微生物发酵床是以木屑、稻壳等为垫料，利用酵母菌、放线菌等微生物进行发酵处理，吸附畜禽排出的粪尿，消除氨氮、硫化氢等有害气体，改善养殖环境的一种养殖技术[1]。利用微生物发酵床饲养畜禽，能够提高其生产性能和饲料利用率，改善肉品质，提高健康水平和养殖的经济效益，还能够减少养殖废弃物排放，改善养殖环境[2]。为促进养殖业健康可持续发展，本文对微生物发酵床技术的影响因素、在动物生产中的应用及其在实际应用中存在的问题及解决措施进行探讨，以期为微生物发酵床在动物生产中的广泛应用提供参考。1微生物发酵床技术的影响因素1.1垫料垫料是发酵床的重要组成部分，不同的垫料以及混合比例会直接影响发酵床应用效果[3]。在实际应用中，应选择碳含量高、供碳稳定持久、通透性好、吸水性高、易干燥的垫料，稻壳、玉米芯以及各种作物秸秆均是常用的垫料[4]。张强龙[5]研究发现，采用40%常规垫料（稻壳和锯末为主）+30%玉米秸秆+30%玉米芯作为垫料制作微生物发酵床垫料，可显著提高25 cm处平均温度，显著降低氨气浓度，发酵效果优于传统垫料。朱靖雄[6]采用甘蔗渣替代40%的传统垫料（锯末∶谷壳=1∶1），发现可显著提高微生物发酵床的饱和吸水性能、瞬时吸水性能，具有一定的疏水能力，而且能显著提升发酵床床体温度，显著促进床体C/N的降低。李艳苓等[7]研究发现，采用稻壳和椰壳粉混合制作微生物发酵床垫料，更容易控制发酵温度的变化，且pH值变化范围较小，更接近好氧发酵的最适pH值。1.2发酵菌种发酵垫料中优势菌种的选择是影响发酵床发酵效果和使用年限的重要因素，应选择蛋白质代谢能力强、适应发酵床环境、操作简单、使用年限长的优势菌种[8]。通常情况下，发酵菌种是兼性好氧菌，如酵母菌、放线菌、光合细菌[9]。李艳波等[10]研究发现，在发酵床垫料中分离到了假丝酵母菌和阿萨丝孢酵母菌，均具有较好的发酵效果。胡启蒙等[11]研究表明，不同来源菌种制作的发酵床，丝氨酸、甘氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、蛋氨酸的表观消化率较好，且复合菌种的效果优于单一菌种。1.3垫料含水量垫料的含水量会影响菌种的繁殖能力和降解能力，从而影响微生物发酵床的发酵效果。马晗[12]研究表明，随着发酵床垫料使用时间的延长，含水量会逐步下降，影响垫料对粪、尿的消化降解。朱再胜等[13]研究表明，增加发酵床垫料的含水量，有助于增强木屑的韧性，延长垫料的使用寿命。此外，垫料中适宜的含水量有助于提高垫料的活力和呼吸速率，保证发酵床的发酵效果，垫料含水量应保持在10%左右。1.4垫料厚度垫料厚度较低会影响保温性能，降低垫料含水量，不利于发酵，而垫料厚度过高不便于换料和清理。彭夏云等[14]研究表明，10 cm的发酵床厚度可以有效减少粪尿的排放，提高肉牛机体的健康水平。白洁[15]研究表明，厚度为20~50 cm的发酵床可以降低仔猪腹泻率。另外，适宜的发酵床厚度还可以降低发酵床温室气体排放总量，垫料厚度为30 cm时温室气体排放量最少[16]。2微生物发酵床在动物生产中的应用2.1提高动物生产性能微生物发酵床能够提高饲料转化率，降低动物死亡率[17]。金崇富等[18]研究表明，相比于散养及网上平养模式，发酵床模式能够显著提高黄羽肉鸡5、8、9周龄的体重。梁祖满等[19]研究表明，相比普通笼养，利用发酵床饲养1日龄罗曼粉蛋鸡，可以显著降低蛋鸡6周龄料重比，显著增加6、8、10周龄的体重，显著增加6周龄胫长。林勇等[20]研究表明，相比传统依水圈养，生物发酵床旱养50日龄苏邮1号鸭，可以极显著提前5%产蛋率日龄，显著提前50%产蛋率日龄，显著提高蛋重。微生物发酵床能够刺激猪拱食，提高猪采食量，改善生产性能[21]。李儆一[22]研究表明，相比普通漏缝板高架床和楼房养猪舍，发酵床饲养保育猪可显著提高能量与蛋白利用率，显著提高末重和平均日增重，显著降低料重比。李健等[23]研究表明，单独使用木屑或50%酒糟+50%木屑、50%菌糠+50%木屑制作微生物发酵床饲养苏钟猪，可显著提高其末重、总增重、平均日增重，显著降低料重比，显著提高十二指肠胰蛋白酶、脂肪酶活性。微生物发酵床能够为反刍动物提供舒适的生长环境，刺激泌乳，提高生产性能[24]。唐式校等[25]研究表明，利用发酵床饲养育肥公牛，出栏体重和每头平均日增重分别提高45.1%和61.54%，发病率降低8.67%。张强等[26]研究表明，相比于散放式牛舍，发酵床牛舍可以极显著提高荷斯坦牛日均产奶量，显著提高第1胎乳蛋白率，极显著提高泌乳后期乳蛋白率，极显著降低乳脂率，显著降低3胎体细胞数。单慧等[27]采用发酵床饲养断奶小尾寒羊羔羊，平均日增重提高92.33%，出栏体重提高7.56%，料重比降低17.78%，死亡率降66.67%。2.2改善屠宰性能及肉品质赵谨等[28]研究表明，生物发酵床饲养35日龄肉鸡，可显著提高半净膛率、全净膛率。黄英飞等[29]研究表明，发酵床立体多层笼养模式饲养桂凤二号肉鸡，可显著提高屠宰率和半净膛率；发酵床高架平养模式可显著提高肉鸡胸肌率和腿肌率，发酵床立体多层笼养模式和发酵床高架平养模式均可显著提高全净膛率和腹脂率。胡志刚等[30]研究表明，与传统猪舍饲养相比，发酵床养猪能显著降低屠宰率、背膘厚、6~7肋骨膘厚度、皮厚，显著提高胴体斜长、眼肌面积和瘦肉率。陈长宽等[31]研究表明，相比网上平养，发酵床饲养模式可显著提高母鸡胸肌失水率、水分、粗蛋白含量，显著降低腿肌pH值、剪切力。李健等[32]研究表明，发酵床处理可显著提高猪肉中亚油酸、二十碳四烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸、二十碳一烯酸含量，显著提高猪肉中不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸、人体必需脂肪酸含量，显著提高猪肉中锌含量，显著降低猪肝脏中铅、铬含量。2.3提高机体免疫功能李念珍等[33]采用油樟叶渣制作微生物发酵床饲养35日龄肉鸡，发现可显著提高肉鸡脾脏和胸腺指数。张曼等[34]研究表明，益生菌发酵床养殖模式下，肉杂鸡新城疫抗体水平和禽流感抗体水平显著高于地面平养模式。而陈倩倩等[35]研究表明，微生物发酵床还对猪舍大肠杆菌具有抑制作用，且垫料发酵程度二级以上的发酵床抑菌效果更好。郭彤等[36]以15%稻壳+15%锯末+70%杏鲍菇菌糠制作的微生物发酵床饲养“杜×长×大”杂交生长育肥猪，发现可显著降低育肥猪肠道大肠杆菌、沙门氏菌数量，显著提高乳酸杆菌、双歧杆菌数量，显著提高血清免疫球蛋白A、免疫球蛋白G、免疫球蛋白M、白细胞介素-6含量，从而提高育肥猪的免疫功能。2.4改善养殖环境微生物发酵床在各种畜禽养殖中应用均可以降低有害气体的排放量，降低空气菌落数，从而提高畜舍空气质量，改善养殖环境。王国华等[37]研究表明，与实心地面育肥猪舍相比，发酵床育肥猪舍的氨氮和硫化氢浓度显著降低，但会使二氧化碳浓度升高。杨久仙等[38]研究表明，用发酵床饲养400日龄枫叶种鸭，可以使鸭舍的氨气和二氧化碳的质量浓度极显著降低，空气菌落数显著降低，从而改善鸭舍环境。戴子淳等[39]研究表明，在较低的饲养密度下，发酵床网上养殖模式能提供更好的养殖环境，显著降低鸭舍气载活菌数、空气脂多糖浓度以及粉尘含量，使鹅群死亡率和体重变异系数分别降低6.16%和13.57%。顾亚兰等[40]研究表明，相对栓系牛舍，发酵床牛舍内的噪音较低，且垫料的温度与其舍内氨气浓度显著相关，可能通过影响微生物活动进而影响牛舍的空气质量。2.5养殖废弃物再利用近年来，畜禽养殖业规模化带来的大量未经处理的畜禽粪便所造成的环境污染问题已经得到广泛重视。利用微生物发酵床处理养殖废弃物已经得到大规模推广和应用，不仅可以提高经济效益，而且可以改善养殖环境，实现资源转化。李路瑶等[41]研究表明，将玉米秸秆与椰壳按质量比2∶1混合，均匀加入微生物菌剂，调节垫料初始含水率为51.97%、垫料厚度为60 cm，预发酵4 d，处理蛋鸡养殖废弃物，可极显著增加蛋鸡养殖废弃物的总氮、总磷和总钾含量，极显著降低碳氮比，且垫料对蛋鸡养殖废水和粪便的吸纳系数分别为1.05和3.50，能够有效降解和消纳蛋鸡养殖废弃物。董立婷等[42]以芽孢杆菌为主的益生菌作为发酵剂，玉米秸秆为垫料，调节含水量为50%，预发酵4 d，结果表明，该微生物发酵床填料最高发酵温度为66 ℃，pH值约为8，填料含水量保持在50%~65%，适宜微生物的好氧发酵，能够有效地降解废弃物中的有机物。Guo等[43]采用发酵床处理奶牛养殖废水，发现每千克垫料对奶牛养殖废水的吸纳系数为2.417，能够有效地降解养殖废水中的有机物。2.6提高养殖经济效益微生物发酵床对养殖经济效益的影响见表1。由表1可知，微生物发酵床饲养模式可以提高养殖经济效益，但获得利润的多少取决于垫料和菌种的选择以及发酵环境的控制。因此，养殖户应因地制宜地选择微生物发酵床饲养模式。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.01.033.T001表1微生物发酵床对养殖经济效益的影响畜禽种类发酵床类型经济效益文献来源努比亚山羊发酵菌种液为乳酸菌、酵母菌、光合细菌、放线菌及其代谢产物，垫料为锯末、玉米秸秆、干树叶、米糠，含水量45%4个月的饲养费用比水泥地板地面羊舍降低920元吴学红等[44]"杜×长×大"商品猪微生物发酵床饲养，饲喂微生态制剂的饲料较采用水泥地面，饲喂添加微生态制剂的饲料和常规饲料盈利分别提高28.64%、36.17%曹林等[45]罗斯308白羽肉鸡“稻壳垫料+鸡粪发酵剂”型微生物发酵床较普通地面平养饲养58 500只肉鸡多收益2.85万元黄春花等[46]樱桃谷鸭垫料为稻壳和木屑，添加发酵专用益生菌剂，含水量30%~40%较传统水养经济效益提高0.9元/羽罗秋兰等[47]3微生物发酵床的问题及解决措施3.1微生物发酵床在实际应用中存在的问题尽管微生物发酵床具有提高养殖经济效益、改善畜禽健康状况、减少养殖废弃物排放等功效，但在实际应用中仍然存在一些问题。第一，微生物发酵床不易清理，容易滋生各种细菌和寄生虫，导致畜禽易患呼吸道疾病和皮肤病[48]。第二，微生物发酵床中的发酵微生物消长规律不明，不利于合理控制发酵过程。第三，垫料资源利用不合理，未选择适合本地区环境状况的垫料。第四，微生物发酵过程中会产生大量的热，导致垫料升温散热，提高畜舍的环境温度，不利于畜禽生长[49]。第五，微生物发酵床畜舍的建设成本较高。3.2微生物发酵床的改善措施为解决以上问题，养殖户应合理选择垫料，控制发酵床垫料的碳氮比，可以适当添加麦麸或米糠等辅助发酵剂促进发酵床发酵。在发酵床使用过程中，应定期翻动和清理垫料，还应适当通风，使垫料内保持充足的氧气，发酵床温度保持在30~40 ℃，保证养殖废弃物的快速降解[50]。应选择蛋白质代谢能力强、适应发酵床环境、操作简单、使用年限长的发酵菌种，促进发酵的有效进行。发酵床畜舍应安装喷水设备，保证发酵床含水量在45%~55%，促进微生物发酵。应通过翻动垫料和调节垫料厚度，保证垫料pH值在7~8之间，促进好氧发酵。4结论微生物发酵床能够提高畜禽生产性能和养殖经济效益，改善畜禽机体健康，减少养殖废弃物排放，改善养殖环境。但在实际应用中仍然存在不易清理、散热困难、成本较高等问题。在应用微生物发酵床饲养畜禽时，应合理选择微生物发酵床的垫料和发酵菌种，控制垫料的含水量和厚度，使微生物发酵床保持合理的温度和pH值，从而促进微生物发酵，改善微生物发酵床的使用效果，充分发挥微生物发酵床绿色、环保、节能、高效的养殖作用，促进养殖业健康可持续发展。