微生態(tài)制劑在畜禽養(yǎng)殖污染防治方面的應(yīng)用

蔡文瑜

摘要：微生態(tài)制劑又稱益生素、活菌制劑等，主要是利用微生物之間的共生、互生以及拮抗的關(guān)系，再加上微生物本身帶有的產(chǎn)酸，從而降解蛋白質(zhì)，分解脂肪與糖，降解NH3和H2S等功能，就可以將其本身對(duì)病原微生物抑制的作用發(fā)揮出來(lái)，針對(duì)飼料中的蛋白質(zhì)進(jìn)行分解，并降解水中殘留亞硝酸鹽、氨氮等作用。其屬于天然的生物活性制劑，無(wú)毒副作用、無(wú)藥物殘留、無(wú)耐藥性，廣泛應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖，在畜禽養(yǎng)殖污染防治方面發(fā)揮重要作用。

關(guān)鍵詞：微生態(tài)制劑;畜禽養(yǎng)殖;污染防治

中圖分類號(hào)：S816.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：2095-9737（2019）01-0011-03

在養(yǎng)殖畜禽的過(guò)程中帶來(lái)的環(huán)境污染會(huì)直接影響水源、人類健康以及土壤。飼料之中的氮會(huì)被動(dòng)物排除體外，大部分在被氧化之后，就會(huì)成為硝酸鹽，從而滲入地下或者是隨著地表水而流失，這樣就會(huì)在土壤之中不斷的積累硝酸鹽，導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)以及地表植被被破壞。在飼料之中的磷會(huì)被動(dòng)物直接排出，這樣會(huì)威脅到江河之中的魚類生長(zhǎng)，并且還會(huì)帶來(lái)有害物質(zhì)。此外，由于動(dòng)物疫病防治的水平偏低，長(zhǎng)期使用藥物、疫苗或者是添加劑等，其本身蘊(yùn)含的金屬元素就會(huì)蓄積在動(dòng)物體內(nèi)，使畜產(chǎn)品出現(xiàn)安全問(wèn)題。微生態(tài)制劑的開(kāi)發(fā)與利用可以解決上述問(wèn)題。

微生態(tài)制劑又稱益生素、活菌制劑等，是根據(jù)微生態(tài)失調(diào)理論、動(dòng)物微生態(tài)平衡理論、微生態(tài)防治理論等，通過(guò)人工的方式進(jìn)行正常菌群的分離，在經(jīng)過(guò)培養(yǎng)、干燥、發(fā)酵以及加工等工藝之后就會(huì)形成活菌制劑。微生態(tài)制劑主要是利用微生物之間的共生、互生以及拮抗的關(guān)系，再加上微生物本身帶有的產(chǎn)酸，從而降解蛋白質(zhì)，分解脂肪與糖，降解NH3和H2S等功能，就可以將其本身對(duì)病原微生物抑制的作用發(fā)揮出來(lái)，針對(duì)飼料中的蛋白質(zhì)進(jìn)行分解，并降解水中殘留亞硝酸鹽、氨氮等作用。其屬于天然的生物活性制劑，無(wú)毒副作用、無(wú)藥物殘留、無(wú)耐藥性。

1 微生態(tài)制劑的起源和發(fā)展

在20世紀(jì)30年代開(kāi)始，就有微生態(tài)制劑的研究出現(xiàn)，日本的Shirola針對(duì)通過(guò)腸道依舊可以存活的腸道細(xì)菌進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)一株擁有良好性質(zhì)的細(xì)菌，并利用其研制出發(fā)酵乳。在50年代，日本又出現(xiàn)了各種微生態(tài)制劑，其中的成分屬于糞鏈球菌，有利于人類腸道疾病的治療，之后被應(yīng)用到畜禽養(yǎng)殖之中。飼料微生物添加劑從20世紀(jì)60年代開(kāi)始進(jìn)行研究，美國(guó)開(kāi)始于70年代。在80年代中期，日本與歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家也進(jìn)行了全新的抗生素替代品的開(kāi)發(fā)研制，并且倡導(dǎo)綠色安全的飼料添加劑，使得微生態(tài)制劑得到進(jìn)一步的發(fā)展。在1993年，全球的微生物制劑銷售額達(dá)到1.22億美元，在2007年達(dá)到149億美元，在2013年達(dá)到196億美元。就這樣的推算，在2018年，其市場(chǎng)規(guī)模能夠達(dá)到3000億美元[1]。

我國(guó)從20世紀(jì)80年代開(kāi)始研究微生態(tài)制劑，在90年代，有產(chǎn)品相繼出現(xiàn)，不過(guò)其產(chǎn)業(yè)依舊處于初期的發(fā)展階段。就相關(guān)的統(tǒng)計(jì)來(lái)看，在2011年擁有100多種微生態(tài)制劑產(chǎn)品，從事這一類開(kāi)發(fā)的企業(yè)有400家。在2012年，國(guó)內(nèi)的微生態(tài)制劑銷售達(dá)到15萬(wàn)噸。因此國(guó)內(nèi)擁有極大的微生態(tài)制劑市場(chǎng)空間，并且其發(fā)展前景非常廣泛。

2 微生態(tài)制劑的分類

微生態(tài)制劑按照有益菌的種類劃分，可分為乳酸菌制劑、芽孢桿菌制劑、酵母菌制劑和光合細(xì)菌制劑以及復(fù)合微生態(tài)制劑等。微生態(tài)制劑按作用進(jìn)行劃分，主要包含了動(dòng)物體內(nèi)的飼喂型以及在體外環(huán)境作用的環(huán)境改良型。通過(guò)酵母菌、乳酸菌等作為飼喂型，而沼澤紅假單細(xì)胞就成為環(huán)境改良型的制劑。另外，芽孢桿菌能夠兼顧飼喂型與環(huán)境改良型的雙重要求。

微生態(tài)制劑曾經(jīng)也可以用于藥物的添加劑，在2003年，將其直接作為飼料級(jí)微生物添加劑管理來(lái)使用。在2014年，《飼料添加劑品種目錄（2013）》之中公布的飼用微生物達(dá)到34種，其中包含芽孢桿菌有6種，乳酸菌類有24種，曲霉菌有2種，酵母菌有2種。

3 微生態(tài)制劑在防治畜禽養(yǎng)殖污染方面的應(yīng)用

應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖的微生態(tài)制劑主要有六大類，包括飼料微生物添加劑、飼料及飼料原料發(fā)酵劑、養(yǎng)殖環(huán)境衛(wèi)生除臭微生物菌劑、畜禽糞便無(wú)害化處理微生物發(fā)酵劑、生態(tài)養(yǎng)豬墊料微生物發(fā)酵劑及水體微生物凈化劑，其在畜禽養(yǎng)殖污染防治方面發(fā)揮重要作用。

3.1 飼料微生物添加劑

在飼料中添加微生態(tài)制劑，能有效降低畜禽糞便中氮、磷和微量元素的排泄量，從源頭減少污染物的排放，減輕畜禽糞便對(duì)環(huán)境的污染。在進(jìn)行養(yǎng)殖生產(chǎn)的時(shí)候，當(dāng)微生態(tài)制劑飼喂之后，其有益微生物一方面可以滿足微生物本身的協(xié)同作用，同時(shí)還可以提升腸道的活動(dòng)功能，減少糞便的實(shí)際排出量，進(jìn)而提升對(duì)于磷與蛋白質(zhì)等物質(zhì)的消化率;在動(dòng)物的糞便中，磷的含量降低，產(chǎn)生的氮磷則可以滿足植物以及農(nóng)作物的實(shí)際需求;另外，有效阻止外來(lái)有害菌的侵襲，對(duì)原本的腐敗菌群進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)性的排斥或者是抑制，這樣就可以減少蛋白質(zhì)朝著胺、氨轉(zhuǎn)化，從而降低腸道內(nèi)以及血液之中的含量，并且也可以避免糞便之中致病菌與氨等有害氣體排出，從而滿足舍內(nèi)空氣質(zhì)量的要求，并且還能夠減少對(duì)環(huán)境的污染。

沈憲文等通過(guò)研究微生態(tài)制劑對(duì)于畜禽糞便除臭研究證實(shí)，將5%的EM微生態(tài)制劑添加到飼料之中，同時(shí)與體積分?jǐn)?shù)為0.002的EM稀釋液飲水相互結(jié)合，就可降低肉雞與蛋雞舍內(nèi)空氣之中的氨氣體積數(shù)，分別達(dá)到30.5%與14.5%;硫化氫的降低達(dá)到72.9%與65.5%。通過(guò)大量的研究表明，將微生態(tài)制劑添加到飼料之中，每一頭豬的氮排出量會(huì)降低10%～15%，從豬的出生開(kāi)始一直到100 kg，就可以減少15～20 kg的糞便排泄量。如果其日糧干物質(zhì)消化率從原本的85%提升到90%，那么其排出來(lái)的干物質(zhì)就會(huì)降低33%[2]。

3.2 飼料及飼料原料發(fā)酵劑

發(fā)酵飼料主要是將飼料原料以及飼料作為其底料，再配合上適當(dāng)?shù)奈⑸锞N發(fā)酵劑，人工的控制水分、溫度、發(fā)酵時(shí)間等條件，然后通過(guò)其本身的代謝繁殖，生產(chǎn)具有高活性益生菌以及具有相對(duì)應(yīng)功能性的代謝產(chǎn)物的飼料。其中，最為常見(jiàn)的發(fā)酵原料包含了薯類、籽實(shí)類、糠麩類等。在飼料發(fā)酵之中使用的微生物種類有酵母、乳酸菌、曲霉等。乳酸菌主要定植在腸道之內(nèi)，可以發(fā)揮耐酸、產(chǎn)酸以及抗抑菌素的功效;芽孢桿菌本身可以分泌出淀粉酶、脂肪酶以及蛋白酶等活性酶，然后對(duì)抗?fàn)I養(yǎng)因子進(jìn)行分解，最終提升飼料的實(shí)際利用率;酵母菌類可為動(dòng)物提供蛋白質(zhì)，提高適口性，幫助消化，促進(jìn)有益菌的生長(zhǎng)。

在經(jīng)過(guò)發(fā)酵之后，飼料原料中的蛋白質(zhì)就可以分解成為動(dòng)物體能夠直接消化吸收的小分子活性肽、寡肽，其中的纖維素與果膠就會(huì)直接被降解成為單糖與寡糖。同時(shí)，通過(guò)代謝之后，會(huì)有維生素、氨基酸、多種消化酶以及對(duì)應(yīng)的菌體蛋白的出現(xiàn)，其作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)會(huì)被動(dòng)物體直接吸收掉，從而提升飼料的利用率以及營(yíng)養(yǎng)水平，從而促進(jìn)畜禽生長(zhǎng)，增強(qiáng)免疫力，提高抗應(yīng)激、抗病能力，減少抗生素使用，減少糞便臭味，改善環(huán)境。

3.3 養(yǎng)殖環(huán)境衛(wèi)生除臭微生物菌劑

惡臭屬于一種大氣的污染，不僅會(huì)危及空氣，還會(huì)影響生態(tài)環(huán)境，再加上其有毒有害，就很容易引發(fā)人畜疾病的傳播，從而對(duì)周邊的畜禽生長(zhǎng)，居民生活帶來(lái)影響。在畜禽產(chǎn)生的糞便中，主要包括含硫化合物、氨氣、低級(jí)脂肪酸等化學(xué)物質(zhì)，這樣會(huì)直接危害到人體的呼吸、消化、內(nèi)分泌等。畜禽糞便微生物除臭技術(shù)會(huì)在畜禽糞便的表面噴灑特殊的微生物菌群，通過(guò)微生物的實(shí)際作用，從而分解與轉(zhuǎn)化臭味物質(zhì)，確保在短時(shí)間之內(nèi)可以進(jìn)行除臭處理，并且還可以提升糞便的肥效。微生物的除臭，實(shí)際上就是多種微生物共同作用的成果[3]。多種微生物共同作用下，會(huì)將帶有惡臭味的氣體直接分解與吸收;同時(shí)，微生物產(chǎn)生的無(wú)機(jī)酸，還會(huì)影響腐敗微生物的生活環(huán)境，這樣就可以確保從根本上對(duì)這一部分物質(zhì)進(jìn)行分解。除臭微生物菌劑作為環(huán)境污染治理的新產(chǎn)品，是通過(guò)多種微生物復(fù)合培養(yǎng)形成的。

3.4 畜禽糞便無(wú)害化處理微生物發(fā)酵劑

生物有機(jī)肥是21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ奈⑸锓柿稀?jù)研究，我國(guó)農(nóng)田投入的養(yǎng)分約有35%的N，50%的P和90%的K及大部分微量元素要靠有機(jī)肥料提供。以畜禽糞便、作物秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物為原料，通過(guò)微生物高溫發(fā)酵等無(wú)害化處理，能殺死病菌、蟲卵，除毒去臭，凈化環(huán)境，并能降解其中的有機(jī)質(zhì)，釋放出養(yǎng)分，包括：多種有機(jī)酸、肽類以及包括氮、磷、鉀在內(nèi)的豐富的營(yíng)養(yǎng)元素。發(fā)酵后的生物有機(jī)肥不僅能為農(nóng)作物提供全面營(yíng)養(yǎng)，而且肥效長(zhǎng)，可增加和更新土壤有機(jī)質(zhì)，促進(jìn)微生物繁殖，改善土壤的理化性質(zhì)和生物活性，有利于提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，適用于生產(chǎn)無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品和綠色食品。

3.5 生態(tài)養(yǎng)豬墊料微生物發(fā)酵劑

將農(nóng)作物秸稈、鋸末、谷殼、木屑等粉碎成墊料，與微生態(tài)益生菌均勻混合，加入適量水，翻耙制作成發(fā)酵床。微生物發(fā)酵床可分為室內(nèi)發(fā)酵床（又稱原位發(fā)酵床）和室外發(fā)酵床（又稱異位發(fā)酵床）兩種模式。在發(fā)酵開(kāi)始后，墊料中的微生物菌群有益微生物大量快速繁殖，將糞尿中的有機(jī)物質(zhì)充分分解和轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)變成可供畜禽食用的蛋白質(zhì)和微量元素。最終達(dá)到降解、消化糞尿，消除異味的目的[4]。整個(gè)養(yǎng)殖過(guò)程無(wú)臭氣、無(wú)糞污排放，處理后的發(fā)酵床墊料作為優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥。

微生物發(fā)酵床技術(shù)的核心在于發(fā)酵床菌種，菌種質(zhì)量決定發(fā)酵床后期使用效果。菌種主要成分包括乳酸菌、酵母菌、芽孢桿菌、光合菌、放線菌、硝化菌等多種益生菌的復(fù)合微生物制劑。

3.6 水體微生物凈化劑

微生態(tài)制劑可作為水質(zhì)凈化劑，能發(fā)揮氧化、氨化、硝化、反硝化、解硫、硫化、固氮等作用[5]，將水環(huán)境中的動(dòng)物排泄物、動(dòng)物殘?bào)w、化學(xué)藥物、有害氣體等迅速分解為二氧化碳、硝酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽等，有效降低了水中的COD、BOD，使水體中的氨氮與亞硝酸氮、硫化物濃度降低，從而有效地改善水質(zhì)。同時(shí)還能為以單細(xì)胞藻類為主的浮游植物提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)繁殖。而單胞藻類的光合作用又為有機(jī)物的氧化分解提供了溶解氧，構(gòu)成一個(gè)良性的生態(tài)循環(huán)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 苗德偉.飼用微生態(tài)制劑的研究進(jìn)展及其在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備，2013（6）：94-96.

[2] 黃炎坤.應(yīng)用酶制劑減輕畜禽糞便對(duì)環(huán)境的污染[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展，2000，17（2）：39-41.

[3] 楊晶秋，周運(yùn)寧，陶運(yùn)平，等.微生物除臭劑在畜禽糞處理中的作用[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005，33（4）：83-84.

[4] 李學(xué)莉，賀麗蘋，劉伏佳，等.微生態(tài)制劑結(jié)合發(fā)酵床養(yǎng)殖模式對(duì)豬生產(chǎn)性能及豬舍環(huán)境的影響[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（9）：123-127.

[5] 劉波，劉文斌.微生物對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境的生物修復(fù)作用[J].淡水漁業(yè)，2003，33（1）：50-53.