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发酵床原理

作者:鑫华诚   发布时间:2013-07-04 14:16:00   浏览次数:1859
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第一节发展自然养猪的背景随着养猪规模化、集约化程度的不断提高,我国养猪业当前面临着三大难题:一是“质量安全”;二是“效益提高”;三是“环境治理”。由这三大问题直接表现出来的药物残留、能源缺乏、饲料短缺、疫病频繁、环境污染等已成为限制我省养猪业发展的瓶颈因素。同时我国养猪业也呈现出三大趋势:一是大型集约化养猪规模进一步扩大,技术含量、设施设备等全面提升;二是50-2000头的适度规模养殖场(户)蓬勃发展,形式多样,急需规范;三是超小规模的农户散养正迅速消失。2005年,全省出栏50-500头的适度规模场(户)18.93万个,年出栏生猪2109.32万头,占全省年出栏生猪的40.92%。所以,适度规模家庭养猪因其规模适度、管理方便、专业生产等优点,将成为我省今后较长时期养猪业发展的重点。新时期社会主义新农村建设要求畜牧业建设成为环境友好、以人为本、自然社会资源合理利用、产业和谐发展的可持续新型畜牧产业,所以,我们必须从产业与社会等各方面综合考虑适度规模养猪的发展模式和管理方法。自然养猪正是在这样的背景下产生的。第二节自然养猪的概念与模式一.自然养猪的概念自然养猪就是尊重猪只生存的基本权利,以生产健康食品为己任,在不破坏自然环境的前提下,顺应自然规律最大限度地开发和活用当地的自然资源来从事高效的养猪生产。二.自然养猪的基本模式当前自然养猪的现有基本饲养模式(参见图1-1)是在舍内设置 90~100厘米的地下或地上式垫料坑,填充锯末或秸秆等农副产品垫料,利用菌种(取材当地的土著菌种或商品菌种)对垫料进行发酵,形成有益菌繁殖的小环境,抑制和分解有害菌,包括细菌和病毒;猪粪尿直接排放在垫料上,实现粪污零排放;粪尿加速了垫料微生物的发酵,产生热量,保证猪只能正常越冬;恢复了猪只的拱食习性,采食发酵产生的菌体蛋白,成为猪只的补充料;垫料较长时间(一般2~3年)清理一次,成为高档有机肥料;整个饲养过程对外达到零排放、无臭味、无污染。 图1-1 自然养猪猪舍模型(耿培梁供稿)。自然养猪是一个跨学科的行业,涉及到养猪学、动物营养学、环境卫生学、生物学与土壤肥料学等学科。它是以养猪业为主体进行开发、利用发酵微生物对猪排泄物的科学处理,实行农牧结合,做到科学利用、互相促进,低投入,高产出,无污染的良性循环的养猪系统工程。第三节自然养猪技术的来源几千年来,中国、日本、韩国等东方农民素有采集诸如草皮、秸秆、新鲜土等材料作为牲畜垫床的习惯。目的是用以稀释粪尿,往往是相隔较长一定时间后才清理这些被污染后的垫料,集中起来用以沤制粪肥。这种做法也许就是当前自然养猪业的雏形。同我国农民一样,在日本民间长期以来也使用厚垫料养猪。从1992年开始,日本鹿儿岛大学的专家教授就开始对厚垫料发酵的土著菌和相关养猪技术进行系统的研究,建立起基本的技术规范,被广泛地称为厚垫料养猪技术。1999年,在鹿儿岛大学农学部附属农场召开了发酵床养猪技术的应用和推广观摩会,有来自10多个国家的1000多名专家、学者和农户参加了这次会议。从此,发酵床养猪技术得到了更广泛的应用。韩国赵汉圭先生受日本尊重动物基本权利倡导者山岸已代藏先生、《酵素法之本意》的作者柴田欣志先生以及植物生理生态理论的倡导者大井上康先生等几位专家的研究成果,创造性地提出了自然农业的概念,较全面地概括了自然养猪的关键技术。目前,日本自然农业协会、山岸协会、鹿儿岛大学以及韩国自然农业协会都在大力推广和应用这项技术。 为探求解决当前养猪业主要面临质量安全、效益提高和环境治理的“三大难题”,山东省的科研人员也一直进行着探索。 20世纪90年代,以山东农业大学李铁坚教授为首的农业专家们经过多年总结国内外农村养猪实用技术,改进和创立了投资少、见效快、造价低的“新式大棚养猪法”,也叫“懒汉养猪法”。该法采用了垫料本身的自然背景菌种,达到了一定效果。2006年下半年,根据原省委书记张高丽同志关于“加快研究和推广自然养猪法,以惠及山东广大农民”的重要批示。在省财政的支持下,我省启动了“自然养猪技术研究和推广”项目,在泰安肥城和枣庄薛城建立试验点,对新兴的微生物发酵自然养猪技术(以下简称“自然养猪”)在育肥等阶段的应用方面进行系列研究。通过1年多试验研究和推广,据不完全统计,截止2007年12月10日,已建自然养猪猪舍的场户有350余户,发酵床面积14余万平方米,存养生猪9万余头,预计年底前可出栏生猪近18万头;拟建自然养猪猪舍有近800户,预计建设发酵床近50万平方米,预计可存养生猪40余万头。自然养猪示范区域几乎覆盖全省所有市地。2007年10月16日,项目专家组及示范场户40余人在枣庄召开了“全省自然养猪座谈会”,对阶段性试验研究及推广情况进行了全面总结,确认该法完全可以在山东大力推广,并总结了一套适合山东气候特点的利用微生物发酵厚垫料养猪的自然养猪法。随后,省畜牧办公室在肥城、沂水分别召开了现场会,进一步总结和集成自然养猪配套技术,自然养猪在全省正式开始推广开来。第四节自然养猪技术的优点一.解决了粪便处理和恶臭难题在发酵床内,粪尿是微生物资源不断的营养食物,不断地被分解,不再需要对猪粪便采用清扫排放,也不会形成大量的冲圈污水,从而没有任何废弃物排出养猪场,真正达到养猪零排放的目的。猪生活于这种有机垫料上面,猪的排泄物被微生物作为营养迅速降解、消化,当天就无臭味,只需三天左右的时间,粪便就被微生物分解成非常细的粉末,消失的无影无踪,有时还因发酵使圈舍略飘洒香味。猪舍里不再臭气熏天和蝇蛆滋生。过去长期困扰人们的粪便处理难题得以破解。不仅改善了猪场本身的环境,而且也有利于新农村建设。二.疾病减少,提高了猪肉品质发酵床结合特殊猪舍,使猪舍通风透气、阳光普照、温湿度均适合于猪只生长,再加上运动量的增加,符合动物福利要求,猪只获得如图1-2的诸多权利,猪能够健康地生长发育,机体抗病力增强,发病率减少,不再使用抗生、抗菌药物,提高了猪肉品质,生产出真正意义上的有机猪肉。 三.劳动生产效率大幅度提高利用该技术养猪省工节本、提高养猪效益。由于发酵床养猪技术不需要用水冲洗猪舍、不需要每天清除猪粪;生猪体内病原少,在治病方面的投入少;采用自动给食、自动饮水技术等众多优势,达到了省工节本的目的。由于免除了猪圈的清理,仅此一项就可以节约劳动力近50%,一个人可以饲养500~1000头肥猪,100~200头母猪,节约用水75%~90%,这对于提高生猪饲养的规模化水平和实现产业化具有重要意义。四.提高了猪的增长速度克服了冬季寒冷对养猪的不利因素,提高了冬季饲养育肥速度,节约了能源,提高了效益。平均饲养期可以缩短10~15天,每头猪可节约饲料粮50斤,全省存栏约3000万头,出栏5000余万头,如都采用此技术,可以节约饲料粮25亿斤。五.提高了养猪的经济效益即使不考虑人力的节约和优质优价的因素,仅节约的饲料、兽药、水电等费用,每头猪可增加50~80元。试验结果表明传统养殖成本约550元/头,发酵养猪仅需约430元/头,增收约120元/头。六. 变废为宝,改善农村生态环境在发酵制作有机垫料时,锯末、稻壳、花生壳、玉米秸秆等农业废弃物均可作为垫料原料加以使用,通过土壤微生物的发酵,这些废弃物变废为宝,成为环保卫士。据调查,每10平方米的发酵床可以使用一亩地的玉米秸秆,这也为全省禁烧秸秆,美化城乡生态环境提供了另外一条比较好的解决途径。第五节发展自然养猪技术的目的意义发展自然养猪的目的是使养猪生产通过有益微生物的作用,活用当地生物资源,合理解决生猪业当前面临的质量安全、效益提高和环境治理的“三大难题”,探寻尊重猪只基本权利,环境友好、安全优质、持续高效的养猪生产。我们知道,在围绕养猪业的生态系统中,饲料作物是生产者,可以利用环境中的无机物合成有机物,把太阳能第一次以生物能方式固定到生态系统中,为动物提供植物性食品;猪是消费者,以生产者的产品为最初食物来源,通过自身的转化,可以生产营养丰富、经济价值高的产品肉等;微生物(细菌、真菌、放线菌等)是分解者,利用动粪尿、植物体及其他有机物为食,使构成有机成分的元素和贮备的能量通过分解作用又释放到周围环境中去;同时能将人类和动物不能直接利用的物质转变为可利用的产品,能够富集分散的营养物质.并进行转化和浓缩。该三大功能类群以食物营养关系所组成的食物链、食物网是生态系统的营养结构。即饲料作物→猪←→微生物,它是农业生态系统中物质循环、能量流动和信息传递的主要路径,是自然养猪的基础。发展自然养猪就是将微生物在养猪生态系统中的被动、隐性作用主动化、显性化,从而形成生物圈的良性循环,生生不息,有利于资源的永续利用。自然养猪是是我国新时期养猪业的一次重大革新。主要表现在:一.发展自然养猪是规范适度养猪的需要当前,我国养猪业的发展策略是稳定数量、提高质量,而占养猪业近一半的适度规模养猪是决定该策略成功与否的关键。2005年至2006年,因生猪价格的持续低迷以及席卷全国的“猪无名高热病”重创了我国农村养猪业,部分地区甚至出现了“无猪村”、“无猪镇”。这即是长期以来我国中小型养猪场户按照所谓“规模猪场模式”进行生产管理,畸形发展出现的布局不合理、关键技术不到位、操作不规范的具体体现。而自然养猪直接针对农村适度规模养殖,充分利用农户身边的资源,利用浅显的规律,让猪只回归自然生存状态,减少人为干预,猪只健康,抵抗力强。所以,发展自然养猪是规范适度规模养猪的需要。二.发展自然养猪是减轻环境压力的需要如果按照一头猪的排污量与五个普通人相当的标准计算,我省适度规模养猪相当于一座拥有6000万人口的超级城市全部生活污染物的排放量。如此庞大的污染物给生态环境带来了沉重负担,环境警报频频响起——农村内河水体发黄变臭;成为蚊蝇繁殖的蕴生地,居民生活环境和水资源遭受威胁;海水富营养化日趋严重;农村经济的可持续发展面临严峻挑战。自然养猪在不降低成本的同时实现了适度规模养猪零排放的目标,变废为宝,是减轻环境压力的需要。三.是增加猪农收入的需要自然养猪使原本复杂的养猪操作变得简单,农民从繁杂的冲圈清粪等环节脱离出来,减少劳力1.5倍,饲养效率进一步提高。同时,自然养猪饲养成本较传统养猪降低40~80元/头,据此计算,全省适度规模养猪若均采用此模式,可增加猪农收益近8.5亿元。四.自然养猪是保障肉食品安全的需要自然养猪提倡利用生物技术,充分发挥动物生理潜能,不依靠兽药进行饲养生产,猪只应激少,无药物残留。有关检测资料显示使用自然养猪模式生产的猪肉达到无公害猪肉标准,并在相关指标上明显优于传统猪肉。自然养猪如结合地方优质肉猪生产,将为开发我国地方猪种资源,开拓优质猪肉产业打开一个渠道。第二章自然养猪的基本原理当前,社会上广泛宣称的“自然养猪”、“发酵床养猪”、“生物环保养猪”、“零排放养猪”等,都是现有自然养猪的基本饲养模式。其基本技术原理一样,即运用土壤里自然生长的、被称为土壤微生物,迅速降解、消化猪的排泄物,核心在于发酵床。经过自然养猪专家组通过多批次试验认为现有自然养猪的基本饲养模式的饲养管理主要有如下技术关键点:一.利用空气对流和太阳高度角原理,因地制宜的建设猪舍充分利用不同季节空气的流向建设猪舍,辅助设置卷帘机等可调节通风的设施,用以控制猪舍空气的流向和流速。猪舍屋顶及窗充分考虑了太阳的日照规律,使其适合养猪生产的需要。二.利用生物发酵原理处理粪尿,解决环境污染问题发酵床成为发酵微生物高效的繁殖场,是自然养猪技术的核心。所使用的发酵微生物广泛存在于土壤和外界环境中,由于其生长繁殖,迅速降解、消化了猪只排泄物,从而达到了处理猪场粪污的效果。三.利用温室和凉亭子效应,改善猪只体感温度冬季将保温卷帘放下,整个猪舍成为一个保暖温室,同时发酵床也产生相当热量,使猪只腹感温度有很好的改善。同样,在夏季,由于几乎全敞开窗户,形成了扫地风、穿堂风等类似凉亭子的效果,结合垫料的合理管理,猪只感觉非常凉爽。四.利用有益菌占位原理,增强猪只抗病力,提高饲养效率和猪肉品质病原菌致病的基础是病原菌达到相当的浓度,由于自然养猪,发酵微生物等有益菌的大量繁殖,在垫床上、空气中甚至猪舍的各个角落都弥漫着有益菌,使有益菌成为优势菌群,成为阻挡病原菌的天然屏障。及时极少量病原菌的刺激,使猪只产生特异性免疫反应,从而使猪只能够形成坚强的保护力。上述四大关键技术,并不是单一作用,而是同时综合作用于自然养猪生产的全过程,互为补充,相互相承的。

 
 







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