发酵床养猪技术的现状、调研与分析

胡锦艳，刘春雪，刘小红，刘玉焕，吴珍芳，尹德明，胡文锋

(1.安佑生物科技集团股份有限公司，江苏 太仓 215437； 2.中山大学 生物科学学院，广东 广州 510300；3.华南农业大学 动物科学学院，广东 广州510642；4.湖南农业大学 动物医学院，湖南 长沙 410128；5.华南农业大学 食品学院，广东 广州510642)



发酵床养猪技术的现状、调研与分析

胡锦艳1，刘春雪1，刘小红2，刘玉焕2，吴珍芳3，尹德明4，胡文锋5*

(1.安佑生物科技集团股份有限公司，江苏 太仓 215437； 2.中山大学 生物科学学院，广东 广州 510300；3.华南农业大学 动物科学学院，广东 广州510642；4.湖南农业大学 动物医学院，湖南 长沙 410128；5.华南农业大学 食品学院，广东 广州510642)

发酵床养殖技术是将畜禽粪尿排放控制、污染治理与畜禽养殖相结合的养殖方式，目前该技术在国内主要应用于生猪养殖，其最大的优势在于节水减排和改善养殖场空气质量。本文介绍了发酵床养殖技术在国内外的发展情况，并从菌种、垫料、栏舍设计、垫料管理、养殖管理、疫病防控、不同猪只和不同生长阶段的应用、猪只生长性能和生产成本、猪的肉质改善、到期垫料处理、环境改善和节能减排等多个方面对发酵床养殖技术进行了分析，并对其未来的研究方向提供了一些参考建议。

发酵床养猪；应用现状；存在问题；应用前景

发酵床养殖技术是将畜禽粪尿排放控制、污染治理与畜禽养殖相结合的养殖方式，在国内主要应用于生猪养殖。该技术的常规做法是将芽孢杆菌、酵母等微生物与木屑、谷壳、秸秆等按一定比例混合，进行高温发酵后，作为有机物垫料，制成发酵床。将猪只饲养在发酵床上，排出的粪尿经过垫料中的微生物及时分解，无须冲洗栏舍，无粪尿污水向外排放，可以达到节能减排的目的，且不产生氨气等臭味物质，能有效改善养殖场空气质量，因而又被称之为“零排放养殖”[1]。

日本是最早从事猪发酵床养殖技术研究的国家，20世纪70年代初建立第一个发酵床系统。1985年，加拿大BioTech 公司推出以秸秆为深层垫料的发酵床系统。此后，发酵床养殖技术在日本与荷兰得到推广与应用。在20世纪90年代，该项技术在世界不少国家得到了深入研究并应用与推广。

近几年来，发酵床养殖法在我国得到宣传和推广，在过去五年左右的时间内，该方法(或类似方法)在福建、山东、河南、湖北、江西、浙江等省份得到较大发展和推广应用。同常规养殖方式相比，发酵床养殖技术在减少猪场粪污排放，有效改善养殖场周围的空气质量，节能减排等方面表现出明显的优势。但是，在栏舍设计、垫料来源、垫料管理、废弃垫料处理方面仍出现了较多问题，人们褒贬不一。

本文对近几年我国生物发酵床养殖技术的发展进行了较全面的调研，同时对发酵床养殖技术涉及的菌种、垫料、栏舍设计、垫料管理、养殖管理、疫病防控、不同猪只和不同生产阶段的应用、猪只生长性能和生产成本、猪的肉质改善、到期垫料处理、环境改善和节能减排等进行了综合评价，并对发酵床养殖未来的研究方向提供了一些参考建议。

1 发酵床养殖发展与应用现状

1.1 发酵床养殖在国外的发展与应用现状

日本最早从事发酵床养猪技术研究，于1970 年建立了第一个以木屑作垫料的发酵床系统。1999年之后，发酵床养猪技术在日本得到了广泛的应用。目前，日本自然农业协会、山岸协会、鹿儿岛大学都在大力推广和应用这项技术。

韩国在10年前开始采用日本式生物发酵床养猪技术(称作Sawdust bed)。根据韩国畜牧研究院介绍，由于垫料贵，呼吸系统病、肠寄生虫病、粉尘等导致猪生长不好，目前这项技术很少在养猪场采用。

19世纪80年代，瑞典养猪业由于严格动物福利法律要求，深垫料床群舍系统(Swedish deep-bedded group housing system )开始用于饲养怀妊产仔、后备母猪及其仔猪饲养(见图1)，这种系统在英国和瑞典很流行，在瑞典已经应用了近30年[2]。

1985年，加拿大开发了秸秆深垫料床。1994年类似加拿大的深垫料床系统的ClearSpan、EcoShelter 系统开始在澳大利亚商业化应用，是一种对妊娠栏猪舍或者常规猪舍的一种替代猪舍。

美国主要有两种垫料床系统，一种源于加拿大Hooped shelters，另一种是瑞典深垫床。20世纪90年代初期美国引入Hooped shelters 猪舍，由于建造成本相对较低且无污水处理问题，环境也要优于传统猪舍，因此在美国得到迅速发展，到2001年美国依阿华州已建有2 100多栋Hooped shelters猪舍，其中90%是育肥猪舍。另外Hooped shelters猪舍还可用作怀孕母猪舍与保育猪舍。美国另一种垫料床系统是瑞典深垫床群舍系统，1995开始在美国示范应用，主要用于中西部，如明尼苏达、爱荷华州。

1.2 发酵床养殖在国内的发展与应用现状

据了解，发酵床技术目前已在全国19个省市使用，估计生猪年出栏数在2 000万头以上，山东、福建、吉林等省推广面广且应用基础较好。使用该项技术的猪场最长年限达5年，多数已使用1～3年；单一猪场采用发酵床养殖技术主要为年出栏万头以下的猪场，大面积采用且面积超过104m2也较多，如河南牧原养殖有限公司(2×104)m2(图2)、湖北省畜牧兽医局桑梓湖种猪场(104m2)、福建尤利可农牧公司等；在建和拟建达1万m2的企业包括湖南新五丰和湖南省浏阳市镇头清泉养殖合作社。广东省温氏食品集团在安徽全椒的华农温氏子公司拟建5 000 m2的生产线。大多数被调查的中小养殖企业其应用面积在1 000 m2左右。

图1 瑞典深垫料床群舍系统

图2 河南内乡县牧原养殖有限公司发酵床生猪养殖场栏舍实景

Fig.2 Fermentation beds of Muyuan Swine Breeding Ltd. in Neixiang, Henan

在这些企业中，多数对发酵床养殖持肯定或谨慎肯定态度，并表示在改进的基础上将维持现有规模或扩大规模；少数持否定态度或质疑的企业计划在未来将缩小规模，或弃用该方法。因此，在未来几年，国内发酵床养殖面积可能仍保持一定的增长势头。这是一种理性的回归，一种科学的态度，可能更有利于发酵床养殖技术在我国生猪养殖业中走上引进、消化吸收、深入研究、应用、改善、推广的健康发展之路。

2 发酵床养殖技术存在问题与分析

2.1 菌 种

垫料发酵菌种是发酵床技术的核心之一。适宜的菌种可以快速分解粪尿，保持良好的养殖环境，抑制猪病原菌的繁殖，提高猪的抗病力[3]。垫料发酵菌种一般由芽孢杆菌属、酵母菌、放线菌、乳酸菌属等菌群组成，其中以好氧的芽孢杆菌为主，其次是兼性的酵母菌和乳酸菌。

目前发酵床垫料发酵菌种以日本洛东公司为主，其次是日本的SANA，只有少量是国内其他公司或研究所开发的产品。在山东、湖北、湖南、广东、福建等省均有本地研发的菌种或产品用于发酵床养殖，吉林等省则以土著菌为主。

从成本上看，日本洛东公司的菌种价格一般在100～150元/kg之间，每平方米垫料菌种使用成本最低20元，最高达30～50元/m2(包括养殖过程后期补充)；日本萨那(SANA)的菌种使用成本要略低一些；国内生产的菌种价格相对便宜50%或更多，垫料菌种费约15～20元/m2；采用自制土著菌的成本会更低。若要控制菌种成本，一是将购买的菌种进行扩繁后再接入垫料中，菌种使用成本大概只有原来的十分之一；二是管理好垫料，通过勤翻堆通气和水分含量控制，维持垫料中微生物活性，可减少垫料发酵菌种的使用；三是自主研发或通过与高校或研究所合作共同开发菌种。

2.2 垫 料

发酵床垫料以锯末、谷壳为主，有的加了少量的谷糠或麦麸。木屑和谷壳的比例没有严格要求，根据实际情况灵活掌握。在山东等地，有研究者添加了玉米秸杆、花生壳作为垫料成分[4]，也有研究者尝试添加食用菌废弃的菌块代替部分锯末[5]；在广西，有研究者试图以蔗渣作为替代品，但由于蔗渣容易发霉而放弃。国外的垫料床(deep-litter, large group housing system)大多以麦秆、稻草秆、玉米秆等为主。

垫料资源分布不均，在湖南、福建和广西等地有较丰富的垫料资源，而河南、江浙和广东等地普遍反映原料短缺。另外，原料价格差异也比较大。在原产地，锯末的价格300～450元/t，谷壳的价格约300～400元/t。如果在外地或外省采购，原料价格将翻一倍左右。若以每平方米发酵原料价格来算，深层发酵床(垫料厚60～80 cm)成本约在60～120元/m2之间，浅层发酵床(15～40 cm)成本约在30～50元/m2之间。

锯末和谷壳来源有限，是限制发酵床大面积推广的瓶颈,开发或拓展垫料原料来源是推广发酵床养殖的前提。今后应当探索以棉秆、玉米芯、灌木屑等富含木质纤维的农副产品作为发酵床养殖垫料的可行性。

推广浅层发酵床养殖技术，专用于保育猪的养殖也是节约垫料的方法之一。浅层发酵床只有深层的一半以下，大大节约垫料，也降低了成本。

“猪床分离”是一种改良的新型发酵床养殖技术，有点类似“水泡粪”。上层为漏缝或半漏缝地板，猪在地板上养殖，粪尿从漏缝落入垫料中，自动翻堆，将粪尿与垫料充分混合并分解。有几个方面的好处：第一，猪与垫料分离后不再拱料和吃料，减少了垫料不必要的浪费；第二，保持垫料松散，有利于垫料通风透气，维持垫料微生态系统高效运作，并提高垫料的消纳能力；第三，不用再担心垫料中的致病微生物的影响、粉尘造成的呼吸道疾病等；第四，拓展垫料来源，只要是干燥、富含纤维素、木质素、非淀粉多糖、高碳氮比的水果渣、玉米秆、玉米芯、木薯渣等农业与工业副产物都可作为垫料原料，不必担心猪只误食后中毒；第五将猪、料分离后的发酵床部分置于栏舍之外，也能达到同样的效果，且不占用有效的养殖面积，提高栏舍利用率。

2.3 栏舍设计

发酵床养殖使用的栏舍比较简单，主要由水泥池、喂料台、料槽或料桶、饮水龙头组成，也可以采用猪床分离的建造模式。畜舍最好坐北朝南，通风良好，冬天可以保温。另外，可以安装正压或负压通风设备，以及水帘降温设备以及喷雾，对夏天降温、控制湿度等十分必要。

一般发酵床养殖栏舍的建设成本比漏缝地板便宜，但比水泥地面高。规模猪场普遍反映建设成本并没有多大优势，特别是考虑到垫料成本和菌种成本之后。发酵床猪舍建设考虑的要点是通风和栏舍温度。除自然通风外，正压和负压通风很有必要，特别是负压通风效果比较理想。夏天高温季节注意降低栏舍气温，除通风外，还可以加装太阳网、屋外顶淋水、室内适量喷雾。同时减少翻堆，以降低微生物代谢热的产生。料槽要大，饮水龙头要充足，特别是夏天高温季节要能充分满足猪只饮水的需要。但冬天要保温，特别是小猪阶段。

2.4 垫料管理

发酵床养殖的核心是养垫料，即垫料管理。垫料管理得好，微生物的分解能力强，减少污染的同时减少致病菌的滞留，猪只健康才有保障，才能获得好的养殖效益。因此，管理好发酵床垫料是养殖成功的关键。垫料系统的核心是其中复杂的微生物菌群，猪粪尿的消纳和降解、减少氨和硫化氢等有害气体的产生等完全依靠垫料中微生物菌群的共同作用来完成，对养殖人员来说是一个新的挑战，需要学习和掌握微生物工程、发酵工程以及酶工程等学科的一些专业知识和技能。

垫料管理主要包括匀粪、保湿控湿、翻堆透气、补充菌种、再堆沤发酵以及出肥等工作。小规模厂家均为人工操作，大面积应用的企业以机械操作为主，辅之以人工方法。一般每天要匀粪2～3次，一个星期小翻，一个月大翻一次，或根据当时的气温、猪只大小或养殖密度调整翻堆频率与次数。猪场应建立一个垫料管理登记制度，对翻堆时间、匀粪、淋水、水分含量(水活度)、料温、气温、垫料pH等每天做好记录。

垫料管理的劳动量和成本差异很大，造成差异的主要原因是垫料厚度不同。采用深层床(60～80 cm)的企业大多数反映垫料管理困难、翻堆不匀、劳动强度大、工人意见多；且养殖后期垫料床由于粪水堆集，透气性差，引起微生物活力低下，最后导致料床系统失效或崩溃。采用浅层垫料或称浅层床(15～30 cm)养殖，依靠猪只本能拱翻就达到了较好的翻堆透气和匀粪的效果，基本不用人工翻堆，劳动量和劳动力成本并没有增加，甚至大大减少。

2.5 养殖管理

采用发酵床养殖技术，除了需要对垫料进行管理，还需要进行养殖管理。

2.5.1 控制猪群大小在合理范围 每栏控制在40～60头左右比较合适。猪群过大会导致养殖管理混乱，如混群第一周猪只争斗激烈，可能引起严重伤害和应激；个体之间差异大，且很难发现弱残猪，以便及时进行隔离；很难发现生病猪，并及时方便地治疗；粪尿分布严重不匀，很容易造成垫料失效等。

2.5.2 养殖密度不易过高 根据经验，如果将60 kg以上大猪的养殖密度控制在1.2～2.0 m2/头，无论是猪只的生长性能，还是健康水平都有很好的表现。

2.5.3 合理使用抗生素、消毒剂 由于担心发酵垫料中添加的微生物会受到抗生素、消毒剂等的影响，很多发酵床养殖对于饲料里添加抗生素、垫料消毒比较谨慎。一旦有猪只染病，治疗不够及时，会导致猪只生长性能下降，免疫水平降低，死淘率可能偏高。垫料中含有复杂的微生物菌群，且微生物对环境的适应能力非常强，对抗生素的耐受性能也是如此。因此，没必要严格不添加抗生素或治疗疾病时不用抗生素或其他药物，可以使用一些比较温和的消毒剂，在必要的时候带猪消毒。如聚维酮碘在适宜的浓度时，对有益微生物如芽孢杆菌、酵母菌的抑杀能力效弱。若能对发酵床使用的菌种耐受常规抗生素、消毒剂的能力做一系统全面的研究与检测，则可指导猪场选择性的使用一些抗生素和消毒剂，有利于疾病的防控，保证猪群的健康。

2.5.4 注意栏舍的通风 加强发酵床养殖栏舍通风，可及时换气，排放废气，提高空气流通，有利于猪只健康，夏天也有利降低栏内温度。此外，大量的空气流动可加大垫料表面水的蒸发，降低水分含量，保持垫料干爽。

2.5.5 保持栏舍温度 在南方地区，夏天气温高，空气相对湿度大，微生物代谢旺盛，产生的发酵热使发酵床养殖栏舍的气温比常规水泥地加冲水的要高，特别是深层发酵床养殖，猪只受到的热应激可能更严重，从而导致猪只采食量下降、饲料转化率低，健康水平下降，死淘率增加。而冬天气温低，垫料温度也偏低，垫料中微生物的活性降低，代谢产生的生物热减少；特别是仔猪，粪尿排泄少，垫料中可供微生物代谢的营养基质少，进一步降低了微生物活性。因此，做好夏天降温、冬天保温的工作也非常重要。

2.6 疫病防控

由于企业按常规要求对猪只进行了全面免疫接种，入栏前驱虫，调查的猪场没有重大疾病或传染病在猪群中感染和传播的现象。但有一些猪只生病的个案报告，另外有些场担忧垫料作为菌或虫的媒介。实际上，猪只呼吸道感染只是个案，表现为咳嗽和气喘，可能因为垫料中的粉尘造成，由于垫料太干或猪只在拱料时吸入，通过抗生素活疗或免疫后，猪只病况都得到了很好控制。另外，尽管有些猪场担心发酵床养殖会引起寄生虫感染，但调研过程中并没有发现严重的寄生虫感染；猪只腹泻只是个案，但大多能自愈，且不会在同栏猪群中传播。

在发酵床养殖过程中，一旦有猪病发生，养殖人员可以按常规进行治疗，而不用考虑或担心药物残留对垫料中微生物的影响。实际上目前尚无科学证据表明药物对垫料的生物降解功能有明显的负面影响，如氨气加重、臭味增加等。

垫料中的致病菌残留一直是兽医工作者所担心的问题，而致病菌(细菌、病毒和寄生虫)在垫料床中的消长规律迄今没有可靠的数据，因为国内企业和科研院所才刚刚开始这方面的研究。根据本次调研采集样品检测结果发现，常见的致病菌如大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等一旦进入功能正常垫料中后，8 h内基本消失。而有益微生物如乳酸菌、酵母菌等能够长期维持比较稳定的数量。山东、广东等地科研人员还开展了病毒在垫料中的存活能力的研究，以噬菌体为模型，如双链DNA噬菌体在发酵垫料中的存活时间，初步结果显示约4 h后就测不出噬菌体，但目前对猪常见病毒、细菌在垫料中的生存能力研究缺乏。

在调研过程发现，采用发酵床技术养猪，蚊蝇滋生均不严重。据调研猪场负责人介绍，凡是垫料管理好，干燥无粪水堆集，气味正常，或采用负压通风的栏舍蚊蝇很少；反之，垫料管理不善，周围污水排放不畅的猪场蚊蝇较多。

2.7 不同猪只和不同生产阶段的应用

在所调查的猪场中，发酵床养殖被应用在不同猪只以及猪的不同生长阶段，如母猪、定位栏中的怀孕母猪、保育猪(种猪场)以及育肥猪。根据猪只特点，有些场因地制宜对发酵床养殖进行了改进，达到了更好的效果。

例如在怀孕母猪阶段，需要采取粪尿分离的措施，以保持垫料正常水分。由于定位栏怀孕母猪每日排尿量大，如果全部排入垫料床中，将导致尿液集中在垫料的某一位置，使垫料总水份含量超过60%，引起垫料透气性差，溶氧水平降低，微生物活性下降等问题，最后垫料失效。为解决这一问题，湖北桑梓湖猪场将怀孕母猪尿液截流并集中在一个贮存池或入沼气池处理，猪粪直接排入或扫入垫料中，贮存池的尿液可淋入垫料以保持正常水分含量(图3)。

图3 湖北桑梓湖怀孕母猪定位栏尿粪分离

Fig.3 Manure and urine separation for gestation sows in crates in Sangzihu, Hubei

在保育猪阶段，可适当提高养殖密度，并降低垫料层厚度。特别在前期，猪只比较小，每日排泄量少，较少的垫料面积就可以消纳排泄物，所以可以适当提高养殖密度，从而提高养殖效率，减少垫料的使用，降低养殖成本。

部分猪场认为,发酵床养殖用于育肥猪和后备母猪等中大猪，其环境效益将更明显，因为每头中大猪的排泄量大，对环境造成的冲击更大。但多数调研的猪场认为发酵床养殖不适宜中大猪的养殖，主要是担心垫料能否消纳如此多的排泄物。从一些发酵床养殖试验看，一方面微生物分解垫料及粪便速度很快，另一方面由于猪不停拱翻会将垫料压实，体积减少；或垫料被猪只吃下或拱到栏外、水池等处浪费，因此垫料必须定期补充，以维持对排泄物的能力。一批垫料由于经常性地补充和猪粪便的排入和排出，一般使用2年后就已经不是原来的垫料了。

综上所述，发酵床养殖技术适合不同的猪只(如公猪、后备母猪、定位栏怀孕母猪)，但要注意怀孕母猪尿液量及垫料的消纳能力；发酵床养殖技术也适合猪只不同的生长阶段(如保育阶段和育肥阶段)。

2.8 猪只生长性能和经济效益

国外的发酵床养猪技术在多年的推广和应用中，积累了很多技术资料。Honeyman和Harmon[6]对垫料床猪舍和规模化猪舍进行了为期3年的对比试验表明，两种猪舍，饲养肥猪的死亡率和淘汰率相当，垫料床猪舍饲养肥猪的生产性能受季节影响更大。国内部分猪场反映，同常规养殖相比，猪只日增重、采食量、料肉比、健康水平、死淘率等都更低。如广东新丰板岭猪场试验显示，在9～10月底的高温季节，由于降温不理想，育肥猪生长性能受到严重抑制，死淘率很高，生产成本比常规养殖高。但从11月底开始到第二年的5月份，育肥猪生长性能同常规养殖很接近。河南牧原通过一年试验，与全漏缝生猪效果比较，每头100 kg商品猪出栏新增成本92元，猪只的攻击性明显增强，管理难度大。吉林、山东等地猪场规模相对较小，普遍反映生长性能明显改善、猪病少、成本相对较低。

鲁迪林[7]研究了发酵床保育舍共82头猪的生长性能，并与水冲式猪舍进行对比。结果表明，空气质量改善明显，但没有省工节本；饲料利用率降低，料重比上升；对气温升高敏感，当气温升高到32 ℃，猪群采食量下降了50%；当达到35 ℃时，猪群基本停止采食。

从以上报道可以看出，发酵床养猪的生产性能和经济效益有待进一步评估、改善和提高。

2.9 猪的肉质改善

在调查过程中，多家猪场认为发酵床养殖技术可提高猪肉品质，如猪肉的可口性、嫩度、肌肉颜色等都有较好的改善；但也有猪场发现，养殖过程中猪的毛发散乱，皮肤偏白，脂肪沉积过多。目前关于发酵床养殖技术与猪肉品质之间关系的研究国内进行得较少。Morrison等[8]研究了腌公猪在发酵床(大群)养殖和传统方法养殖对猪肌肉品质的影响，表明两种养殖方法生产的猪背部眼肌的嫩度、肉汁以及整体口感等没有差异。因此，对发酵床养殖可改善肉质的说法仍有待进一步的检验。

2.10 到期垫料处理

到期垫料再通过堆沤发酵后制成有机堆肥，可用于果树、茶树栽培等，肥效显著。据武夷畜牧有限公司、厦门市环保局专家介绍，到期垫料被直接用作猪场周围茶树、蔬菜的有机肥，效果很好；到期垫料还可以进行厌氧分解。到期垫料可进一步进行沼气发酵，以产生甲烷气进行收集利用，充分燃烧后可减少温室气体排放，这方面国外有较全面的研究[9]。

需要注意的是，由于一些饲料厂家在猪饲料中采用高锌、高铜配方，更有甚者添加了含砷、铬等重金属，此外还添加了抗生素，这些物质最后都将随猪粪排泄到垫料中，导致使用多年的垫料中重金属很高，且有抗生素残留，所以人们担心其作为有机肥料的安全性与可能性。高浓度的金属离子和抗生素会被植物吸收和富集，或在果实中累积，此外还对土壤和水体造成严重污染。并且多年重复使用的垫料含高浓度的重金属离子，被猪误食后可能会引起中毒。

据中山大学对发酵床垫料中重金属及微量元素累积的跟踪研究发现，使用10个月的垫料 (育肥猪)中，重金属镉含量为0.1084 μg/g、铅为0.6081 μg/g、砷为0.1301 μg/g。微量元素铜为0.0926 mg/g、铁为0.7766 mg/g、锌为9.1278 mg/g。尽管重金属含量为ppm级，但微量元素含量偏高，如果连续使用三年，估计可达目前数值的6倍以上，因此垫料中的这些重金属物质令人担忧。

目前猪料中普遍使用高锌配方，除添加满足生理需要的硫酸锌、氨基酸锌、螯合锌以及碱式氯化锌等之外，还在保育料中添加高剂量氧化锌，以防止仔猪腹泻并提高采食，因而锌在垫料中的沉积比较可观。高剂量无机锌会造成资源浪费和残留，且造成环境污染。据日本有关专家推测，如果所有猪粪中锌都留在土壤中，锌含量将在17年内超标(120 mg/kg)，被污染的土地将不再具有可耕性。

因此，对到期垫料作为有机肥的安全性进行全面追踪调查非常必要，一是对垫料中重金属和其他金属离子(如锌等)的沉积规律，以及抗生素残留进行调查；二是对长期施用此类有机肥的农田土壤理化性状、金属离子的沉积、抗生素残留进行追踪观察；三是对所栽培的植株(包括根、茎、叶、花和果实)中的金属离子、抗生素残留进行检测。

2.11 环境改善和节能减排

发酵床养殖技术对环境最大的改善之处在于用水量大大减少，基本没有水污染。采用发酵床技术的生产线，除猪只饮水、玩水外，还有少量用于降温用水，没有冲栏，用水量比常规养殖减少50%以上。粪水大部分被垫料吸收或蒸发到空气中，极少部分会渗漏到地下，基本不构成污染。朱洪等[10]研究显示，常规养殖每天每舍平均耗水量为0.3632 m3,而发酵床养殖( 包括深层和浅层)每天每舍平均耗水量为0.0651 m3, 常规养殖用水量是发酵床养殖的5.58倍, 节水率为82.07%。一个万头猪场一年可节水10.8万m3米以上，即向环境少排10.8万m3米的养殖污水，其环境效益不言而喻。

发酵床养殖技术改善了空气质量,管理好的发酵床基本无氨味，或略有氨味，且蚊蝇少。据2009年1月福建省洛东生物技术有限公司两份环境监测报告表明(报告由福建省环境监测中心站出具，闽环站2008-C022，2008-C023)，通过对两家采用洛东发酵床养殖技术的猪场其猪舍周围空气多点监测，猪舍边界臭气浓度最大值为12.3，一般都小于10，达到GB18596-2001《畜禽养殖业污染物排放标准》臭气浓度标准值(无量纲)≤70的要求。猪舍边界外氨的浓度最大值0.27 mg/m3，达到GB14554-93《恶臭污染物排放标准》二级“新建扩建”标准氨≤1.5 mg/m3的要求。

调研过程中也有部分专家担心发酵床养殖技术可能增加温室效应气体排放。国内在这方面的研究还处于起步阶段，无有效参考资料。在国外，Philippe等[11]研究了连续六个批次的育肥猪在发酵床养殖(Deep litter)和水泥漏缝地板养殖的气体排放情况，每个月连续6个工作日监测氨(NH3)、一氧化二氮(N2O)、甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)和水蒸汽。结果表明，除甲烷外，其他气体的排放量发酵床养殖比漏缝板大很多，相当于每头猪每日CO2气体排放分别为2.64 kg和2.24 kg，即发酵床养殖比漏缝板养殖每日每天排放多于20%的温室气体。该研究的不足之处在于没有将漏缝地板产生的排泄物在进一步进行厌氧降解产沼气的过程中所产生的温室效应气体包含在内，所以计算结果不够准确。

3 新型猪床分离发酵床技术

在调研国内发酵床养猪现状的同时，也在积极探索新的发酵床养猪方式。目前已经设计出一种新型的猪床分离发酵床栏舍(图4)：在栏舍内填充有生物发酵床垫料的生物发酵池，生物发酵池上方设有漏缝板，将猪养在漏缝板上。生物发酵池内装有搅龙翻堆机，可以对粪尿进行翻堆，有助于发酵的进行。发酵床内设计抽风管道与外界相通，通过抽风机将臭味抽出猪舍。目前该设计已经授权[12]，可配合使用环保微水清理机[13]或环保无水清理机[14]对漏缝板进行清理，大大减少了清洗废水的产生。这种发酵床除了具有常规发酵床的节水减排、减少消毒剂使用、有效改善养殖场周围空气质量等优点外，还使得发酵床养殖管理分工化、简单化，使生猪防疫水平提高，适合新老生猪养殖场的改造，降低生产成本。

图4 新型猪床分离发酵床

4 发酵床养殖技术的总体评价

发酵床养殖技术在国外已经经过多年的发展和应用，技术比较成熟。在国内的推广，出现了很多技术问题，也有一些创新的解决方案。发酵床养殖的推广应注意以下问题：第一，要解决菌种的来源和安全性问题。国外有些菌种已经广泛使用，但成本较高，而自制菌种要注意其发酵性能和安全性能，且使用要规范；第二，要解决垫料原料来源问题。锯末和谷壳的短缺已成为发酵床养殖技术发展的瓶颈，今后应大力拓展垫料原料来源，并推广“薄层垫料法”和“猪床分离”技术；第三，各地养猪场应因地制宜设计栏舍。由于中国地域辽阔，各地区的地域和气候条件、环境要求不同，因此在设计栏舍时要适当加以变通；第四，应通过各种方法维持垫料正常运作。管理好垫料，这是该技术获得成功的关键，要求技术人员对微生物发酵有关的知识受系统学习和掌握；第五，养殖管理要科学。如合理控制猪群大小，养殖密度不易过高，合理使用抗生素、消毒剂等。尤其要注意通风，保持栏舍温度，也是发酵床养殖成功的关键因素。第六，要做好疾病防控。入栏前的免疫与驱虫、分群工作要做好，尽量保证猪只个体大小一致。第七，发酵床养殖运用在不同的猪只以及猪的不同生长阶段，需要根据猪只的特点，对发酵床养殖进行改进，才能达到更好的效果；第八，发酵床养殖过程中要减少重金属或微量元素的累积，特别要关注锌、铜和铁的累积，不仅关系到垫料中微生物活性，更重要的是关系到到期垫料能否作为有机肥的问题。

发酵床养猪作为一门新的养殖方式，我们应该冷静、理性地分析和看待。它是多种节能减排的养殖方法之一，其最大优点是减少养猪用水，大大减少污水的排放，改善养殖场空气质量。与高床养殖、漏缝地板或冲水式水泥地养殖等方式相比，生物发酵床养殖技术并不能使养殖企业节约更多成本。因此，不要期望发酵床养殖技术既能解决养殖过程的所有污染问题，又能得到更好的经济效益。养殖企业和消费者也应该承担为保护环境而增加的成本。发酵床养殖技术能否应用和推广，应该让市场本身来选择，使其在公平竞争中生存。

5 发酵床养殖技术应用前景

发酵床养殖技术还有很多有待研究的地方，如新型垫料原料的开发、猪床分离技术的推广、发酵菌种研发、垫料中微生物(有益菌和致病微生物)消长规律的探索、重金属和微量元素在垫料中的沉积规律的探索、高效微量元素添加剂的开发(以减少在垫料中的沉积)、发酵床垫料作为有机肥对作物生长的影响的研究、对猪肉品质的影响研究及食品安全性评价等。对发酵床养殖技术进行更加深入的研究，才能进一步认识该项技术的优势和不足，在实际应用进行调整和改善，最大限度的发挥该技术的优势，并能在理论指导下更加快速、有效的解决问题，有助于该技术的进一步推广。

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Investigation and Analysis of Fermentation Bed Application in Pig Raising in China

Hu Jin-yan1,Liu Chun-xue1,Liu Xiao-hong2,Liu Yuhuan2,Wu Zhen-fang3,Yin De-ming4,Hu Weng-feng5※

(1.AnyouBiotechnologyGroupCo.Ltd,Taicang,Jiangsu215437,China；2.SchoolofLifeSciences,SunYat-SenUniIversity，Guangzhou，Guangdong510300，China； 3.CollegeofAnimalScience,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou，Guangdong510642，China；4.CollegeofVeterinaryMedicine,HunanAgriculturalUniversity,Changsha,Hunan410128； 5.CollegeofFoodScience,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou，Guangdong510642，China)

Fermentation bed, for its control in feces and urine discharge, pollution management and livestock breeding,was currently applied mainly for pig raising in China. The development of fermentation bed technology at home and abroad was introduced and related items involving fermentation strains, padding, piggery design, padding management, pig raising management, disease prevention, application in different styles of pigs and in different growth phases, the growth performance and the cost, the quality improvement of the meat, the due padding handling, the environment improvement and the energy saving and pollution discharge reduction were analyzed, a comprehensive evaluation was undertaken and cooresponding advices on the future research were given in the paper.

fermentation bed; pig raising; investigation

2014-09-09，

2014-13-25

国家生猪现代产业技术体系专项资金(NYCYTX-009)；广东省教育部产学研结合专项资金(2009B090300106)；湖南省科技计划重点项目(2013NK2023)

胡锦艳(1982-),女，安徽池州人，工程师，硕士。主要从事农业微生物研究。E-mail: 18534053@qq.com

*[通讯作者] 胡文锋(1964-)，男，湖南益阳人，博士，硕士生导师。主要从事应用微生物、发酵研究。E-mail: johnwfhu@qq.com

S811.6

A

1005-5228(2015)04-0074-08