微生物的培养与应用(以微生物技术推动农业高质量发展，在畜牧业上的作用机理与运用)

Posted 2023-05-26

篇首语：只要持续地努力，不懈地奋斗，就没有征服不了的东西。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了微生物的培养与应用(以微生物技术推动农业高质量发展，在畜牧业上的作用机理与运用)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

微生物的培养与应用(以微生物技术推动农业高质量发展，在畜牧业上的作用机理与运用)

习近平总书记在看望参加全国政协十三届五次会议的农业界、社会福利和社会保障界委员并参加联组会时强调，实施乡村振兴战略，必须把确保重要农产品特别是粮食供给作为首要任务，把提高农业综合生产能力放在更加突出的位置，把“藏粮于地、藏粮于技”真正落实到位。提高农业综合生产能力，需要我们立足国情农情，加快转变农业发展方式，加快推动农业高质量发展。只有农田是良田，才能确保农业综合生产能力提升，保障食品安全，实现农业高质量发展。微生物农业是利用微生物技术，通过优化配置微生物资源促进人类所需农产品生产、不污染环境的新型农业。发展微生物农业是实现农业高质量发展的必然选择。

发展微生物农业迎来机遇期

微生物与自然生态和人类生活紧密相关，是农业生物技术发展的基础。微生物技术对于土壤生态修复、植物作物健康和废弃物资源化利用等方面具有一定作用，可以提升农业科技竞争力，是保障农业绿色生产、生态安全和高质量发展的重要支撑。微生物技术在国外已经被广泛应用，有的国家对有益微生物即益生菌开发较早，已经形成了产业规模；有的国家虽然起步较晚，但发展迅速，已经开发出一系列微生物产品。加强农业种质资源保护与利用，将微生物纳入我国农业种质资源保护与利用体系中，利用微生物资源及其工程技术开发产业化的新型工业型农业，前景广阔。近年来，我国在这方面做了大量探索实践，已经具备了发展微生物农业的客观条件。

微生物农业发展的现状和问题

微生物技术在我国传统农业生产中的应用历史悠久。利用微生物的分解作用进行食品和饲料加工，如酿制食醋、酱油、味精、酒精、青贮饲料等；利用微生物发酵作用将动物排泄物和动植物死亡残留物转化为肥料等。长期以来，微生物技术在传统农业发展中给食品安全和生态安全提供了保障。

“绿色革命”对农产品安全和生态保护产生了巨大影响。20世纪60年代，世界范围内发生的以化肥农药、除草剂使用为核心的“绿色革命”，突破土壤自然肥力的制约，为全球解决饥饿问题作出贡献。改革开放以来，我国农业实现快速发展的同时，存在农用地土壤重金属污染、耕地化学品使用量处于高位、农业废弃物资源化利用率不高等问题。由于农业生产方式从有机质投入向化学、石油工业为基础的化肥农药投入转变，使得食品安全问题、物种与生态系统保护、农业面源污染和碳排放超标等问题显现。

微生物技术是农业生产的又一次“绿色革命”。微生物农业既不同于传统农业，更不同于依赖化学品投入的“化石农业”，它是可持续农业。微生物农业是在知识科学的基础上，以微生物技术提高自然生产率和生产质量的生态农业。微生物农业广泛使用的微生物发酵工程、微生物细胞与组织培养技术和酶固定化技术等高科技的研发应用，必将使现代农业生产实现新一轮技术革命。

史贻云委员：微生物养殖将大有作为

目前，在养殖中大量滥用抗生素、激素，造成药物残留、激素残留超标严重，危害人们的身体健康，养殖业造成的药残污染，对饲养环境及周围环境造成破坏，严重影响我国生态环境。

全国政协委员、海南省政协副主席史贻云称，研究和实践证明，应用微生物技术发展养殖业，能从根本上解决养殖业三项重大问题：一是从源头上系统解决了养殖业的食品安全问题，二是显著改善了饲养环境及周围环境，达到环保要求，三是显著改善产品的品质。

史贻云呼吁，通过大力推广应用微生物技术打造菜篮子放心工程，让国民享受到健康、生态、环保、安全的绿色食品。在全国范围内大力推广应用微生物技术系统解决养殖业食品安全问题。政府牵头，多部门参与，企业积极配合，发挥政府、科研院校、企业的协同作用，共同推动此项工作。政府部门要从关注民生和发展的角度，充分认识到微生物技术对发展养殖业的重要意义，增强责任感和紧迫感。要科学规划，选择一个或几个地区进行示范推广，借鉴其成功经验再全面推开，将微生物养殖技术惠及广大老百姓。

浅谈微生态制剂在养殖业中的应用

一、微生态制剂（microecologics）概述

又称为活菌制剂、生菌剂，是依据微生态学基础，利用正常微生物群成员或其促进物质制成的调整机体微生态平衡的活的微生物制剂。美国学者Rarker（1974）将其命名为Probiotics，其含义是“使肠道微生物达到平衡的微生物和物质”；Fuler（1989）则将其定义为“一种可通过改善肠道菌群平衡而对动物施加有利影响的”。

微生态制剂包含机体内有益的正常生理菌群、非原籍菌、酵母菌属及曲霉菌属的部分真菌、寄生性细菌等，其中乳酸杆菌，双歧杆菌等，它们基本上都是厌氧菌，能够与粘膜上皮细胞紧密结合，形成一层生物保护膜，阻止致病菌的入侵。同时它进入机体后，快速生长，形成厌氧环境，代谢产生脂肪酸、乳酸等，降低生物环境的PH值和EH值，抑制致病菌的生长繁殖；枯草杆菌、光合细菌等，它们的作用只是在机体患病、体内氧分压升高时才能生长，它们消耗氧气，恢复体内厌氧环境，促进原籍厌氧菌的生长，当体内厌氧环境正常后，这类菌即自行死亡。这类菌能产生多种酶，能有效地促进动物的消化，改善饲料蛋白、淀粉、纤维素等营养物质的吸收和利用，从而提高了饲料的转化率。

由于这类菌是外源性活菌制剂，其生存、增殖所需的营养、微环境条件与动物肠道所提供的并不完全一致，因而肠道吸收力不强，是过路菌，多数很快随粪便又被排出体外；噬菌蛭弧菌这种寄生性细菌，它能够主动攻击致病性大肠杆菌、痢病杆菌等革兰氏阴性菌，直接寄生、裂解和消灭它们。

为了提高益生菌在肠道中对抗生素的抵抗能力，现在已筛选了以上部分菌株的耐药菌株，减少了使用禁忌，使微生态制剂得到了更广泛的应用。

二、微生态制剂的作用与机制

有关微生态制剂作用机理的研究已经开展得较多，微生态制剂能促进消化道有益菌群的生长，抑制有毒菌的繁殖，保证肠道菌群平衡，从而达到防病的目的，并且具有无残留、无副作用、不污染环境、不产生抗药性、成本低、使用方便等优点，它是近些年出现的一类饲料添加剂新产品。但对微生态制剂的作用机制目前还有不同观点，但至少应包括下述方面。

1、对病原菌的拮抗作用和对有益菌的促生作用

这是微生态制剂最主要的一个作用机制。一方面人为地加大了肠道内有益菌的比例，使有害菌的比例降低，另一方面是由于微生态制剂所含的菌体对致病菌的拮抗作用，而使致病菌的生长受到抑制，绝对数量降低，正常菌群得以恢复，从而恢复了正常菌群原有的平衡状态。

1.1改变肠道环境，抑制有害菌生长。如脂样芽抱杆菌有很强的耗氧能力，在作为微生态制剂应用后可使肠道内形成缺氧环境，从而抑制了具有需氧特性的大多数病原菌的生长。乳酸菌作为微生态制剂使用时可提高肠内酸度，也可使嗜好碱性的病原微生物的生长受到抑制。

1.2有些微生态制剂的菌体可产生某种抗菌物质。如乳酸和其它活性物质如酶等共同组成化学屏障，可以阻止病原微生物的定植，抑制有害菌的生长。

1.3微生态制剂可在肠道内与有害菌争营养素或占据肠道的位置，阻止病原菌附着发挥生物拮抗作用。微生态制剂中的活菌大多为机体内正常菌群中的一员，进入机体后，对非正常菌群中的微生物发生拮抗作用；可产生药理活性物质，直接调节微生物区系，抑制病原菌，控制病害发生；还有一些微生物在发酵或代谢过程中通过提高某些酶的活性或降低某些酶的活性，改变有害微生物的代谢，抑制其生长。

2、提供营养素

一些微生物在发酵或代谢过程中会产生多种有利于动物机体的维生素、有较强活性的多种淀粉酶、生长素等生理活性物质，有助于食物消化和营养吸收，可提高饲料转化率，促进代谢，促进动物增重。而且许多微生物本身就富含营养物质，添加饲料中，可作为营养物质被动物摄取吸收，从而促进动物的生长。

3、提高机体的免疫机能

微生态制剂可以成为非特异性免疫调节因子，增强吞噬细胞的吞噬能力和B细胞产生抗体的能力，减少肠内有毒物质的产生，促进肠蠕动，维持粘膜结构完整，通过提高抗体水平或巨噬细胞的活性，提高免疫机能及抗病能力。

三、微生态制剂在养殖业上的应用

1、防治畜禽疫病

胃肠道内厌氧菌占大多数，微生态制剂中某些生长速度较快的需氧菌，可通过消耗胃肠道中的氧气来造成缺氧的环境，促进正常菌群的生长。Barnum（1983）等证实，含鸡盲肠内容物制剂可抑制鸡白痢沙门氏菌、大肠杆菌和其它副伤寒菌在雏鸡和雏火鸡体内定居，并促进其排出。

2、提高饲料转化率，促进生长

张琦琼等报道，微生物饲料添加剂可使生长育肥猪增重提高15%，饲料利用率提高10.3%；90年代初，我国畜牧业也开始推广应用复合微生物制剂（Effctive Microorganisms，简称EM）微生物饲料，取得较好的经济效益。我国目前的试验结果表明，应用EM技术一般可提高仔猪的生产性能，肉鸡增重0.05-0.25kg（国外可达0.45kg）。

3、改善肉的品质

使用微生态制剂，减少抗菌药物的使用，不仅使畜禽生长快，而且由于体内大量有益的微生物的活性作用促进了肉质的改善。据研究测定，肉的蛋白质含量明显提高，脂肪、胆固醇含量明显下降，肉的纤维组织也有所改变。

从目前看，动物微生态制剂具有安全、无毒副作用、不会污染环境、更不会产生耐药性及残留在畜产品中的优点。作为一种新型畜禽药物和饲料添加剂，随着研究的深入，其应用前景会更加广阔。

广西畜牧业转型升级掀起“微生物革命”

鸡满笼，猪满圈，牛满栏。在“八山一水一分田”的地理格局中，由于畜禽养殖收益较高，养殖业成为广西农业的支柱产业、农民增收的主要手段。为了落实绿色发展理念、推进“美丽广西”乡村建设，广西水产畜牧兽医部门大力推广以“微生物”为核心的生态养殖模式，有效破解了规模化养殖中粪污难处理、抗生素滥用、饲料成本高、产品质量不安全等难题，最终实现了“高产、优质、高效、生态、安全”的现代生态养殖目标。一场养殖方式的“微生物革命”在八桂大地逐浪展开，让广西养殖业的转型升级走在了全国前列。

广西壮族自治区副主席张秀隆认为，生态养殖符合“产出高效、产品安全、资源节约、环境友好”的现代农业特征，可从根本上转变养殖业发展方式，是可复制、可推广、可持续发展的“广西模式”。

“微生物+”，被动治污转向主动环保

广西是我国畜牧业大区，水牛、奶水牛存栏量全国第一、黄羽肉鸡饲养量全国第二、生猪出栏量全国第八，肉牛、肉羊也占有相当大的比重。随着规模化养殖水平的不断提高，传统的种养结合平衡被打破，畜禽粪污难处理的问题日益突出。“其实这不只是困扰广西畜牧业做强的难题，也是阻碍我国畜牧业现代化发展的瓶颈。”广西水产畜牧兽医局局长蒋和生说。

全国各地都在寻找解决畜禽粪污处理的对策，建沼气池实现资源化利用是主流，但投入成本太高；发酵床简单方便，但圈舍温度过高，尤其不适宜南方地区；有的地方迫于无奈就把养殖场搬到山里，但这是污染源的转移，并没解决问题。

广西水产畜牧兽医局立足于全区中小型养殖场居多的实际，探索出了以乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌等益生菌利用为核心，涵盖“微生物+固液分流”“微生物+高架网床”“微生物+饲草料”等多个层次的生态养殖模式。通过发酵饲料、改善肠道、分解粪便，可以实现抗生素用量大幅降低、用料用水用工大大减少、粪便变肥料实现零排污，畜禽产量质量双双提升。

在陆川县大塘坡镇，广西聚银牧业猪鸡场旁边用来排污的池塘清澈见底，鱼儿畅游。该公司副总经理何应龙说，我们采用“微生物+固液分流”，加装了固液分离机对沼液进行“压榨”处理，劣五类池塘废水变为可直接灌溉稻田的肥水，沼渣经微生物发酵除臭后变成有机肥可用来养鱼种菜。

广西聚银牧业是第一批开展生态养殖的企业，何应龙颇有心得地告诉记者，“微生物+固液分流”适合原本建有沼气池的大中型养殖场，彻底解决粪污问题；“微生物+高架网床”最为先进，处理粪污最高效，适合新建或者改建的养殖场；“微生物+饲草料”用于扩大饲料来源，降低养殖成本。

“生态养殖全程利用微生物，是一种全新的养殖方式，由被动治污转向主动环保，由屁股治污转向嘴巴环保。”蒋和生说，得益于生态养殖的推广，全区“十二五”畜禽养殖污染减排目标已超额完成10%以上，养殖污染加重态势得到有效遏制。《广西现代生态养殖“十三五”规划（2016-2020年）》也已审核通过，确保到2020年全区畜禽生态养殖达标率达到90%。

高架网床，低矮圈舍升为二层小楼

作为生态养殖的重头戏，广西各级政府采取“整合项目资金、依托龙头企业、创建养殖示范”等措施推广“微生物+高架网床”。目前，广西已建成并实施高架网床的养殖场超过500家，栏舍面积高达63.16万平方米。

常规的养殖场多为低矮的圈舍，需要每天用水冲洗，会产生大量粪污。在玉林市玉州区仁东镇宏禄养殖场，一栋栋如小洋楼般的高架网床猪舍整齐排列，偌大的养猪场几乎没有臭味。该公司总经理杨朝禄介绍说，一楼的集粪区地面硬化，二楼的饲养区采用全漏缝地板，猪粪尿直接落到一层。这样一来就不需要用水冲，员工劳动强度也大大减轻。

微生物的使用，可产生“四两拨千金”的功效。在饲料里添加枯草芽孢杆菌和粪肠球菌等益生菌，可以调节饲料酸碱性、改善肠道环境，促进饲料吸收、减少粪便臭气，还能够提高猪的免疫力，大幅度降低抗生素的用量。而集粪区撒入相关微生物，既能消除粪臭又能抑制蚊蝇滋生，定期清理即可获得优质有机肥。

杨朝禄给记者算了笔账，一个1000头的养猪场，高架网床每平方米建设成本比传统猪舍多500元，使用益生菌增加饲料成本8元，每头猪增加投入约20元。而用水量减少90%、用药量减少66%、用工成本降低75%、日增重提高30%、出栏提前20天等，每头猪收益增加可达150元，这个养猪场一年下来就可以节本增收13万元。所以，高架网床应用于规模化养殖，不仅效益显著，可以很快收回投资，还能从根本上解决粪污处理和抗生素滥用的顽疾。

账算清楚了，群众的积极性就来了。兴业县天平山镇陈村号称“广西养殖第一村”，全村870户中，养鸡户和养猪户多达667户。由于高架网床建设成本高，单个农户无力承担。该村民众种养专业合作社开创“小散养户集中养殖”新模式，即合作社投资建成高架网床养殖小区，小散户可将自家的猪放在小区集中饲养，按比例分红，既解决了资金难题，又提高了养殖科学水平。目前已吸收生猪小散养殖户77户，其中贫困户28户，存栏生猪2100头。而没有加入合作社的农户也大多学会对自制的饲料中进行益生菌发酵处理，抗生素、重金属用量大大减少。

农牧结合，循环利用再现种养平衡

广西光热资源丰富，每年产生的甘蔗尾梢、稻草、香蕉茎叶、木薯茎叶、果皮果核等农业废弃物将近5000万吨，以前大都是焚烧或者堆弃路边。实际上，这些废弃物经有益菌发酵处理后可转化为肉牛、肉羊爱吃的饲料，养殖成本可降低15%-20%，最高可达70%。所以，通过“微生物+饲草料”形成循环利用，可以再现农牧结合、种养平衡，将大大增强广西畜牧业的市场竞争力。

目前，广西正在推进“一蔗两用”，打造糖饲兼顾的新型农业结构。崇左市江州区引进广西大华农业发展有限公司年产3万头优质肉牛产业化基地项目，打造集种植、养殖、饲料加工一体的肉牛生态养殖示范区。大华公司以每吨180元的价格收购甘蔗尾梢，2015年为该区蔗农增收800多万元。

“甘蔗尾梢粉碎后经益生菌发酵后制成的精饲料，种牛、牛犊肠道健康生病少，平均每头牛可增收2000元以上。”该基地技术员潘昌冰介绍说，牛栏采用10厘米的薄层发酵床，牛粪两天就能彻底分解，没有臭味，三个月清理一次运到基地的柑橘园里作肥料。

合浦县东园家酒厂是国家循环经济教育示范基地，厂区里高大的棕榈树、翠绿的金花茶、火一般的炮仗花，再加上空气中弥漫的酸香味道，让人身心舒畅。“现在我们酒厂主业是养牛，酿酒倒成了副业。”该厂总经理黄炳权说，最初是为了解决酒糟污染环境问题，尝试把富含益生菌的酒糟掺进饲料喂牛，发现牛特别喜欢吃，而且长得壮。随着养牛规模的扩大，东园家酒厂收集周边水果、粮食加工厂的下脚料，经微生物分解后作为饲料喂牛。目前，东园家酒厂建成了存栏量4000多头的国内最大奶水牛养殖场，平均每天处理下脚料230吨，饲料成本降低70%左右。

“目前，国内外畜产品价格倒挂现象比较严重，通过发展生态养殖大幅降低成本，有望扭转这一被动的局面。”蒋和生认为，生态养殖在精准扶贫中也会大有作为。仅需在传统产业结构基础上进行“微”创新，微生物添加技术劳动强度小、操作简单，生产周期不超过12个月，增产增收“短平快”，堪称养殖业精准扶贫的“发动机”。