益生菌发酵牛粪作为牛床垫料的优势

赫兰保 安志民 孙照勇 何鑫淼 赵晓川 冯艳忠 刘建河 邵 丽 刘中珊曲大鹏 杨秀梅 李凤兰

（1.山东农微生物科技有限公司，山东泰安 271000；2.黑龙江省动物疫病预防与控制中心，黑龙江哈尔滨 150000；3.四川大学建筑与环境学院 四川省环境保护有机废弃物资源化利用重点实验室，四川成都 610000；4.黑龙江省农业科学院畜牧研究所 农业农村部种养结合重点实验室，黑龙江哈尔滨 150000；5.哈尔滨华美亿丰复合材料有限公司，黑龙江哈尔滨 150000；6.青岛中一监测有限公司，山东青岛 266000；7.东北农业大学生命科学学院，黑龙江哈尔滨 150000）

随着我国奶牛养殖的规模化，集约化不断发展，奶牛所产生的大量粪便已成为影响环境，制约牧场生产的主要问题。探讨牛粪的无害化处理和资源化利用途径，既是环保的要求，也是实现畜牧养殖科学发展的需求。研究发现，奶牛场的粪便经过固液分离处理后，通过加入益生菌发酵后的牛粪含水率可以大大降低，同时具有无臭、松软的特点，完全可以用作牛床垫料使用。牛粪通过添加益生菌发酵后，可预防粪便中有害菌的滋生和疫病的传播，同时，牛粪是奶牛场急需处理的废弃物，经发酵处理的牛粪晒干，用作牛床垫料，可显著提高奶牛的上床率，且不会造成奶牛的肢蹄伤害，能够保障奶牛的健康。牛粪垫料与沙子、锯末等垫床相比，可降低后期粪污处理的难度以及垫料的成本投入。

1 牛床环境对奶牛生长的影响

1.1 牛床环境对奶牛行为的影响

随着奶牛养殖生产方式从粗放式转变为集约化，很大程度上提高了奶牛业的生产效益和生产性能，在养殖过程中，牛床的舒适性是影响奶牛行为的主要因素，改善牛舍环境是促进奶牛健康、提高生产力的重要举措。其中，在牛舍结构中，牛床问题对奶牛的影响较大，因牛床是奶牛长时间生活的场所。有研究表明，奶牛趴卧在更加柔软的地面上可增加奶牛趴卧时间，表现出强烈的趴卧动机。牛床设计和牛舍设备的管理不当，将会改变奶牛的社会行为，干扰奶牛的休息行为，促使奶牛站立时间变长。

1.2 牛床环境对奶牛生产性能的影响

柔软舒适的牛床环境，是奶牛健康生长的前提，好的牛床可增加产奶量，增长生产寿命，舒适的牛床能延长奶牛的趴卧时间，减少奶牛产生应激，从而在减少伤害的情况下增加产奶量、生产寿命和改善奶的品质。有研究表明，奶牛趴卧时流经乳腺的血流量增加20～25%，进而改善产奶效率及品质。

1.3 牛床环境对奶牛健康的影响

奶牛每天约有50～60%的时间趴卧休息和反刍，健康的牛床其氨气和硫化氢含量均处于较低的水平，不良的牛床环境可使奶牛的趴卧时间明显减少，严重影响奶牛休息和产奶量，且会提高跛行、趾蹄病及乳房炎等发病率。

2 牛粪作为牛床垫料的可行性和优点

2.1 常规牛床垫料的特点

牛床是奶牛的主要生活区域，牛床垫料舒适度可直接影响奶牛的休息和反刍，影响其生产性能及牧场的经济收益。选择牛床垫料要从三个方面考虑：保障奶牛健康、提高奶牛舒适度和不影响后续粪污处理设备的正常运行。根据牛床垫料组成材料的性质划分，可以分为无机垫料和有机垫料两种。一般情况下，无机垫料不适合微生物菌群的生长，相对于有机垫料来说更安全，但易对粪污处理设备造成损坏，不利于后续粪污处理设备的正常运行和维护；有机垫料有利于后续的粪污处理，但可能会造成微生物菌群的生长繁殖，对奶牛的健康产生影响。因此，需要加入适量的益生菌改善牛床环境，抑制有害菌及病毒的繁殖，从而为奶牛提供健康的垫料床体。

2.2 牛粪垫料还具有其他垫料所不具有的优势

牛粪是奶牛场急需处理的废弃物，成本较低；经添加益生菌发酵处理后的牛粪具有干燥、舒适的特点，可以提高奶牛的卧床率；牛粪垫料不容易对牛的肢蹄造成伤害，能够保障奶牛的健康。牛粪用作牛床垫料，不仅可节省传统牛床所需的沙质垫料，而且与沙质垫床相比，牛粪收集过程还可减少沙子的混入，降低后期粪污处理的难度，降低设施投资和运行费用。因此，对奶牛场产生的粪污经固液分离后，发酵处理用作牛床垫料，不仅可以有效解决牧场现有的环境污染问题，而且还可以减少牧场购买垫料的投入，产生一定的经济效益。

2.3 牛粪作为牛床垫料与其它常用垫料相比具有明显的优点

与稻壳、木屑、锯末、秸秆等垫料相比，牛粪不需要从市场购买，不受市场控制；与橡胶垫料相比，不仅成本低，且经过益生菌发酵处理后，其舒适性、安全性较好；与沙子比，不会造成清粪设备等严重磨损。与沙土比，发酵后的牛粪做垫料，松软不结块，不容易导致奶牛膝盖、腿受伤，有利于后续的进一步处理和利用。发酵后的牛粪作为牛床垫料既卫生又安全，具有保障奶牛健康，提高奶牛舒适度，减少肢蹄疾病，易于粪污处理的特点，经济、生态、社会效益显著，因而必将成为未来牛床垫料的最佳选择。

2.4 牛粪作为牛床垫料发展现状

近年来，利用奶牛粪便作为牛床再生垫料受到国内外专家和一些企业的高度重视，采用菌群发酵奶牛粪便和稻壳、桔秆及锯木屑等有机材料混合作为牛床。动物排泄物被微生物迅速降解，有益菌不断繁殖，把有机材料中的纤维，淀粉和粗蛋白分解成益于消化的糖，氨基酸，有机酸和小分子蛋白，并散发出甜酸醇香的气味，当水分降到一定程度，可以作为牛床再生垫料，降低动物排泄物散发的氨气、硫化氢等有害气体的气味和成本。更重要的是一些益生菌，如乳酸菌，酵母菌，芽孢菌，光合细菌，有益曲霉菌进入消化道，可以帮助消化提高机体免疫力。

据有关文献资料报道，奶牛场粪污经刮粪机或铲车人工收集到集污池，经过清水稀释后，利用固液分离设备对粪污进行分离，分离后的固体物料添加益生菌后，经好氧发酵一定时间，使发酵物温度高达50-70℃，可以杀死大量的病原微生物和杂菌，发酵后的物料可用作上好的垫料使用。美国、意大利等国家研发了成套的牛床再生垫料设备，就是利用奶牛每天排出的粪便，经过初级处理后再进行好氧发酵生产奶牛卧床垫料模式。

3 益生菌发酵牛粪作为牛床垫料对牛床周围硫化氢及氨气的影响

通过对多处奶牛养殖基地的牛床周围氨气和硫化氢进行连续跟踪监测，不同地点平行对照，监测均值结果表明，通过添加益生菌发酵后的牛粪做牛床垫料组的氨气和硫化氢指标显著低于未加入益生菌的常规垫料组的牛床监测指标。

表1 添加益生菌发酵后牛粪作为牛床与常规垫料牛床周围NH3和H2S指标对比

这项结果充分证明了牛粪添加益生菌发酵后作为牛床垫料的可行性，既解决了牛粪处理问题，又可降低运营成本，节省垫料投入，可为一举两得，益生菌发酵牛粪垫料床体，其舒适性、安全性较好，值得进一步深入研究和推广。