肉牛养殖中发酵床技术的应用——以贵州省雷山县为例

摘要

雷山山区特殊的地理与气候条件，很适合小规模肉牛养殖，加上当地政府的大力支持，使得雷山山区肉牛养殖产业蓬勃发展。然而，肉牛养殖产生的粪污是亟待解决的问题。当地政府开展了多种举措，其中将发酵床技术应用于肉牛养殖是处理粪污的重要举措。本文就发酵床的原理、垫料及菌种、发酵床的类型以及肉牛养殖中发酵床的应用进行探究，以期为肉牛养殖业的发展提供参考。

关键词

雷山山区 / 肉牛养殖 / 发酵床技术 / 垫料 / 养殖粪污

贵州属于亚热带湿润季风气候，气候温和、四季分明、雨量充沛、雨热同期。全省大部分地区平均年气温14~16 ℃，冬无严寒、夏无酷暑，本地区比较适合小规模肉牛养殖。加之政府职能部门对雷山山区肉牛养殖十分重视，要求构建党政主要领导亲自抓、分管领导具体抓、农业服务中心技术干部专职抓的工作格局，确保人员力量，负责统筹全镇养牛工作，切实保障和解决养牛企业（养牛场、户）遇到的困难和问题；并提供400万元预算实施脱贫户、监测户饲养肉牛的生产补助，助力本地区肉牛养殖。雷山县大塘镇现有存栏50头以上规模养牛场4个，其中西门塔尔牛规模养殖场3个、存栏186头，小黄牛规模养牛场1个、存栏72头。小规模散养存栏2头以上养牛场（户）有39个，存栏281头。如此多的肉牛养殖产业，产生的粪污污染不容忽视。

2024年7月，雷山县农业农村局分别在丹江镇脚猛村和郎德镇南孟村先行实施“改圈”示范点建设，深受群众满意，取得了成熟的经验，并形成了“雷山模式”。技术规范中提到了以同位发酵为主的微生物发酵床工艺，可成为解决粪污污染的重要举措。

1 发酵床原理

发酵床的核心是微生物菌群，其中包括细菌、真菌以及放线菌等多种有益微生物。垫料中添加复合微生物菌群，在微生物生长繁殖过程中，可以通过有氧呼吸将牛粪尿分解为水和CO₂并产生大量热能，该过程中牛排泄物、饲料残渣以及其他有害气体可被快速分解消化。

发酵床作为复合有益菌群载体，在制作时加入菌群量较大，形成菌群优势，在分解排泄物等有机物过程中竞争病原微生物生存空间与营养，从而实现牛群的健康养殖。有益复合菌群的生长与繁殖在营养充足的前提下，具备可持续性和稳定性，在处理牛群养殖粪污时，可达到无污染、零排放的目的，是迄今为止国际上较先进的一种环保型养殖模式^[1]。

2 垫料及菌种

垫料直接影响发酵床的效果，生产实践中多用通透性高、易干燥、吸水性好、碳含量高以及供碳稳定持久的垫料，如作物秸秆、锯末、玉米芯、稻壳以及麸皮等。以锯末和稻壳为主、30%玉米秸秆配合30%玉米芯制作的垫料，发酵效果要优于传统垫料，以甘蔗渣代替锯末和谷壳，可提高发酵床的吸水性能。贺芳等^[2]的研究发现，使用稻壳与木屑以1∶1的比例为垫料，添加酵母菌、链球菌、黑曲霉、地衣芽孢杆菌以及枯草芽孢杆菌作为始发剂，揭示了肉牛发酵床垫料的细菌组成变化与垫料理化性质的相关性。熊彪等^[3]的研究中，使用50%锯末配合不同比例的稻草秸秆与甘蔗尾叶开展试验，结果显示使用50%锯末、20%稻草秸秆配合30%甘蔗尾叶的性价比最高。

垫料中优势菌群的发酵决定了发酵床的效果与使用年限，生产实践中常选择操作简单、存活年限较长、适应环境能力强以及蛋白质代谢能力较强的优势菌种。常用发酵菌种包括酵母菌、光合细菌、放线菌等兼性好氧菌。阿萨斯孢酵母菌与假丝酵母菌发酵效果良好，同时复合菌种的丝氨酸、苏氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、甘氨酸以及苯丙氨酸的表观消化率要优于单一菌种^[4]。郑超超等^[5]研究结果发现，发酵床垫料中有益复合菌群丰度和多样性与发酵年限呈正相关，优势菌群数目、组成与丰度有不同程度的增加，且致病菌数目、组成与丰度下降明显。

3 发酵床类型

3.1 按垫料位置分类

根据垫料位置不同可分为地下式发酵床、地上式发酵床以及半地下式发酵床。其中，地下式发酵床一般低于水平面80~100 cm，适合地下水位较低的地区，处于地下的发酵床热量散失比较慢且牛舍整体比较低矮，冬季保温性较好。地上式发酵床一般高于水平面30~50 cm，适合各种地形与地下水位情况，对于多雨地区与地下水位较高的区域优势明显，地上式发酵床不需要挖掘，便于观察与维护。半地下式发酵床比较适合气候较为复杂且地下水位不是特别高的地区，向下挖掘40~60 cm并砌筑一定高度的边框和垫料，半地下式发酵床有利于温度保持，避免积水等问题，可以降低建造难度、技术难度与维护成本。

3.2 按发酵床的功能和结构分类

根据发酵床的功能与结构可将其分为简单垫料型发酵床、机械辅助型发酵床、分层结构型发酵床。其中，简单垫料型发酵床构成一般为垫料和发酵剂，垫料的翻动主要通过牛群日常活动来完成，微生物可以充分与有机物接触，进行发酵分解，该类型发酵床比较适合小规模养殖，成本低且结构简单。机械辅助型发酵床是在简单垫料型发酵床的基础上增加了自动翻耙装置，可以更好地翻动垫料，增加氧气、有机物与微生物的接触，该类型在中大型养殖场中应用较多，可提高发酵效率且降低工作强度。分层结构型发酵床具有不同的功能分层，一般设计为最上层为垫料层，需要具有良好的柔软性与吸水性，中间层为通气层，以通气管道或疏松材料为主，最下层为发酵层，该类型发酵床对牛舍环境要求较高，但相对地可以对粪便等有机物进行深度分解发酵，充分发挥发酵床性能。

3.3 按垫料主要成分分类

不同地区的生态环境与种植环境有一定的差异，需要因地制宜，一般有锯末发酵床、稻壳发酵床以及秸秆发酵床。其中，锯末发酵床比较适合木材工业发达地区，锯末资源丰富，成本较低，锯末颗粒细小、吸水性强、结构疏松，可以更好地吸收牛群的粪便与尿液，并有利于空气在发酵床中流通。稻壳透气性好、质地较轻，但吸水性较差，牛群踩在上面比较舒适，一般可以配合一些吸水性材料加强对湿度的控制。秸秆是常见农业废弃物，产出量大、成本低、易回收，而且可以实现废弃资源再利用，经过粉碎处理的秸秆，可以更好地堆积与发酵，适当添加一些柔软垫料，可增加牛群舒适性。

4 发酵床在肉牛养殖过程中的应用

肉牛养殖过程中发酵床的应用优势明显，如减少环境污染、改善肉牛生长环境、降低水资源浪费以及优化肉牛品质等。传统养殖过程中，废弃物一般会被丢弃于养殖场附近，污染土壤与水源的同时还会污浊空气，经过发酵床处理的排泄物，会被分解为水、CO₂、无机盐以及氮磷等，有利于环境保护的同时还可以增加收益。

蔡昭远^[6]研究结果发现，使用木薯淀粉产的副产品木薯皮与木屑以2∶1的比例建造厚30 cm的发酵床，每8个月更换1次垫料，每头牛所分摊的费用与网床牛舍相同且低于水泥平面牛舍，平均日增重为1 kg，疫病发生率为5%，死亡率为0。汤漫等^[7]研究中，检测使用1年与4个月的发酵床的温度指标以及有害气体含量，结果表明使用了发酵床的牛舍在半开放式的前提下，舍内温度依旧高于舍外，且不会造成牛群热应激；舍内可引发牛群结膜炎以及呼吸道疾病的氨气浓度显著降低。唐成明等^[8]研究结果表明，在肉牛养殖过程中使用发酵床，与传统栏舍养殖相比，相同饲养周期与饲养水平下，肉牛可增重5%，水资源降低90%，常见的腹泻与肺炎等疾病分别降低了6.8%、24.1%，与此同时，养殖场还可以向外输出有机肥料1 330万kg，创造收益199.5万元。陈克开等^[9]使用同位发酵床与栓系式育肥2种模式对育肥牛进行育肥，结果显示，无论是日增重、体质量、饲养工具使用量还是经济效益，在相同饲养管理条件下的肉牛，同位发酵床的育肥效果高于栓系式育肥。

雷山山区使用了以同位发酵为主的微生物发酵床工艺。其中，圈舍面积要求本地牛10 m²/头，杂交牛15 m²/头，垫料厚度大于50 cm，以锯末、秸秆、菌包渣以及玉米芯为主配合谷壳以7∶3的比例搅拌均匀。按1∶1的比例调制菌种与玉米粉制作发酵料，并在每平方米垫料中添加1 kg制作发酵床。该工艺的实行，大大缓解了当地居住房屋密集、圈舍建设用地紧缺、村寨的排污等问题，另外当地旅游乡镇村的异味以及蚊虫问题也得到了很好的解决。

5 结语

肉牛养殖中发酵床技术的应用，降低了粪污对环境的污染，减轻了自然降解的压力，保护了养殖场周边生态环境。与此同时，发酵床为牛群提供了良好的生长生活环境，减少了饲养过程中病原微生物的滋生与有害气体的排放，减少了疫病的发生。垫料的回收处理还可以实现资源再利用，降低了生产成本的同时促进了农业生态系统的良性循环，与当地的抓好养殖粪污综合利用，加强对养殖户圈舍建设、养殖粪污排放指导的理念相符。

雷山山区其特殊的气候环境，地上式发酵床或者半地下式发酵床更有利于肉牛养殖，也可以契合当地的雨污分离、干湿分离生产工艺的政策，保障雷山山区肉牛养殖业的健康发展。

参考文献

[1] 陈祖鸿,符世雄,宋汝谋,发酵床养牛技术及其推广应用[J].贵州畜牧兽医,2018,42(3):25-29.

[2] 贺芳,王巍,石溢,肉牛发酵床垫料碳氮及微生物群落变化初探[J].畜牧与兽医,2022,54(11):36-43.

[3] 熊飙,李英姣,俸祥仁,肉牛发酵床垫料筛选的研究[J].畜禽业,2023,34(6):1-5.

[4] 熊飙,俸祥仁,苏江伟,微生物发酵床在动物生产中的应用研究[J].饲料研究,2022,45(1):157-160.

[5] 郑超超,李买平,郝雷,不同年期发酵床垫料细菌群落多样性及功能[J].微生物学杂志,2023,43(5):48-58.

[6] 蔡昭远.三种不同牛舍养牛的优缺点及效果[J].广西畜牧兽医,2024,40(5):211-214.

[7] 汤漫,高云航,张霞霞,宁夏夏季肉牛舍生物发酵床的应用效果[J].中国畜牧杂志,2021,57(6):253-258.

[8] 唐承明,余昌花,曹树威,基于绿色低碳的肉牛高效养殖技术发展策略[J].中国畜牧杂志,2023,59(7):339-344.

[9] 陈克开,高春国,杨美兰,规模肉牛场同位发酵床与拴系式育肥效果试验报告[J].当代畜牧,2024(4):1-2.