西安市阎良区奶牛发酵床养殖模式探索与案例分析.pdf

中国牛业科学():技术推广技术推广西安市阎良区奶牛发酵床养殖模式探索与案例分析张 飞柯振华牛满迎尤鹏飞李晨辉高嘉竞(.阎良区畜牧兽医技术推广中心陕西 阎良.阎良区农业综合执法大队陕西 阎良.西北农林科技大学陕西 杨凌)摘 要:近年来西安市阎良区的奶牛养殖业兴起但同时也出现了粪污处理和环境污染问题 为了解决这些问题并推动绿色发展阎良区畜牧兽医技术推广中心积极推广“发酵床奶牛养殖技术”这项技术不仅解决了粪污治理和环境保护问题还提高了奶牛产量降低了发病率促进了养殖业提质增效实现了绿色无污染养殖的目标 通过以阎良区海文牛场为例我们探讨了该技术的规程为推进奶牛养殖业的绿色、健康、可持续发展提供了参考案例关键词:奶牛养殖发酵床绿色无污染中图分类号:文献标识码:文章编号:()收稿日期:修回日期:作者简介:张飞()男兽医师研究方向:动物疫病防治畜牧养殖实用技术研究与推广 为了响应习近平总书记提出的绿色发展理念西安市阎良区畜牧兽医技术推广中心积极引进并推广了先进的养殖技术旨在提升西安市畜禽养殖粪污处理设施的配建水平和综合利用水平以降低养殖污染、提高综合效益 该中心通过走访调研、政府公告发布和技术培训等多种方式在全区范围内积极推广先进养殖技术努力实现奶牛养殖的零污染、零排放和绿色可持续发展的目标 本文详细阐述了一种创新的养殖技术模式 发酵床奶牛养殖技术并结合实际案例进行了养殖效益的分析旨在为奶牛养殖户提供参考和借鉴 传统牛床方式传统牛床包括土质、木质、砖、水泥和石质牛床由于当前我国养牛业面临一些突出问题如规模偏小、产业集中度低和规模化养殖比例不高同时散户养殖等因素限制了养殖设施的投资 因此传统牛床在养牛业中仍有一定的使用规模 传统牛床存在明显缺陷 在日常饲养管理中需要频繁清理牛床上的粪便这既费时费力又容易滋生蚊虫和病菌 此外研究表明适当的躺卧对奶牛的舒适度和产奶量至关重要 然而传统牛床坚硬在传统牛床上持续躺卧会导致奶牛的不适感减少躺卧时间对反刍和粗饲料的消化利用率以及生长激素分泌产生负面影响 另外传统牛床的渗滤功能较弱易积累粪尿增加乳房和生殖道的污染进而增加奶牛发生跛行的风险 传统牛场的粪污处理方式粪污是指牛场产生的牛排粪、尿液和废水的综合污染物含有丰富的有机物、养分(如氮、磷、钾)以及微量元素和兽药残留等 据统计截至 年底全国牛存栏数量达到.亿头奶牛养殖所产生的粪污量巨大 研究表明同规模的奶牛场每天产生的废水和固体污染物要远超过猪场和养鸡场 传统牛场面临着处理兽药残留和重金属等问题这些问题是亟待解决的技术难点 常见的粪污处理方式包括堆肥还田和生产沼气或进行生物转化利用 堆肥还田的具体步骤是将清理出的牛粪堆放在干粪棚或牛场空闲平地上并在农作物施肥期间将其转移到农田使用 然而这两种处理方式的转化率和处理速度较低目前仅少数小规模牛场采用 为实现绿色养殖和减少碳排放畜牧业需要更好地循环利用粪污资源优化日粮搭配和改进饲养方法以降低能源消耗 发酵床奶牛养殖技术.发酵床养牛的原理发酵床技术利用微生物降解牛粪中的营养物质并将其转化为能量和其他无污染物质以实现牛粪的无污染和零排放目标 这项技术将功能性微生物与锯末、谷壳等材料混合制成有机垫料这些垫料铺设在牛舍内通过好氧发酵技术将废弃物转化为有益的物质以达到无污染的效果 牛粪中的纤维素、灰分和矿物质等营养物质为垫料中的有益菌提供了良好的生存环境 这加速了有益菌的快速繁殖占据生态位并通过竞争性抑制病原菌的生长实现了健康养殖 有研究表明使用发酵床喂养母牛的体细胞数()明显少于使用拴系式喂养的母牛这表明发酵床饲养模式对牛乳品质、个体健康程度和乳房炎发病情况较栓剂式饲养有一定提高此外研究还表明采用发酵床的养殖管理方法能够显著减少存在于垫料、草料等环境中的大肠埃希菌和乳房链球菌等致病菌的菌落数 林启才等人的研究指出与传统养殖方式相比使用生物发酵床对牛粪尿的吸附转化率提升了数倍并且使用后的圈舍内有害气体污染明显降低 这表明发酵床技术不仅可以改善牛粪处理的效率还能减少对环境的负面影响 在当前有许多新型的微生物菌剂可供选择包括纤维素降解菌、光合细菌、芽孢杆菌属和乳酸菌等 复合菌剂的污染物降解能力远高于单一菌剂因此奶牛养殖场可以根据生产实际情况选择适宜的复合菌剂.发酵床工艺流程为提高牛场生产水平便于生产管理发酵床工艺通常兼顾污水处理、牛粪循环利用的主要方面生产工艺流程见图 图 发酵床养牛工艺流程图 发酵床工艺流程多采用固液分离模式 固体粪污可以通过外设发酵床进行发酵当达到有机肥料要求后作为饲料返回自然界 液体污染通常通过污水管道将冲洗污水和牛尿排入三级沉淀池中通过微生物发酵后进行降解处理处理后的污水浇灌牧草返回农田 该项工艺充分利用粪污资源利于生态养殖并显著降低养殖成本.技术要点.生态发酵床建设生态发酵床的规划设计要满足牛舍通风模式、粪污处理等要求以确保牛舍内奶牛的正常生产 发酵床建设应当注重以下几点:()牛场选址 地势高燥、土壤无污染、环境良好背风向阳地下水位较低排水良好()牛舍结构 建议基深 双坡式牛舍脊高 前后檐高.牛舍下部设.高墙围防止水渗入墙体 牛舍跨度 圈舍的长度根据养殖数量决定 屋顶常用双坡式屋顶 采食通道宽.长度根据圈舍长度牛床坡度为.牛槽端位置高 饲槽设在采食通道前槽外缘和通道在一个水平面上适于(全混合日粮)喂料生产()配套设施 通风降温设施、机械设备(翻耕机/拖拉机)、防雨设施、刮粪板及粪污收集池、干湿分离机.发酵床制作 ()发酵床的设计 为沿纵轴垂直牛舍方向从牛舍中间向两侧布置依次为机械撒料通道、食槽、采食隔离栏、采食通道、隔离带、发 中国牛业科学 第 卷酵床、围栏具体设计参见图 图 一例发酵牛床规划设计图(没有严格按照比例绘制)隔离带:宽.高出采食通道.用水泥钢筋浇筑 发酵床:由发酵池和池底及四边围墙构成 深度:青年牛.成年牛.面积:青年牛 /头 /头成年牛 /头 /头一般按牛只所需发酵床最大面积 该舍设计总存栏头数计算墙体:四面为 墙砖灰结构或隔离带下部墙体与隔离带合为一体用混凝土钢筋浇筑墙体内面要求用水泥砂灰内粉并做防渗处理床底:用三合土夯实并用混凝土钢筋浇筑厚度.并做防渗处理围栏:下部分为 砖墙内外用水泥砂灰粉刷加固高度.上部分用.寸钢管焊接距离地面高度.围栏外边沿距离屋檐垂直下方宽度.以上屋檐高度.围栏留机械出入口宽度.并安装简易活动门附属设施:饮水器安装在采食通道内临近隔离墙位置风扇安装在发酵床上方临近围墙位置高度.风向斜对发酵床淋浴安装在采食通道上方高度.刮粪板安装在采食通道中间宽度与采食通道同宽()垫料选择 阎良区海文牛场实验证明适合作为垫料的主要原料有固液分离的鲜牛粪、稻壳和锯末 垫料的选用原则是广泛来源、供应稳定、价格低廉并且主料应为高碳原料水分适中且易于临时储存 牛舍垫料层高度夏季约为 冬季为 根据不同季节、牛舍面积和所需垫料厚度可以计算出所需的稻糠、锯末和发酵菌的使用量()发酵床制作 发酵床的制作包括垫料准备和铺设两个步骤 垫料原料包括锯末(占 )、稻壳(占 )和固液分离后的牛粪按比例称量垫料原料并与菌种混匀 调节混合后的原料含水率到 手握成团后抖动即散感觉潮湿但无明水 垫料可直接平铺在发酵池内或异位发酵后转入发酵池内铺设 夏季发酵时间为 冬季为 发酵床厚度夏季为.冬季为.()发酵床维护 发酵床的维护包括垫料补充、水分调节和垫料翻挖三个步骤 垫料补充:当垫料减少 时需要补充新料与床上的垫料混合均匀并调节水分 水分调节:保持表层垫料微湿含水量控制在 垫料翻挖:每天至少浅翻 次翻动深度 可增加空气流动、为微生物增殖提供养分和氧气、调整微生物群落结构并促进物料的分解 若垫料过干燥或过潮湿应及时补水或排水 在垫料分解粪便活力明显下降或含水量高于 时需及时更换垫料 案例分析 奶牛发酵床养殖案例.海文畜牧养殖专业合作社基本介绍西安市阎良区海文畜牧养殖专业合作社位于阎良区三贤村新东组占地面积 亩 主要经营项目包括农业生产资料采购、奶牛生产经营、生鲜乳收购第 期张 飞等:西安市阎良区奶牛发酵床养殖模式探索与案例分析以及奶牛养殖技术信息服务 自 年以来在西安市阎良区兽医畜牧技术推广中心的指导下海文养殖合作社秉持生态环保绿色养殖理念采用发酵床技术进行养牛 通过这种技术达到了长期稳定的发酵床菌群、完全降解牛粪尿、无污染和零排放的目标.海文畜牧养殖专业合作社牛场环境质量监测及评价.监测指标合作社定期对牛舍环境进行检测检测环境指标包括温度、气压、风速和风向等生态环境指标以及总悬浮颗粒物、硫化氢、氨和恶臭臭气浓度等空气环境指标 生物有机肥指标包括有机质的质量分数、总养分()的质量分数、氮()的质量分数、五氧化二磷()的质量分数、氧化钾()的质量分数、水分(鲜样)的质量分数、酸碱度()、粪大肠菌群数、蛔虫卵死亡率、总铬()、总镉()、总铅()、总汞()、总砷()、外观、有机质(以干基计)指标.样品采集与监测舍区环境采集与监测参照恶臭污染物排放标准、畜禽养殖行业污染物排放标准、大气污染物综合排放标准 标准规定的方法执行监测点位如图 所示 生物有机肥指标检测参照 生物有机肥标准规定的方法执行图 监测点位图.结果评价监测期间气象参数值见表 监测结果显示无组织废气监测项目硫化氢和氨均符合恶臭污染物排放标准 中二级新扩改建标准限值要求臭气浓度符合畜禽养殖行业污染物排放标准 中标准限值要求厂界颗粒物符合大气污染物综合排放标准 中标准限值要求具体数值参见表 生物有机肥各项指标均符合 生物有机肥标准限值要求具体数值参见表 表 监测期间气象参数监测日期监测项目监测频次风向风速/()气温/气压/硫化氢、氨、臭气浓度、颗粒物第 次东北风.第 次东北风.第 次东北风.第 次东北风.中国牛业科学 第 卷表 空气指标监测结果分析项目监测位点分析结果标准限值评价结果厂界.合格厂界.合格硫化氢/()厂界.合格厂界.合格厂内.合格厂界.合格厂界.合格氨/()厂界.合格厂界.合格厂内.合格厂界 合格厂界 合格臭气浓度(无量纲)厂界 合格厂界 合格厂内 奶量持续力奶量持续力奶量持续力奶量持续力一胎.二胎.三胎.全群.表 奶牛生产性能数据(数据来自海文奶牛养殖专业合作社)胎次全群 奶量持续力奶量持续力奶量持续力奶量持续力一胎.二胎.三胎.全群.中国牛业科学 第 卷表 奶牛生产性能数据(数据来自海文奶牛养殖专业合作社)胎次全群 奶量持续力奶量持续力奶量持续力奶量持续力一胎.二胎.三胎.全群.图 场使用发酵床前情况图 牛场使用发酵床后前情况 ()运行收益分析 海文牧场使用发酵床取得了显著经济效益 年每头牛年均增产牛奶.淘汰率下降.受胎率提高.医疗费用每年减少 元 根据牛奶价格和犊牛价格计算七年间增收 万元 同时医药费用减少.万元人工成本减少.万元 此外化肥费用每亩年节省 元七年总计节省 万元 综上 年间海文牧场共节省和增加收益.万元.社会效益分析牛粪尿在发酵床菌种作用下迅速分解牛舍里不会臭气冲天改善了牛舍环境粪污零排放生态效益显著发酵床牛舍通风透气温、湿度均适合于牛的生长减少药物使用牛奶品质提高生产效益显著垫料可使用 形成可直接用于果树、农作物的生物有机肥达到循环利用目的环保效益显著 结论发酵床养牛技术将奶牛、微生物和植物放置在同一环境中实现生态平衡符合绿色可持续发展政策 该技术实现了粪污零排放和无污染提供大量有机肥料促进农作物品质提升实现畜牧资源循环利用 发酵床养殖同时考虑生态、经济和社会效益符合国家政策和奶牛养殖发展趋势 然而该技术在我国养牛业中仍有局限性需要科技工作者开发地方特色的发酵床养牛技术为我国养牛业的可持续发展开辟新方向和新模式参考文献:张星.奶牛养殖产业发展现状及对策分析.现代畜牧科第 期张 飞等:西安市阎良区奶牛发酵床养殖模式探索与案例分析技():.李斌 韩印如 陈奕业 等.奶牛舒适度评估研究进展.家畜生态学报():.岳立 宋红卫 吴卫东.发酵床对泌乳奶牛健康状况和生产性能的影响.饲料博览():.李忠玲 岳淑宁 付博 等.发酵床技术在奶牛养殖中的应用研究进展.畜牧与饲料科学():.普金徽 张富兰 顾招兵 等.自渗牛床中河沙与甘蔗渣两种表层垫料对西门塔尔母牛体表清洁度的影响.黑龙江畜牧兽医():.金尔光 周源 陈洁 等.奶牛场粪污处理与资源化利用技术研究进展.畜牧与饲料科学():.胡斯木汗哈那提.规模化奶牛场粪污处理方法概述.中国乳业():.张伟.发达国家和地区奶牛养殖污染防治经验对我国的启示.黑龙江畜牧兽医():.励汀郁 王明利.畜牧业助力“双碳”目标实现路径研究 基于不同国家的经验比较与启示.世界农业():.张红梅 季新宇.浅析微生物发酵床养猪技术.中国畜牧业():.史良玉 张瑞强 李想 等.北京地区中国荷斯坦牛体细胞评分差值变化规律及遗传力估计.畜牧兽医学报():.韩姗姗 李忠玲 张强 等.奶牛养殖发酵床不同深度菌群结构及其应用效果分析.畜牧与饲料科学():.林启才 张振文 杜利劳 等.生物发酵床养殖技术对养殖场污染物去除效果研究.现代农业科技():.王伟 王化江.发酵床技术在奶牛养殖中的应用及成效.中国畜禽种业():.崔华威 龚萍 郜道玉 等.翻堆频次对奶牛粪污异位发酵床中抗生素抗性基因的影响.华中农业大学学报():.(.):.:中国牛业科学 第 卷