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在養殖畜禽的過程中帶來的環境污染會直接影響水源、人類健康以及土壤。飼料之中的氮會被動物排出體外，大部分在被氧化之后，就會成為硝酸鹽，從而滲入地下或者是隨著地表水而流失，這樣就會在土壤之中不斷的積累硝酸鹽，導致土壤結構以及地表植被被破壞。在飼料之中的磷會被動物直接排出，這樣會威脅到江河之中的魚類生長，并且還會帶來有害物質。此外，由于動物疫病防治的水平偏低，長期使用藥物、疫苗或者是添加劑等，其本身蘊含的金屬元素就會蓄積在動物體內，使畜產品出現安全問題。微生態制劑的開發與利用可以解決上述問題。

微生態制劑又稱益生素、活菌制劑等，是根據微生態失調理論、動物微生態平衡理論、微生態防治理論等，通過人工的方式進行正常菌群的分離，在經過培養、干燥、發酵以及加工等工藝之后就會形成活菌制劑。微生態制劑主要是利用微生物之間的共生、互生以及拮抗的關系，再加上微生物本身帶有的產酸，從而降解蛋白質，分解脂肪與糖，降解ＮＨ３和Ｈ２Ｓ等功能，就可以將其本身對病原微生物抑制的作用發揮出來，針對飼料中的蛋白質進行分解，并降解水中殘留亞硝酸鹽、氨氮等作用。其屬于天然的生物活性制劑，無毒副作用、無藥物殘留、無耐藥性。

在20世紀30年代開始，就有微生態制劑的研究出現，日本的Ｓｈｉｒｏｌａ針對通過腸道依舊可以存活的腸道細菌進行研究發現一株擁有良好性質的細菌，并利用其研制出發酵乳。在50年代，日本又出現了各種微生態制劑，其中的成分屬于糞鏈球菌，有利于人類腸道疾病的治療，之后被應用到畜禽養殖之中。飼料微生物添加劑從20世紀60年代開始進行研究，美國開始于70年代。在80年代中期，日本與歐洲等發達國家也進行了全新的抗生素替代品的開發研制，并且倡導綠色安全的飼料添加劑，使得微生態制劑得到進一步的發展。在1993年，全球的微生物制劑銷售額達到1.22億美元，在2007年達到149億美元，在2013年達到196億美元。就這樣的推算，在2018年，其市場規模能夠達到3000億美元。

我國從20世紀80年代開始研究微生態制劑，在90年代，有產品相繼出現，不過其產業依舊處于初期的發展階段。就相關的統計來看，在2011年擁有100多種微生態制劑產品，從事這一類開發的企業有400家。在2012年，國內的微生態制劑銷售達到15萬噸。因此國內擁有極大的微生態制劑市場空間，并且其發展前景非常廣泛。

微生態制劑按照有益菌的種類劃分，可分為乳酸菌制劑、芽孢桿菌制劑、酵母菌制劑和光合細菌制劑以及復合微生態制劑等。微生態制劑按作用進行劃分，主要包含了動物體內的飼喂型以及在體外環境作用的環境改良型。通過酵母菌、乳酸菌等作為飼喂型，而沼澤紅假單細胞就成為環境改良型的制劑。另外，芽孢桿菌能夠兼顧飼喂型與環境改良型的雙重要求。

微生態制劑曾經也可以用于藥物的添加劑，在2003年，將其直接作為飼料級微生物添加劑管理來使用。在2014年，《飼料添加劑品種目錄（2013）》之中公布的飼用微生物達到34種，其中包含芽孢桿菌有６種，乳酸菌類有24種，曲霉菌有２種，酵母菌有２種。

應用于畜禽養殖的微生態制劑主要有六大類，包括飼料微生物添加劑、飼料及飼料原料發酵劑、養殖環境衛生除臭微生物菌劑、畜禽糞便無害化處理微生物發酵劑、生態養豬墊料微生物發酵劑及水體微生物凈化劑，其在畜禽養殖污染防治方面發揮重要作用。

３．１　飼料微生物添加劑

在飼料中添加微生態制劑，能有效降低畜禽糞便中氮、磷和微量元素的排泄量，從源頭減少污染物的排放，減輕畜禽糞便對環境的污染。在進行養殖生產的時候，當微生態制劑飼喂之后，其有益微生物一方面可以滿足微生物本身的協同作用，同時還可以提升腸道的活動功能，減少糞便的實際排出量，進而提升對于磷與蛋白質等物質的消化率；在動物的糞便中，磷的含量降低，產生的氮磷則可以滿足植物以及農作物的實際需求；另外，有效阻止外來有害菌的侵襲，對原本的腐敗菌群進行競爭性的排斥或者是抑制，這樣就可以減少蛋白質朝著胺、氨轉化，從而降低腸道內以及血液之中的含量，并且也可以避免糞便之中致病菌與氨等有害氣體排出，從而滿足舍內空氣質量的要求，并且還能夠減少對環境的污染。

沈憲文等通過研究微生態制劑對于畜禽糞便除臭研究證實，將５％的ＥＭ 微生態制劑添加到飼料之中，同時與體積分數為0.002的ＥＭ 稀釋液飲水相互結合，就可降低肉雞與蛋雞舍內空氣之中的氨氣體積數，分別達到30.5％與14.5％；硫化氫的降低達到72.9％與65.5％。通過大量的研究表明，將微生態制劑添加到飼料之中，每一頭豬的氮排出量會降低10％～15％，從豬的出生開始一直到100ｋｇ，就可以減少15～20ｋｇ的糞便排泄量。如果其日糧干物質消化率從原本的85％提升到90％，那么其排出來的干物質就會降低33％。

３．２　飼料及飼料原料發酵劑

發酵飼料主要是將飼料原料以及飼料作為其底料，再配合上適當的微生物菌種發酵劑，人工的控制水分、溫度、發酵時間等條件，然后通過其本身的代謝繁殖，生產具有高活性益生菌以及具有相對應功能性的代謝產物的飼料。其中，最為常見的發酵原料包含了薯類、籽實類、糠麩類等。在飼料發酵之中使用的微生物種類有酵母、乳酸菌、曲霉等。乳酸菌主要定植在腸道之內，可以發揮耐酸、產酸以及抗抑菌素的功效；芽孢桿菌本身可以分泌出淀粉酶、脂肪酶以及蛋白酶等活性酶，然后對抗營養因子進行分解，最終提升飼料的實際利用率；酵母菌類可為動物提供蛋白質，提高適口性，幫助消化，促進有益菌的生長。

在經過發酵之后，飼料原料中的蛋白質就可以分解成為動物體能夠直接消化吸收的小分子活性肽、寡肽，其中的纖維素與果膠就會直接被降解成為單糖與寡糖。同時，通過代謝之后，會有維生素、氨基酸、多種消化酶以及對應的菌體蛋白的出現，其作為營養物質會被動物體直接吸收掉，從而提升飼料的利用率以及營養水平，從而促進畜禽生長，增強免疫力，提高抗應激、抗病能力，減少抗生素使用，減少糞便臭味，改善環境。

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３．３　養殖環境衛生除臭微生物菌劑

惡臭屬于一種大氣的污染，不僅會危及空氣，還會影響生態環境，再加上其有毒有害，就很容易引發人畜疾病的傳播，從而對周邊的畜禽生長，居民生活帶來影響。在畜禽產生的糞便中，主要包括含硫化合物、氨氣、低級脂肪酸等化學物質，這樣會直接危害到人體的呼吸、消化、內分泌等。畜禽糞便微生物除臭技術會在畜禽糞便的表面噴灑特殊的微生物菌群，通過微生物的實際作用，從而分解與轉化臭味物質，確保在短時間之內可以進行除臭處理，并且還可以提升糞便的肥效。微生物的除臭，實際上就是多種微生物共同作用的成果。多種微生物共同作用下，會將帶有惡臭味的氣體直接分解與吸收；同時，微生物產生的無機酸，還會影響腐敗微生物的生活環境，這樣就可以確保從根本上對這一部分物質進行分解。除臭微生物菌劑作為環境污染治理的新產品，是通過多種微生物復合培養形成的。

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３．４　畜禽糞便無害化處理微生物發酵劑

生物有機肥是２１世紀最具發展潛力的微生物肥料。據研究，我國農田投入的養分約有35％的Ｎ，50％的Ｐ和90％的Ｋ及大部分微量元素要靠有機肥料提供。以畜禽糞便、作物秸稈等農業廢棄物為原料，通過微生物高溫發酵等無害化處理，能殺死病菌、蟲卵，除毒去臭，凈化環境，并能降解其中的有機質，釋放出養分，包括：多種有機酸、肽類以及包括氮、磷、鉀在內的豐富的營養元素。發酵后的生物有機肥不僅能為農作物提供全面營養，而且肥效長，可增加和更新土壤有機質，促進微生物繁殖，改善土壤的理化性質和生物活性，有利于提高作物產量和品質，適用于生產無公害農產品和綠色食品。

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３．５　生態養豬墊料微生物發酵劑

將農作物秸稈、鋸末、谷殼、木屑等粉碎成墊料，與微生態益生菌均勻混合，加入適量水，翻耙制作成發酵床。微生物發酵床可分為室內發酵床（又稱原位發酵床）和室外發酵床（又稱異位發酵床）兩種模式。在發酵開始后，墊料中的微生物菌群有益微生物大量快速繁殖，將糞尿中的有機物質充分分解和轉化，轉變成可供畜禽食用的蛋白質和微量元素。最終達到降解、消化糞尿，消除異味的目的。整個養殖過程無臭氣、無糞污排放，處理后的發酵床墊料作為優質有機肥。

微生物發酵床技術的核心在于發酵床菌種，菌種質量決定發酵床后期使用效果。菌種主要成分包括乳酸菌、酵母菌、芽孢桿菌、光合菌、放線菌、硝化菌等多種益生菌的復合微生物制劑。

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３．６　水體微生物凈化劑

微生態制劑可作為水質凈化劑，能發揮氧化、氨化、硝化、反硝化、解硫、硫化、固氮等作用，將水環境中的動物排泄物、動物殘體、化學藥物、有害氣體等迅速分解為二氧化碳、硝酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽等，有效降低了水中的ＣＯＤ、ＢＯＤ，使水體中的氨氮與亞硝酸氮、硫化物濃度降低，從而有效地改善水質。同時還能為以單細胞藻類為主的浮游植物提供營養物質，促進繁殖。而單胞藻類的光合作用又為有機物的氧化分解提供了溶解氧，構成一個良性的生態循環。

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