农作物秸秆用于养猪业关键技术研究与示范

农丽容，李顺芳，王海强，余明芬，梁淑芳，陈锐霞，陆晶山，翁梅悦，蓝 英

(1.武宣县畜牧工作站，广西来宾 545900；2.武宣县动物疫病预防控制中心，广西来宾 545900；3.广西壮族自治区柳州种畜场，广西柳州 545003）

党中央、国务院高度重视畜禽养殖废弃物资源化利用工作并强调，加快推进畜禽养殖废弃物处理和资源化利用关系到全国6 亿多农村居民生产生活环境、农村能源革命、土壤地力能否改善、农业面源污染治理，长远来看是利国利民的重要方针。近年来我国大力推行节能减排技术，“微生物+” 粪污处理模式在技术方面日趋成熟，异位发酵床技术在中小规模养猪场中得以推广应用。本文旨在研究主要农作物秸秆制作异位发酵床垫料的关键技术，减少以林木、谷壳和秕谷为原料的垫料用量，把农作物废弃秸秆制作成发酵垫料，将垫料和粪污借助微生物发酵技术混合发酵，所产生的有机肥应用于种植业。该种养结合方式对发展高效循环农牧业和生态农业具有十分重要的意义，为种养结合方式可持续发展提供了技术支撑。

1 异位发酵床技术

1.1 异位发酵床建设标准

1.1.1 开工前

首先把发酵床地面平整好，前后落差不超过5cm，做好水沟排水一同以保证雨天雨水可顺畅排走，不会进入发酵床体内。

1.1.2 墙体

①墙体厚度24cm，高度160cm，内外墙抹砂浆灰，防渗漏。墙体顶端用钢筋混凝土做成25cm 高与墙体等宽的圈梁，确保圈梁顶端光滑平整，利于翻耙机运行，不受磨损，以延长其使用寿命；②为防止翻耙机脱轨，墙体内空宽度要均匀，各段墙体之间内空都要达到4.55m 宽；③为保证发酵床耐用美观，内外墙体都要进行批荡，过浆处理；④发酵床面积要按该猪舍的最大进苗数设计，按0.25～0.3m2/头的最小需求量计算(建议0.3m2/头以上更好）；⑤两端4.55m 的墙体，一边可砌砖密封，另一边不砌砖，要求预留好切口，以便日常使用中可容车辆通行进行垫料运输。

1.1.3 发酵床瓦面

需使用钢架结构，盖透明采光瓦工或普通彩瓦设计，两边瓦面滴水要求2.4～3m。

1.1.4 发酵床升降帐幕[1]

为控制发酵床小环境温、湿度，便于垫料发酵床微生物繁殖、降低死床率，要求在墙体外瓦面下安装手动升降帐幕，根据发酵床的需要随时可调整温、湿度。

1.1.5 发酵床周边

发酵床四周需筑起不低于1.5m 宽的硬化带为宜。

2 农作物秸秆的配比与碎度研究与示范

本试验用甘蔗老叶、玉米秸秆、木薯秸秆等本地的秸秆资源替代木屑、秕谷等用作养猪异位发酵床垫料的效果和效率，以进一步对发酵床垫料的菌种进行筛选。常用的异位发酵床有机垫料主料是木屑，占90%左右[2]；其次是谷壳秕谷，占10%左右。但这些有机垫料主料在材料市场上均较稀缺且价格较贵，无形中造成养殖粪污处理成本增加，使得异位发酵床技术难以推广应用。因此，寻找木屑、谷壳等垫料替代物尤为重要。

经对比试验，甘蔗老叶、玉米秸秆吸水率及蓬松度较低，采用切段(10cm）并揉丝可增加16%的吸水率；主要农作物秸秆替代锯屑量可达58%左右，大大缓解了锯屑原材料短缺的现状，降低了制作异位发酵床垫料成本，且效果良好。这些农作物秸秆用做发酵床垫料时，养猪场猪粪尿达到零排放。利用微生物技术，以异位发酵床为载体，把畜牧养殖业与种植业紧密结合起来，将废弃农作物秸秆和畜禽粪污按比例充分混合发酵完全后回田[3]，达到粪污资源化利用的目的。

当前，异位发酵床技术的推广与应用得到中小规模养殖场的认可，使用该技术的养殖场由1家增加到7 家，发酵床面积由1000m2增加到4206m2。

3 异位发酵床的运行管理

3.1 首次运行发酵床前要求

(1）垫料：垫料数量按6 包/m2配备(50kg/包）；配比为(农作物秸秆∶谷壳∶木糠=58∶15∶27）；首次使用发酵床时，垫料厚度只要90～95cm 即可，因翻耙机的高度已定，耙尺长度也基本固定，垫料太厚，一是影响翻耙机运行，二是浪费垫料。运行几天垫料与粪污充分混匀后再逐步添加垫料，后续正常运行时，垫料厚度要求达到12cm 以上。

(2）菌种(复合微生物制剂I、A 型）：约50g/m2以上。菌种原料组成：枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、粪肠球菌、屎肠球菌、酵母菌、侧孢芽孢杆菌、反硝化细菌和放线菌等辅料，几乎全溶于水。

3.2 方法

①菌种约50g/m2以上；②将木糠用清水打湿后撒上浸泡的菌种混匀(湿度约为50%，用手抓起不能有水滴出，菌种∶木糠=1∶10），木糠与菌种混匀后直接撒入垫料上；③开启翻耙机翻1～2 次后直接添加猪粪尿混合物，加完猪粪后开启翻耙机翻2～3 次，湿度约为50%即可(用手抓起不能有水滴出）。

3.3 发酵床日常使用注意事项

(1）粪污添加：粪污刮进临时储粪池后，经搅拌即可抽上异位发酵床喷淋，尽量保证粪污的新鲜度。粪污不可混合化学消毒剂，沼渣不可拿来喷淋处理。加入粪尿时，可人工手动喷淋或机械抽取带动的方式将粪尿尽量均匀地撒入异位发酵床中，避免某些区域粪污堆积，造成死床，喷完后静止6h 左右再翻耙。

(2）判断粪尿添加量是否足够(湿度判断）：日常添加粪尿水混合物，要注意舍外发酵床的湿度，湿度要求50%左右为宜。湿度合适的测试方法：抓起一团垫料握紧后松开手掌，垫料依然可成团但无水滴滴下即可，发酵正常的发酵床每天可处理粪尿水10～12.5kg/m2。

(3）垫料翻耙：一般情况下，异位发酵床每天翻耙两次以上，分上下午操作，保证发酵床垫料内有充足的氧气，利于发酵。如垫料中水分较多，可适当增加翻耙次数和频率。

(4）补充菌种：菌种如有退化和消亡现象则需定时添加以维持益生菌高活性，菌种不能选用饲喂动物的益生菌，要采用专业的菌种，如“加强型活力发酵床复合菌” 或“高热腐熟菌” 等。10d 左右添加一次菌种，按至少20g/m3的量补加菌种。直接将浸泡的菌种和木槺(1∶10）混匀后撒到异位发酵床中翻耙即可。

3.4 发酵床运行效果评估

(1）温度：发酵床垫料0.4m 以下温度达到60℃以上，床内混合物表面冒热雾气，能持续高温发酵；

(2）气味：无刺鼻的氨气，无臭味。

(3）触感：垫料有蓬松感，无板结现象。

4 经济效益与社会效益

4.1 农作物秸秆和猪排泄物资源化利用

该研究开展农作物秸秆和猪排泄物发酵腐熟后资源化利用于种植业的技术试验，分析经发酵床发酵腐熟后垫料的氮、磷、钾等养分含量以及其重金属、铜、锌等含量，研究其对农作物肥效及品质的影响，进一步发展完善发酵腐熟后垫料施用于农作物的技术规程。经第三方检测，发酵后混合垫料中的碳氮比、有机质均下降(分别为3%、5%），总磷、总氮、总钾均上升(分别为6%、1%、10%），满足粪污作为有机肥料的基本要求，提高了粪污资源化利用率和经济效益。为降低重金属在有机肥单位体积内的含量，需半年清空一次异位发酵床，发酵腐熟后垫料可用于大棚种植瓜果。

据试验，生猪代养场每出栏1 头230kg 左右的育肥猪可产生220kg 左右的有机肥，每吨有机肥市场价1200 元；除去运营成本，每头猪粪污获纯利润为12 元。而异位发酵床发酵腐熟后垫料直接应用于种植业试验示范400 亩，使农作物增产10%，化肥使用量减少60%，可产生更大的经济效益同时减少污染成本。

4.2 节约土地资源，降低养殖成本

异位发酵床养猪无粪污外排污染风险，猪舍利用低架网床自动刮粪，无需每天用水冲圈、清粪和扫圈，采用自动控料、免溢漏饮水器，做到源头减量，大大降低了工人的劳动强度；而且因其不需匹配大容积的沼气池和贮液池，节约了用地成本，整体而言效果较为理想。传统养殖方法下，饲养1500 头左右的育肥猪或150 头左右的母猪需要2～3 人；而使用异位发酵床模式只需要1 人即可运行，还可以节约用水90%[1]，每头猪可节省水、电及工本费15 元左右，增收节支40 元左右。同时，栏舍内无氨气味，生猪疾病少，提高了养猪效益，在中小规模养猪场应用异位发酵床技术，经济效益明显[2]。

4.3 异位发酵床养猪技术应用推广

采用异位发酵床模式养猪可以减轻粪污对环境的污染，不需要建占地面积大、粪污难处理的沼气池和贮液池。由于采用源头减排技术[4]，饮污分离，自动刮粪，能节水80%～90%[5]，饲养期间不需要水冲栏舍，从而减少产生的污水。粪污全部进入发酵床，基本上实现了猪粪尿污染物“零排放” 标准，直接解决了养猪业发展与保护环境的矛盾，实现了养殖业的可持续发展。有机垫料在使用半年至1 年后，形成有机肥[3]，可直接应用于种植业，达到农牧结合的效果，对发展循环经济具有决定性意义。

异位发酵床养猪技术引进来宾市已有3～4年，经过这几年应用试验，证明该技术在来宾发展是可行的，猪场内外环境得到改善，经济效益和生态效益显著，对促进农民增收和乡村产业振兴具有重大意义，是解决规模化养猪场内排泄的大量粪尿对环境生态造成污染问题的有效途径，目前该技术在武宣县发展迅速。

5 小结

以异位发酵床为载体，利用微生物技术把农作物秸秆与养猪排泄物资源化利用是可行的，农作物秸秆在异位发酵床中的应用，解决了垫料来源问题，又减少了种植业面源污染。此项技术在推动产业提质增效，改善养殖业与种植业生态环境污染方面具有积极的意义。农作物秸秆采用切段并揉丝可解决吸水率及蓬松度问题，可替代锯屑量可达58%左右，具体以在运行中成功为宜。