傅春泉，郭栋，陈龙

（1.金华职业技术学院，金华 321000；2.浙江荷斯坦牧业有限公司，金华 321076；3.杭江奶牛场，杭州 310019）

随着我国畜牧业的发展，规模化、集约化程度不断提高，养殖污染更趋集中，如饲养量为1 000头的奶牛场，年排泄粪尿约1.1万t，给就地、就近消纳带来更大的压力[1]，畜禽养殖的环境污染问题日益突出。为此，党的“十九大”提出了实现“农业强、农民富、农村美”的乡村振兴战略目标，对畜牧养殖污染治理提出了更高要求；农业部也将“畜禽养殖废弃物资源化利用”作为2018年重点抓好的七个方面工作之首。如何做到奶业发展和环境保护的协调成了政府部门的当务之急，也是奶业可持续发展的关键。

为了治理奶牛养殖污染，近几年浙江省在采取雨污分流、减少牧场非必需用水（如冲洗用水）和污水处理后回用减少净水用量；对奶牛粪尿采取干湿分离，干粪生产有机肥或用作农业肥料；生产、生活污水通过厌氧/好氧处理后用于农业生产实现资源循环利用基础上，重点推广了生物降解治理养殖污染的技术。但在推广中也出现了一些问题，如管理措施不到位、养殖密度过高，易致生物降解床发生“死床”现象，从而影响了生物降解养殖技术的推广。为此，本文对浙江省奶牛场推广生物降解养殖中存在的问题和经验介绍如下，以供同行参考。

1 生物降解养殖的意义

生物降解养殖是指在垫料中添加特定微生物或利用垫料中的土著微生物将动物粪尿中的可利用氮元素转化成有机肥固化在垫料中；粪尿中的氢氧元素被分解成能量和水蒸气，通过机械翻抛挥发排出，最终将动物粪尿降解在垫料中[2]。

生物降解处理养殖排泄物、污水，与其他污染处理方法相比，可以节省建造卧床、清粪设施投资，减少建造污水降解处理设施所需的巨大费用及运营成本；还由于减少了清粪环节，可有效降低劳动强度；而且动物排泄物经生物降解后能提高肥效，还田后能增加土壤的有机质，减少化肥的使用[3,4]；在寒冷的冬季用于犊牛养殖，还可避免因地面寒冷而引起的犊牛肺炎、腹泻等疾病[5]。该技术的缺点是容易受气候、养殖密度、管理措施影响而发生“死床”现象。

2 生物降解养殖在奶牛场的应用模式

2.1 全牛床生物降解养殖

全牛床生物降解养殖即整个牛床，包括休息、运动、采食区域都铺上50～60cm厚的垫料进行生物降解养殖（如图1）。奶牛场饲养的奶牛主要可分为产奶牛与非产奶牛，其中非产奶牛包括犊牛、后备牛、干奶牛等。由于非产奶牛的粪尿排泄量相对较少，生物降解养殖效果较好，因而可以实施全牛床生物降解养殖。但要注意养殖密度，特别是育成牛阶段，随着月龄增大，相对养殖密度会提高，要及时调整养殖密度。

图1 全牛床生物降解养殖

2.2 半牛床生物降解养殖

因产奶牛采食量、排泄量大，采用全牛床生物降解养殖单位牛只所需养殖面积大，且当管理不当造成垫料含水量过高时，容易影响到乳中体细胞数，甚至引发乳房炎。另外，产奶牛多在采食道运动、排泄，其排泄量占全部排泄量的25%～40%[6]，如全牛床采用生物降解养殖，采食道易发生因含水量过高而“死床”的现象。故对产奶牛舍，最好在食槽前建2.8m左右的水泥地面采食道，用刮粪板清粪，牛只休息的运动区域铺上50～60cm厚垫料进行半牛床生物降解养殖（见图2）。

图2 半牛床生物降解养殖

2.3 舍外异位生物降解养殖

由于舍内生物降解养殖存在一些不足，近年浙江省又推广了异位生物降解技术，即在牛舍外或牛场外建设生物降解床（见图3）。其存在以下优点：一是可使垫料厚度达到120cm左右，提高单位面积生物降解效率；二是方便管理，翻抛时不必顾忌奶牛运动；三是即使发生“死床”也不致影响奶牛生长或生产。

舍外生物降解养殖床每条宽3.5 ～4.5 m，高1.4～1.5m，长度与条数根据场地条件及需降解污水总量计算，一般按40～60m3垫料每天降解1t污水确定建造规模，在降解床中间平行建造污水暂存池，配套垫料翻抛机、污水喷淋机等。

图3 异位生物降解床

3 生物降解养殖在奶牛场应用中要注意的问题

3.1 严控养殖密度

舍内生物降解养殖一定要严格控制养殖密度，根据笔者经验，以育成牛10～15m2/头、产奶牛20～25m2/头为宜。同时还应根据牛场规模，规划不同阶段牛的最大存栏头数，预留相应的生物降解床面积。特别是育成牛，要考虑到需随着牛的生长及时调整养殖面积，如犊牛阶段3～5m2/头、参配前8～10m2/头、妊娠育成牛10～15m2/头。如果密度太高，垫料不能充分降解奶牛排泄的粪尿，会导致“死床”。

3.2 严格管理措施

生物降解养殖是利用垫料中的有益微生物来降解奶牛粪尿中的有机物，并通过翻抛垫料蒸发其中的水分。如果垫料翻抛不及时致含水量增高，导致垫料通透性不足，需氧微生物增殖受到抑制，就会影响生物降解效果。特别是产奶牛发生“死床”时，轻者体细胞数升高影响牛奶质量，严重的可导致发生乳房炎。在管理中要重点关注垫料中的含水量与翻抛间隔时间。

3.2.1 控制垫料含水量

控制每次喷淋污水量是控制垫料含水量的关键。垫料中的含水量过高，会降低垫料温度和微生物的发酵效率。本课题组前期进行的一组试验，测定了四种不同含水量垫料的平均温度（表1），发现垫料中含水量越高，垫料中温度越低，越不利于有益微生物增殖。

表1 垫料中含水量与垫料温度的关系

表1显示，1组垫料温度显著高于2组，极显著高于3组与4组。因此，每次喷淋污水量以粪污与发酵基质混合后的含水量在70%以下为宜。

3.2.2 垫料翻抛间隔时间

经测定，不同翻抛间隔时间对垫料发酵温度的影响如表2所示。可以看出，每天翻抛的温度极显著低于隔天和隔2d的翻抛温度，隔1d翻抛温度显著低于隔2d翻抛的温度，此与卓坤水2016报告的结果相近[7]。因此，冬季可间隔1～2d翻抛一次，夏季最好每天翻抛，以提高水分蒸发效果。

表2 翻抛间隔时间与垫料温度的关系

3.3 舍外异位降解床污水干物质浓度

污水干物质浓度太稀，会导致垫料滞留不好，喷淋后污水下渗太快；每次喷淋量少，也不利于微生物增殖，会影响发酵床温度和降解速度。本研究课题组比较了两个奶牛场不同污水浓度的异位生物降解效果，测定了异位降解床40cm处温度，结果见表3。表中浓污水为散栏式牛场刮粪板刮出粪污加回用冲洗水；稀污水为散栏式牛场刮粪板刮出粪污干湿分离后污水加回用冲洗水。

表3 污水干物质浓度与垫料温度的关系

由表3可见，稀污水组垫料厚度极显著高于浓污水组，垫料发酵温度应该更高，但应注意，由于喷淋的污水浓度太低，垫料温度反而极显著低于浓污水组。但应注意，污水浓度过高不利于喷淋，一般以污水干物质浓度5%左右为宜。

3.4 垫料组成因污水浓度而异

常规生物降解垫料为锯末与稻壳，比例为1∶1。但课题组在研究中发现，垫料中锯末与稻壳比例应随污水浓度不同而异。如喷淋污水干物质浓度高，特别是奶牛场粪污粗纤维比例高，可适当增加稻壳比例到70%左右，以增加透气性；如喷淋污水干物质浓度稀，则增加锯末比例，以提高吸水性。

3.5 重视垫料来源多样化

垫料成本约占生物降解养殖成本的50%。近年来锯末资源被充分开发，是生物降解养殖的主要成本，但存在来源少、价格高的缺点，而牛粪中粗纤维含量高，干湿分离后含水量在72%～74%之间，与刚喷淋污水后的垫料相当，用干湿分离后的干牛粪补充垫料，不失为资源化利用的有效途径。

3.6 最好采用舍内舍外结合的生物降解养殖方式

对于育成牛和干奶牛，由于日排泄量相对较少，可用全牛床生物降解技术降解排泄物；而对于产奶牛，因采食量、排泄量大，最好舍内采用半牛床生物降解技术养殖，采食道刮出的粪污则采用舍外生物降解床处理。舍外生物降解床建造规模按40～60m3垫料每天能降解1t污水计算，这样既能解决产奶牛排泄量大、采食区含水量太高的问题，又可缩小异位生物降解床的建设规模，从而真正做到“零污染”生态养殖。

总之，奶牛场生物降解养殖有全牛床、半牛床生物降解床与异位生物降解床几种模式，在推广应用时，要结合各奶牛场的实际条件，采用合适的生物降解养殖模式，以真正实现“零污染”养殖，推进奶牛养殖业的可持续发展。