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刘波:科学养猪的一场革命 迎接微生物发酵床的时代

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新浪财经讯 CC讲坛第33期于2019年9月21日在北京举行。主题为“遇见未来,和而不同”。福建省农科院原院长,研究员,微生物菌剂国家工程研究中心主任刘波出席并以《科学养猪的一场革命,迎接微生物发酵床的时代》为题发表演讲。

以下为演讲全文:

近来,猪总上新闻头条,猪肉价格不断上涨,为什么呢?原因有三:1、养猪造成了严重的环境污染,占比较大的中小猪场被限养。2、疫病发生,养猪越来越难,3、中美贸易摩擦,减少了猪肉进口;民众望肉兴叹。

俗话说猪、粮安天下。猪肉是中国人不可替代肉食品。中国是世界上养猪最多的国家,每年出栏7亿头生猪,几乎2个人1头猪,占世界22%的人口,消费了世界50%的猪肉;生猪产值规模1.6万亿,相当于粮食作物的总和,在农业产业中举足轻重,1.4亿农民收入靠养殖业。猪肉还是要吃,猪不能不养。

养猪引起严重的环境污染问题。7亿头猪每年排放40亿吨污染物,相当于全国每人年均受到3吨粪污的污染;养殖污染占农业面源污染85%,畜禽粪污排入水体的污染已超过生活和工业污水排放的总和;引起了诸多的问题:生态失衡、资源消耗、环境破坏、空气污染、水体变质,引发食品安全、生态安全、农业安全,乃至生存安全等问题。养殖污染与秸秆污染并行,成为农业两大重要的污染源,各级政府为防治这两大污染头疼不已。

养猪的问题在哪里呢?纵观所有产业,原料的大部分转化为产品,小部分成为废料;而在养猪业中,70%饲料转化成猪粪,只有30%的饲料成为猪肉;而业主关心的是30%饲料的转化过程,猪粪作为放错位置的资源形成了巨大的污染。

在我国一方面农业耕地缺乏有机质,另一方面养殖废弃物成为污染。地球上土壤耕作层1000年只能增加1厘米,耕地有机质含量0.5-5%,低于0.5%无法耕种。我国耕地有机质平均2.4%,欧洲4.3%,日本果园有机质平均5%;在化学肥料和农药双减的形势下,农业的发展在于土壤有机质的增加,有机质从哪里来?植物体在自然状态下转化成有机质需要600年,我们等不急这自然的降解。

能不能改变一下养殖观念,有机质就取之不尽;养猪的目是为了猪粪,顺带产生猪肉?这样,我们关心着养猪业饲料70%,一点都不能浪费,哪有猪粪污染环境!

如何能有效地利用猪粪,先人为我们提供了智慧,1611年张履祥老先生编写《沈氏农书》中记载了养猪发酵床的制作,“养猪六口,…垫窝草1800斤,…磨路,沤厩肥…”;受启发,我作为一位农业科研工作者,想用现代技术把猪粪利用起来。从大自然中找到了好帮手:微生物。

我们设计了微生物发酵床养猪系统,将头疼的农业秸秆作为垫料,垫入猪舍,接种微生物,猪养在垫料上,猪粪与垫料的混合,由微生物发酵降解产生人工腐殖质,既解决农业秸秆和粪污的污染,又产生新的资源—发酵垫料腐殖质。猪在这个系统中,作为生物反应器,将饲料植物体经过猪的肠道24小时转化为猪粪,为发酵床提供原料。

我们研究团队和中国农科院专家们一道,创新了发酵床模式,应用现代组学技术(微生物组、基因组、代谢组、转入组、物质组等)和远程监控技术揭示发酵床作用机理。现在我们来看看这神奇的微生物发酵床养猪技术;单个猪栏4500m2,底部垫入80cm的农业秸秆加工成的垫料,接入微生物菌种,养殖4500头猪,1个人管理,年出栏1万头猪。采用环境自动监控光、温、水、湿、雨,机械翻耕,点状补料,微生物喷雾消毒,自动喂料,无抗饲养;养殖全程无粪污排放、无臭味产生、无蝇虫困扰;形成智能、卫生、轻简、高效、环保的零排放养猪系统,生产优质猪肉,产生大量有机肥,消除了猪粪和秸秆污染的困扰,一举两得。

微生物发酵床无臭消纳猪粪的能力到底有多大呢?发酵床有极强吸附臭味的能力,能够迅速地吸附臭味,降低氨气浓度,这是其他除臭方法不可比拟的;每克垫料含有1800种以上的微生物,能有效地将猪粪和臭味原位分解消纳;发酵床处理猪粪能力极强,每立方垫料每日可以处理18公斤的猪粪尿;一个4500平方养殖4500头猪的发酵床,每日能处理27吨的猪粪,年处理能力9450吨猪粪,正好满足4500头猪年排放9000多吨猪粪的消纳。整个养殖过程,无臭味,无排放,同时,年产优质有机肥4000吨,既提供了一个干净环保的养殖空间,又节省了粪污处理的人力、物力、财力投入。

微生物发酵床建立了一个微生物“生物安全”防控体系,发酵床内部和外部的温差形成猪舍空气正压效应,防止外部病原通过空气传入猪舍,调查结果表明,发酵床舍内空气微生物组成与舍外截然不同,舍内空气中含有许多生防菌,几乎不含病原菌,阻断了病原空气传播。发酵床好氧发酵,构建了好氧菌生长环境,抑制了猪病厌氧菌生长。发酵垫料富含益生菌直接杀死猪病原菌;垫料中间温度常年恒定保持40-45℃,这是病毒的抑制温度,猪病毒在发酵床上难以生存。发酵床形成了粪菌移植机制,健康猪群要是在发酵床上面养过一次,它可以通过粪便把健康肠道微生物,通过发酵床垫料扩增,接种到下一代的猪身上去,促进健康生长,我们把这个机理叫做粪菌移植技术。粪菌移植技术在国际上现在用于人类顽固性腹泻非常重要,我们人类有一种坚强梭菌引起的腹泻,它对所有抗生素产生抗药性,无药可治,只有从健康人群粪便中分离出肠道菌群,移植到不健康的人体内,即可治病,这就是粪菌移植技术;实际上发酵床的机理就是这样的,可以保持隔代猪的健康。同时,发酵床垫料产生大量的益生菌,猪取食后,能够调整猪的肠道微生态平衡,提高饲料转化率,让猪处于一个健康平衡生长状态。发酵床实际上为养猪形成了从空气、垫料、肠道多角度防控猪病的防火墙,保障生猪健康生长。

舒服的微生物发酵床环境保障猪的动物福利。猪也要有个“舒服的家”,发酵床建立了一个“大栏通铺”微生物垫,猪生活在“沙发”上,无抗养殖的自由采食,大空间的运动场,舒适的“沙发床”睡觉,无臭干净的环境,猪的运动翻拱天性得到发挥,翻拱垫料的过程协助我们将垫料和猪粪混合,增加通气量,促进猪粪的发酵。在这样一个“舒服的家”,“生猪们”友好相处,吃的香、睡得好、玩得爽、跑得欢、得病少、脾气好,打斗现象大幅度下降了90%,与传统养猪相比健康指数提升了10倍。

健康的生长环境提升了猪肉品质。肮脏拥挤的猪舍让猪产生“坏脾气”,猪体内毒素分泌增加,影响猪肉品质。发酵床改善了猪的生长环境,抑制了生猪病原的发生,提升了猪的运动能力,增强了生猪健康状态,猪的运动指标血红素含量提高36%,健康指标血糖含量降低了41%,免疫指标提升了25%;健康生长的猪提供了优质的猪肉,猪肉品质关键指标肌间脂肪提高了39%,生产出的猪肉具有“土猪肉”的风味,被业主称为“运动猪,优质肉,瘦不柴,肥不腻”。

我们的一个用户,福建省宁德市屏南县,屏南百惠农牧有限公司,万头生猪养殖场,找到我们要求用发酵床治理养猪污染,但是,他们的猪舍盖好了,改造需要增加投资,怎么办?我们采用了“异位发酵床”的设计,解决了问题;在不改变原来养猪模式的条件下,将原来养殖场的猪粪收集,通过管道送到异位发酵床上进行微生物降解消纳,生产有机肥。建立一个2400平方模块化异位发酵床,垫料体积3600立方,日处理粪污65吨,年处理22750吨粪污,满足了万头猪场粪污处理。异位发酵床处理粪污能力确实强,年粪污处理量相当于自身垫料重量的20多倍,同时,年产有机肥和生物基质3000吨,增加销售收入250万余,相当于多养了1000猪,既解决了环保问题,又增加了产品收入。由于异位发酵床的无臭味、零排放、资源化、简便性、经济性、环保性等特性,被农业农村部选定为2018年的“农业重大领先性技术”在全国推广,目前成为规模化养殖场环保处理装置的标配,全国6000多个猪场安装了异位发酵床。

问题又来了,我们贵州的一位农民朋友田文从网络上看到发酵床养猪技术,找到农科院来,说:想用发酵床养猪,资金不多,买不起饲料,家里种了不少牧草,原来是准备养牛的,能不能用牧草替代饲料养猪,怎么办?贵州乐平镇是个扶贫镇,我们协助他进行科技扶贫,将牧草发酵饲料与发酵床结合起来,为他设计了一个400平方米的饲料发酵床,养殖400头育肥猪,用饲料牧草粉粹做发酵垫料,垫入发酵床,接种微生物,猪养在发酵饲料垫料上,取食发酵饲料。这时候有人问了,这样猪不就吃自己的粪便吗?其实不然,猪粪成为牧草发酵饲料的氮素添加,促进了牧草发酵转化成为发酵饲料,猪不会吃自己未发酵的粪便,还会帮忙翻拱混合,增加通气量促进微生物发酵,形成优质的发酵饲料。养殖过程非常简单,饲料发酵床做好后,每天割草投入猪舍,猪取食鲜草和发酵饲料,吃剩的鲜草进入发酵,如此往复循环;饲料发酵床也具有微生物发酵床的特性,猪粪原位发酵,资源化利用,无臭养殖,无抗生产,发酵的益生菌促进猪的生长,提升了免疫抗病能力和猪肉的品质。牧草可以100%地替代猪饲料,解决了农民买饲料的资金问题;农民夫妻2人,猪场建设花了20万元,猪种花了20万元,种草30亩花了7万元,精料补充10.8万元,水电运输费用5万元,共投入了62.8万元,年底卖猪收入77万元,一年净赚15万元,把猪舍的成本都拿回了,第二年养猪净增收益20万元。这项技术得到了农民的赞赏,政府的支持,政府通过扶贫政策扩大投资,支持农民技术脱贫;农民的需求也促进了我们技术的进步,发展出了新型发酵床—饲料发酵床。

微生物发酵床养殖具有许多优点,我们总结了发酵床畜禽养殖543210的优点:五省:省水、省工、省料、省药、省电;四提:提高品质、提高免疫力、提高出栏率、提高肉料比;三无:无臭味、无蝇蛆、无环境污染;两增:增加经济效益、增加生态效益;一少:减少猪肉药物残留;零排放:零排放。

我国是一个农业大国,用占世界7%的耕地,养活着世界22%的人口,创造了世界奇迹;微生物发酵床时代的到来,可以广泛用于猪、牛、羊、鸡、鸭、鹅的养殖过程中。不久的将来,我们的畜禽肉品的绿色食品不仅仅有长汀的猪、南平的牛、福清的羊、光泽的鸡、漳州的鸭、邵武的鹅,还会有更多。

我国传统农业历经5千年的历史,养育了中华民族;自农耕时代起,人们就依托赖以生存的自然资源,发展种植、养殖和加工业,利用秸秆资源发展畜牧业,将畜禽粪便利用还田以培肥地力。在农业生产发展的过程中,形成了一个个利用自然、涵养自然的生态微循环,也逐渐树立了“顺应自然”“天人合一”的绿色文明观。最近的百年,农业经历的天翻地覆的变化,传统农业演替到化学农业、生态农业、绿色农业,进而发展到现代农业;一个新的农业时代已经到来—微生物农业兴起。微生物农业是基于微生物参与种养结合的绿色发展理念。畜禽作为生物反应器,在微生物的协助下,转化着植物产物,一部分产生益生菌促进自身健康生长,一部分为人类提供肉食品,一部分产生腐殖质用于植物的再生产,没有放错位置的资源剩余,没有农业环境污染,演绎着人类、动物、植物、微生物的自然和谐共存美好景象。

最后我想说是现在猪肉的问题,用了这样的方法环保解决了,养猪将不成问题;猪的防病能力大大提高,我们可以放心地养猪了;养猪的效率提高,我们不需要进口了;这样,我们的猪肉不会在成为我们担心的问题!

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