微生物發酵床技術生豬養殖模式的生態環境效益研究

摘要：基于微生物發酵床技術養殖模式具有基本實現養殖零排放、無臭味、改善養殖環境空氣質量和有效調節改良土壤環境質量等諸多優勢，是一種新型生態環保養殖技術，環境效益顯著。文章通過微生物發酵床技術作用機理分析研究了其環境保護價值，并以廣東省平遠縣生豬養殖業綜合環境整治中推廣使用的異位微生物發酵床為例，闡釋了異位微生物發酵床建設與應用要求。

關鍵詞：微生物;發酵床技術;生豬養殖;環境效應

中圖分類號：X24? 文獻標識碼：A ? 文章編號：2095-672X（2019）08-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.08.047

Study on ecological environment benefit of live pig breeding model with microbial fermentation bed technology

Zou Zhiqiang

（Environmental Protection Bureau of Pingyuan County，Meizhou City，Meizhou Guangdong 514600，China）

Abstract：Based on the microbial fermentation bed technology， the aquaculture model has many advantages，such as zero emissions， no odor，improving the air quality of aquaculture environment and effectively adjusting and improving the soil environment quality. It is a new type of ecological and environmental protection aquaculture technology with remarkable environmental benefits. In this paper， the environmental protection value of microbial fermentation bed was analyzed through the mechanism of microbial fermentation bed technology. Taking the ectopic microbial fermentation bed popularized in the comprehensive environmental renovation of pig breeding industry in Pingyuan County of Guangdong Province as an example， the construction and application requirements of ectopic microbial fermentation bed were explained.

Key words：Microorganism;Fermentation bed technology;Pig breeding;Environmental effects

改革開放以來，社會經濟得到了迅猛發展，生活水平不斷提高，人們對肉類的需求不斷增長，推動了生豬養殖業迅速發展。然而，由于社會環境保護意識的淡薄，生豬養殖業在發展壯大的過程中忽視了環境保護，尤其是農村生豬養殖業的無序發展更為突出，導致污水橫流、廢物隨意丟棄和臭氣熏天，嚴重地影響了幸福鄉村、美麗中國的建設。隨著進入新時代，建設美麗中國深受社會的廣泛關注和歡迎，人們環保意識不斷增強，加之環境保護相關法律法規的不斷完善，社會對環境的要求也越來越高，如何為社會提供更加良好的生態產品成為各級黨委政府的主要課題之一。為此，各級黨委政府開展了一系列卓有成效的環境保護綜合整治工作，其中包含了生豬養殖業環境保護綜合整治，有效推動生豬養殖業走向規范化、健康化、生態化。在生豬養殖業環境保護綜合整治中，微生物發酵床技術由于投入成本低、可操作性強、可資源化利用、綠色環保等特點而得到大力推廣，廣受歡迎。

1 微生物發酵床技術的介紹

微生物發酵床技術是基于微生態技術而發展起來的基本實現養殖零排放、無臭氣的一種新型環保養殖技術 [1]。該技術主要是通過配套建設發酵床、無害化處理池等設施，應用微生物發酵技術來處理豬糞、豬尿、污水、病死豬，發酵后的墊料完全腐熟成為有機肥，符合《畜禽糞便還田技術規范》（GB/T25246-2010）應用要求，從而達到既解決養殖污染問題又能“變廢為寶”，具有良好的社會效益、生態效益和經濟效益。發酵床功能類似于一張床，是益生菌生長的固體培養基[2]，主要由有益微生物菌群、培養基和有機墊料載體組成。有機墊料載體作為有益微生物菌群生長的固體環境，是微生物發酵床床體的重要組成部分，關系到微生物發酵床技術應用成敗與否，常用墊料載體主要有木屑、鋸末、米糠、谷殼、麥麩、秸稈粉、花生殼等具有質地松軟、吸水性強的有機固體物質，能夠就地取材、視資源而定。除此之外，發酵床還包含一定量的無機鹽、糖類物質、氮源和水。無機鹽主要是食鹽和微量元素，微量元素如Fe、Zn、Mn等能夠促進有益生生物菌新陳代謝，有利于有益微生物菌群繁殖生長;食鹽使滲透壓維持平衡和為細菌膜電位提供信號傳導功能。糖類物質主要是蔗糖、麥芽糖、葡糖糖等，為有益微生物菌群繁殖生長提供能量和碳源。氮源主要是含有一定量的氨基酸、蛋白質等的物質，能夠為有益微生物菌群生長提供便利條件。

2 微生物發酵床技術的作用機理

微生物發酵床技術的作用機理是將有益微生物菌群噴灑在木屑、谷殼等有機墊料載體上，以便有益微生物菌群與有機墊料載體進行協同發酵作用而使有益微生物菌群活化增殖，然后將豬糞、豬尿等養豬廢棄物送至發酵床與有機墊料載體均勻混合，從而通過有益微生物菌群發酵分解豬糞、豬尿中的有機物質并轉化生物菌肥，也即有機肥，如圖所示。

圖1 微生物發酵床技術的作用機理圖

3 微生物發酵床技術的環境效益

微生物發酵床技術通過微生物發酵分解豬糞、豬尿等養豬廢棄物中的有機物質而基本實現養殖零排放、無臭氣，為新型生態環保養殖技術。這種技術徹底扭轉傳統生豬養殖模式污水橫流、臭氣熏天的局面，有效促進生豬養殖走向生態化，其環境效益明顯，主要體現在以下幾個方面：

（1）無養殖廢水排放。微生物發酵床技術本身就是一種養殖節水技術，是通過有效控制養殖用水量，減少養殖廢水產生，并使全部養殖廢水參與微生物發酵過程，利用發酵過程產生的熱量蒸發水分，從而實現廢水零排放，不會引起水體營養富化。

（2）無養殖固體廢物排放。微生物發酵床技術通過微生物發酵已將生豬養殖產生的豬糞和無害化處理后病死豬等養殖固體廢棄物轉化為優質的有機肥后，綜合利用于農業生產，從而實現了養殖固體廢物的零排放。

（3）改善養殖環境空氣質量。微生物發酵床技術能夠有效的將畜禽排放的氨氮吸收降解為無揮發性的有機酸、二氧化碳、水等代謝產物，有效降低養殖環境中氨氣、硫化氫、甲烷等有害氣體含量，基本實現無臭味，明顯改善了養殖環境空氣質量。據高凱翔對發酵床模式和傳統水泥地養豬有害氣體產氣量的研究比較表明，發酵床模式NH3、H2S含量明顯低于傳統模式[3];王衛平、王誠、武英等在木屑+豬糞發酵堆肥中加入復合發酵菌（含放線菌、酵母菌和芽孢桿菌），研究表明，加入復合發酵菌 3‰能有效地抑制 NH3在豬糞堆肥中的揮發，維持豬舍內空氣清新，減少氮素損失從而改善欄舍空氣質量[4]。

（4）減少藥物污染。微生物發酵床技術由于有大量有益微生物的存在，有害菌無法在其中繁殖，環境中病原微生物的數量會大大降低，腸道病和全身感染性疾病發病率也會下降，從而減少藥物的使用[5]，不僅節約藥費成本并有利于食品安全，而且有效控制了病原微生物向環境擴散和進一步降低了使用藥物引起的環境污染，有利于生態環境凈化。

（5）調節改良土壤環境質量。微生物發酵床技術通過微生物發酵使得養殖產生的豬糞、豬尿等養殖廢棄物轉化為有機肥，綜合利用農業生產。使用有機肥能夠有效調節改良土壤，提升土壤質量。據研究表明，有機肥能夠為土壤提供全面養分、促進土壤微生物繁育、提高土壤保水保肥能力、減少土壤養分固定提高養分有效性、加速土壤團聚體形成改善土壤理化性質等方面的作用。

（6）避免二次污染的產生。微生物發酵床技術將豬糞、豬尿等養殖廢棄物與有機墊料載體發酵腐熟轉化有機肥，沒有了豬糞、豬尿等惡臭味，避免了以往豬糞、豬尿在運輸、使用過程中的惡臭味擴散而引起的二次環境污染。

4 異位微生物發酵床的建設與應用要求

不同的微生物發酵床技術養殖模式，微生物發酵床的建設和應用要求不盡相同，以廣東省平遠縣生豬養殖業綜合環境整治中推廣使用的異位微生物發酵床為例，分析其建設與應用要求。

（1）異位微生物發酵床的建設。糞尿收集池容積≥0.2m?/頭（存欄），磚墻結構，必須實現雨污分流和清污分流。異位微生物發酵床面積≥0.2㎡/頭（存欄），陽光大棚結構，大棚需要有一定的坡度和抗風壓能力;尺寸一般內徑寬度為4.55m、墻體高度為1.2m、翻耙深度為0.45m， 也可按照翻耙機的尺寸確定發酵床的寬度;并配置自動翻耙機和自動抽糞機。建設過程中要注意地下水位，選擇地勢較高處建設，防止雨水或者地下水進入異位微生物發酵床內，使得系統因濕度過大而失效，必要時需做好防滲處理;發酵床四周設置排水渠，防止周邊來水對發酵床的沖擊。

（2）異位微生物發酵床的應用要求。一是有機墊料的選擇。最適宜的墊料為木屑和谷殼按2：1比例混合后使用，若木屑比較難找，也可木屑50%，稻殼50% 。二是鋪設墊料厚度。按500頭肉豬需要異位微生物發酵床面積為100㎡的比例計算，墊料鋪設高度約為50cm（墻體高度為120cm），每平方需使用墊料7～8包（普通飼料袋包裝）;鋪好墊料后加菌種之前，需翻耙機將床內的木屑與稻殼混勻。三是菌種活化。按每平方米異位微生物發酵床墊料使用10g菌種的使用量，將菌種與清水按1：10的比例稀釋后，浸泡3d;將浸泡活化后的菌種，用灑水的噴壺均勻的噴灑至墊料上，開啟翻耙機翻1-2次后直接添加豬糞，加完豬糞后開啟翻耙機翻2-3次即可。四是墊料濕度控制。每平方每天最多添加20kg糞水，并用翻耙機混勻，抓起一團墊料握緊后松開手掌，墊料依然可成團但無水滴滴下即可。

（3）異位微生物發酵床的運行管理。一是糞尿添加。使用機械或手工將糞尿盡可能均勻撒入發酵床，并翻耙均勻;不得將糞尿堆積在酵床的某一區域，否則將導致區域死床。二是墊料翻耙。一般情況下每天翻耙一次兩個來回，翻耙深度不低于40cm，使發酵床獲得足夠的氧氣，保證發酵效果，如遇墊料溫度較高、水分含量較大的情況則需增加翻耙頻率。三是菌種補充。菌種使用一段時間后，會逐步退化甚至死亡，需要定期補充菌種，維持發酵床高活性。每月按10g/m2的量補加菌種，直接將菌種用水溶解后噴撒到舍外發酵床中即可。四是墊料添加。墊料體積有所減少后，可適當增加墊料量。

（4）異位微生物發酵床管理注意事項。一是運行初期管理。運行初期需增加翻耙次數，約2-3次/d，每2-3d添加一次糞尿，且每次添加豬糞尿前后都要進行翻耙。運行穩定后，每天早晚各翻耙一次，翻耙的時候，帳幕要敞開。二是雨污、清污分流。豬舍源頭必須做好飲用殘留水清污分流，整個豬舍必須做好雨污分流，雨水通過引流溝流走，防止雨水進入發酵床。三是嚴格控制豬糞水濃度，防止進入發酵床內的濃度過稀，否則可能會因濕度過大而導致死床。四是其他需要注意的。不得將含大量消毒水、強酸、強堿等水質加到發酵床內;保持發酵床系統良好的通風性;高溫天氣，需要將帳幕敞開通風;低溫天氣要保溫;雨雪天嚴禁敞開帳幕。

5 結語

基于微生物發酵床技術養殖模式具有基本實現養殖零排放、無臭味、改善養殖環境空氣質量和有效調節改良土壤環境質量等諸多優勢，環境效益明顯，結合當前美麗中國建設和鄉村振興發展戰略實施的大背景，大力推廣微生物發酵床技術養殖模式具有廣闊的前景，不僅能夠提高農民收入，而且有利于農村生態環境保護，促使畜牧業走向“生態養殖·綠色發展”之路。

參考文獻

[1]王孝遠，李雁，鐘翔，等.豬用發酵床的研究與應用[J].家畜生態學報，2007，28（6）：139-142.

[2]金超，李廣超.發酵床技術的優劣勢及推廣建議[J].畜禽業，2018（8）：42-43.

[3]高凱翔.復方中藥添加劑和發酵床養豬模式中微生物菌群的分析[D].桂林：廣西師范大學，2015.

[4]盛清凱，王誠，武英，等.冬季發酵床養殖模式對豬舍環境及豬生產性能的影響[J].家畜生態學報，2009，30（8）：82-85.

[5]朱家敏.淺談生態環保發酵床生豬養殖減輕環境污染[J].內江科技，2016，37（5）：78.

收稿日期：2019-06-26

作者簡介：鄒志強（1980-），男，漢族，碩士研究生，環境保護工程師、工商管理經濟師，研究方向為生態環境保護與污染防治。