猪和玉米分别是武威市凉州区畜牧业和种植业的重点产业。随着养猪业规模化进程的加快，对周围环境的污染日益加剧。同时，随着玉米种植面积的迅速扩大，玉米秸秆产量的剧增，大部分玉米秸秆被废弃或焚烧，而造成的生物质资源浪费以及环境污染日益严重。因此，利用玉米秸秆作为发酵床的有机垫料，将秸秆循环利用引入养猪生产中，发展生态养猪业，最大限度的提高资源利用率，实现经济、生态和社会效益的统一，是凉州区亟待解决的关键问题。而如何找出符合凉州区实际情况的秸秆替代锯末和稻壳成为发酵床养猪面临的一个重要问题，本试验针对上述问题着重进行研究。

     本试验于2014年1月4日在武威市凉州区黄羊镇土塔村星火种猪场进行，猪舍共分隔为8个试验单元，各单元规格长×宽×高分别为4.1m×3.5m×0.9m，待发酵床正常启动后进猪饲养，各单元10头，供试仔猪经过严格挑选，保持各栏中仔猪的均衡，入舍前统一驱虫，同时不定期对猪舍周围进行消毒，预防疫情。各单元垫料配比情况详见表1。

     1.2试验材料

     根据垫料选择的原则，选择风干玉米秸秆、玉米芯和锯末为试验原料，以干燥，不发霉为宜。玉米秸秆和玉米芯购自周边农户，锯末购自周边木材厂，均为原木锯末，各种原料的特性详见表2(均为在干物质基础上的实测值)。

  

     1.3样品采集

     本试验主要通过对不同比例秸秆垫料的成分进行分析，筛选出最适秸秆添加比例。试验按照菌剂和秸秆的不同共分为8个组，各组加水混匀调制含水率在50％左右，各组参数特征详见表4。堆制过程分别按菌剂的详细说明严格执行。在试验的第0、7、14、21、28、60及120天，在垫料的中部多点取样，混匀，放入冰盒中保存，带回实验室及时处理化验分析。

     1.4检测指标及方法

     (1)物理性状：主要从颜色、气味、含水状况来判断垫料的物理性状。

     (2)pH：取10g垫料样至250mL离心管，用去离子水按1︰10(W/V)的比例稀释，于振荡器上震荡30min，测定pH值。

     (3)总氮：风干样，凯氏定氮法。

     (4)铵态氮：取5g垫料用2mol/L的KCl按1︰5(W/V)的比例充分混匀，摇床浸提30min，4000rpm离心后，取上清液靛酚蓝比色法测定氨氮。取样及显色剂用量如下：取5μL浸提液，加入2mL显色剂A(苯酚+硝普钠)、2mL显色剂B(碱性次氯酸钠)，边加边混匀。用去离子水稀释，使吸光度在0～1之间，混匀，37℃水浴30min，冷却后于625nm、1cm比色皿比色。

     (5)硝态氮：取风干样品按照肥料中硝态氮含量的测定紫外分光光度法(NY/T1116-2006)进行测定。

     (6)脲酶：脲酶采用比色法：取5.00g样品于100mL容量瓶中，加入2mL甲苯，15min后，加入10mL10％尿素溶液和20mLpH6.7的柠檬酸-磷酸缓冲溶液，仔细混合后，于38℃培养3h，同时另设空白试验。培养结束后，用热至38℃蒸馏水稀释至刻度(甲苯应悬浮于刻度线以上)，充分摇匀后，通风橱过滤。取1mL滤液于50mL容量瓶中，用水稀释至10mL，然后加入4mL苯酚钠溶液，并立即加入3mL次氯酸钠溶液，摇匀，20min后，定容，于578nm波长测定吸光度，同时配制标准曲线。

     (7)过氧化氢酶：过氧化氢酶采用高锰酸钾滴定法：取3.00g左右样品于125mL锥形瓶中，注入40mL蒸馏水和5mL0.3％H2O2，将瓶置于摇床上振荡20min，随后加入5mL1.5mol/LH2SO4以稳定剩余H2O2，过滤。取25mL滤液用0.02mol/LKMnO4溶液滴定至浅粉红色。另取5mL0.3％H2O2与40mL蒸馏水与5mL1.5mol/LH2SO4混合，然后取25mL该混合液用0.02mol/LKMnO4滴定，作为空白。

     数据的处理及图表制作均采用Excel完成，试验数据采用SPSS软件进行差异显著性检验。

     试验开始时各组垫料水分适中，均呈淡黄色，各组垫料散发出淡淡的锯末味。当试验结束时各组垫料的颜色有所加深，由于发酵的原因同一组垫料自上而下颜色逐渐加深，上层水分损失多于下层，并且随着深度的增加水分含量逐渐增大，不过没有出现霉变，腐烂等现象，也没有明显的粪臭味。试验结束时各组垫料高度均有所下降，其中25％锯末＋75％玉米秸组的垫料高度下降最多，100％锯末组的垫料高度下降的最少。

   

     3.2pH的变化

     试验pH的结果如图1所示，100％锯末、65％锯末+35％秸秆、45％锯末+55％玉米秸秆和65％锯末+35％玉米芯组的初始pH都没有达到7，各组的pH值均呈现上升趋势，到试验结束时各组垫料升到8.55～9.11之间，各组垫料的初始pH均大于对照(100％锯末pH为6.02)，在试验前14d内各单元垫料pH值均迅速增加，然后逐渐缓慢增加的趋势，可能由于试验初期微生物发酵和猪粪的突然增加导致ph值迅速增加，发酵床有机垫料环境偏碱性，这与畜禽粪尿中大量的无机氮含量有关。各试验组的pH值随着时间的延长呈现极显著升高的趋势。

     3.3全盐量

     可溶性盐分是土壤盐碱化的重要指标，也是造成土壤盐渍化和影响作物品质的主要原因之一。在有机垫料添加微生物制剂，可以加速猪粪中碳氮代谢，使绝大部分有机物能被降解或呈挥发性有机酸挥发损失，但粪便中的无机盐必然累积在发酵床垫料中，长期使用可能使垫料呈盐渍化，进而影响垫料对粪便的降解作用。由图2可以看出，试验期内全盐量的含量在0.43％～5.23％之间，各组垫料全盐量呈现逐渐增加趋势，在前14d由于微生物发酵和猪粪的突然加入，导致全盐量快速增加，随着微生物发酵猪粪逐渐处于稳定，盐分在继续累积，但速度明显放缓。试验结果表明，有机垫料表层盐分含量随着时间的累积将慢慢趋于饱和。

   

     3.4总氮

     试验各组总氮的结果如图3所示，各组全氮含量趋势呈现先上升后缓慢下降的趋势，初始含氮量在0.27％～0.91％之间，试验结束时全氮量在0.73％～1.58％之间。其中30％锯末+70％玉米秸秆组变化最大，差异极显著(P＜0.01)，早期由于秸秆本身含氮量高于锯末，后期也是30％锯末+70％玉米秸秆组下降的最快，差异极显著(P＜0.01)，主要由于随着时间的延长垫料总量减少的迅速。试验结果表明，在垫料表层，随着粪尿的累积和微生物菌剂的添加，微生物活动逐渐旺盛，第28天过后，微生物活动基本稳定，氮素的累积和代谢活动基本平衡。

   

     3.5铵态氮

     铵态氮的结果如图4所示，从图中可以看出铵态氮呈现出前期急剧下降，中期缓慢上升，后期又下降的波动变化。在0d时各单元铵态氮均处于最大值，7d时降至最低，14d和21d持续上升，随后逐渐稳定并缓慢下降。100％锯末组铵态氮含量显著低于其他各组(P＜0.05)。

     3.6硝态氮

     硝态氮的结果如图5所示，从结果可以看出到试验结束时混合组的硝态氮的含量比试验开始时有所上升，其他各组变化不大。除了在21d时100％锯末组和25％锯末+75％玉米秸秆组的硝态氮含量出现明显的下降外，整个试验过程各组硝态氮含量曲线比较平稳。

     3.7过氧化氢酶

     过氧化氢酶是一种保护酶，存在于好氧、兼性厌氧及耐氧微生物细胞内，与生物氧化关联，其活性与有机质含量及微生物数量有关。从图6可以看出，过氧化氢酶含量在第7天时各组除25％锯末+75％玉米芯组均上升至最高值，然后呈现缓慢下降趋势。25％锯末+75％玉米芯组在第14天达到最高值。随着养猪时间的延长，垫料微生物和猪粪之间逐渐趋于平衡，最终垫料的分解的能力达到饱和状态，所以，酶的含量逐渐处于平稳下降趋势。

     3.8脲酶

     脲酶可将脲水解成二氧化碳和氨，与垫料中的素代谢关系密切。各单元垫料初始脲酶含量在0.62mg/kg～1.43mg/kg之间，试验结束时含量在5.15mg/kg～7.36mg/kg之间。从图7可以看出，8种垫料接种后脲酶活性变化趋势相同，总体呈现上升趋势。在接种初期两种垫料中脲酶活性变化平缓，然后迅速上升后呈小幅度下降趋势。在垫料发酵第21天和28天时，各垫料脲酶含量都迅速增加，最高均为100％锯末组脲酶含量分别为5.16mg/kg和6.79mg/kg。

     使用风干玉米秸秆和玉米芯作为发酵床垫料时，各试验组的pH值随着时间的延长呈现极显著升高的趋势，有机垫料表层盐分含量随着时间的累积将慢慢趋于饱和，各组全氮含量趋势呈现先上升后缓慢下降的趋势，100％锯末组铵态氮含量显著低于其他各组，各组硝态氮含量曲线比较平稳，过氧化氢酶含量在第7天时各组除25％锯末+75％玉米芯组均上升至最高值，然后呈现缓慢下降趋势，脲酶呈迅速上升后呈小幅度下降趋势。通过试验分析，使用玉米秸秆或玉米芯取代部分锯末作为发酵床垫料能达到全锯末发酵床的养殖效果，试验设计的7种垫料配方均能应用于发酵床养殖。添加75％的玉米秸秆可以替代锯末作为发酵床垫料，但在实际养猪生产过程中，要求对垫料的管理更加精细，垫料翻动频率和垫料的含水量等均要求比较严格，才能保证垫料的正常使用。

(1.甘肃农业大学动物科学技术学院，刘彦，魏时来；2.武威市凉州区畜牧兽医局，刘彦)