微生物发酵床在奶牛生产中的推广应用_陈永生

微生物发酵床在奶牛生产中的推广应用文∕陈永生 欧邦伟 贺代荣 赖 萌 孙成根（新希望生态牧业有限公司）摘　要：随着奶牛养殖规模的不断扩大与集中，奶牛粪便处理难度越来越大，对周边环境所造成的污染异常严重。

特别是2014年《畜禽规模养殖污染防治条例》和2015年1月1日《中华人民共和国环境保护法》的实施，给奶牛养殖企业带来了前所未有的压力与挑战。

新型微生物发酵床技术的诞生与推广应用，从根本上解决了奶牛养殖企业对粪便处理带来环境污染的后顾之忧，真正实现了“零排放”和内部卫生环境的无污染。

关键词：生物发酵床；技术应用；奶牛；粪便处理；零排放随着现代奶牛养殖业的发展，传统的散养户、小规模养殖场正在逐渐被大规模，乃至超大规模养殖场代替。

但这些规模化的养殖模式，由于奶牛养殖头数大量集中，造成了奶牛粪便排放的相对集中，致使奶牛场粪便处理，以及周边环境污染治理的难度越来越大，与周边居民、农田、水源污染的矛盾越来越突出。

2014年1月1日《畜禽规模养殖污染防治条例》以及2015年1月1日《中华人民共和国环境保护法》的实施又进一步给奶牛规模化发展带来了巨大压力和严峻挑战。

面对如此巨大的环保压力，奶牛场应该如何应对呢？新型微生物发酵床技术应运而生。

据不完全统计，我国目前已经使用和正在推广使用微生物发酵床的奶牛场（公司）有大概107 家，均取得了不错的效果。

本文根据对各大奶牛场的调研结果，从微生物发酵床的原理、制作方法、成本效益、使用的注意事项等几个方面进行介绍。

1微生物发酵床的概念、技术及发酵原理微生物发酵床技术，最早起源于日本。

2006年，由“博凯”技术专家徐美庆研究员取道德国引入我国，并与浙江大学、山东大学等高校合作，培养出了针对我国不同气候条件的适用菌群。

2011年，“健生1号”菌成功应用于高温高湿的上海某些牛场。

2013年，“健生8号”高寒地区专用菌在黑龙江省齐齐哈尔某示范园得到推广（图1和图2）。

微生物发酵床技术是利用全新的自然农业理念，结合现代微生物发酵处理技术提出的一种环保、安全、有效的生态养殖方法。

该方法以发酵床为载体，由有益微生物组成的复合菌群以牛只的粪尿为基础营养迅速繁殖，从而抑制、杀灭各种病原微生物，可快速消化分解粪尿等养殖排泄物和有害气体，可实现牛舍（栏、圈）免冲洗、无异味，以及健康养殖与粪尿零排放的和谐统一（图3）。

图1 奶牛舒服的躺卧在微生物发酵床上图2 奶牛在微生物发酵床上采食图3 微生物发酵床的原理示意图DOI:10.16172/ki.114768.2015.02.015微生物发酵床是利用微生物的呼吸原理，底物在氧化过程中脱下的氢或电子并不直接与中间代谢产物相关耦联，而是通过一系列的电子传递，最终交给电子受体的生物学过程。

微生物以有氧呼吸为基础分解奶牛粪尿，当环境中存在足量的氧分子时，好氧微生物能彻底将粪尿氧化分解为H2O和CO2，同时产生大量的热量。

2 微生物发酵床的制作微生物发酵床的制作不需要添置任何机器设备，只需对牛舍稍加改造，即可应用。

微生物发酵床的制作步骤如下：首先在牛舍地面上铺设一层垫料，厚度约为50 cm （图4）；第二步，在垫料上均匀铺洒专用菌剂，并调好适合的湿度，即制作完成（图5）。

奶牛在菌床上自由生活，粪便、尿液直接落在菌床上，菌床中的复合菌群就以这些粪便、尿液为基础营养迅速繁殖，只需要12 h就可以将粪便彻底地分解成为H2O和CO2，而分解过程中产生的热能，也有助于保持牛舍地表的温度。

而且随着奶牛的走动，垫料与粪便将会充分混合搅拌，而奶牛的尿液又进一步补充了微生物生长所需的水分。

3 微生物发酵床的使用事项3.1 垫料的选择垫料要具有透气性好、吸水性强、耐腐蚀、适合菌种生长等特点，如谷壳、木屑锯末、米糠、秸秆粉、草粉等，大都可以就地取材。

需要注意的是，含有防腐剂的锯末，如三合板、高密度板的锯末以及酸腐败或发霉的稻壳秸秆等不能作为垫料使用。

3.2 定期翻抛垫料布菌后，即成为菌床。

菌床需要粪尿作为充足的养料，所以第1 次翻抛一般是在7～10 天（如有特殊需要，按现场技术人员要求操作），翻抛之后必须保证2～3 天进行1 次25 cm的深度翻抛，每15天进行1 次深翻到底，并把每次翻抛时间做好记录及时反馈给技术人员（图6和图7）。

菌床要始终保持含有适宜的水分（40%～50%）和通透性（定期翻耙），这是保持垫图4 奶牛场工作人员用锯末铺垫微生物发酵床图5 奶牛场技术人员现场指导微生物的添加与搅拌图7 奶牛场员工每隔15 天对微生物发酵床进行彻底翻挖图6 奶牛场员工每2～3 天对微生物发酵床进行机械翻抛料菌种扩繁的一个重要条件，可以保证垫料中有益微生物始终维持在较高的繁殖速率、理想的菌群数量以及对粪尿的快速分解消化能力，从而提高发酵床的使用寿命。

3.3 定期测量温度每天测量发酵温度及湿度，并做好记录，从布菌后第二天开始在不同角度的3 个点，约20～30 cm 深，测量温度并制作曲线，认真填写表格并及时与技术人员沟通。

温度逐渐出现波动，则表明发酵成功。

若2 次翻抛后，温度还有上升并有臭味时，说明菌床水分含量过多，需要再次调整水分，加入部分新垫料和专用发酵剂直至成功。

3.4 做好疫病防控进入微生物发酵床的牛只必须健康无疫病，而且大小均衡。

奶牛在使用微生物发酵床后，要定期给奶牛驱虫、健胃，并按程序注射疫苗，进行防疫，防止疫病的发生。

3.5 其它牛只进入发酵舍后，必须保持每头牛只都能正常采食和饮水，并均匀排粪。

如果奶牛在固定位置排粪便，需人工撒匀，并培养奶牛不固定位置排粪的习惯。

4 使用微生物发酵床的经济效益分析4.1 微生物发酵床的制作费用发酵床的制作费用主要是购买菌种的费用，一般情况下奶牛场每平方米需要放入100 g发酵菌，目前，菌种的价格较高，除去垫料费用外，一次性菌群投放费用为每平方米100～150 元，直逼人工养殖的珍珠。

但使用几年后，废弃的微生物发酵床可以作为有机肥售卖。

4.2 使用微生物发酵床的成本节约情况4.2.1 节约建造成本使用微生物发酵床后不用建设地下排污设施、粪污处理设备，省去了卧栏、牛床垫的投资，不用设置牛舍取暖设施，节电16%。

4.2.2 减少机械设备购置成本使用微生物发酵床的牛舍维护机械只需要旋抛机等简单机械，平均每3 天左右对垫料上层进行翻抛，不必购置刮粪板、铲车等粪便收集机械，以及翻斗车、抛撒机等粪污固液分离设备，机械燃油节约67%。

4.2.3 减少人员及管理费用微生物发酵床的使用大大减少了生产一线人员的数量和工资开销。

如浙江某奶牛场使用微生物发酵床后，人均饲养奶牛头数为100 头，大大降低了人员的使用数量和工资成本，仅用工费用一项，每年节省十几万元。

4.2.4 增加奶牛产奶量，降低疾病的治疗费用浙江海宁某1 000 头奶牛场，将奶牛分为2 组，一组使用微生物发酵床，一组不使用，进行奶牛产奶量和疾病发生率对比试验。

结果显示，使用300 天微生物发酵床后，使用微生物发酵床组的奶牛单产提高18.2%；乳房炎发病率降低47.0%；肢蹄病发生率降低82.0%；奶牛产奶高峰期延长22 天。

4.2.5 减少粪污治理费用，提高奶牛福利微生物发酵床的使用彻底改变了奶牛场粪便堆积如山、尿液横流的环境污染问题，真正做到了奶牛粪尿的“零排放”、“无污染”，真正实现了奶牛的生态养殖。

如齐齐哈尔某奶牛试验示范园区使用微生物发酵床后，在6 个月的时间里降解了400 头后备牛产生的540 吨左右的粪尿（按育成牛30 kg/头•天粪尿量计算）。

且该园区冬季较长，但使用微生物发酵床后，即使是在牛舍外温度为-20～-30 ℃的寒冷冬季，牛舍内温度仍可达到6 ℃以上，而且舍内空气质量优良，无任何臭味异味，且后备牛参配率达90%以上；除冬季外的其它季节，微生物发酵床表层温度可达到15 ℃左右，相当于给牛只营造了一个暖床，牛只卧在发酵床上非常舒服，延长了躺卧时间。

5 存在的问题与对策建议5.1 存在的问题5.1.1 购买生物菌群及垫料一次性投入过大，大多数奶牛场很难承受。

5.1.2 从微生物发酵床在奶牛生产中推广使用实际效果来看：后备牛和干奶牛舍非常成功（图8和图9），泌乳牛舍也可以使用（图10），但由于牛粪便较稀，水分较大，因此效果较差，特别是在牛群较为集中的采食通道附近。

5.2 对策建议5.2.1 合理解决好微生物发酵床的一次性投入与长期效益的关系。

5.2.2 国家应从政策上对推广使用微生物发酵床技术，实现“零排放”、“无污染”的奶牛场给与政府补贴和奖励，或者予以一次性低息贷款扶持。

5.2.3 对于让奶牛场购买微生物菌种的款项，可分年度、按比例逐年偿还。

5.2.4 泌乳牛舍应用微生物发酵床可采取如下措施：（一） 北方高寒地区或南方冬季，每天（班次）对奶牛采食通道的稀粪进行人工或机械铲出，再摊匀翻耕。

（二）南方高温高湿地区，泌乳牛舍采食通道不使用发酵床，仍然采用刮粪板或人工清粪等方式清除奶牛粪便，以利夏天高温季节对泌乳牛进行喷淋降温。

6 结论微生物发酵床技术是集奶牛生态养殖研究及成果应用于一体的规模化、生态化、环保化、科技创新型技术。

应用微生物发酵床技术可提高奶牛养殖场综合效益2 800～3 500元/头•年，降低牛场建设投资30%左右，减少奶牛场运营成本1 350～2 700 元/头•年。

而且微生物发酵床的使用能有效抑制有害菌的滋生，提高奶牛机体的免疫力，大幅减少奶牛疾病的发生率。

随着研究的逐步深入、不断革新和在奶牛生产中的推广应用，微生物发酵床技术将会得到越来越多奶牛场的认可，同时必将有力推动我国奶牛养殖业向生态健康、绿色环保、无污染、零排放的方向快速迈进，给奶牛养殖业带来变革。

作者简介：陈永生（1965-），男，高级畜牧师，研究生学历，安徽农业大学动物营养专业，新希望集团新希望生态牧业有限公司戚家山奶牛场场长。

（收稿日期：2015-01-06）图8 上海某奶牛场二期犊牛舍微生物发酵床图9 后备牛在微生物发酵床上卧躺休息C图10 杭州某牛场泌乳牛舍首次运用微生物发酵床。