生物发酵垫床在肉牛生产中的应用

李春英，谢华艳，黄 明，覃明强，黄晓玲，胡礼建，张鹤曦，张华智*

1.广西钦州市动物疫病预防控制中心，广西 钦州 535099；2.广西茅尾海红树林自治区级自然保护区管理处，广西 钦州 535099；3.广西钦州市钦北区大直镇水产畜牧兽医站，广西 钦州 535002；4 广西钦州市畜牧站，广西 钦州 535099

随着我国人民生活水平的不断提高，人们对牛肉的需求越来越大。我国牛肉消费出现3 个特点：一是由少数民族性向全民性消费转型；二是由区域性向全国性消费转型；三是由季节性向全年性消费转型。畜牧业快速发展，推动我国肉牛养殖向集约化、规模化转型，但随之产生大量粪污的农业面源污染问题受到政府和社会的广泛关注。因此，我国传统的肉牛养殖产业亟需加快绿色升级、转型发展。基于此，生物发酵垫床养殖技术可为肉牛养殖产业走出一条饲养效率高、少污染甚至无污染的新型发展道路提供技术支撑和发展方向。

1 生物发酵垫床的作用原理

生物发酵床养殖技术也被称为畜禽粪便降解健康养殖技术，是一种实现畜禽生态环保养殖的模式[1]。生物发酵床指将一定比例的木糠、锯末、玉米秸秆、花生壳、稻壳等农林副产品与微生物混合形成30～90 cm 厚的垫床。微生物通过有氧呼吸作用，将垫床内的粪尿分解为水、二氧化碳和大量能量，消除栏舍内的臭味，抑制有害病虫菌的繁殖，实现无异味、免冲洗且无污染、零排放的生态养殖。生物发酵垫床发酵过程中产生的能量可以加快垫床中水分的蒸发，使发酵床处于适宜条件下运行。

2 生物发酵垫床肉牛养殖的优势

2.1 改善牛场环境

垫床中的微生物可以迅速将牛的粪尿降解为氮、钾和较少的氨气、氧化二氮等有害气体，使牛场空气得到改善。使用生物发酵垫床养牛，不用对牛舍进行冲洗，实现了雨污分流、零排放、无污染[2]。

2.2 提高肉牛免疫力

唐式校等[3]研究表明，生物发酵垫床中微生物代谢产物能够抑制某些病原菌，使得发酵床养殖的育肥乳用公牛发病率降低。生物发酵垫床作为一个平衡的微生物环境，有益菌大量生长繁殖可抑制有害病原微生物的生长，减少肉牛疾病发生。发酵垫床内的牛群可在牛场中自由活动，提高牛群的福利待遇，促进肉牛的增重和生长，提高其免疫力。研究表明，利用发酵垫床垫料饲养的奶牛，每头牛多产奶0.46 kg/d，料奶比减少0.04，大大提高了生产水平，降低了饲养成本[4]。发酵垫床内微生物也可以调节瘤胃内微生物平衡，提高牛乳中蛋白质和乳糖含量[5]。

2.3 降低养殖成本

牛场建设成本减少：生物发酵垫床不用建设粪污处理用房、地下排污和粪污运输通道、卧栏。饲养设备购置减少：生物发酵垫床日常维护只需要旋抛机；传统养殖一般需要刮粪板、铲车、翻斗车和固液分离机。饲养管理费用减少：生物发酵垫床平时只需使用旋抛机定期对垫料进行旋翻，日常注意观察粪便集中区域并疏散粪便即可；一个工人可管理约4 000 m2的牛场，极大减少了人工数量和工费开销，有效减少了肉牛场的管理成本。治病治污成本减少：发酵垫床内，粪尿降解充分，空气清新，舍内无污臭味，为肉牛提供了健康环境，增强了肉牛机体抵抗力，减少疾病发生，降低治疗成本[6]。

3 生物发酵垫床肉牛养殖的劣势

1）受气候影响大。冬天温度低时发酵垫床发酵变慢，需要增加额外垫料，否则就会出现粪尿分解速度跟不上产生的速度，造成粪尿堆积现象。夏天温度过高使得垫床内的微生物快速繁殖，发酵床发酵变快，垫料跟换次数增加，牛栏环境温度升高，产能下降，不利于牛健康生长，降低饲料转换率。

2）前期建设成本高。发酵床前期建设费用主要是购买菌种、垫料以及生产中使用的翻抛机械。当前，菌种的价格普遍较高，发酵垫床一次性投入菌种的费用大概为100～150 元/m2。在日常饲养中，牛群发病用药会导致垫床内有益菌含量大量减少，因此日常维护中需要给发酵垫床定期补充菌种。研究表明，用于肉牛养殖的发酵垫床建设前期投入需要约4 000 元/头，后期运转成本约2 600 元/（头·年）[9]。因此，生物发酵垫床比较适合中大型规模养牛场。

3）蹄腐病等条件性疾病感染率升高。首先，生物发酵垫床内含有益菌，牛场内不能使用化学消毒品或是抗生素类药。有害菌和病毒长期存在于垫床内，一但牛群抵抗力下降，易发生疾病。其次，生物发酵垫床内若水分控制不及时，导致湿度过大，容易诱发牛皮肤病和肢蹄病等。张晓慧等[10]研究发现，生物发酵垫床牛栏空气的氨气含量明显低于普通牛栏，并对牛肢蹄病的恢复有一定的积极作用。

4）产生的有机肥收益不高。生物发酵床可以降解粪尿形成农用有机肥料，虽然有益于生态环境和牛舍环境的改善，但对养殖户而言，直接销售牛粪的收入高于生物发酵垫床发酵后形成有机肥所产生的效益，且发酵堆积时间长、产量也不多。

4 生物发酵垫床肉牛养殖的关键技术

4.1 垫料和菌种的选择

发酵垫床核心技术之一就是选择垫料。垫料一般选择木糠、锯末、玉米秸秆、花生壳、稻壳等具有透气性较好、吸水性较强和耐腐蚀等特点的农林副产品。不能选择含防腐剂、发霉或变质的材料等作为垫料。彭夏云等[6]研究报道，玉米秸秆和花生壳含有丰富的粗蛋白、可溶性碳水化合物和微量元素等营养成分，使用玉米秸秆和花生壳作为垫料的发酵垫床所饲养的家畜对饲料的利用率更高。可选择商品化复合菌剂，其一般含有放线菌、黏菌、乳酸菌和酵母菌等，菌剂使用量要考虑垫料厚度和肉牛饲养密度。

4.2 垫床的制作

发酵垫床的厚度需要根据不同季节和气候进行适当调节。发酵垫床的厚度关系到发酵效果，是生物发酵垫床制作中的重要技术环节，垫料高度一般为30～40 cm，最高不超过60 cm[7]。一是将活化后的菌种与玉米粉或麦麸均匀混合。二是将含有活化菌种的玉米粉与准备好的花生壳、木糠等垫料进行搅拌，边搅拌边喷水，保持垫料水分在30%左右。三是在养殖场内将混合好的垫料堆放成梯形，用草席等完全盖好，使其发酵3～10 d。四是平铺发酵好的垫料，再将部分干净细致的锯末铺在最上面，1 d 后就可以使用。

4.3 翻抛的频率

为预防发酵垫床板结甚至“死床”，确保垫料中的菌种始终有较高的繁殖速度，需要定期对发酵垫床进行翻抛，以保持垫料通透性良好、含氧量正常。一般情况下，第7～10 天进行首次翻抛，随后2～3天再翻抛，翻抛深度约25 cm，每半个月深抛到底1 次。

4.4 温度的测量

发酵垫床的温度关系到菌种繁殖和生长，温度太高或太低都会影响菌种生长、代谢和死亡。因此，需要做好发酵温度测量。从平铺垫床第2 天开始在不同角度3 个点，深20～30 cm 的位置测量温度。温度曲线出现波动，表明发酵床制作成功。经过2 次翻抛后，温度还处于上升态势并有异味，说明垫床水分含量过多，需加入少量新垫料或菌种来调整垫床水分[8]。

4.5 水分的控制

发酵垫床内水分量是影响发酵垫床内有益微生物对牛粪尿降解的主要因素。研究表明，微生物的繁殖要求垫料中水分保持在合适范围（38%～45%），垫床内水分太多，会制约有益微生物发酵效果；垫床内水分太少，干燥的垫床会抑制有益微生物的繁殖。同时，生物发酵垫床在发酵过程中产生热量导致垫床内水分蒸发过多、含水量逐渐变少，进而影响到垫床内微生物的繁殖。而理想的菌群数量才能保证垫床内的粪尿得到快速分解消化，延长发酵床使用寿命。

4.6 C/N 的控制

生物发酵垫床中有益微生物的产生和繁殖都需要碳和氮等营养，因此C/N（碳、氮的比例）会一定程度上影响发酵垫床中有益微生物的繁殖率，C/N只有在适合比例的情况下，才能确保垫床内牛粪尿的有效分解。研究表明，C/N=30∶1 是发酵垫床内有益微生物最合适的生长的比例。为确保发酵垫床内微生物处于平衡状态，可以将C/N＜25∶1 和C/N＞25∶1 的垫料混在一起，既可保证发酵垫床内有益微生物良好生长，又可以延长垫料使用时间，确保生物发酵垫床发酵效果[8]。

4.7 酸碱度的控制

在日常维护发酵垫床中需要控制好酸碱度。一般情况下，生物发酵垫床内的有益微生物需要弱碱条件，并通过调节酸碱度来控制铵根离子和氨气，酸碱度过低（pH＜6.0）造成氨气挥发减少，生物发酵垫床发酵效率降低，导致垫床内粪尿降解速度减慢；酸碱度过高（pH＞8.0），氨气产生过多，抑制了垫床内粪尿降解速度，发酵垫床发酵效果不好[9]。

5 提高生物发酵垫床肉牛养殖效益的建议

利用生物发酵垫床进行肉牛养殖是一项生态、绿色、环保、无污染、零排放的新型养殖方式。生物发酵垫床养殖技术虽然前期建设成本稍高，但是长期经营成本较低，总体经济、社会和生态效益良好。一是处理好应用生物发酵垫床养殖肉牛的长期收益与资金投入的关系，做好投资前期环境考察及成本计算，亦可结合旅游观光打造一体化农旅项目；二是政府可以对推广使用生物发酵垫床这项新型饲养技术的牛场给予补贴或奖励、或者降息免息贷款帮扶；三是用于发酵床垫床初期建设的多种贷款项，可分阶段、按比例逐年还款；四是在日常饲养中要控制好牛的饲养密度，密度过高会导致发酵垫床粪尿超负荷累积而发酵变慢甚至停止；五是注意加强生物发酵垫床使用过程中动物疫病的防控，日粮的搭配等。