奶牛养殖发酵床不同深度菌群结构及其应用效果分析

摘要

[目的]分析奶牛养殖发酵床不同深度的菌群结构特征,并对奶牛养殖发酵床的应用效果进行评价.[方法]比较应用和未应用发酵床养殖模式下垫料中3种常见致病菌的菌落数.比较2年监测期内,应用和未应用发酵床养殖奶牛的肢蹄病发生率、产奶量、乳体细胞数,以及使用3种发酵床垫料补充料(稻壳和干牛粪渣、锯末屑、稻壳粉)的奶牛所产生鲜乳的细菌总数.采集发酵床表层(5 cm)、中层(25 cm)、深层(45～50 cm)样本,测定使用2年后发酵床的基本理化指标;分别利用基于16S rDNA和ITS1的高通量测序法,分析发酵床不同深度细菌和真菌的分布特征;应用生物信息学软件预测发酵床微生物菌群代谢功能.[结果]发酵床养殖管理模式下,垫料中大肠埃希菌、链球菌、克雷伯菌的菌落数均低于未使用发酵床的垫料.在2年监测期内,应用发酵床养殖的奶牛肢蹄病发生率低于未应用发酵床的奶牛,平均产奶量显著(P<0.05)高于未应用发酵床的奶牛,而生鲜乳体细胞数平均值低于未应用发酵床的奶牛;使用稻壳和干牛粪渣为垫料补充料,奶牛生鲜乳中的细菌总数最少.以稻壳和干牛粪为垫料的发酵床基础参数(温度、含水量、pH值、氨气、硫化氢)在持续稳定运行2年后仍能满足生产需要;发酵床微生态群落以细菌菌群为主,拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)多集中在发酵床中层和深层,放线菌门(Actinobacteria)多集中在发酵床表层;发酵床不同深度样品具有相似的真菌群落组成,发酵后真菌多分布在深层;KEGG通路富集分析显示,细菌群落对整个发酵床的微生态系统影响较大,垫料中细菌代谢最为活跃,仍有大量真菌菌属有待注释说明.[结论]应用该发酵床养殖技术,奶牛健康状况和生鲜乳品质均得到改善.