李盛，沈丹，張杰，劉俊澤，李春梅

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，江蘇 南京 210095)

近年來(lái)，隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，集約化、規(guī)?；默F(xiàn)代養(yǎng)殖模式對(duì)畜禽舍空氣質(zhì)量提出了更高的要求。然而由于集約化養(yǎng)殖模式養(yǎng)殖密度大、籠架空間結(jié)構(gòu)狹窄、空氣流動(dòng)性差以及通風(fēng)不暢等特點(diǎn)，容易導(dǎo)致畜禽舍中有害氣體聚集。畜禽舍中的有害氣體包括NH3、H2S、CO2、CH4、N2O和糞臭素等，其中NH3、CO2和H2S是最主要的有害氣體。據(jù)我國(guó)NY/T 388—1999《畜禽場(chǎng)空氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，NH3、CO2和H2S濃度在成年禽舍不應(yīng)超過(guò)15、1 500和10 mg/m3，豬舍不應(yīng)超過(guò)25、1 500和10 mg/m3。在實(shí)際生產(chǎn)中，Ni等[1]監(jiān)測(cè)了糞坑式(糞便直接落入籠架下方糞坑中并儲(chǔ)存長(zhǎng)達(dá)1年或更長(zhǎng)時(shí)間)和糞帶式(糞便收集在每層籠網(wǎng)下方糞帶上，經(jīng)由糞帶輸送到糞便干燥隧道中處理)2種疊層籠養(yǎng)蛋雞養(yǎng)殖舍中的有害氣體水平，發(fā)現(xiàn)舍內(nèi)NH3濃度分別達(dá)到21.8～23.2 mg/m3和5.8～5.9 mg/m3，CO2平均濃度分別達(dá)到1 724～1 772 mg/m3和2 244～2 254 mg/m3。沈丹等[2]對(duì)籠養(yǎng)肉雞舍進(jìn)行監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，NH3和CO2的最高濃度分別達(dá)到1.2 mg/m3和3 000 mg/m3。Wathes等[3]報(bào)道了肉雞舍內(nèi)NH3的平均濃度在4.11～4.38 mg/m3之間，而在冬季通風(fēng)不足的條件下肉雞舍的NH3濃度能夠達(dá)到14～36 mg/m3。Guarrasi等[4]總結(jié)了其他研究的相關(guān)報(bào)道，指出禽舍內(nèi)H2S濃度范圍為0～9.16 ppm(0～13.89 mg/m3)，加權(quán)平均值為0.33 ppm(約0.5 mg/m3)，豬舍中H2S濃度范圍為0～97 ppm(0～147.15 mg/m3)，加權(quán)平均值為0.01 ppm(約0.015 mg/m3)。 Ni等[5]報(bào)道了豬舍中 H2S 的平均濃度為 30.54×10-3～430.71×10-3mg/m3。由此可見(jiàn)，在集約化、規(guī)?；默F(xiàn)代養(yǎng)殖模式下，舍內(nèi)有害氣體水平往往接近或超過(guò)限值。因此，了解有害氣體的來(lái)源及危害，并且探尋高效改善畜禽舍的空氣質(zhì)量的方法是當(dāng)前健康養(yǎng)殖發(fā)展亟待解決的問(wèn)題。

1 畜禽舍有害氣體的來(lái)源和危害

1.1 NH3

NH3是一種具有刺激性味道的無(wú)色氣體，也是養(yǎng)殖生產(chǎn)中最常見(jiàn)的有害氣體之一。畜禽舍中NH3排放主要來(lái)自于含氮有機(jī)物的分解和發(fā)酵，例如畜禽胃腸道中攝入的飼料蛋白經(jīng)由消化道蛋白酶和微生物酶分解成氨基酸和多肽，而沒(méi)有被吸收利用的蛋白質(zhì)和氨基酸會(huì)經(jīng)脫氨基作用分解產(chǎn)生NH3，但因?yàn)槿怆u的消化道比較短，食物在消化道內(nèi)停留的時(shí)間并不長(zhǎng)，所以在肉雞消化道中產(chǎn)生的NH3量較少。另一方面，畜禽舍中飼料殘?jiān)?、墊料以及糞尿堆積在微生物的作用下將其中的含氮有機(jī)物降解產(chǎn)生大量NH3。據(jù)報(bào)道，畜牧生產(chǎn)中NH3的排放占據(jù)總排放量的75%，畜禽舍中NH3的大量積聚降低了空氣質(zhì)量并嚴(yán)重威脅了動(dòng)物及工作人員的健康。有研究表明，連續(xù)30 d的NH3暴露[(89.8±0.6) mg/m3，8 h/d)]會(huì)破壞豬呼吸道的黏膜屏障，誘發(fā)氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)，從而破壞氣管組織功能[6]。低水平的NH3(約5.32 mg/m3)暴露14 d足以引起肉雞生長(zhǎng)性能下降[7]。當(dāng)舍內(nèi)NH3濃度高于11.38 mg/m3時(shí)，肉雞眼部受到刺激，撓頭行為增加[8]。NH3濃度達(dá)到18.97 mg/m3以上時(shí)，家禽的肺組織形態(tài)嚴(yán)重?fù)p傷，炎癥浸潤(rùn)水平增加[9]。Miles等[10]的研究同樣證實(shí)雞舍內(nèi)NH3濃度超過(guò)11.16 mg/m3時(shí)能夠?qū)е码u生產(chǎn)性能下降，死亡率升高。此外，NH3能夠入侵動(dòng)物和人的免疫系統(tǒng)，引發(fā)免疫細(xì)胞凋亡，進(jìn)而降低機(jī)體的抗病能力[11]。

1.2 CO2

CO2是一種無(wú)色無(wú)味的溫室氣體，密度比空氣大，因此容易沉積在畜禽舍下方。畜禽舍中CO2排放主要來(lái)源于動(dòng)物自身的呼吸作用以及糞便、飼料中有機(jī)物的分解。在肉雞養(yǎng)殖過(guò)程中，CO2排放量隨著日齡的增加直線上升[12]。豬舍中的CO2排放量主要受外界環(huán)境、豬的數(shù)量和種類(lèi)、豬舍體積以及糞便存儲(chǔ)時(shí)間等因素影響[13]。CO2本身沒(méi)有明顯毒性，并且正常濃度范圍內(nèi)的CO2對(duì)畜禽生長(zhǎng)沒(méi)有不利影響，但是當(dāng)CO2濃度過(guò)高時(shí)會(huì)導(dǎo)致舍內(nèi)氧氣含量降低。畜禽長(zhǎng)期處于缺氧環(huán)境中容易導(dǎo)致精神不振，食欲下降，生產(chǎn)性能降低以及免疫功能障礙等癥狀。陳春林等[14]的研究指出，當(dāng)雞舍CO2濃度達(dá)到8 000、12 000、15 000 mg/m3時(shí)，死亡率分別升高50%、150.32%和100.32%。戴榮國(guó)等[15]的研究同樣表明，舍內(nèi)CO2濃度超過(guò)約12 000 mg/m3時(shí)，肉雞的日增重和飼料轉(zhuǎn)化率即受到一定的抑制作用，雞出現(xiàn)明顯的呼吸性酸中毒表現(xiàn)，并且伴隨有呼吸系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)損傷。另一項(xiàng)試驗(yàn)中評(píng)估了肉雞在育雛期接收漸進(jìn)濃度梯度(約5 490.82、10 981.64和16 472.46 mg/m3)的CO2暴露后的肉雞生長(zhǎng)性能和生理變量，發(fā)現(xiàn)隨著CO2濃度增加肉雞的死亡率逐漸提升[16]。此外，高濃度的CO2將導(dǎo)致致死后的豬出現(xiàn)瘀斑，肌肉pH值、乳酸含量以及滴水損失發(fā)生明顯變化，極大影響豬肉的品質(zhì)[17]。

1.3 H2S

H2S易溶于水和乙醇，是一種無(wú)色易燃、具有臭雞蛋氣味的有害氣體。畜禽舍內(nèi)H2S主要由糞便、飼料和墊料中的含硫有機(jī)物在厭氧微生物的作用下分解產(chǎn)生。其次，當(dāng)畜禽無(wú)法充分消化飼料中的蛋白質(zhì)，其消化道中可排出大量的H2S。對(duì)于家禽而言，禽舍中破損的雞蛋也是H2S產(chǎn)生的來(lái)源之一。H2S的毒性較強(qiáng)，對(duì)黏膜具有刺激和腐蝕作用。低濃度的H2S即可引起肉雞角膜炎、結(jié)膜炎、呼吸道黏膜損傷、氣管炎等相關(guān)疾病。高濃度的H2S可誘發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂、呼吸中樞神經(jīng)麻痹并進(jìn)一步導(dǎo)致窒息。據(jù)報(bào)道，暴露于8～12 ppm(12～18 mg/m3)H2S條件下的肉雞表現(xiàn)出更低的生長(zhǎng)性能和受損的體液免疫功能和細(xì)胞免疫功能[18]。在其他研究中，15 mg/m3H2S短時(shí)間內(nèi)即能夠引起斷奶仔豬肝功能和心功能損傷，長(zhǎng)時(shí)間暴露還會(huì)導(dǎo)致肺部炎癥性損傷，死亡率升高[19]。

畜禽舍內(nèi)有害氣體來(lái)源廣、易蓄積、危害大，舍內(nèi)有害氣體的減排防控對(duì)于養(yǎng)殖業(yè)綠色安全可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。為此，養(yǎng)殖生產(chǎn)過(guò)程中需要提高飼養(yǎng)管理水平，加強(qiáng)舍內(nèi)通風(fēng)，及時(shí)清除糞便以及霉變飼料、墊料。除此之外，根據(jù)有害氣體的來(lái)源和聚集特點(diǎn)，采用有害氣體吸附劑、微生物制劑等方法降低舍內(nèi)有害氣體濃度逐漸成為畜禽舍環(huán)境改良的重要手段。

2 微生物制劑種類(lèi)

微生物制劑又被稱(chēng)益生素、益生菌和活菌制劑等。根據(jù)不同菌株的功能和生理特性，微生物制劑具有促進(jìn)畜禽生長(zhǎng)、防治胃腸道疾病、增強(qiáng)機(jī)體免疫能力和減少有害氣體排放等多種作用。按照微生物的種類(lèi)可分為單一微生物制劑(如芽胞桿菌、乳酸桿菌、酵母菌等)以及復(fù)合微生物制劑。

2.1 單一微生物制劑

芽胞桿菌在自然界以及動(dòng)物胃腸道中均有廣泛分布，具有耐高溫、耐酸、抗逆性強(qiáng)等特點(diǎn)，在有氧和無(wú)氧條件下都能夠存活。此外，研究表明芽胞桿菌對(duì)人畜均無(wú)明顯毒性作用[20]，對(duì)環(huán)境也沒(méi)有污染，這些特點(diǎn)使其能夠作為良好的微生物制劑[21]。據(jù)報(bào)道，芽胞桿菌能夠產(chǎn)生多種抗生素和酶，不僅能夠提高生產(chǎn)性能[22]，還能夠調(diào)節(jié)畜禽腸道中含硫有機(jī)物的分解，從而降低有害氣體的排放[23]。

乳酸桿菌是一種革蘭陽(yáng)性菌，能夠在厭氧條件下將碳水化合物代謝為乳酸。乳酸桿菌在自然界、動(dòng)物口腔和胃腸道中大量存在，對(duì)人無(wú)害，也是生產(chǎn)中應(yīng)用最早的微生物制劑之一，在食品生產(chǎn)、青貯飼料、畜牧養(yǎng)殖等過(guò)程廣泛使用。飼用乳酸桿菌可以改善畜禽機(jī)體代謝，提高動(dòng)物的免疫能力，維護(hù)腸道的菌群平衡[24]。除此之外，乳酸桿菌具有抑制氨合成的能力，能夠有效降低豬舍NH3的含量[25]。

酵母菌是單細(xì)胞真菌，屬于兼性厭氧微生物，在有氧和無(wú)氧條件下都能夠存活。酵母菌由于其自身有益特性并且培養(yǎng)、制備方便快捷，被廣泛用于食品生產(chǎn)加工過(guò)程。研究表明，酵母菌能夠分泌多種類(lèi)型的消化酶類(lèi)，能夠協(xié)同分解腸道的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)機(jī)體消化吸收，提高畜禽生產(chǎn)性能[26]。

2.2 復(fù)合微生物制劑

復(fù)合微生物制劑由兩種或以上的益生菌復(fù)合加工而成。相比于單一菌種，復(fù)合微生物制劑能夠融合多種益生菌的特點(diǎn)，對(duì)環(huán)境具有更強(qiáng)的適應(yīng)性，并且能夠通過(guò)優(yōu)勢(shì)菌群、生物拮抗等作用改善腸道微生物環(huán)境，增強(qiáng)免疫能力，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，起到促生長(zhǎng)和防病的作用。Kalavathy等[27]通過(guò)將12種乳酸桿菌復(fù)合添加到肉雞飼料中，發(fā)現(xiàn)這種微生物制劑能夠明顯提高肉雞的生產(chǎn)性能。高新磊等[28]將乳酸桿菌與枯草芽胞桿菌加工成為復(fù)合微生物制劑并在舍內(nèi)進(jìn)行噴灑，結(jié)果指出復(fù)合微生物制劑能夠提高肉雞生長(zhǎng)性能，增強(qiáng)免疫力，并有效改善舍內(nèi)的空氣質(zhì)量水平。與單一微生物制劑相比，復(fù)合微生物制劑中各種益生菌之間存在的互作效應(yīng)能夠增強(qiáng)整體效果，因此不同搭配的微生物組合往往能夠發(fā)揮不同的作用。蒙琦等[29]比較了不同配比的復(fù)合微生物制劑的有害氣體減排功效，發(fā)現(xiàn)各組合微生物制劑均能夠有效降低糞便中NH3和H2S水平，尤其以酵母菌+枯草芽胞桿菌+乳酸片球菌+雙歧桿菌(2∶2∶2∶1)配比組合效果最為顯著。在實(shí)際生產(chǎn)中，根據(jù)畜禽種類(lèi)、年齡、環(huán)境等因素進(jìn)行復(fù)合微生物制劑的動(dòng)態(tài)配比對(duì)于實(shí)現(xiàn)其最大功效具有重要意義。

3 微生物制劑在有害氣體減排中的作用

目前，針對(duì)于畜禽舍有害氣體的減排防控主要從源頭減量、末端減排和堆肥發(fā)酵3個(gè)方面進(jìn)行控制。微生物制劑依賴(lài)微生物本身對(duì)于含氮、含硫有機(jī)物的降解以及微生物之間共生、競(jìng)爭(zhēng)和拮抗關(guān)系，具有抑制腐敗菌生長(zhǎng)、減少有害氣體釋放的作用，因此在有害氣體減排的3種途徑中均發(fā)揮重要作用。

3.1 微生物制劑在源頭減量中的作用

微生物制劑的有害氣體源頭減量作用是在畜禽飼料中添加微生物制劑，通過(guò)降低脲酶、尿素氮、尿酸等有害氣體前體物質(zhì)含量，減少有害氣體的排放。微生態(tài)制劑的飼喂還可以增加畜禽胃腸道內(nèi)有益菌的豐度，提高畜禽對(duì)攝入養(yǎng)分的消化吸收能力，從而減少排泄物中有機(jī)物含量，發(fā)揮有害氣體減排的作用。此外，部分微生物還具有代謝有害氣體的作用，利用胃腸道中代謝產(chǎn)生的NH3、H2S和CH4等合成菌體蛋白作為畜禽養(yǎng)分，不僅增加了飼料利用率，還能夠減少?gòu)U氣排放。在目前無(wú)抗養(yǎng)殖的大背景下，飼用微生物制劑在源頭減排中的作用和優(yōu)勢(shì)愈發(fā)突顯。諸多研究表明，飼糧中添加枯草芽胞桿菌對(duì)改善畜禽舍空氣質(zhì)量，減少有害氣體排放具有重要作用。枯草芽胞桿菌能夠促進(jìn)腸道內(nèi)有益菌增殖，提高NH3的有效利用率，從而減少舍內(nèi)NH3的排放[30]。王建斌等[31]研究發(fā)現(xiàn)，添加枯草芽胞桿菌能夠顯著降低排泄物中總氮和尿素氮含量，從而抑制含氮有機(jī)物分解產(chǎn)生NH3的過(guò)程。另?yè)?jù)研究報(bào)道，在肉雞日糧中分別補(bǔ)充添加糞腸球菌[32]、枯草芽胞桿菌不同菌株[33]或者淀粉樣芽胞桿菌[34]對(duì)糞便中NH3和H2S合成和排放具有明顯抑制作用，并且這種抑制作用呈劑量依賴(lài)性增加。相比之下，復(fù)合微生物制劑由于各種微生物之間具有優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、協(xié)同促進(jìn)的作用，往往比單一微生物的使用效果更佳[35]。據(jù)報(bào)道，飼料中添加由乳酸菌、酵母菌和芽胞桿菌組成的復(fù)合微生物制劑能夠提高斷奶仔豬的消化率，降低腹瀉率和糞便中有害氣體H2S的排放[36]。Liu等[37]在斷奶仔豬飼糧中添加包含枯草芽胞桿菌和糞腸球菌的復(fù)合微生物制劑，發(fā)現(xiàn)微生物制劑增加了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率，并且顯著降低了糞便中NH3的濃度。Lan等[38]的研究結(jié)果同樣指出，飼料補(bǔ)充雙歧桿菌、地衣芽胞桿菌、枯草芽胞桿菌和丁酸梭菌混合物對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能和營(yíng)養(yǎng)消化率均有積極作用，并且混合微生物制劑改變了糞便中乳酸菌和大腸桿菌的比例，進(jìn)而降低糞便中NH3、H2S和總硫醇排放量。劉輝等[39]在雞的基礎(chǔ)日糧中添加由芽胞桿菌、酵母菌和曲霉菌等益生菌組成的復(fù)合菌，舍內(nèi)空氣質(zhì)量得到明顯的改善，其中NH3減少了73.5%。Zhang等[40]報(bào)道了嗜酸乳桿菌、枯草芽胞桿菌和酪酸梭菌的復(fù)合制劑改善了肉雞的生產(chǎn)性能和氨基酸消化率，降低了其排泄物中NH3水平。在飲水中添加以乳酸菌和芽胞桿菌為主的復(fù)合微生物制劑能夠?qū)Ⅷ喩醿?nèi)NH3濃度下調(diào)50%左右，CO2濃度也有一定程度的降低[41]。

3.2 微生物制劑在末端減排中的作用

有害氣體的末端減排主要通過(guò)對(duì)飼養(yǎng)過(guò)程中所產(chǎn)生的排泄物、廢水和腐敗飼料等發(fā)酵處理，達(dá)到將氨、硫化物等惡臭氣體吸收利用或控制減排的效果，從而改善空氣環(huán)境質(zhì)量。糞便和污水中有害菌的繁殖是畜禽舍內(nèi)有害氣體的主要原因之一，將微生物制劑噴灑至畜禽舍內(nèi)，利用微生物制劑中的有益菌群和有害菌群進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，抑制畜禽舍內(nèi)有害菌的生長(zhǎng)、增殖，從而減少有害氣體的排放。而面對(duì)畜禽舍內(nèi)復(fù)雜的環(huán)境，復(fù)合微生物制劑適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)使其能夠更好地發(fā)揮作用。已有研究指出，噴灑含有枯草芽胞桿菌、乳酸桿菌、乳球菌等制成的復(fù)合微生物制劑噴霧，短時(shí)間內(nèi)顯著降低了糞便中NH3和CO2濃度，而長(zhǎng)時(shí)間的噴灑處理進(jìn)一步降低了糞便H2S、甲基硫醇濃度[42]。規(guī)?；怆u舍內(nèi)每日噴灑10 mL/m2以枯草芽胞桿菌和植物乳桿菌為主要成分的復(fù)合微生物能夠顯著降低舍內(nèi)空氣中大腸桿菌的比例，減少NH3和H2S的濃度，并且研究指出在噴灑后5 h舍內(nèi)有害氣體濃度最低[28]。本實(shí)驗(yàn)室前期研究評(píng)估了肉雞舍內(nèi)NH3的排放規(guī)律，并以此為基礎(chǔ)探究了噴灑微生物制劑對(duì)冬季肉雞舍內(nèi)NH3濃度的影響，發(fā)現(xiàn)微生物制劑的噴灑即時(shí)地降低了舍內(nèi)的NH3濃度，并且在1 d時(shí)間內(nèi)形成先降低后升高的循環(huán)變化規(guī)律[43]。張剛等[44]通過(guò)舍內(nèi)霧化設(shè)備噴灑由乳酸菌、芽胞桿菌、酶制劑、酵母菌制成的復(fù)合微生物產(chǎn)品，評(píng)估了微生物制劑對(duì)豬舍空氣環(huán)境質(zhì)量參數(shù)的影響，發(fā)現(xiàn)隨著微生物制劑使用時(shí)間的增加，舍內(nèi)NH3和H2S濃度逐漸降低。席磊等[45]比較了由枯草芽胞桿菌、乳酸桿菌和酵母菌組成的復(fù)合微生物制劑與傳統(tǒng)的苯扎溴銨消毒劑的功效，結(jié)果表明，噴灑復(fù)合微生物制劑較苯扎溴銨能更有效地降低鴨舍中NH3濃度與活菌數(shù)。與上述報(bào)道相似，陳靜等[46]研究表明由放線菌、乳酸菌和芽胞桿菌為主要成分的微生物制劑較化學(xué)消毒劑聚維酮碘能顯著降低雞舍內(nèi)H2S水平，但是對(duì)舍內(nèi)CO2含量沒(méi)有明顯的影響。崔艷等[47]在蛋雞飼糧中添加微生物制劑(包括枯草芽胞桿菌、納豆芽胞菌、乳酸菌和酵母菌)，并結(jié)合環(huán)境噴霧處理(主要成分為光合細(xì)菌、酵母菌、乳酸菌和絲狀真菌)，結(jié)果指出在整個(gè)試驗(yàn)期內(nèi)舍內(nèi)NH3和CO2濃度分別降低了90%和50%，而微生物制劑對(duì)舍內(nèi)CO2排放的差異影響可能與微生物制劑使用方式、復(fù)合微生物制劑的組成、氣體測(cè)定時(shí)間和方法存在關(guān)聯(lián)性。由此可見(jiàn)，選擇適宜的菌株以及將源頭減量和末端減排相結(jié)合似乎能夠更有成效地發(fā)揮微生物制劑的有害氣體減排作用。

3.3 微生物制劑在堆肥發(fā)酵中的作用

堆肥發(fā)酵處理是利用畜禽糞便中自然存在的細(xì)菌、真菌和放線菌等微生物，有控制地促進(jìn)固體廢棄物中可生物降解的有機(jī)物向穩(wěn)定的類(lèi)腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的微生物學(xué)過(guò)程。然而，在自然堆肥過(guò)程中有害菌的滋生和繁殖會(huì)延長(zhǎng)堆體腐熟時(shí)間并產(chǎn)生大量有害氣體，如NH3、SO2、H2S和有機(jī)胺化合物。在堆肥發(fā)酵中添加微生物制劑不僅能夠?qū)⒉糠謿怏w吸收作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分解，加速堆體腐熟，還能夠通過(guò)微生物之間的共生、繁殖及協(xié)同作用抑制腐敗微生物及病原菌的繁殖，并將糞便中的有機(jī)物分解為乳酸、乙酸等小分子酸性物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)有害氣體減排的目的。與畜禽生產(chǎn)過(guò)程中利用的菌株不同，堆肥過(guò)程產(chǎn)生高溫、強(qiáng)酸環(huán)境并不利于所有菌生長(zhǎng)，因此篩選可用于堆肥發(fā)酵的高效菌株是減少有害氣體排放的重要手段。Ma等[48]從豬糞中篩選出與有害氣體產(chǎn)生相關(guān)的菌株反硝化副球菌、地衣芽胞桿菌和釀酒酵母，其組合成的復(fù)合微生物制劑具有高效的發(fā)酵減排效率，其中NH3和H2S氣體去除率最高可達(dá)58.99%和74.85%。Kuroda等[49]通過(guò)分析糞便堆肥中的微生物組成，篩選并分離出嗜熱芽胞桿菌TAT105，具有極高的氨氮耐受性并且可以將堆肥中NH3的排放量降低20%以上。Park等[50]從豬糞漿樣品中篩選分離出植物乳桿菌菌株，孵育5 h后NH3的去除效率最高達(dá)到50.19%。陳書(shū)安等[51]從菜園、果園、山坡土壤、河底湖底污泥和堆肥中分別分離得到的中溫細(xì)菌、放線菌、酵母菌和耐高溫細(xì)菌，可以減少雞糞NH3釋放量 64%以上和H2S釋放量50%以上。有研究指出，在堆肥中添加微生物制劑能夠加速堆體升溫，延長(zhǎng)堆體在高溫階段的持續(xù)時(shí)間，充分殺滅堆體中有害微生物和芽胞，從而減少有害氣體的釋放[52]。張智等[53]在雞糞好氧堆肥中加入不同微生物制劑，發(fā)現(xiàn)不僅提高了堆肥溫度，加速了堆體的腐熟，而且不同的微生物制劑均顯著降低了堆體中NH3、SO2和脂肪胺類(lèi)氣體的排放。盧彬等[54]對(duì)比了正常稻殼牛糞堆肥和添加復(fù)合微生物制劑的牛糞堆肥中各物理、化學(xué)指標(biāo)有害氣體的排放量，結(jié)果表明，接種復(fù)合微生物制劑能夠加速堆體升溫，減少CH4和N2O氣體含量。

整體來(lái)看，微生物制劑主要是通過(guò)調(diào)節(jié)畜禽體內(nèi)以及糞便排泄物中微生物的組成從而發(fā)揮其功能作用，而復(fù)合微生物制劑由于其優(yōu)異的促生長(zhǎng)作用和有害氣體減排能力，具有廣闊的應(yīng)用前景。究其原因，一方面復(fù)合微生物制劑的源頭添加能夠更加有效改變畜禽消化道微生物的定植和組成，通過(guò)調(diào)整有益菌的比例以及代謝物和后生元的水平，改善畜禽的腸道健康，并增加養(yǎng)分的消化、吸收[55]。消化道微生物對(duì)于機(jī)體攝入養(yǎng)分的二次利用減少了含硫、含氮等成分的流失，減少了糞便排泄物中有機(jī)成分的含量，從而降低有害氣體的產(chǎn)生[38]。另一方面，復(fù)合微生物制劑對(duì)于環(huán)境具有更強(qiáng)的適應(yīng)性，使其無(wú)論在畜禽舍內(nèi)或高溫發(fā)酵堆體中都能夠有效發(fā)揮作用，通過(guò)微生物制劑中的有益菌群和有害菌群進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，抑制產(chǎn)生有害氣體的細(xì)菌生長(zhǎng)、增殖，從而實(shí)現(xiàn)有害氣體減排的目的[49]。

4 微生物制劑面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展方向

近年來(lái)，隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展以及無(wú)抗養(yǎng)殖理念的推廣，微生物制劑逐漸進(jìn)入大眾的視野，針對(duì)微生物試劑的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用也日益增加。微生物制劑在畜牧產(chǎn)業(yè)中的優(yōu)點(diǎn)和效用已經(jīng)被廣泛報(bào)道，除了提高生產(chǎn)性能[56]，增強(qiáng)免疫能力[57]，對(duì)畜禽舍中有害氣體的減排也具有一定的積極作用[35]。然而，不可否認(rèn)的是微生物制劑的應(yīng)用效果存在一定的不穩(wěn)定性和可變性。不同環(huán)境條件、飼養(yǎng)管理方式以及動(dòng)物種類(lèi)等因素會(huì)對(duì)微生物制劑的作用產(chǎn)生影響，因此需要進(jìn)一步研究和優(yōu)化微生物制劑的配方和應(yīng)用方式，以提高其穩(wěn)定性和適應(yīng)性。其次，微生物制劑的應(yīng)用成本較高。生產(chǎn)、存儲(chǔ)和應(yīng)用微生物制劑需要一定的技術(shù)和設(shè)備支持，增加了養(yǎng)殖成本。因此，需要開(kāi)展經(jīng)濟(jì)性評(píng)估和成本效益分析，探索降低微生物制劑應(yīng)用成本的途徑，以促進(jìn)其在畜禽舍有害氣體減排中的廣泛應(yīng)用。此外，到目前為止，國(guó)內(nèi)可用于畜禽舍有害氣體控制減排的微生物制劑種類(lèi)較少，菌株品種單一，并且微生物制劑的制作和加工工藝手段落后，尚需進(jìn)一步優(yōu)化從開(kāi)發(fā)到應(yīng)用的全套產(chǎn)業(yè)體系。

微生物制劑在有害氣體減控方面的未來(lái)發(fā)展方向應(yīng)注重多學(xué)科交叉，以畜牧產(chǎn)業(yè)需求為基礎(chǔ)，運(yùn)用現(xiàn)代分子生物學(xué)和生化技術(shù)開(kāi)發(fā)高效、穩(wěn)定的微生物制劑。針對(duì)不同的有害氣體，可以選擇具有特定功能的菌株進(jìn)行篩選和優(yōu)化，以開(kāi)發(fā)精準(zhǔn)、高效的微生物制劑。同時(shí)，優(yōu)化微生物制劑的配方和培養(yǎng)條件，提高其存活率和適應(yīng)性，以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的養(yǎng)殖環(huán)境。探索微生物制劑與其他減排技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用，將微生物制劑與其他減排技術(shù)(如通風(fēng)設(shè)備、廢氣處理系統(tǒng)等)相結(jié)合，形成協(xié)同效應(yīng)，進(jìn)一步提高有害氣體減排效果。此外，還可以與飼料添加劑、飼養(yǎng)管理措施等相結(jié)合，綜合實(shí)施多種減排措施，實(shí)現(xiàn)更好的環(huán)境保護(hù)和生產(chǎn)效益。

5 結(jié)論

綜上所述，在畜禽養(yǎng)殖業(yè)高標(biāo)準(zhǔn)、大規(guī)模發(fā)展的同時(shí)，對(duì)舍內(nèi)空氣環(huán)境質(zhì)量的要求逐漸增加，畜禽養(yǎng)殖過(guò)程中舍內(nèi)有害氣體來(lái)源廣、危害大，而微生物制劑能夠通過(guò)源頭減量、末端減排和堆肥發(fā)酵3種方式在畜禽舍有害氣體減排中發(fā)揮重要作用，為畜牧業(yè)安全、健康、綠色可持續(xù)發(fā)展提供有力保障。