Зоогигиена и производственная санитария

04.08.2023

Сравнение микробиоты переработанного твердого навоза и подстилки из соломы на молочных фермах

Наиболее часто используемыми подстилочными средствами в современных коровниках являются солома и опилки. Также применяются и другие материалы, такие как резиновые маты, стружка, песок и т.д. Растущий спрос на средства для подстилки привел к увеличению цен на солому.Поэтому фермеры все чаще отдают предпочтение использованию в качестве подстилки переработанного навоза. Массу, извлекаемую на молочной ферме из накопительной навозной ямы, механическим путем разделяют на фракции. Твердую фракцию компостируют, а затем применяют в качестве подстилки. Это недорогая форма материала, который всегда доступен и производится непосредственно на ферме. Доступность позволила использовать его в качестве альтернативного источника подстилки. Недостатком переработанного твердого навоза является то, что он создает благоприятные условия для быстрого роста патогенов по сравнению с другими органическими материалами, такими как солома или опилки (Harrison, 2008).

Подстилка из переработанного навоза

На фермерских площадках есть возможность производить подстилку из сухого навоза. Обычно часть жидкости, содержащейся в навозной массе, извлекают с помощью винтового или валкового пресса. Жидкая фракция используется в качестве органического удобрения на полях. Оставшуюся твердую фракцию применяют в качестве подстилки, но часто ее подвергают дальнейшей переработке с помощью различных методов созревания. Во время этого процесса температура разогрева материала достигает 60–70°С, благодаря чему снижается общая концентрация патогенных микроорганизмов. На крупных фермах используют анаэробные варочные котлы.

В настоящее время в Канаде нет законодательства, регулирующего производство или использование переработанного твердого навоза. Эта ситуация привела к большому разнообразию методов производства данного подстилочного материала. В исследованиях, проведенных А. Фернандесом и др., были отмечены положительные эффекты, такие как повышенный комфорт, уменьшение повреждений скакательного сустава и улучшение гигиены содержания молочных коров. В других исследованиях обнаружено преобладание популяций патогенных микроорганизмов, что способствует загрязнению вымени и соскового канала, повышает количество соматических клеток в молоке (Cole and Hogan, 2016; Rowbotham and Ruegg, 2016).

Подстилка из соломы

Солома часто используется для подстилки из- за ее впитывающих и теплоизолирующих свойств. Впитывающая способность подстилки, а также удобство для животных варьируются в зависимости от вида соломы, а также от размера частиц. Она хорошо компостируется и уменьшается в объеме при компостировании лучше, чем опилки или древесная стружка. Исследования показывают, что коровы предпочитают солому с частицами меньшего размера, что повышает комфорт и впитываемость, а также улучшает компостируемость при утилизации (Tucker, 2009). Минимальная глубина подстилки должна составлять 30 см, необходимо регулярно добавлять дополнительную солому, чтобы поверхность оставалась чистой и сухой. В дождливые периоды замена подстилки должна происходить каждые один–два дня. В засушливые периоды смену рекомендуется сократить до одного раза в неделю. Сильно загрязненная солома может способствовать росту болезнетворных микроорганизмов. Требования к подстилке основаны на типичном значении впитывающей способности соломы злаков, равной 300%. Исследования AHDB Beef & Lamb показали, что старая, выветрившаяся солома обычно имеет впитывающую способность около 230%, а древесная стружка — около 110%.

Микробиота в неиспользованных подстилочных материалах

Эксперимент, подробно описанный Lasprilla- Mantilla et al. (2019) и Gagnon et al. (2020), представлял собой обсервационное перекрестное исследование, в котором участвовали фермы, расположенные в пределах 250 км от факультета ветеринарной медицины Университета Монреаля (Сент-Гиацинт, Квебек, Канада) в провинциях Квебек и Онтарио. Критерии отбора ферм были следующими: фермы должны были применять переработанный навоз в качестве основного типа подстилки для лактирующих коров; подстилку использовали не менее чем за 6 месяцев до начала исследования. Для сравнения были взяты несколько ферм, употребляющих солому, которые находились на той же территории и отвечали тем же критериям (чтобы общее количество ферм составило примерно 90). Эти фермы применяли солому, полученную из высушенных стеблей при производстве зерна. Ни в одном из выбранных хозяйств не применялось сено низкого качества в качестве подстилки. Фермы с соломенными подстилками были выбраны с помощью восточно-канадской Ассоциации по улучшению молочного скота (Valacta Inc., Сент-Анн- де-Бельвю, Квебек, Канада).

Результаты исследования показали более высокое количество бактерий в переработанном твердом навозе, чем в соломе. Пропорции были следующими: палочковидная патогенная бактерия — 30% против 11% в соломе, сальмонелла — 11% против 1,6% в соломе. Общее количество мезофильной флоры было на 0,9 log10 КОЕ/г выше в сухом навозе, также, по оценкам, в нем была больше на 2,6; 1,6 и 2,0 log10 КОЕ/г концентрация микробиоты — стафилококков, стрептококков и кишечной палочки соответственно.

Микробиота в применяемых подстилочных материалах после использования

Популяцию патогенов в подстилочных материалах сравнивали при повторном использовании. Микробиота сухого навоза и соломы состояла в основном из протеобактерий (53% в сухом навозе против 46% в соломе), палочковидных бактерий (25% против 22%), фирмикутов (10% против 20%) и актинобактерий (8% против 20%). Исследователи обнаружили палочковидную патогенную бактерию — 48% в навозе и 20% в соломе. Штамм сальмонеллы был обнаружен в значительно большем количестве в использованных переработанных твердых частицах навоза (15%), чем в образцах использованной соломы (2%). Что касается количества бактерий, оказывающих влияние на здоровье вымени, в подстилке из навоза было зарегистрировано более высокая общая концентрация мезофильных бактерий — 9,5 log10 КОЕ/г (в соломе — 8,6 log10 КОЕ/г), а также кишечной палочки (навоз: 5,4 log10 КОЕ/г; солома: 4,6 log10 КОЕ/г). Результаты представлены в таблице.

Расчетное количество бактерий в навозной и соломенной подстилке

Бактериальная группа	Вид использования	Количество микроорганизмов, log10 КОЕ/г
		в сухом навозе	в соломе
Общая мезофильная флора	первичное	8,0	7,1
	повторное	9,5	8,6
Стафилококки	первичное	5,4	2,8
	повторное	7,0	6,8
Стрептококки	первичное	5,0	3,4
	повторное	6,2	7,4
Кишечная палочка	первичное	4,4	2,4
	повторное	5,4	4,6
Клебсиеллы	первичное	3,7	5,3
	повторное	5,2	5,8

Исследования также показали отсутствие существенных различий между навозной и соломенной подстилкой в количестве стафилококков (навоз: 7,0 log10 КОЕ/г; солома: 6,8 log10 КОЕ/г) и клебсиеллы (навоз: 5,2 log10 КОЕ/г; солома: 5,8 log10 КОЕ/г).

Влияние метода подготовки на переработанные твердые вещества навоза

Было проведено сравнение микробиоты в образцах, полученных после использования переработанного твердого навоза с применением двух различных производственных систем. Один метод включал разделение с последующим созреванием в куче, а другой — созревание в открытом или закрытом контейнере. Результаты показали, что в образцах переработанного твердого навоза, созревшего в буртах, было меньше бактерий, чем в полученном в закрытых контейнерах.

Исследователи подчеркнули важность созревания при использовании переработанного твердого навоза для состава микробиоты. В процессе созревания повышается температура, при которой достигается максимальное уничтожение патогенов, микробная стабилизация и снижение влажности.

По мнению исследователей, закрытые и вентилируемые контейнеры могут улучшить показатель бактерицидной обсемененности, поскольку они обеспечивают более стандартизированный контроль условий окружающей среды и, таким образом, позволяют добиться равномерной термофильной обработки и организовать круглогодичное производство подстилочного материала неизменного качества. Химические вещества, такие как щелочные растворы, могут использоваться для уменьшения количества бактерий в переработанном навозе, тем  самым улучшая его качество.

Микробиота переработанной подстилки из твердого навоза отличается от микробиоты соломы, и способ производства твердого навоза оказывает влияние на ее качество. В исследовании компостирование оказалось лучшим вариантом для производства твердого навоза, поскольку оно привело к снижению бактериальной нагрузки.

Коровы проводят значительную часть жизни лежа. Существует сильная корреляция между микробным состоянием материала подстилки и здоровьем вымени, определяемым такими показателями, как количество соматических клеток в молоке и мастит. В целом исследования показывают, что по содержанию микроорганизмов переработанный твердый навоз уступает соломенной подстилке. Подстилки из твердого навоза, которые в настоящее время производятся на фермах, представляют микробиологический риск для молочных стад.

Статья предоставлена компанией «ЭФКО»

Перевод: А. Горелова, менеджер по технологической поддержке продаж

Источник:  https://www.journalofdairyscience.org/article/S0022-0302(21)00957-7/fulltext

 

Количество показов: 1431