破局之困:發酵床菌種何以實現研發本土化?

隨著經濟的發展,我國畜禽養殖業規模化、集約化發展迅速,生產效率得到了極大的提高,有效地解決了長期以來我國動物性食品短缺的問題。但是與之相關的政策法規和技術引導卻未得長足發展,致使養殖業在無序擴張的同時,加劇了環境的汙染,畜禽排放的糞便不僅汙染空氣,還直接影響土壤和地下水的品質。

破解養殖生產與環境保護二者矛盾的技術關鍵就是徹底改變我國傳統的畜禽養殖模式,將養殖過程與糞汙處理兩個環節有機結合。推廣零排放發酵床肉雞養殖技術,實行清潔生產迫在眉睫。而發酵床之所以能夠消納糞汙是因為需在墊料中添加特殊的微生物,也就是說,該微生物的品質直接決定著發酵床技術應用的成敗。

但是目前國內企業生產的菌種,技術同質化嚴重,產品質量的穩定性很難保證,而從國外進口的原種價位又偏高,繼而導致養殖成本上升,直接影響發酵床技術的普及推廣,因此,實現發酵床菌種的自主高端研發對我國傳統畜禽養殖技術的改造、環境保護、破除國外貿易壁壘和促進農民增收及建設社會主義新農村均有重要意義。

破局之困:發酵床菌種何以實現研發本土化?

發酵床養雞

破局之困:發酵床菌種何以實現研發本土化?

發酵床養豬

發酵床菌種研發為何屢屢“劍走偏鋒”

朋友曾跟我講過一個他自己的故事,他曾經在國外買了一個水杯,外出旅行一直隨身攜帶,用著非常方便,但一次出行卻不慎弄丟了,此事雖小,但對他的觸動非常大,他說這個杯子有很多優點:壁薄卻保溫時間持久,不重卻堅固耐用,體積不大卻蓄水量充足,所以他對這個丟了的杯子一直念念不忘。他解釋說這樣的杯子最實用。在國內杯子的種類也有很多,什麼負離子杯子、保健杯子等等不一,但是真正實用的卻沒有。國人有時太注重單一概念的炒作,做事往往偏離最基本的需求,做的研究和創新往往偏概念化,實用性不強。

就發酵床菌種而言,當下中國現有的科技水平完全能夠支撐菌種本土化研究的需要,甚至許多設備在國際上還處於領先水平,我們的人才隊伍亦不匱乏。但是我們在發酵床菌種領域的研究卻一直裹足不前或者說發展緩慢,究竟何故?

其實,發酵床菌種遲遲不能實現研究本土化的問題通俗的看也是一個杯子的問題,我們有先進的設備,一流的人才隊伍,為什麼拿不出最實用的研究成果?究其原因,首先是缺乏高瞻遠矚的戰略眼光。從國外進口菌種,在國內壟斷銷售同樣可以實現盈利,故而很多投機企業便放棄了挖掘專業人才從事自主研發的念頭,只注重短期內盈利。其次,專家,企業,養殖戶聯動機制匱乏,沒有合作的平臺和基礎,在生態養殖方面,國家每年都有相當力度政策和資金支持,但是與之相輔的引導聯動機制卻匱乏,致使科研研究與現實需求脫節,實用性不強。再次,專家在做研究時為申請立項,多偏重單一概念的炒作,所報項目實用性不強,多數技術不能轉化為成果,不能造福於民。致使大量的研究經費流失,優勢科研項目扶持力度不理想。

以發酵床菌種研發而言,發酵床菌種的研究是一項複雜全面的基礎研究項目,需要長期謹慎的堅持和反覆嘗試的勇氣,還需要研究人員走入基層,結合現實需求進行科研研究工作。

我國是一個人口大國,各個層面的人才密度都很大,應該善於挖掘專業人才,集合優勢力量為國服務,人才考核標準要多元,不能僅以學歷論英雄。除此之外,在項目的審核和推動上要提高准入門檻,同時要建全項目監管推進機制,對研究成果進行落實,將前期審核和成果落實工作同步推進,只有這樣,真正利國利民的項目才有生長空間。

發酵床菌種的種類和作用原理

發酵床菌種的作用原理是利用生態和微生態平衡機制,給畜禽只提供一個優良、健康的生活環境。即在畜禽養殖舍內利用一些高效有益的微生物與墊料建造發酵床,畜禽將排洩物直接排洩在發酵床上,利用簡單的人工翻耙,使畜禽的糞尿和墊料充分混合,通過有益微生物的發酵,使畜禽糞尿中的有機質得到充分的分解和轉化。

目前市場上主要存在三種發酵床墊料微生物,一種是已知的芽孢桿菌,一種為土著菌,另一種是EM或其它菌種。芽孢桿菌分解糞汙能力強,能夠適應堆積墊料產生的高溫,生長強勢;對於土著菌,因起發酵作用的功能菌菌種屬性及組成不明確、菌種尚未純化,所以土著菌應用效果並不穩定,且分解糞汙的效果時好時壞;EM液是一種減少豬體臭氣排放功能的微生態製劑,但其分解糞汙的能力不是很理想。

微生物發酵菌群不僅能夠分解畜禽糞便,防止產生環境汙染,還能有效的抑制畜禽疾病的產生,飼養在發酵床上的畜禽在生長過程中會攝入部分發酵菌,這些發酵菌能夠維持畜禽腸道微生態平衡。畜禽腸道菌群是在長期進化過程中形成的,並與畜禽保持相對平衡穩定狀態,對畜禽生長髮育和抵抗疾病具有重要意義,一旦平衡失調,便會出現生產性能下降和疾病狀態。正常情況下,動物腸道內優勢種群為厭氧菌,佔99%以上,其中主要包括擬桿菌、雙歧桿菌、乳酸桿菌、消化桿菌、優桿菌等;而需氧菌及兼性厭氧菌只佔1%。如果優勢種群發生變化,需氧菌及兼性厭氧菌數量增加,畜禽易感染腸道疾病,但生活在發酵床環境下的畜禽,在採食過程中納入體內部分發酵菌,如芽胞桿菌,它能消耗腸道內的氧氣,贊成厭氧環境,有利於乳酸桿菌等有益微生物的生長,限制了有害需氧菌和兼性厭氧菌的增殖,從而恢復腸道菌群平衡,達到治病促生長的目的。

此外,發酵床墊料中的有效微生物被畜禽攝入體內,在體內對病原微生物有生物頡頑作用。這些有益微生物可性抑制病原微生物粘附到腸粘膜上皮細胞上,促使其隨糞便排出體外。試驗證明,雛雞使用微生態製劑後,大腸和盲腸內腸球菌的數量減少到原來的0.001%-0.01%,大腸桿菌減少到原來的10%,多形性細菌減少到原來的0.01%以下。發酵菌種還是良好的免疫激活劑,能有效地提高抗體水平和巨嗜細胞的活性,通過產生杭體和提高嗜菌作用活性等刺激免疫、激發機體體液免疫和細胞免疫,增強相體的免疫力和抗病力。再就是發酵菌作為有益生物在畜禽體內可產生水解酶、發酵酶和呼吸酶等,有利於降解飼料中蛋白質、脂肪和複雜的碳水化合物。有益微生物內生產繁殖,能產生各種營養物質,如維生素、氨基酸、未知促生長因子等,參與機體新陳代謝,可促進動物生長和提高生長性能。

破局之困:發酵床菌種何以實現研發本土化?

發酵車間實景

發酵床菌種的發展現狀

發酵劑菌種不同,發酵床墊料製作效果不同。發酵劑菌種不合格,發酵床常常發酵失敗,並會導致養殖環境汙染,畜禽頻繁發病的情況產生。

當下,一些國內生產的發酵菌種根本沒有發酵功能或者發酵功能微乎其微;有的發酵劑微生物不能將墊料進行有效發酵並且分解畜禽糞尿的功能也很一般;有的產品使用後發酵溫度偏低,無法殺滅墊料中的病原菌;有的產品菌種不能耐受飼料高溫,當被畜禽攝入體內時無法適應胃中環境,產品無促進動物生長及提高免疫力的功能,甚至部分企業將從國外購買的菌種經過重新調配整合之後,配以自主包裝進行銷售叫賣,產品根本沒有質量保證。

與之相較,國外的菌種由於培植技術發展成熟,菌種的穩定性值得肯定,在實際應用中產生了很好的效果,但是,目前市場上銷售的質量過關的國外菌種並不多,以日本的洛東酵素為例,目前銷售價格為120元/kg,銷售價格太高,且做發酵床的原料日本和我國的情況並不一樣,且考慮到生物安全的問題,依靠國外進口菌種發展發酵床畜禽養殖技術並非長久之計,雖然國內這方面的產品在成功率上還跟日本存在差距,但為了民族的長遠利益,還是應該進行自主研發。

發酵床菌種本土化研究的進程和推廣

發酵床菌種的培育一般經過以下幾個流程。種子培養:將經過選育、純化的菌種,按其生長條件要求(營養、PH、溫度、厭氧等),進行逐級擴大培養,先製成種子液;發酵培養:將種子液接入經滅菌冷卻的發酵罐培養基中,進行厭氧發酵培養,使雙歧桿菌大量增殖;離心集菌:待發酵液中的菌體生長量達高峰時(對數生長末期),在無雜菌的感染條件下,高速離心收集溼菌體;菌體發酵:在溼菌體中加入液體發酵載體,移入發酵罐中擴大培養(含活性菌);製成製劑:根據需要加入輔料,罐裝成成品。

當下國內菌種的研發狀況並不理想,整體效果不及國外,尤其是日韓,但是部分菌種研發的先行企業在其本土化的研究和推廣過程中發揮了積極的作用,記者在採訪中瞭解到,部分領域內的先行企業已經初步掌握了菌種培育技術,山東華牧天元董事長劉玉民在接受記者採訪時表示,“我公司已經基本掌握日本的菌種生產技術,並聘請韓國微生物專家即韓國慶熙大學權金煥教授為中國國家外專局特批引智專家為我公司在日本的技術基礎上進一步做了技術嫁接。

目前公司正在研發的功能複合菌,主要有枯草芽孢桿菌、乳酸菌和酵母菌組成,非單一菌株,菌株屬性明確,功能菌含量確定,菌株之間彼此存在協同關係。複合功能菌產品,其中芽孢桿菌含量大於108cfu/g,降解糞汙能力強,並且安全、低廉。日本的洛東酵素產品,其功能菌主要是納豆芽孢桿菌,納豆芽孢桿菌的含量大於106cfu/g。我公司自主研發的複合功能菌降解糞汙能力不低於日本的洛東酵素產品,但是價格低於其一半,我們爭取為養殖戶節約每一分錢,讓他們真正的體會到本土發酵床養殖模式帶來的實惠。”

破局之困:發酵床菌種何以實現研發本土化?

發酵床養雞,提升雞隻的幸福指數

發酵床菌種本土化研發的經濟效益與社會效益分析

發酵床菌種本土化研發的經濟效益到底有多大?採訪中華牧天元董事長劉玉民為記者算了這樣一筆賬:“單就發酵床菌種作為糞汙處理劑使用,若生物菌發酵生產廠產量按1萬噸計算,日本洛東酵素產品目前銷售價格為120元/kg,本土研發的複合功能菌銷售價格為日本進口洛東酵素產品的一半考慮,則每年的銷售收入可達6億元,正常年利潤為4.8億元。若發酵床菌種能夠突破技術侷限實現本土化生產,就可以替代進口的國外產品,還可避免外來菌種的生物危害,具有更大的經濟效益。當然,發酵床菌種作為一種飼用抗生素替代品計算,則可產生12億元的養豬直接經濟效益,經濟效益更加明顯”。

劉總告訴記者,發酵床養殖的社會效益主要體現在兩方面:其一,原位消納糞汙,節能減排。發酵床菌種能夠分解糞汙,避免畜禽糞汙汙染,使國家節約大量的汙染治理費用,另一方面,分解糞汙產生生物熱,節省冬季畜禽舍保暖能源。生物菌床可是畜禽舍幾乎無臭味,氨氣濃度降低90%以上,按生物菌年銷量5000噸計算,則年可減少NH3排放量30萬噸。糞汙中的氮轉化為有機氮後,可節約100多萬噸的化肥使用量。在降低氨氣排放的同時,還可以大量減少CO2等溫室氣體的排放。其二,保障豬肉安全,減少豬肉抗生素殘留。生物菌等量替代飼用抗生素後,5000噸生物菌的使用量可生產200萬噸的無抗有機豬肉,大幅提高食品安全,具有良好的社會效益。


分享到:


相關文章: