣墊料深度的增加，發酵溫度快速增加。0～20 cm表面發酵溫度變化與環境溫度波動基本一致，表明其受環境溫度影響較大。而隨著墊料深度增加，發酵溫度逐步增加，中部（20～30 cm）發酵溫度高于表面溫度，表明發酵床墊料隨深度增加，發酵溫度受墊料內自身發酵微生物活動影響增大，而受環境變化影響減小。底部發酵溫度數據表明，在40～50 cm底部墊料深度發酵溫度最高，存在養殖生豬的時間段內，發酵溫度達到40～50 ℃，與其他發酵床墊料發酵溫度相關研究基本一致[22]，可認為是主要微生物代謝活動區域。3種不同類型發酵床在定位監測中后期，各深度墊料發酵溫度出現接近的現象，這可能與相應時間段內，對應發酵床未進行生豬養殖活動，導致發酵床墊料微生物活動減弱，發酵床停止工作有關。

[HTK]2.3各發酵床不同深度墊料有機質與粗灰分含量變化[HT]

地下式、保育仔豬和地上式發酵床不同深度墊料有機質含量分析表明，表層（0～20 cm）和中層（20～30 cm）墊料有機質含量較為接近，但表層墊料有機質含量普遍高于中層墊料有機質含量，表層和中層墊料有機質含量均明顯高于底層（40～50 cm）發酵床墊料有機質含量（圖2）。對地下式發酵床墊料在2014年12月4日至2015年3月4日的4個監測時間點的監測結果表明，不同深度墊料有機質含量基本符合表層墊料有機質含量最高、中層次之、底層最低的規律；在2015年4月4日至2015年6月4日這個3個觀測時間點中，其墊料有機質含量在不同深度出現波動，底部墊料有機質含量接近或高于中層墊料有機質含量，這可能與發酵床停止工作和發酵床維護翻堆有關。而在2015年8月4日至2015年11月4日的4個監測時間點，表層與中部有機質含量較為接近，[JP2]而與底層墊料有機質含量差距較大，其中在2015年8月4日監測點，表層墊料有機質含量（632.2 g/kg）和中部墊料有機質[JP]含量（633.2 g/kg）分別較底部墊料有機質含量（446.6 g/kg）增加41.6%和41.8%，這可能與7～8月監測時間段內，該發酵床使用壽命到期后，更換新發酵床墊料，表層和中層部分接受新鮮豬糞尿，底層仍為墊料基本原料，導致有機質含量偏低有關。對保育仔豬發酵床各深度墊料有機質含量監測中，表層和中部墊料有機質含量一直較為接近，差異不明顯。而底層發酵床墊料的有機質含量變化較大，在2014年12月4日至2015年2月4日的3個監測時間點，底部墊料有機質含量與表面、中部墊料有機質含量接近；而在其后4個監測時間點（2015年3月4日至2015年6月4日），底層有機質含量較表層和中層降低12.8%～39.0%。在2015年7月4日、2015年9月4日和2015年10月4日的3個監測時間點，底層墊料有機含量部分增加，這可能與相關監測點上存在仔豬養殖和養殖數量變化有關。地上式發酵床墊料有機質含量在2014年12月4日和2015年6月4日監測點出現底部>中層>表層的情況，可能與墊料被人為翻動有關。而在其后5個監測點（2015年1月4日至2015年5月4日）中，各墊料層有機質含量均表現為表層>中層>底層，且變化幅度與養殖豬的類型和數量有較大關系。2015年7月4日監測點有機質含量出現較大波動，與發酵床墊料重新更換有關。

對不同類型發酵床不同深度墊料粗灰分含量變化分析表明，不同發酵床底層墊料粗灰分含量基本上高于表面和中層墊料粗灰分含量，而表面和中層墊料粗灰分含量差異較小，保育仔豬墊料粗灰分含量在3種類型發酵床墊料中波動最大（圖3）。對于地下式發酵床不同層次墊料粗灰分含量，在2014年12月4日至2015年3月4日的4個監測時間點，表層和中層墊料的粗灰分含量均較為接近，但均低于底層墊料的粗灰分含量17.8%～33.9%。在2015年5月4日監測點上，表層、中部和底層墊料粗灰分含量明顯降低，三者間含量變化錯位，這可能與墊料被人為翻堆、墊料層次被打亂有關，此時的粗灰分含量變化也與同期有機質含量分析推測結論一致。而在接下來5個監測時間點（2015年7月4日至2015年11月4日）地下式發酵床墊料粗灰分含量與前期粗灰分含量變化趨勢類似，表層與中層粗灰分含量較為接近，底層粗灰分含量均高于表面和中部粗灰分含量，這可能與后5個監測時間點中3個監測時間點養殖了仔豬有關。

保育仔豬發酵床表面、中層粗灰分含量較為接近，底部墊料粗灰分含量明顯高于表面和中部。在2015年1月4日和2015年5月4日的2個監測點，3個層次墊料粗灰分含量較為接近，與墊料被人為翻堆、堆層被打亂有關。地上式發酵床在2014年12月4日和2015年6月4日的2個監測點，出現表層墊料粗灰分含量高于底層墊料的情況，這可能與墊料被人為翻動有關，2015年7月4日監測發現地上式發酵床3個層次墊料粗灰分含量較為接近，與重新更換墊料相關，這也與同期有機質含量波動的原因一致。endprint

2.4各發酵床不同深度墊料pH值與EC值變化

對3種不同類型發酵床不同深度墊料pH值分析發現，不同類型發酵床不同深度墊料pH值波動較大，表面、中部和底部墊料pH值在不同發酵床類型間無明顯相似變化趨勢（圖4）。地下式發酵床各堆層墊料在2014年12月4日和2015年1月4日的2個監測點各層次墊料pH值表現為表層>中層>底層。而在2015年2月4日監測點中，地下式發酵床3個層次墊料pH值幾乎一致，可能與更換墊料有關。在其后9個監測點中3個不同墊料深度pH值多數表現為底層>中層>表面。其中在2015年6月4日監測點出現不同現象，可能與墊料被人為翻堆有關。保育仔豬發酵床底部墊料pH值在1年12個監測點上，均高于對應時間點的表面和底部墊料pH值，而表面和中層墊料pH值波動較大。地上式發酵床底部墊料pH值在2015年1月4日至2015年4月4日4個發酵監測時間點，各層次墊料pH值排序為底層>中層>表層，而在2015年5月4日至2015年7月4日這3個監測點中，3個墊料層次pH值出現較大波動，這可能與墊料翻耕有關。而在2015年8月4日以后的3個監測點的3個層次墊料pH值整體表現為表層墊料pH值最高，而中部與底部墊料pH值波動較大。[FL）]

[FK（W12][TPLYF4.tif][FK）]

[FL（2K2]不同類型發酵床不同深度墊料EC值分析表明，不同類型發酵床墊料EC值一般表現為表層>中層>底層（圖5）。地上式發酵床在2015年2月4日和2015年8月4日各深度墊料出現2個不同峰值，其中2015年8月4日的峰值最大，這與對應監測時間點出現養殖生豬和生豬養殖數量密切相關。保育仔豬發酵床在2015年2月4日、2015年8月4日和2015年11月4日等3個監測點出現峰值，而在這3個時間點附近，均出現生豬養殖活動。2015年9月4日的監測點中，3個發酵床墊料的底層EC值高于表層，這可能與墊料被翻動有關。地上式發酵床各深度墊料變化規律不太明顯，而2015年4月4日和2015年8月4日等2個監測點出現2個峰值，其中在2015年4月4日監測時間點上，各層次墊料EC值排序為中層>底層>表層，這可能與墊料層次被人為翻動有關。

[HTK]2.5各發酵床不同深度墊料全N、全P和全K含量變化[HT]

地下式、保育仔豬和地上式發酵床不同深度全N含量分析發現，地下式和保育仔豬發酵床各深度墊料全N含量均較為接近（圖6）。而在地上式發酵床全N含量整體高于地下式和保育仔豬發酵床；各堆層墊料全N含量一般呈現表層>中層>底層。地下式發酵床在2015年5月4日監測點各墊料全N含量較為接近，這與墊料翻堆有關。同時，在2015年1月4日至2015年7月4日的7個監測點全N含量均維持較低水平，這與這一階段墊料無生豬養殖有關。保育仔豬發酵床在2015年1月4日和2015年5月4日這2個監測點各堆層全N含量相近，這與相應時間內進行墊料翻堆有關。保育仔豬發酵床從2015年7月4日后，發酵床墊料全N含量逐步提高，這與后期存在生豬養殖有關。地上式發酵床全N含量普遍高于地下式和保育仔豬發酵床，這與3個發酵床類型中在監測點存在的生豬養殖活動最為頻繁相關。在2014年12年4日監測點中地上式發酵床表層、中層和底部墊料全氮含量較為接近，與墊料翻堆相關。2015年7月4日監測點墊料全N含量接近，這與墊料重新更換相關。

從地下式、保育仔豬和地上式發酵床不同深度墊料全P含量數據分析表明，地上式發酵床全P含量在整個監測周期內高于地下式發酵床和保育仔豬發酵床（圖7）。地下式發酵床各深度墊料全P含量在前期5個監測點（2014年12月4日至2015年4月4日）中層墊料全P含量多數高于表層全P含量，這可能與P隨豬糞尿逐步滲透相關，而由于人工墊料翻堆處理，2015年1月4日墊料中底層墊料全P含量高于其對應的表層和中層。由于墊料翻堆，2015年5月4日監測點3個層次墊料全P含量接近。隨后，地下式發酵床出現生豬養殖，各深度墊料全P含量出現不同程度上升，表明全P增加較多，而中部與底部增幅較小。地上式發酵床由于畜禽養殖時間較長，各深度墊料全P含量均高于其他2個類型的發酵床。由于2015年6月4日地上式墊料進行翻堆處理，表層、中層和底部墊料全P含量幾乎相同，后期隨著養殖生豬活動的進行，墊料各層次全P含量繼續增加。[FL）]

[FK（W13][TPLYF7.tif；S+2mm][FK）]

[FL（2K2]從3種類型發酵床不同深度墊料全K含量變化發現，3個層次墊料的全K含量主要表現為底層>中層>表層（圖8）。地下式發酵床在2014年12月4日和2015年5月4日2個監測時間點上，因為墊料翻堆，3個深度墊料全K含量接近。由于連續7個監測點沒有發現生豬養殖活動，各層次墊料全K含量較低，監測后期出現生豬養殖活動，墊料中全K含量上升。保育仔豬發酵床在使用過程中（2015年1月4日、2015年5月4日）出現2次翻堆情況，各層次墊料全K含量接近，但2015年1月4日至2015年6月4日沒有出現連續生豬養殖活動，墊料各層次全K含量保持較低水平，但底層墊料全K含量呈逐步增加趨勢。地上式發酵床在前5個監測點（2014年12月4日至2015年4月4日）存在較高強度生豬養殖活動，墊料全K含量逐步增加，隨著2015年6月4日墊料翻堆，表層、中層和底層墊料全K含量出現下降。后期隨著發酵床生豬養殖的恢復，墊料中全K含量逐步上升。

2.6各發酵床相同深度墊料各供試指標相關分析

對3個發酵床中表層、中層和底層墊料各數據進行相關分析，由表3可知，表層墊料發酵溫度與環境溫度存在極顯著正相關（P<0.01），這也與前期不同發酵床類型各層次發酵溫度的研究結果一致。而表層墊料發酵溫度與養殖生豬狀態呈極顯著負相關（P<0.01）。表層墊料pH值與人工翻堆、更換墊料情況呈正相關。表層墊料EC值與環境溫度、墊料溫度呈極顯著正相關。表層墊料有機質含量與發酵床類型呈顯著負相關，與翻堆情況呈極顯著正相關，與更換墊料呈極顯著負相關。粗灰分含量與表層墊料溫度、EC值呈極顯著正相關，與翻堆情況、有機質含量呈極顯著負相關；表層墊料全N含量與發酵床類型、存欄生豬數量和狀態呈極顯著正相關，與EC值呈顯著正相關；表層墊料全P含量與發酵床類型、存欄生豬數量、pH值和全N含量呈極顯著正相關。表層墊料全K含量與發酵床類型、存欄生豬數量、pH值、粗灰分含量、全N含量、全P含量呈極顯著正相關，而與環境溫度、翻堆情況、墊料更換、有機質含量呈顯著或極顯著負相關。endprint

[FL（2K2]對中層墊料各供試指標進行相關分析，由表4可知，中層墊料溫度與環境溫度無明顯相關性。存欄生豬數量與中層墊料溫度呈顯著正相關。中層墊料pH值與發酵床類型、生豬發育情況、翻堆情況和更換墊料情況存在顯著或極顯著正相關，而中層墊料的EC值與墊料翻堆情況呈極顯著負相關。有機質含量與環境溫度、墊料更換和中層墊料的EC值呈極顯著負相關，而與中層墊料的翻堆情況呈顯著正相關。中層墊料粗灰分含量與發酵床墊料類型、環境溫度變化、生豬發育狀態、墊料更換、pH值和EC值呈顯著或極顯著正相關，其中與發酵床類型、墊料更換和EC值存在極顯著正相關，而與存欄生豬數量和中層墊料有機質含量呈顯著或極顯著負相關。中層墊料全N含量與發酵床類型、存欄生豬數量、生豬發育狀態存在極顯著正相關，而與環境溫度呈負相關。中層墊料全P含量與存欄生豬數量和墊料全P含量呈極顯著正相關，而與環境溫度、墊料更換、粗灰分含量呈顯著負相關。中層墊料的全K含量與發酵床類型、存欄生豬數量、墊料全N含量、全P含量呈極顯著正相關，而與環境溫度、翻堆情況呈負相關。

[FL（2K2]對不同發酵床類型底層墊料各數據進行相關分析，表5表明，翻堆情況與底層墊料溫度呈顯著正相關。底層墊料pH值與翻堆情況和墊料更換情況呈正相關。底層墊料的EC值與底層墊料溫度、翻堆情況和底層墊料的pH值呈顯著或極顯著負相關。底層墊料有機質含量與底層墊料溫度、墊料翻堆情況呈正相關，與發酵床類型、墊料更換和底層墊料EC值呈顯著或極顯著負相關。底層墊料粗灰分含量與發酵床類型、底層墊料EC值呈顯著或極顯著正相關，而與底層墊料溫度、墊料翻堆情況、底層墊料有機質含量呈負相關。底層墊料全N含量與發酵床類型、存欄生豬數量、生豬發育階段和底層墊料EC值存在顯著或極顯著正相關。底層墊料全P含量與發酵床類型、存欄生豬數量、底層墊料pH值和全N含量呈正相關，與底層墊料溫度呈顯著負相關。底層墊料全K含量與存欄生豬數量、底層墊料pH值、粗灰分含量、全N和全P含量呈極顯著正相關，與環境溫度、墊料溫度、墊料翻堆情況、墊料更換和底層墊料有機質含量顯著或極顯著負相關。

3討論與結論

我國各地在構建發酵床時，依據各地下水位情況，對發酵床進行了各種改造。在地下水位高的地方，要采用地上式或半地下式發酵床，地上式發酵床的墊料層位于地平面以上，需要修建獨立的架空層，讓墊料與土壤地下水隔離，以防被地下水浸濕。因此，地上式發酵床比較適用于我國南方。水位低的地區（地下水位低于1.5 m以下），直接在地表開挖坑道，地下式墊料位于地平面以下，床面與地面保持平行，節約建筑成本，便于管理。這種發酵床適用于我國北方地區。

發酵床畜禽養殖技術的核心就是通過墊料中微生物代謝活動，降解畜禽糞便，實現無污染、零排放的生態養殖技術[6]。發酵床升溫及維持溫度的狀況是發酵床養豬工藝的重要參數之一，溫度的變化能反映墊料內部微生物活性的變化。為期1年的定位監測表層墊料溫度變化趨勢與表層墊料各指標間相關分析表明，表層墊料溫度受環境溫度變化影響明顯。中層和底部墊料溫度與環境溫度的相關分析表明，中層溫度與環境溫度相關性不明顯，而且底層溫度與環境溫度呈負相關；3種發酵床類型的底層溫度，在監測期間均高于中層溫度和表層溫度，表明底層墊料是主要的發酵床墊料發酵活動層。同時發現表層、中層和底層墊料溫度在不同類型發酵床間差異不明顯；各層次發酵床溫度與生豬養殖有無和養殖強度有較大關系，相關分析表明，表層、中層和底層墊料溫度與存欄生豬數量存在正相關。同時，存在生豬養殖階段，3種發酵床類型各墊料溫度普遍較高，發酵活動較為活躍，表層、中層和底層發酵溫度差異較大，而長時間沒有生豬養殖階段，發酵床墊料各層次發酵溫度差異減弱，發酵床停止工作。

因為生豬養殖過程中，其糞尿主要集中釋放在墊料表面，并隨著新鮮豬糞不斷排入發酵床中并經生豬的踩踏、拱動，滲入發酵床墊料內部，有機質含量在3個發酵床類型間大致表現出表層>中層>底部的規律。由于翻堆等人工活動，打亂了墊料的原有層次，有機質在不同堆層間變化趨同，相關分析也表明墊料翻堆情況對表層、中層和底層墊料的有機質含量均有一定影響。不同發酵床類型間，由于養殖發酵床生豬的數量、類型、周期不同，墊料不同深度有機質含量變化也不相同，地上式發酵床因養殖生豬最多，時間最長，墊料有機質含量均高于地下式發酵床和保育仔豬發酵床，而地下式發酵床因養殖大中豬為主，各層次墊料有機質含量又高于主要以養殖仔豬為主的保育仔豬發酵床。

發酵床墊料粗灰分含量在地下式、保育仔豬和地上式發酵床間，因生豬養殖數量、養殖強度、翻堆和墊料更換情況不同，存在一定差異，[JP2]地上式發酵床粗灰分含量總體高于地下式和保育仔豬發酵床；保育仔豬發酵床表層和中層墊料粗灰分含量與地下式發酵床表層和中層墊料粗灰分含量變化趨勢較接近，而保育仔豬發酵床底層墊料粗灰分含量較高，與養殖生豬為仔豬、糞尿排泄強度較低、其底層墊料發酵活動低密切相關。相關分析也表明，3個類型發酵床底層墊料粗灰分含量與養殖生豬發育狀態呈負相關；即豬發育狀態越低，底層墊料粗灰分含量越高，豬發育狀態越高，底層墊料粗灰分含量越低。[JP]

發酵床發酵過程依賴于微生物的作用，而微生物好氧發酵適宜的pH值一般為6.0～8.5，適宜的pH值可使微生物有效地發揮作用，pH值太高或太低都會影響好氧發酵的效率[23]。地上式、保育仔豬和地下式發酵床等各墊料pH值均在7.0～8.7范圍波動。在發酵床進行生豬養殖階段，對于各發酵床類型，隨著養殖時間延長，pH值均呈上升趨勢。在地下式和地上式發酵床表層、中層和底層墊料pH值一般表現為底層>中層>表層，而由于翻堆與換料較頻繁，在保育仔豬發酵床中這種趨勢表現并不明顯。

墊料電導率的變化趨勢反映了墊料鹽分濃度變化。地下式、保育仔豬和地上式發酵床在12個月的觀測周期內，均出現較大波動，這與生豬養殖時間、養殖生豬發育階段、養殖強度、墊料翻堆和墊料更換密切相關。3種發酵床類型表面、中層和底層墊料EC值與翻堆情況呈極顯著負相關。在墊料剛更換和翻堆的情況下，由于表層墊料首先接觸到豬糞尿，一般3個層面EC值表現為表層>中層>底層；同時，在未翻堆和換料情況下，隨生豬養殖時間延長，3個層面EC值差距縮小并逐步上升。endprint

墊料中氮素的變化主要是受養殖畜禽糞尿的積累和自身發酵微生物轉化的影響，氮素轉化主要包括2個方面：氮素的固定和釋放。氮素含量降低主要是由于有機氮的礦化和持續性氨的揮發以及硝態氮的反硝化[23]。由于表層墊料首先接受豬糞尿，其全N含量增加較快，而隨著豬糞尿滲入墊料內部，自身發酵過程的進行，中層和底部墊料全N含量逐步增加；但隨著翻堆和更換新墊料，不同墊料類型各層次墊料全N含量又趨于一致。同時環境溫度對不同墊料類型表層、中層和底部墊料全N含量有較大影響，相關分析表明3個層次墊料全N含量與環境溫度均呈負相關，表明隨著環境溫度增加，各墊料全N含量均有不同程度下降，表層墊料全N含量隨溫度變化降低較為明顯，這與環境溫度升高、硝化作用增強有關。

墊料全P和全K作為不可揮發物質，含量隨著生豬在墊料養殖時間的延長、豬糞尿的積累和下滲逐步增加。對地下式、保育仔豬和地上式發酵床墊料的表面、中層和底層墊料全P和全N含量分析發現，墊料使用早期，表層墊料全P和全N含量均不同程度地高于中層和底層，隨著使用周期的延長，3層墊料全P和全N含量整體逐步升高。地下式發酵床前期全P含量波動較大，其他2種類型發酵床全P含量除更換墊料外，差異不明顯。除受翻堆和更換墊料影響，3種發酵床類型全K含量，在表層、中層和底層墊料間差異不明顯。盛清凱等研究表明，隨著墊料深度的增加，總N含量逐漸降低，總P含量也是深層略低于表層墊料[24]，與本研究結果相近。

[HS2]參考文獻：

[1][ZK（#]朱建春，張增強，樊志民，等. 中國畜禽糞便的能源潛力與氮磷耕地負荷及總量控制[J]. 農業環境科學學報，2014，33（3）：435-445.

[2]雷成，陳佰鴻，郁繼華，等. 西部七省區畜禽廢棄物利用狀況的調查與探討[J]. 干旱區資源與環境，2014，28（5）：77-83.

[3]郭冬生，彭小蘭，龔群輝，等. 畜禽糞便污染與治理利用方法研究進展[J]. 浙江農業學報，2012，24（6）：1164-1170.

[4]曹珍，陳峰，張祥斌，等. 發酵床養殖畜禽基本技術參數的研究進展[J]. 家畜生態學報，2014，35（4）：7-11.

[5]紀玉琨，何洪，薛念濤. 我國發酵床養豬技術發展現狀研究[J]. 黑龍江農業科學，2014（6）：135-139.

[6]劉宇鋒，羅佳，嚴少華，等. 發酵床墊料特性與資源化利用研究進展[J]. 江蘇農業學報，2015，31（3）：700-707.

[7]沈曉昆，戴網成. 鎮江發酵床養殖10年歷程[J]. 農業裝備技術，2009，35（6）：12-14.

[8]盛清凱，趙紅波，武英，等. 夏季不同發酵床豬舍對豬生產性能的影響[J]. 家畜生態學報，2010（4）：48-51.

[9]林勇，王建軍，施振旦，等. 不同季節與飼養密度條件下發酵床養殖對肉鴨生產性能的影響[J]. 家畜生態學報，2015，36（3）：78-82.[ZK）]

[10][ZK（#]秦竹，周忠凱，顧洪如，等. 發酵床生豬養殖中菌種與墊料的研究進展[J]. 農業科學與技術，2013，14（6）：915-921.

[11]藍江林，栗豐，劉波，等. 養豬發酵床墊料微生物類群結構特性分析[J]. 福建農業學報，2016（6）：649-656.

[12][ZK（#]林家彬，李輝，湯赤，等. 發酵床生豬養殖墊料水分調控系統運行效果[J]. 農業科學與技術，2016，17（4）：923-926.

[13]高金波，牛星，牛鐘相. 不同墊料發酵床養豬效果研究[J]. 山東農業大學學報（自然科學版），2012（1）：79-83.

[14]王遠孝，王恬. 微生物發酵床養豬模式的研究進展[C]. 2010年家畜環境與生態學術研討會·內蒙古通遼，2010.

[15]潘孝青，楊杰，徐小波，等. 發酵床飼養對豬運動時間、肌纖維形態、MSTN蛋白表達的影響[J]. 畜牧與飼料科學，2015，36（2）：6-9，12.

[16]盛清凱，王誠，武英，等. 冬季發酵床養殖模式對豬舍環境及豬生產性能的影響[J]. 家畜生態學報，2009，30（1）：82-85.

[17]文信旺，韋風英，吳亮，等. 發酵床養雞對環境空氣及產品質量的影響[J]. 上海畜牧獸醫通訊，2013（4）：48.

[18]周玉剛，寧康健，劉樹全，等. 發酵床飼養對育肥豬血液生化指標的影響[J]. 安徽農業大學學報，2011，38（2）：263-266.

[19]胡海燕，于勇，張玉靜，等. 發酵床養豬廢棄墊料的資源化利用評價[J]. 植物營養與肥料學報，2013，19（1）：252-258.

[20]魯如坤. 土壤農業化學分析方法[M]. 北京：中國農業科學技術出版社，2000.

[21]鮑士旦. 土壤農化分析[M]. 北京：中國農業出版社，2000.

[22]焦洪超，欒炳志，宋志剛，等. 發酵床養豬墊料基礎參數變化規律研究[J]. 中國獸醫學報，2013，33（10）：1610-1614.

[23]李娟，李吉進，鄒國元，等. 發酵床不同墊料配比前期發酵特征的研究[J]. 中國農學通報，2012，28（5）：247-251.

[24]盛清凱，武英，趙紅波，等. 發酵床養殖墊料組分的變化規律[J]. 西南農業學報，2010，23（5）：1703-1705.endprint