武 英，盛清凯，王 诚，周开峰

(1. 山东省农业科学院畜牧兽医研究所，济南 250100；2. 山东省畜禽疫病防治与繁育重点实验室，济南 250100；3. 山东省畜牧总站，济南 250100)

发酵床养猪技术，为猪在发酵床垫料上生长，粪污被垫料中的微生物分解，粪污免清理的一项技术。2006年日本、韩国发酵床养猪技术开始进入山东省。由于山东省气候条件、自然资源、养猪模式等与日本、韩国皆不同，照搬日本、韩国的养殖技术，易导致“水土不服”。我们结合山东省的实际情况，在发酵床养殖的各个环节，如菌种分离、垫料制作、发酵床管理、垫料再生等进行了系列创新性研究。

1 发酵床菌种的分离

1.1 菌种的分离与鉴定

从采集的发酵床垫料中，根据优势生长的菌株的菌落形态和菌体形态的不同，共筛选获得14株优势细菌，编号1-14。经16S rDNA 的测序和同源性比较后提交至NCBI blast 进行比对。由表1可以看出，14株细菌16S rDNA的同源性在87.2%～99.9 %，经分析可分为5个组：分别是1、3、4、5、7、8和9号菌，2和6号菌，10、11和14号菌，12号菌，13号菌。组内不同菌株16S rDNA的同源性均大于99%，组别之间的同源性小于97%，可能属于不同的种。

把与所测菌株同源性最高的比对结果列于表2。可以确定所测的14株细菌均属于芽孢杆菌属，分属于枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）、蜡样芽孢杆菌（Bacillus polyfermenticus）、短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus）、巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）等不同的种。

表1 发酵床中所筛优势细菌16S rDNA的同源性比较

表2 所筛菌株16S rDNA序列在NCBI blast检索的同源性最高的菌属

1.2 菌种利用猪粪生长状况及除臭效果

所筛的14株细菌在牛肉膏蛋白胨固体培养基上生长非常迅速，在37 ℃培养16 h，纯培养单菌落的直径可达0.5 cm以上的有12株。所有菌株都可以利用猪粪生长，其中多数菌具有很强的生长优势，经24 h培养菌体浓度可以达到107 CFU以上。除臭效果与生长速度呈正相关（表3）。其中以4和7号菌最为突出，培养2～4 d，基本上闻不出臭味，取而代之有一种略带芳香的酸味。

表3 1—14号菌在猪粪中的生长状况

针对筛选出的微生物菌种，还进行了酶学性质、耐高温性质及饲养试验等，系列试验结果表明，筛选出的菌种具有安全、抗逆性强、分解粪污能力强的特点。

2 垫料选择

日本专家推荐发酵床的垫料原料主要是锯末和稻壳。山东省森林资源和稻壳资源缺乏。随着发酵床养猪技术的推广，锯末和稻壳的销售成本日益增加，进一步限制了该技术的推广。为此，开展了垫料原料筛选的系列试验。垫料选择时应考虑原料的碳氮比、持水力和降解率(表5、表6)及销售价格等指标。

根据不同原料的特性，山东省筛选出多种垫料组方（图1），如锯末+稻壳+玉米秸秆，锯末+花生壳、棉秆+玉米芯+麦壳、甘蔗渣+稻壳、芦苇杆+稻壳+树叶、大豆秸秆+稻壳等。

3 发酵床制作方法

发酵床制作时主要是采用湿法，即将锯末、稻壳、猪粪、玉米面及菌种按一定比例混合和调整水分含量，然后堆积发酵。将发酵好的垫料摊开铺平后进猪饲养。该方法在山东省冬季应用较好，但夏季存在垫料高温热应激等问题。课题组进行了系列改进：垫料底层铺垫玉米秸秆，上层铺垫锯末稻壳等混合层，从而增加了秸秆用量、降低了垫料成本；将锯末、稻壳、玉米面、菌种直接混匀铺垫，不再调整水分及堆积发酵，即干铺法；甘蔗渣与稻壳、秸秆直接混匀，即均一制作法等。

表4 几种常用垫料原料的物理特性

表5 几种垫料原料的降解率 %

图1 发酵床不同垫料原料配比预堆积发酵温度变化

4 垫料管理

发酵床管理是养猪成功的关键技术之一。课题组仅对垫料堆积发酵过程及垫料平铺养殖过程中的垫料菌群、垫料空隙率、氮磷等物质含量变化规律、重金属富集情况等进行了系列研究。检测湿法预堆积发酵及进猪饲养垫料中的大肠杆菌等菌群变化（表6），结果表明预堆积发酵产生高温的过程中大肠杆菌等有害菌数量极显著降低，随着养猪时间的延长，垫料中的杂菌呈增加趋势。检测新、旧垫料中空隙率及氨氮等指标的变化，结果表明新垫料空隙率极显著高于旧垫料，表层垫料空隙率高于底层（表7）。检测垫料中铜、铁、锌、锰等金属元素富集情况，结果表明使用18个月的旧垫料中富集的铜、铁、锌、锰等含量处于正常范围内，对猪生产性能及肉质安全无不良影响。

表6 使用不同期限发酵床垫料菌群变化表

表7 发酵床垫料不同深度的孔隙度

制订了日常垫料监控指标，即垫料温度、干燥情况、泥泞区域、氨气浓度等；以及垫料的翻挖管理程序，即仔猪15～30 d翻挖一次垫料，中大猪5～7 d翻挖一次垫料，垫料翻挖深度为20～30 cm，进猪50 d时大动作翻挖一次，猪出栏后将垫料补充新原料后再次堆积发酵，配合猪舍消毒，再次进猪饲养。

随着垫料应用时间的延长，垫料消纳粪污能力逐渐减弱，以及猪定点排泄习惯的养成，垫料容易“死床”。垫料采取更换“死床”垫料、泥泞化区域上层铺垫新垫料等方式进行再生处理，从而延长垫料的使用寿命。

5 废弃垫料资源化利用

废弃垫料的资源化利用是养猪户普遍关心的问题。将废弃垫料（18个月）水溶液再稀释10倍和100倍后分别进行稀释液的玉米、小麦、黄瓜、白菜、西红柿种子发芽试验，试验结果表明适当的废弃垫料水溶液可以促进种子的发芽，这为废弃垫料的资源化利用提供了参考。

6 配套技术

6.1 猪舍建筑

冬季和夏季分别测定山东省不同猪舍对猪生产性能的影响。2007年冬季试验结果表明，与常见水泥地面猪舍相比，发酵床可显著提高舍内环境温度2～3 ℃，极显著降低猪舍内的氨气浓度和悬浮颗粒物，猪平均日增重提高5.3%，血清IgA、IgG浓度增加，冬季发酵床饲养效果良好。2008年夏季试验结果表明，单层石棉瓦发酵床猪舍环境温度明显高于湿帘风机发酵床猪舍，受垫料高温和环境高温双重热应激不利影响，生猪生产性能降低。发酵床饲养生猪应因时因地，并且完善猪舍相关配套设施。依据山东省气候条件，分别建立了活动栅栏式湿帘风机发酵床生长育肥猪舍和生态仔猪舍等。

6.2 饲养

发酵床原位消纳了粪污，改善了猪舍环境，但生猪生产性能及猪肉质量与饲料营养水平等仍然密切相关。系列试验结果表明，仔猪料中尽早添加益生菌或口服益生菌可以减少发酵床仔猪K88等腹泻；控制饲料中砷制剂的添加水平，有助于减少猪肉中砷的沉积；采用液体发酵饲料，导致猪粪尿排泄增多，不利于垫料消纳粪污。

6.3 消毒

发酵床猪舍的消毒问题涉及生猪安全。为此，进行了发酵床用药筛选试验。试验结果表明聚维酮碘溶液、碘酊、乙醇、高锰酸钾，可以选作直接针对发酵床的消毒用消毒剂，按推荐剂量使用,2～3 d消毒1次；戊二醛溶液、二氯异氰尿酸钠溶液、新洁尔灭溶液，可以作为舍内空气消毒、带猪消毒用消毒剂，按推荐剂量使用,2～3 d消毒1次；盐酸溶液、氢氧化钠溶液、苯酚、双链季铵盐、癸甲溴胺，可以作为发酵床猪舍外环境消毒，舍内固化地面、墙壁、屋顶、过道等的消毒用消毒剂，但不能直接针对发酵床喷雾喷洒此类消毒药，按推荐剂量使用,1周消毒1次。

7 有待继续深入研究的内容

发酵床养猪技术将养殖生产与粪污处理两环节结合，原位消纳粪污，改善了猪舍环境。经过系列创新研究，该技术已经在山东省各个市地推广，并且将发酵床养猪技术拓展至饲养肉鸡、蛋鸡、肉鸭、肉牛等领域。但该技术仍面临许多问题，需要继续深入研究。

7.1 垫料翻挖设备

研制垫料翻挖设备，取代日本式的挖掘机和小型爬犁机，建立适合中国规模猪场猪舍建筑样式的垫料翻挖设备，从而达到省工省力的目的。

7.2 垫料原料

山东省主要农作物为玉米、小麦和水稻。如何扩大玉米秸秆和小麦秸秆等的用量，进一步降低垫料成本，延长垫料使用期限成为需要深入探讨的问题。

7.3 生猪福利评价

发酵床改善了生猪生存环境和活动空间，福利程度提高。其改善福利的评价依据需要深入探讨。

8 结论与建议

1)节约用水，提高了猪福利，促进了废弃资源的循环利用。自2006年开始，发酵床养猪技术已经在山东省17市地推广，应用场（户）12000多家，建发酵床面积950万m2以上，累计出栏商品猪3200万头以上，取得显著的经济效益和生态效益。

2)发酵床养猪技术在山东省以中小规模饲养场、保育猪饲养阶段、冬季应用效果最好。全国各地在推广发酵床养猪技术时，应结合当地气候条件及当地资源，进行消化、吸收与创新，完善配套技术，建立适合当地实际的发酵床养猪技术。