本发明属于家禽用微生物技术领域，涉及一种复合微生物活性垫料，还涉及所述复合微生物活性垫料的制备方法和应用。
背景技术：
随着我国养禽业向集约化、规模化发展，家禽疾病的发病率逐年上升，家禽粪便等排泄逐年增加，成为困扰我国养殖业的两大重要问题。实际生产中对于家禽粪便的处理仅限于晒干、作为农业有机肥等简单处理方法，因此其对家禽排泄物的处理效率非常低下，导致大量排泄物在自然条件下堆放。由于其中含有大量蛋白质等营养成分，在自然条件下会大批发酵，产生氨氮等物质，产生恶臭污染环境，另外很多排泄物渗入到地表，对土壤产生一定程度的污染，而且由于其能量过高，导致部分农作物及蔬菜生长不良，更重要的是粪便等排泄物中含有大量病原微生物，如果不能将其灭活或杀死，可能通过空气、土壤、人员、工具、车辆等各种途径传播，导致养殖环境恶化，部分病原微生物可能感染人，造成严重的公共卫生安全问题。如何有效处理家禽的粪便等排泄物成为一项急待解决的课题。实践证明，物理晾晒法会对空气、土壤、饮水等环境造成一定染污，而且存在传播疾病的可能性，而化学消毒法则会造成化学成分的残留，会对饮水、土壤等造成二次污染问题。生物处理方法既能杀灭病原微生物，又能有效转化其中的营养成分，提高期经济效益，因此生物处理粪便等排泄物成为解决问题的首选。
发酵床是利用全新的自然农业理念，结合现代微生物发酵处理技术提出的一种环保、安全、有效的生态养殖法。其主要是通过发酵床的垫料和畜禽排出的粪便进行协同发酵，进而快速转化粪、尿等养殖废弃物，消除恶臭、抑制害虫和病菌的繁衍，同时有益微生物菌群能将发酵床垫料和畜禽粪便合成可供畜禽食用的糖类、蛋白质、有机酸、维生素等营养物质，为畜禽提供一定的食物，同时增强抗病能力，促进畜禽的健康生长。随着发酵床养殖技术的逐渐成熟，应用越来越广泛。目前垫料的原料主要是锯末，范围窄，来源少，成本较高，垫料更换频率高，用量大，维护成本高。因此开发来源广泛、价格低廉的发酵床垫料，进一步推广应用家禽用发酵床技术具有重要意义。
技术实现要素：
为了解决家禽粪便等排泄物处理效率不高、物理生化方法处理存在二次污染、病原微生物不能有效灭活及现有发酵床技术中垫料成本高等问题，本发明提供了一种家禽用发酵床生物活性垫料，同时提供了本发明垫料的制备方法及应用。
本发明一种家禽用发酵床生物活性垫料，由以下重量百分比的原料制成：
透气性原料15%～30%，吸水性原料20%～50%，营养辅料2%～20%，其他辅料5%～20%，生物除臭剂1%～10%，家禽粪便10%～30%和发酵菌剂1%～10%；
所述的透气性原料为：玉米秸秆、棉花秸杆、花生壳或稻壳等；其中玉米秸秆、棉花秸杆粉碎至 3～4cm的小段；
所述的吸水性原料为：锯末、木屑或树皮等；
所述的营养辅料为：米糠、麦麸或酒糟等；
所述的其他辅料为：统糠、棉籽壳或玉米芯等；
所述的生物除臭剂为：过磷酸钙或过磷酸钠等；
所述的家禽粪便为：鸡粪或鸭粪等；
所述的发酵菌剂为复合菌，由蜡样芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌和嗜热放线菌组成，发酵菌剂由上述各菌种经培养后，充分混匀得到；其中有效活菌数不少于109cfu/g；蜡样芽胞杆菌菌数百分比为20%～30%，地衣芽孢杆菌菌数百分比为20%～30%，酵母菌菌数百分比为20%～30%，嗜热菌菌数百分比为30%～40%。
所述的酵母菌为：啤酒酵母菌、产朊假丝酵母菌等。
所述的一种家禽用发酵床生物活性垫料，原料重量百分比组成，优选：透气性原料15～25 %，吸水性原料30～40%，营养辅料5～8%，其他辅料10～15%，生物除臭剂2～5%，家禽粪便15～25%和发酵菌剂2～4%。
本发明中使用的微生物蜡样芽胞杆菌 、地衣芽孢杆菌、酵母菌和嗜热菌具体情况如下：
蜡样芽胞杆菌拉丁学名Bacillus cereus.Frankland，具有以下性质：能迅速消耗消化道内环境中的游离氧，形成肠道低氧环境，促进有益厌氧菌生长； 能刺激动物免疫器官的生长发育，激活淋巴细胞，提高免疫球蛋白和抗体水平，增强细胞免疫和体液免疫功能，提高群体免疫力；能自身合成消化性酶类，如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、纤维素酶等，在消化道中与内源酶共同发挥作用，提高饲料消化率；
地衣芽孢杆菌拉丁学名Bacillus licheniformis，具有以下性质：在肠道内迅速生长繁殖，造成肠道低氧环境。对肠道内的双歧杆菌、乳酸杆菌、拟杆菌、消化链球菌等有益健康的厌氧菌的生长繁殖有促进作用，对葡萄球菌、白色念球菌、酵母样菌等致病菌则有拮抗作用，通过这种双重作用可以调整肠道菌群失调，维持肠道微生态平衡，从而对肠道疾病达到治疗和预防的目的。
酵母菌拉丁学名Saccharomyces，具有以下性质：利用氨基酸、糖类及其它有机物质，通过发酵，产生出促进细胞分裂的活性化物质。酵母菌在 EM 集团军中对于促进其它的有效微生物增殖所需要的基质（食物）的生产提供重要的营养保障。此外，酵母菌生产的单细胞蛋白是动物不可缺少的有效养分。
嗜热放线菌拉丁学名Thermophilic actinomycetes，具有以下性质：能够耐受70℃的高温，生长极快，代谢时间短，能在高温条件下发酵，不易受污染。经过发酵高温后，包括致病菌在内的大部分细菌死亡，该菌能够继续生长，能够生产多种抗生素和各种热稳定性的酶，如高温淀粉酶、高温纤维素酶、高温蛋白酶及一些工具酶等，可以直接抑制病原菌。它提前获取有害霉菌和细菌增殖所需要的基质，从而抑制它们的增殖，并创造出其它有益微生物增殖的生存环境。
上述发酵菌剂的制备方法，包括以下步骤：
1）蜡样芽孢杆菌菌种活化、培养：培养基为普通营养琼脂培养基，培养基营养成分为每1L中含蛋白胨20克，牛肉粉5克，氯化钠5克，调节pH为7.2±0.2，接种量占培养基的0.5%～1%，温度20℃～45℃，培养时间48小时；培养终点为蜡样芽胞杆菌菌数不低于总菌数的25%，培养液的活菌数在1.0×109 ～1×1010cfu/mL；
2）地衣芽孢杆菌菌种活化、培养：培养基为普通营养琼脂培养基，培养基营养成分为每1L中含蛋白胨20克，牛肉粉5克，氯化钠5克，调节pH为7.2±0.2，接种量占培养基的0.5% ～1%，温度20℃～45℃，培养时间48小时；培养终点为地衣芽胞杆菌菌数不低于总菌数的25%，培养液的活菌数在1.0×109～1×1010cfu/mL；
3）酵母菌菌种活化、培养：培养基为马铃薯葡萄糖培养基，培养基营养成分为每1L中含马铃薯粉6克，葡萄糖20克，调节pH为5.6±0.2，接种量占培养基的0.5%～1%，温度25℃～33℃，培养时间时间48小时；培养终点为酵母菌菌数不低于总菌数的30%，培养液的活菌数在1.0×109～1×1010cfu/mL；
4）嗜热放线菌菌种活化、培养：培养基为淀粉琼脂培养基(高氏培养基)：可溶性淀粉2克，硝酸钾0.1克，磷酸氢二钾0.05克，氯化钠0.05克，硫酸镁0.05克，硫酸亚铁0.001克，水1000毫升，调整pH值到7.2～7.4，分装后灭菌，备用，接种量占培养基的0.5%～1%，温度25℃～37℃，培养时间48小时；培养终点为酵母菌菌数不低于总菌数的20%，培养液的活菌数在1.0×109～1×1010cfu/mL；
5）混合制备发酵菌剂：按比例将上述各步骤得到的蜡样芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌和嗜热菌培养物充分混匀，得发酵菌剂。
本发明提供的一种家禽用发酵床生物活性垫料的制备方法，包括以下步骤：
1）按所述的比例称取透气性原料，吸水性原料，营养辅料，其他辅料和生物除臭剂，混合均匀，再按比例加入家禽粪便，混合均匀。
2）上述各原料混合均匀后，将事先培养好的发酵菌剂，按1～5%比例混合，混匀后，堆积发酵，表面覆盖塑料布，待垫料中层温度达到50℃～60℃时，保温12～20小时，通风8～12小时，待中层温度降至20℃～30℃时,再次覆盖塑料布发酵，重复上述操作连续发酵5～7天后, 将堆积的垫料耙平，得生物活性垫料。
本发明提供的一种家禽用发酵床生物活性垫料的应用，主要用于家禽养殖，如鸡、鸭、鹅等；其使用方法为：采用分层式与均匀式结合方案。即在发酵床最底层添加厚度为10～15cm的花生壳和秸杆，然后在上面添加均匀混合的厚度为35～30cm的本发明家禽用发酵床生物活性垫料，此方式适合于家禽平养或网上养殖。
本发明一种发酵床生物活性垫料、制备方法及应用具有以下几方面优点：
1）菌种组合更加合理，既有需氧菌，又有嗜热放线菌，同时又结合土壤土著菌种，发酵效率提高30%。
2）垫料材料来源更加广泛，昜于采集使用，成本相对降低。
3）经过原位发酵，能够节省清理粪便人力、物力、财力，减少养殖费用。
4）优化了环境空气，实现了零排污，提高了生态效益。
5）本垫料使用时间长，可使用3～5年，只需添加少量菌种和辅料，比普通垫料成本更低。
6）垫料可最终制成生物肥料，而且经过熟化后，杀灭了其中病原微生物，减少了感染动物和人的机率。
7）垫料发酵后，大分子物质得到降解，土壤与植物对营养成分吸收更加完成，生物利用率提高20%以上。
具体实施方式
下面结合具体实施例和对比例对本发明技术方案进行详细说明。
本发明采用的菌种名称及来源如下：
蜡样芽孢杆菌拉丁学名Bacillus cereus.Frankland，该菌种购自：中国工业微生物菌种保藏管理中心、保藏单位中国工业微生物菌种保藏管理中心、保藏编号为：21252
地衣芽孢杆菌拉丁学名Bacillus licheniformis，该菌种购自：中国农业微生物菌种保藏管理中心、保藏单位中国农业微生物菌种保藏管理中心、保藏编号为：03298
嗜热放线杆菌拉丁学名Actinobacillus ，该菌种购自：中国农科院土壤与肥料研究所、保藏单位中国农业微生物菌种保藏管理中心、保藏编号为：11051
酵母菌拉丁学名Candida，该菌种购自：中国普通微生物菌种保藏管理中心、保藏单位中国普通微生物菌种保藏管理中心、保藏编号为：2.1180
试验一：发酵床生物活性垫料、制备及效果
实施例1
家禽用发酵床生物活性垫料，由以下重量百分比的原料制成：玉米秸杆24%，锯末35%，米糠6%，统糠10 %，过磷酸钙3%，鸡粪20%，发酵菌剂2%。
制备发酵菌剂，步骤为：
1）蜡样芽胞杆菌菌种活化、培养：培养基为普通营养琼脂培养基，培养基营养成分为每1L中含蛋白胨20克，牛肉粉5克，氯化钠5克，调节pH为7.2±0.2，接种量占培养基的0.5%，温度35℃，培养时间48小时；培养终点为蜡样芽胞杆菌菌数不低于总菌数的25%，培养液的活菌数在1.0×109～1×1010cfu/mL；
2）地衣芽孢杆菌菌种活化、培养：培养基为普通营养琼脂培养基，培养基营养成分为每1L中含蛋白胨20克，牛肉粉5克，氯化钠5克，调节pH为7.2±0.2。接种量占培养基的0.5%， 温度35℃，培养时间48小时；培养终点为地衣芽胞杆菌菌数不低于总菌数的25%，培养液的活菌数在1.0×109～1×1010cfu/mL；
3）酵母菌菌种活化、培养：培养基为马铃薯葡萄糖培养基，培养基营养成分为每1L中含马铃薯粉6克，葡萄糖20克，调节pH为5.6±0.2。接种量占培养基的0.5%，温度33℃，培养时间48小时；培养终点为酵母菌菌数不低于总菌数的30%，培养液的活菌数在1.0×109～1×1010cfu/mL；
4）嗜热菌菌种活化、培养：培养基为淀粉琼脂培养基(高氏培养基)：可溶性淀粉2克，硝酸钾0.1克，磷酸氢二钾0.05克，氯化钠0.05克，硫酸镁0.05克，硫酸亚铁0.001克，琼脂2克，水1000毫升，调整pH值到7.2~7.4，分装后灭菌，备用，接种量占培养基的0.5%，温度30℃，培养时间48小时；培养终点为酵母菌菌数不低于总菌数的20%，培养液的活菌数在1.0×109～1×1010cfu/mL；
5）将上述各步骤得到的培养物，按25％蜡样芽胞杆菌、25％地衣芽孢杆菌、20％酵母菌和30％嗜热放线杆菌充分混匀，得发酵菌剂。
制备发酵床生物活性垫料：
1）按重量比称取24%玉米秸杆，35%锯末，6%米糠，10%统糠和3%过磷酸钙，混合均匀，再加入20%鸡粪，混合均匀。
2）上述各原料混合均匀后，加入2%发酵菌剂，混合混匀，堆积发酵，表面覆盖塑料布，待垫料中层温度达到55℃时，保持16小时，通风10小时，待中层温度降至25℃时,再次覆盖塑料布发酵，重复上述操作连续发酵6天后, 将堆积的垫料耙平，得生物活性垫料。
实施例2
家禽用发酵床生物活性垫料，由以下重量百分比的原料制成：棉花秸杆24%，锯末35%，麦麸6%，棉籽壳10%，过磷酸钠3%，鸡粪20%，发酵菌剂2%。
制备发酵菌剂，步骤为：
1）蜡样芽胞杆菌菌种活化、培养：培养基为普通营养琼脂培养基，培养基营养成分为每1L中含蛋白胨20克，牛肉粉5克，氯化钠5克，调节pH为7.2±0.2。接种量占培养基的1%，温度45℃，培养时间48小时；培养终点为蜡样芽胞杆菌菌数不低于总菌数的25%，培养液的活菌数在1.0×109～1×1010cfu/mL；
2）地衣芽孢杆菌菌种活化、培养：培养基为普通营养琼脂培养基，培养基营养成分为每1L中含蛋白胨20克，牛肉粉5克，氯化钠5克，调节pH为7.2±0.2。接种量占培养基的1%，温度45℃，培养时间48小时；培养终点为地衣芽胞杆菌菌数不低于总菌数的25%，培养液的活菌数在1.0×109～1×1010cfu/mL；
3）酵母菌菌种活化、培养，固体培养：培养基、具体方法、参数；
培养基为马铃薯葡萄糖培养基，培养基营养成分为每1L中含马铃薯粉6克，葡萄糖20克，调节pH为5.6±0.2，接种量占培养基的1%，温度30℃，培养时间时间48小时；培养终点为酵母菌菌数不低于总菌数的30%，培养液的活菌数在1.0×109～1×1010cfu/mL；
4）嗜热菌菌种活化、培养：培养基为淀粉琼脂培养基(高氏培养基)：可溶性淀粉 2克，硝酸钾0.1克，磷酸氢二钾0.05克，氯化钠0.05克，硫酸镁0.05克，硫酸亚铁0.001克，琼脂2克，水1000毫升，调整pH值到7.2~7.4，分装后灭菌，备用，接种量占培养基的1%，温度37℃，培养时间48小时 ；培养终点为酵母菌菌数不低于总菌数的20%，培养液的活菌数在1.0×109～1×1010cfu/mL；
5）将上述各步骤得到的培养物，按20％蜡样芽胞杆菌、20％地衣芽孢杆菌、25％酵母菌和35％嗜热放线杆菌充分混匀，得发酵菌剂。
制备发酵床生物活性垫料：
1）按重量比称取24%棉花秸杆，35%锯末，6%麦麸，10%棉籽壳和3%过磷酸钠，混合均匀，再加入20%鸡粪，混合均匀。
2）上述各原料混合均匀后，加入2%发酵菌剂，混合混匀，堆积发酵，表面覆盖塑料布，待垫料中层温度达到50℃时，保持20小时，通风12小时，待中层温度降至20℃时,再次覆盖塑料布发酵，重复上述操作连续发酵6天后, 将堆积的垫料耙平，得生物活性垫料。
实施例3
家禽用发酵床生物活性垫料，由以下重量百分比的原料制成：稻壳24%，木屑35%，酒糟6%，统糠10%，过磷酸钙3%，鸡粪20%，发酵菌剂2%。
制备发酵菌剂，步骤为：
1）蜡样芽胞杆菌菌种活化、培养：培养基为普通营养琼脂培养基，培养基营养成分为每1L中含蛋白胨20克，牛肉粉5克，氯化钠5克，调节pH为7.2±0.2，接种量占培养基的0.8%， 温度20℃，培养时间48小时 ；培养终点为蜡样芽胞杆菌菌数不低于总菌数的25%，培养液的活菌数在1.0×109 ～1×1010cfu/mL；
2）地衣芽孢杆菌菌种活化、培养：培养基为普通营养琼脂培养基，培养基营养成分为每1L中含蛋白胨20克，牛肉粉5克，氯化钠5克，调节pH为7.2±0.2。接种量占培养基的0.8%， 温度20℃，培养时间时间48小时 ；培养终点为地衣芽胞杆菌菌数不低于总菌数的25%，培养液的活菌数在1.0×109 ～1×1010cfu/mL；
3）酵母菌菌种活化、培养：培养基为马铃薯葡萄糖培养基，培养基营养成分为每1L中含马铃薯粉6克，葡萄糖20克，调节pH为5.6±0.2，接种量占培养基的0.8%，温度25℃，培养时间时间48小时；培养终点为酵母菌菌数不低于总菌数的30%，培养液的活菌数在1.0×109～1×1010cfu/mL；
4）嗜热菌菌种活化、培养：培养基为淀粉琼脂培养基(高氏培养基)：可溶性淀粉 2克，硝酸钾0.1克，磷酸氢二钾0.05克，氯化钠0.05克，硫酸镁0.05克，硫酸亚铁0.001克，琼脂2克，水1000毫升，调整pH值到7.2~7.4，分装后灭菌，备用。接种量占培养基的0.8%，温度25℃，培养时间时间48小时 ；培养终点为酵母菌菌数不低于总菌数的20%，培养液的活菌数在1.0×109～1×1010 cfu/mL；
5）将上述各步骤得到的培养物，按20％蜡样芽胞杆菌、20％地衣芽孢杆菌、30％酵母菌和40％嗜热放线杆菌充分混匀，得发酵菌剂。
制备发酵床生物活性垫料：
1）按重量比称取24%稻壳，35%木屑，6%酒糟，10%统糠，3%过磷酸钙，混合均匀，再加入20%鸡粪，混合均匀。
2）上述各原料混合均匀后，加入2%发酵菌剂，混合混匀，堆积发酵，表面覆盖塑料布，待垫料中层温度达到60℃时，保持12小时，通风8小时，待中层温度降至25℃时,再次覆盖塑料布发酵，重复上述操作连续发酵6天后, 将堆积的垫料耙平，得生物活性垫料。
对比例1为空白对照组，不加发酵菌剂，对比例2～3为对照实施例1制备方法，改变发酵菌剂组分，选取的效果较好的发酵菌剂组合与实施例进行对比，对比例2、3菌剂总含量都为108cfu/g。
对比例2发酵菌剂为：蜡样芽胞杆菌+地衣芽孢杆菌+酵母菌；对比例3发酵菌剂为：蜡样芽胞杆菌+地衣芽孢杆菌+嗜热放线杆菌。
实施例1～3和对比例1～3垫料处理效果比对及分析：
1）发酵菌剂脱臭能力
表1脱臭能力
由表1可见，使用本发明生物活性垫料5天即可完全去除臭味，而对比例垫料完全脱出至少需要7天，效率提高近30%，实施例组脱臭能力明显优于对比例组。
2）温度：实施例1～3，温度上升到60℃需36～38小时，对比例1～3需要48～52小时，实施例效果明显优于对比例，效率提高30%以上。
试验二：本发明发酵床生物活性垫料应用
本发明发酵床活性垫料在某鸡场的应用效果试验
将本发明实施例1～3所制备的发酵床活性垫料转入发酵床，应用于地面平养鸡场。采用分层式与均匀式结合方案，在发酵床最底层添加花生壳和秸杆，然后在上面添加均匀混合的本发明生物活性垫料。
试验用鸡的品种、来源及分组：
品种：AA肉鸡
来源：中粮集团养殖场
分组：按体重相近，公母比例大致各半的原则，选择同品种同批次，随机分成6组。组1～3为对照组，分别采用对比例1不加发酵菌剂、对比例2和3发酵菌剂制备的生物垫料饲养；组4、组5和组6分别为本发明实施例1～3制备的发酵床生物活性垫料制成的发酵床饲养, 实验效果如下:
效果判断指标、效果及分析
1） 对鸡舍环境的影响（见表2）
表2鸡舍中NH3和H2S平均浓度（mg/m3）
2） 对肉鸡生产性能的影响（见表3）
表3试验各组AA肉鸡生产性能统计结果g/只%
由表2和3可见，使用本发明生物活性垫料的鸡舍环境中NH3和H2S含量均明显低于对照组1～3饲养，各组饲料日耗量差别不大，使用本发明生物活性垫料饲养的肉鸡其料肉比及成活率也明显优于对照组条件下饲养的肉鸡生产性能。