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奶牛生产生物降解养殖技术应用

2017-04-07 15:32 来源:养殖技术论文 人参与在线咨询

摘要:

随着我国奶牛养殖规模化程度的提高,由此带来的环境污染问题也日益突出,能否有效解决养殖污染问题关系到奶业的可持续发展。本文介绍了生物降解养殖技术在浙江奶牛养殖业的推广应用情况,并提出了奶牛场应用该技术时应注意的问题及改进措施。

关键词:

奶牛;生物降解养殖;推广应用

随着我国畜牧业的发展,规模化和集约化程度不断提高,由此带来的畜禽养殖环境污染问题也日益突出。据2010年《第一次全国污染源普查公报》,畜禽养殖业的COD和氨氮排放量分别占农业源COD和氨氮排放量的95.8%和78.1%,占全国COD和氨氮排放量的41.9%和41.5%[1],畜禽养殖业的污染防治工作成为全国污染防治的重点。

1奶牛场污染物治理的现状

为解决奶牛养殖污染问题,行业科技人员与企业开展了大量的奶牛污染物降解技术研究。一方面加快品种改良,提高动物生产性能;推广繁殖新技术,提高繁殖率;合理搭配精、青、粗饲料,确保提供平衡日粮,以提高饲料利用率等措施,从源头上减少粪尿排放和饲料浪费。另一方面通过提升、完善养殖设施,实施雨污分流,减少牧场非必需用水(如冲洗用水),污水处理后进行回收利用,减少净水用量等;对动物排放物进行干湿分离,干粪生产有机肥或直接作农业肥料;污水则通过沼气厌氧-好氧处理后以农牧结合方式加以循环利用等措施发展生态养殖,将养殖污染降到最低。但奶牛是大动物,每天排放的污染物很多。以平均体重500~600kg的成母牛每天排粪量30~50kg、排尿量15~25kg、污水15~20L计算[2],每头成母牛每年粪尿排泄量约21.9t、污水6t。对于规模奶牛场来说,处理奶牛养殖污染,特别是污水,不但需要昂贵的设备,占用大量土地,还需高额的运行成本,有的企业污水处理成本高达10多元/t,还不能达标排放,这对微利的奶牛养殖业而言是个沉重的负担。

2生物降解养殖的可行性

其实,治理奶牛养殖污染还可利用生物降解养殖或“发酵床”技术,即通过垫料中的某些微生物将动物排泄物在畜舍内就地生物降解,将养殖污染在牧场内消纳,实现对环境“零排放”的生态养殖。生物降解养殖的基本方法:将锯末和稻壳按1:1混合作为垫料,在畜舍铺60~80cm厚垫料,并添加一定量的特定微生物菌种[3](主要是枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌等)。通过微生物将粪尿中可利用氮元素转化成有机肥进而固化在垫料中;粪尿中的氢氧元素被分解成热量和水蒸气,通过机械翻动挥发排出[4],最终将动物粪尿降解在垫料中。如果管理得当,生物发酵垫料可连续使用2~3年。前几年生物降解养殖曾在养猪业得到应用,奶牛相对于生猪养殖,具有发病率低、饲养周期长、养殖规模大等特点,单个栏舍可达几千平方米,可饲养几百头奶牛,较生猪更容易管理,非常适合生物降解养殖技术的推广应用。

3奶牛场生物降解养殖技术的应用现状及需注意的问题

3.1生物降解养殖在奶牛场的应用现状

为了解决奶牛养殖污染问题,一些牛场借鉴“发酵床”养猪的经验,近几年生物降解养殖技术在奶牛场中逐渐得到应用。据湖北武汉[5]、山东莱芜[6]等地的试验报道和笔者在福建南平长富乳品有限公司奶牛场的考察,发现生物降解养殖技术在育成牛、产奶牛养殖中得到了较成功的应用。浙江省近几年也先后在宁波、杭州、金华、温州等地奶牛场进行了推广,取得了一定的效果。如杭江奶牛场在育成牛中应用效果很好;杭州正兴牧业公司奶牛场在产奶牛、育成牛养殖中的应用也取得了成功;金华已有3个奶牛场在育成牛、奶公牛养殖中应用生物发酵垫料,还有几个奶牛场计划在育成牛或产奶牛养殖中推广;但温州瑞安某奶牛场在产奶牛养殖中应用后,由于管理不当导致效果不理想而改用了沙床垫料。

3.2奶牛场应用生物降解养殖技术要注意的问题

从笔者目前了解的情况看,如果加强管理、严格控制养殖密度等环节,在奶牛场推广生物降解养殖效果较好,特别是在后备牛养殖方面效果更好。但如果初期管理不当,就很容易“死床”现象。因此,在奶牛场推广生物降解养殖技术时,要着重做好以下环节。

3.2.1.勤翻垫料,控制密度

在发酵垫料推广应用初期,养殖户往往由于管理经验不足,对垫料翻动的重要性认识不够,导致垫料通气性差,影响微生物有氧代谢。又由于场地限制,随着牛的成长,养殖密度相对增大,垫料中的微生物不能充分降解牛排出的粪尿而造成垫料含水量增加,导致出现厌氧状态,抑制有益微生物增殖代谢,从而发生“死床”现象。生物降解养殖的基本原理是利用添加的有益微生物对动物排泄物进行有氧代谢。为促进微生物的有氧代谢,需经常翻动垫料以保持垫料通气,并严格控制养殖密度,一般育成牛7~8m2/头,产奶牛15~17m2/头,每周用拖拉机翻动一次垫料,确保垫料中尿液能被微生物有效分解或蒸发,避免“死床”现象的发生。

3.2.2.合理的牛舍结构

控制垫料中的含水量是生物降解养殖成败的重要环节[7]。垫料中的水分除了来自牛尿液外,外溢的饮水也可能是其重要来源。为此,生物降解养殖牛舍的饮水槽必须安装在牛床一侧,并与牛床保持一定距离,以减少奶牛饮水时外溢水进入垫料。如果是产奶牛采取生物降解养殖,由于其采食量、饮水量大,排泄粪尿又相对集中(采食前后),所以牛床采食道宜采用自动刮粪技术清粪,在牛床其他部位可采用生物降解养殖,以避免采食道垫料含水量过高导致“死床”现象。

3.2.3.南方夏季生物降解牛床的管理

荷斯坦牛在我国南方养殖的主要问题是夏季热应激严重。而生物降解养殖是利用垫料中的微生物发酵分解粪尿中的营养成分,垫料发酵产热必然使垫料深层温度升高。据测定,夏季气温36℃时,采取防暑降温措施后,水泥地面温度为31~32℃,生物降解牛床垫料表层温度为34~35℃,而垫料40cm处温度达41~45℃,比散栏式牛床卧床、拴系式牛床的32~33℃要高出不少,这也是部分奶牛场应用生物降解养殖技术忧虑的原因。其实,没必要担忧生物降解养殖会加重奶牛热应激,因为生物降解养殖牛床表面温度升高主要发生在翻动垫料后,但在防暑降温系统作用下温度很快就下降了,而且翻动的次数很少(仅每周一次左右),已经成功应用生物降解养殖技术的奶牛场证明其对奶牛的影响不大。如果仍担心夏季应用生物降解养殖技术会导致垫料表面温度太高而加重奶牛热应激,则可在炎热季节减少垫料翻动次数,适当降低养殖密度,抑制微生物活性,利用夏季温热和通风系统排除垫料水分。到9月底后再补充少量菌种,并增加垫料翻动次数,恢复生物降解养殖牛床的微生物活性。

3.2.4.“死床”的复活方法

所谓“死床”现象是指因垫料含水量过高或通气性差,导致微生物有氧代谢受到抑制而不能有效分解牛的排泄物,使牛床垫料含水量进一步升高而造成的厌氧发酵现象[8]。如前所述,在生物降解养殖技术推广初期,容易出现“死床”现象。如果一旦出现“死床”就需重新更换牛床垫料及菌种,将给牧场造成重大损失,也必然严重影响生物降解养殖技术的推广应用。对于“死床”的复活,笔者的经验是:在初期,可用部分新垫料更换含水量过高的旧垫料,并加强翻动管理;如果有场地,可将垫料堆积、翻动1~2周后,待垫料因微生物发酵、翻动蒸发使含水量下降后重新使用。当然二者都需补充添加少量菌种。生物降解养殖是近年才推广的养殖新技术,特别适合当前重视环境保护,强调达标排放的新形势。相对于传统养殖,省去了散栏式牛床卧床等建造成本;提高了劳动生产率,免去了清粪环节;污水量大为减少或实现“零”排放,节省了高昂的污水处理及运行成本;减少了为保护肢蹄而经常补充卧床垫料的成本;增加了牛的运动量,增强了牛的体质[9,10],非常适合肉牛、育成奶牛等非产奶牛养殖,也可在产奶牛养殖中适当推广应用。

作者:傅春泉 周文仙 周永华 单位:金华职业技术学院 金华婺城区畜牧兽医局 金华金东区畜牧兽医局

参考文献

[1]娜仁花,董红敏.奶牛粪氮、尿氮的排放及其营养调控[J].中国奶牛,2009,10:54-57.

[2]武海玉.奶牛场环境污染与生态循环养殖模式[J].中国畜禽种业,2014,7:33-35.

[3]王震,尹红梅,刘标,等.发酵床垫料中优势细菌的分离鉴定及生物学特性研究[J].浙江农业学报,2015,1:87-91.

[4]马晗,郭海宁,李建辉,等.生态与农村环境学报[J].2014,30:388-391.

[5]孙仁利,王肆玖,刘晓华,等.夏季高活性生物垫料对奶牛产奶性能和非特异免疫功能的影响[J].中国奶牛,2011,15:53-55.

[6]刘珊珊,王新波,沈彦锋,等.发酵床垫料饲养荷斯坦牛试验报告[J],中国奶牛,2012,19:55-57.

[7]孙建亮,赵庆霞,何在启.畜禽发酵床养殖技术的改进与应用[J].中国畜禽种业,2014,7:39-40.

[8]孙胜祥,杨礼.高原发酵床养猪的死床现象与对策[J].畜牧兽医杂志,2014,3:27-30.

[9]孙仁利,王肆玖,刘晓华,等.夏季高活性生物垫料对奶牛产奶性能和非特异免疫功能的影响[J].中国奶牛,2011,15:53-55.

[10]刘珊珊,王新波,沈彦锋,等.发酵床垫料饲养荷斯坦牛试验报告[J].中国奶牛,2012,19:55-57.

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