圈養野生動物發酵床構建及技術應用
——以山魈為例

耿廣耀 朱迎娣 王愛善

(上海動物園，上海，200335)

發酵床技術是一種基于微生態理論和生物發酵理論，利用復合菌劑將動物糞便通過微生物分解的新型生態養殖技術[1-2]。發酵床技術以廣泛應用于奶牛、豬、種鴨等多種家畜家禽的飼養[3-5]，在家畜家禽中具有糞污無害化，提升飼養環境質量，降低動物發病率，減少抗生素等藥物的使用等優點[6-7]，但發酵床技術在野生動物飼養中的應用未見報道。

目前在上海動物園內，圈養著多種來自熱帶或亞熱帶地區的珍稀動物，大多數展區地面為水泥地面，每天需要對籠舍進行清洗，耗水量巨大且冬季需要保暖，在展出效果、能耗等方面并未注重低碳環保、關注動物福利，并不符合現代動物園的發展要求。本研究以上海動物園圈養的山魈(Mandrillussphinx)為例，將飼養籠舍分為有發酵床的試驗組和無發酵床的對照組，試驗組不采取任何保暖形式，對照組11月至次年2月采用電油汀保暖，比較2籠舍溫濕度、有毒有害氣體等理化性質和山魈血常規、血生化等指標，探討發酵床技術在山魈飼養管理中的應用，建立動物展區發酵床模型和低碳環保飼養管理新模式，提高動物福利和展示效果。

1 試驗方法

1.1 發酵床構建

1.0 kg紅糖與1.0 kg水煮沸降至30—40℃后和9.0 kg無菌水充分攪拌，加入15.0 g發酵菌種(益加益發酵床菌種，活菌總數≥200億/g)，密封發酵7—12 d，直至聞到酸甜味。發酵好的菌液與玉米粉混合均勻(可以撒開)后再與墊料混合均勻，墊料由質量分數60%的木屑，質量分數30%的米糠和質量分數10%的黃土組成。將帶有發酵菌的墊料堆在深度為60 cm左右的發酵坑內，坑底部為石子或粗砂礫組成的墊層。墊料適當按壓平整后，上面覆蓋1層麻袋，發酵5—7 d。木屑是園內綠化垃圾中篩選出的優質樹干經粉碎處理所得。

1.2 發酵床飼養管理模式

發酵床發酵5—7 d后，試驗組籠舍放入4只山魈，對照組籠舍放入6只山魈。有發酵床的籠舍在改建前籠舍內有4只山魈(2♂，2♀)，改建后如果新引入2只可能會導致種群不穩定，出現打斗等現象，為動物福利、安全考慮，沒有再引入；對照組一直是6只，如果取出來2只也會引起種群不穩定。故試驗組與對照組山魈數目不一致。每日對發酵床表面山魈糞便進行清理，籠舍內玻璃展面、飼喂臺等部位用少量水沖洗干凈。在進行日常消毒工作時，不可將消毒液直接噴灑到發酵床上。發酵開始后，前2周，每3 d對發酵床翻動1次，之后每7 d翻動1次，翻動深度為30 cm。發酵床平均厚度降低15 cm左右時，添加墊料至原厚度。當30 cm處墊料干燥捏不成團時，及時補充水分，使墊料保持濕度在50%左右，并保持通風。

表1 試驗組與對照組山魈基本情況

1.3 數據收集與處理

在發酵床啟動階段和應用階段(10月20日至次年4月20日)以30 cm為梯度，每日08：00、12：00、16：00使用數字溫度計在左上、左下、中間、右上、右下5個點監測發酵床60、30 cm深處的溫度，每日做好工作和耗水量等記錄。每周一08：00監測試驗組、對照組籠舍的溫度、相對濕度和單位體積內NO、H2S、NO2、PM2.5的密度。每月對2組動物的血常規、血液生化、寄生蟲進行1次檢測。所有試驗數據采用Excel 2010、SPSS 18.0進行分析。

2 結果與分析

2.1 發酵床物理性狀變化

發酵初期發酵床上層顏色為淡黃色，發酵一段時間后墊料顏色自上而下逐漸變深。墊料未發現霉變、腐爛等現象，發酵過程中未出現異味，發酵床啟動127 d后，發酵床平均降低15.0 cm。

2.2 發酵床不同深度溫度變化

詳細記錄了自發酵床建立180 d內每日08：00、12：00、16：00發酵床30、60 cm深度的溫度。30 cm處平均溫度為38.43℃，60 cm處平均溫度為31.66℃，二者差異顯著(P<0.05)。發酵床中底層溫度變化呈現先上升后下降再上升的趨勢，最后穩定波動。

1—7 d為發酵床啟動階段，30 cm處溫度第2天上升到最高，為35.90℃，后持續維持在35.00—36.00℃；60 cm處溫度緩慢上升至38.10℃。放入山魈后，30 cm處溫度快速上升至57.80℃，發酵床發酵至第43天，30 cm處溫度下降到50.00℃以下，第68天溫度下降到40.00℃以下，總體變化曲線如圖1。30 cm處溫度為24.45—57.80℃，60 cm處溫度為21.02—52.18℃。發酵床啟動127 d，發酵床降低15 cm添加墊料后，30 cm處溫度快速上升至53.95℃。

2.3 環境溫濕度及有毒有害氣體差異

試驗組與對照組溫度，相對濕度及單位體積內有毒有害氣體的密度見表2，其中相對濕度、單位體積內H2S、NO、NO2、PM2.5的密度差異不顯著。試驗組未采取任何保暖措施，但其與采取保暖措施的對照組溫度差異不明顯，說明發酵床技術在山魈籠舍保暖方面可以與電油汀等取暖設備相媲美。

表2 試驗組與對照組環境溫濕度及有毒有害氣體差異

2.4 體況差異

在試驗過程中，對試驗組和對照組內飼養的山魈進行血常規、血生化、寄生蟲每月檢查1次，血常規、血生化指標結果見表3和表4，試驗組血常規、血生化等指標與對照組差異不顯著。整個發酵床技術應用過程中2群體均未見發病個體。

表3 試驗組與對照組山魈部分血液常規指標

表4 山魈發酵床飼養與對照組部分血清生化指標

2.5 經濟生態效益差異

在試驗過程中每間籠舍的平均耗水量、排污量、工作量、能耗等見表5。動物園大多數室內籠舍地面為水泥地面，在日常飼養管理中，為保持籠舍清潔，每日需要用水沖洗。實驗組發酵床基底較對照組傳統水泥地面大大降低了耗水量、排污量，同時也降低了工作量。此外，發酵床墊材廢棄后還可以作為綠化肥料進行資源化利用。

表5 山魈發酵床飼養與對照組日常管理的差異

3 討論

發酵床墊料、水分、通風是發酵床系統的決定性因素。發酵床主要影響因素包括：發酵床含水率、翻動頻率、溫度、墊料、適當的碳氮比、pH值和微生物。固體發酵床熱量的主要來源是微生物代謝的反應熱，發酵床墊料溫度可以作為微生物發酵效果的最直接指標，發酵床內部達到并維持理想的溫度利于有益微生物的活動，并對有害微生物起到殺滅和抑制作用[9]。發酵床30 cm深處的溫度高于60 cm處的溫度與有關研究相似，深度為20 cm和30 cm處的墊料平均溫度最高[10]，30 cm深處為發酵床的核心發酵層[11]。Sandler等[12]研究認為發酵床核心發酵層55℃以上維持2—3周，或65℃以上維持1周，或70℃以上維持數個小時，可以有效殺滅病原菌、寄生蟲卵等對動物有害的生物。本研究發酵床核心發酵層最高溫度達57.8℃，連續23 d溫度高于55℃。發酵床產生的熱量也可以為動物籠舍提供熱量來源，未采取任何取暖措施的試驗組與采取取暖措施的對照組相比，發酵床與電油汀有同樣的保暖作用。

發酵床發酵過程是有氧發酵過程，氧氣體積分數保持在8%—18%較為適宜，為保證發酵床正常運行，對發酵床的翻動深度應不低于30 cm，以確保動物排泄物在該層次與菌種充分混合以達到良好的發酵效果，同時需要保持該層次良好的理化性質。在實際應用中，發現山魈有翻動發酵床的習慣，在一定程度上減少了厭氧發酵發生概率。

空氣質量是動物生存的必要條件之一，無污染的空氣環境可以保持動物正常的生理機能，如果空氣中PM2.5等有毒有害氣體過高，務必會影響動物健康。本研究發現試驗組籠舍內PM2.5等有毒有害氣體與對照組差異不顯著，說明發酵床技術在野生動物飼養管理中可以利用。雖然試驗組與對照組有毒有害氣體無顯著性差異，但為了動物健康還需適當進行通風，保持籠舍空氣清新。

圈養野生動物發酵床技術，是一項低碳環保健康新型飼養管理技術。發酵床技術應用于山魈飼養管理中，無需人工對山魈等野生動物的排泄物進行打掃，也無需對籠舍地面進行沖洗，減少水資源消耗，減少污水排放量。利用綠化垃圾樹枝、樹干加工成木屑作為發酵床墊料，墊料更換后可作為綠化肥料，實現綠化垃圾二次資源化利用，在環境保護上有一定的生態效益。在動物疾病防控方面，實驗組與對照組山魈血液、血清各項指標差異均不顯著(P<0.05)且均未見發病個體，說明發酵床技術并未對山魈健康帶來負面影響。本研究用發酵床墊料均為綠化垃圾樹干等做成的木屑，是一種較理想的墊料。黃進[13]研究發現鋸末碳氮比為400∶1，吸水性為420%。高金波等[14]發現以鋸末為墊料的發酵床可以提高動物的血紅蛋白質量濃度、淋巴細胞數量、紅細胞總數等。同時發酵床墊料也是較好的環境豐容設施，可代替傳統飼養模式的水泥地面，改善展區面貌，減少動物刻板行為，在圈養野生動物保護中有生態效益，提升了圈養野生動物福利。