Обзоры и прогнозы

Бактерии и адсорбенты для улучшения параметров микроклимата и здоровья животных

Благодаря современным технологиям, оптимизирующим утилизацию продуктов жизнедеятельности животных, возможно улучшить параметры зоогигиены, а также уменьшить затраты труда и расходы на обогрев в хозяйствах, снизить уровень загрязнения почвы и воды, повысить плодородие земель. Важная роль таких средств — сокращение уровня микробной нагрузки в стадах, что позволяет в итоге снизить расход антибиотиков, а также расплод паразитических насекомых и клещей в хозяйствах

 Микроорганизмы на службе зоогигиены

Ферментационная (бактериальная) подстилка — одно из эффективных решений современной зоогигиены. Она может применяться как в крупных, так и в небольших хозяйствах при выращивании всех видов домашних животных. Благодаря ее использованию возможно сократить содержание патогенных микроорганизмов в помете, снизить уровень вредных газов в воздухе, ускорить процессы компостирования, за счет выделяемого тепла — уменьшить затраты на обогрев помещений. Ферментационная подстилка безопасна для животных и людей, обладает возможностью использоваться длительное время, способствует восстановлению плодородия и биобезопасности почв и водных ресурсов, а также значительно экономит затраты труда.

Благодаря специализированным биопрепаратам для глубокой подстилки за счет улучшения микроклимата и снижения роста патогенных микроорганизмов растут продуктивность и показатели здоровья животных.

Удобрение, полученное при данном методе содержания животных, благодаря своим физико-химическим свойствам имеет высокую биологическую ценность.

Навоз и помет — один из опасных продуктов сельского хозяйства. Всего лишь в 1 г такой органики присутствует около 1 млн микробных клеток, в том числе Morganilla, Klebsiella, Proteus, Escherichia, Aerobacter, Salmonella, Allcaligenes, Clostridium, Streptococcus, Staphylococcus, Micococcus, Bacillus, Sarcina и др. Наряду с сапрофитной микрофлорой, способствующей разложению органики, в навозе обнаруживаются болезнетворные бактерии, грибки, вирусы, простейшие, яйца гельминтов, что представляет опасность для животных и человека. Присутствие в подстилке микроорганизмов, привнесенных на ферму извне, создает дополнительные риски для биобезопасности. Обеззараживание подстилочного материала на предприятиях может осуществляться посредством внесения аммиака, формальдегида, пропионовой кислоты, суперфосфата, фосфорной кислоты, сульфата железа, сернокислой меди и др., однако полностью это проблему не решает. Высокая влажность подстилки значительно способствует циркуляции патогенов в помещениях, а затем и в природных условиях.

Навоз и помет — источники вредных и раздражающих слизистые животных веществ (сероводорода, аммиака, аминов, индола, скатола и др.). Особенно остро эта проблема стоит в свиноводстве. Токсичные вещества, выделяемые при брожении и гниении, в значительной мере влияют на рост, продуктивность животных и на их показатели здоровья.

Благодаря внесению адаптированных бактериальных заквасок удается за короткое время снизить класс биологической опасности навоза или  помета. Специализированными  средствами возможно обрабатывать не только подстилочный материал, но жидкую и твердую фракцию отходов, бурты, поверхности стен, потолков и оборудования. Естественное обеззараживание большинства микроорганизмов в навозе и преобразование органических отходов в компост происходит постепенно. После механического  разделения отходов на фракции в подстилке под действием самонагревания и в результате биохимических реакций (в том числе под влиянием органических кислот, ферментов и бактериоцинов, выделяемых представителями микробного сообщества) происходит распад сложных органических соединений на более простые, доступные для роста растений.

Видовой состав микрофлоры в подстилке характеризуется разнообразием. В зависимости от концентрации в среде кислорода, температуры, уровня влажности, рН среды, наличия тех или иных питательных веществ в разных слоях субстрата формируются многочисленные сообщества различных микроорганизмов.

Большинство бактерий и микроскопических грибков предпочитают размножаться в навозе и помете при температуре 20–40°С, влажности 30– 60%, рН=6,5–7,5. В верхних слоях подстилки обитают аэробные и анаэробные бактерии-декструкторы родов Proteus, Pseudomonas, Acinetobacter, Bacillus, Erisipelothrix, Staphilococcus, микроскопические грибки. В глубинных и переувлажненных участках хорошо размножаются анаэробные и факультативно- анаэробные микроорганизмы Clostridium, Lactobacillus, Propionibacterium, Agrobacterium и др.

В утилизации органических остатков корма, содержащих целлюлозу, в навозе и помете принимают участие бактерии Bacillus, грибки Aspergillus и др.

В составе ферментационной подстилки используются культуры бактерий, не только активно перерабатывающие выделения животных, но и подавляющие за счет конкуренции за питательные субстраты размножение болезнетворных микроорганизмов.

Такой антагонизм проявляют как аэробы, так и анаэробы.

В рецептуру биопрепаратов могут входить культуры молочнокислых бактерий (Lactobacillus plantarum, Lactobacillus acidofllus, Lactobacillus salivarius, Leuconostoc lactis, Lactococcus lactis subspesies lactis и Lactococcus lactis subspesies diacetilactis), некоторые Bacillus (B. subtilis, B. licheniformis, B. megaterium, B. pumilus, B. fastidiosus и др.), Enterococcus faecium, пропионовокислые и бифидобактерии, некоторые грибки.

Ускоряют ферментацию навоза и помета азотфиксирующие бактерии, микроскопические дрожжи и некоторые другие микроорганизмы.

В процессе преобразования навоза и помета в компост участвуют в основном гидролизные, кислотообразующие, метанообразующие, гумусообразующие, молочнокислые и некоторые другие аэробные и анаэробные микроорганизмы.

Некоторые коммерческие средства включают наряду с бактериями их продукты жизнедеятельности (ферментативные экстракты), в том числе ферменты, создающие условия размножения гидролизных и кислотообразующих бактерий при компостировании.

Видовой состав коммерческих биопрепаратов весьма разнообразен, а ферментационные показатели варьируют.

Промышленные средства для ферментационных подстилок представляют собой консорциумы, включающие культурные штаммы микроорганизмов, способных синтезировать высокие концентрации тех или иных веществ. Условно можно выделить три группы активных агентов:

1)   антагонисты, подавляющие патогенные и гнилостные микроорганизмы, обеспечивающие среду для размножения бактерий-ферментеров. К ним относятся молочнокислые бактерии, которые создают благоприятные условия для жизнедеятельности остальных аэробных микроорганизмов, задействованных на всех этапах распада органики с образованием гуминовых кислот и минералов, тем самым сокращают время полного перегнивания навоза;

2)   бактерии-ферментаторы, которые синтезируют ферменты, разлагающие органическое вещество помета, расщепляют клетчатку и пектин, клетки патогенных бактерий, обеззараживают навоз. К ним относятся культуры Bacillus, которые способны не только вырабатывать ферменты и биологически активные вещества, улучшающие процессы образования гумуса, но и проявлять антагонизм к ряду нежелательных микроорганизмов навоза и помета;

3)   микроскопические грибы, ускоряющие разложение органических отходов. К ним относятся дрожжи, продуцирующие целлюлозолитические ферменты и молочную кислоту.

Производство ферментационных подстилок наукоемкое и включает селекционные мероприятия, требующие многолетних исследований в лабораториях и полевых испытаний.

Приведем несколько примеров многообразия композиций, присутствующих в этих средствах.

Для ускорения разложения навоза и устранения вредных запахов производится российский препарат Агробриз (НВП «БашИнком»), который включает 12 штаммов сапрофитных микроорганизмов: молочнокислые бактерии Enterococcus faecium, дрожжевые грибы Pichia deserticola, а также спорообразующие бактерии Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis и Bacillus megaterium. Общее количество жизнеспособных микробных клеток молочнокислых бактерий и грибов в 1 мл средства составляет не менее 1×10⁵ КОЕ, суммарное количество споровых бактерий рода Bacillus — не менее 1×10⁷ КОЕ. Препарат распыляют методом холодного тумана в присутствии животных каждые два дня, а также опрыскивают влажный навоз.

Концентрированное жидкое средство Бактонорм («НИИ Пробиотиков») содержит композицию пробиотических организмов и ферментов и подходит для санации мест обитания животных и глубокой подстилки.

Инновационный биопрепарат Декоман («Агропромышленная микробиология групп») представляет собой уникальный консорциум микроорганизмов родов Bacillus и Rhodococcus с мощным деструктивным потенциалом к утилизации органических отходов и разложению вредных газов в глубокой подстилке. Общий бактериальный титр средства составляет не менее 1 млрд КОЕ/г. Биопрепарат предназначен как для внесения в подстилку, так и для обработки навозных накопителей, лагун, предлагун, буртов.

Феркон ПН (ПО «Сиббиофарм») содержит три вида микроорганизмов — Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus thuringiensis и предназначен для обработки глубокой подстилки и мест выращивания животных и птицы.

Другая микробиологическая добавка — Лежанка-Теплянка (НВП «БашИнком») применяется для создания глубокой подстилки для телят, свиней и птицы и содержит штаммы молочнокислых и спорообразующих бактерий.

Для снижения вредных газов в помещениях для свиней, крупного рогатого скота и птицы можно использовать жидкий либо сухой биопрепарат Агротроф («БИОТРОФ»), который при систематическом применении способен снизить на 30–50% концентрацию аммиака, на 5% повысить среднесуточные привесы, на 3% — сохранность поголовья.

Для лучшей переработки органических отходов и эффективного выделения тепла при эксплуатации глубокой подстилки рекомендуется соблюдать ряд правил, прежде всего оптимальную плотность посадки животных. Важно учитывать, что при запуске подстилки численность бактерий-биодеструкторов в субстрате нарастает постепенно, в течение 3–4 дней. Для их лучшего размножения необходимо обеспечить влажность субстрата не более 30–40%, осуществлять периодическое рыхление верхних слоев, внесение опилок, проветривать помещение. Размножению полезных бактерий значительно способствует правильный температурный режим.

«Запускать» глубокую подстилку рекомендуют при температуре среды не менее +5…+10°С.

В глубокую подстилку средство на основе микроорганизмов-деструкторов добавляется в сухом или жидком виде (так называемый «мокрый старт»). Согласно рекомендациям биотехнологов, несколько раз в месяц либо реже необходимо обновлять «стареющую» бактериальную культуру.

Производитель ПО «Сиббиофарм» рекомендует при применении биопрепарата Феркон П, если глубокая подстилка используется более 45 дней, повторно вносить средство с интервалом 15–30 дней. Обработку поверхностей животноводческих, свиноводческих, птицеводческих помещений, оборудования для содержания животных и птицы проводят однократно перед посадкой животных, с использованием любого дезинфекционного оборудования или иной техники, имеющейся в хозяйстве, обеспечивающей равномерное распределение данного средства при опрыскивании. Феркон П в качестве действующего вещества содержит культуры Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, общий бактериальный титр составляет не менее 1×10⁹ спор/г.

Российские биопрепараты на основе спорообразующих бактерий Bacillus Санвит-К и Санвит-К-Форте (НТЦ «БИО») для обработки глубокой подстилки могут применяться 4 раза в месяц в дозировке 5–10 г (или 5 мл) на 1 м².

Рекомендуемая толщина глубокой подстилки варьирует в зависимости от консорциума микроорганизмов, содержащихся в биопрепарате. В среднем для крупного рогатого скота она составляет 80–120 см, свиней — 50–80 (100) см. Для бройлеров — 7,5–8 см при содержании на бетонных полах; в летний период для снижения воздействия теплового стресса ряд отечественных и зарубежных специалистов рекомендуют слой субстрата толщиной 3–5 см. В рекомендациях производителей некоторых средств для ферментационной подстилки толщина слоя для выращивания птицы составляет 20–40 см.

Производители средств для ферментационной подстилки: «БИОТРОФ», ПО «Сиббиофарм», НВП  «БашИнком,    «НИИ Пробиотиков», «Агропромышленная микробиология групп», НТЦ «БИО», НПК «БиоСфера», «БиоБак» и др.

Такая подстилка безопасна для окружающей среды и может использоваться для получения биогаза, а также для последующего внесения в почву. Норма расхода осушителей подстилки в зависимости от характеристик составляет 50–200 г/ м².

Основной компонент осушителей подстилки — минеральные вещества, в том числе цеолиты, диатомиты, бентониты, каолиновые глины, окись кремния, которые безопасны для животных при случайном проглатывании. Некоторые осушители подстилки производятся на основе высокотехнологичных сорбентов, синтезированных на основе минералов и клеток водорослей (Мистраль Лауер для кур-несушек от Olmix), что позволяет достигать превосходной адсорбции влаги и вредных газов. Такие средства — прекрасная альтернатива внесению суперфосфата, небезопасного для человека и животных.

Эфирные масла (апельсина, лимонника, корицы, гвоздики, эвкалипта, хвои и др.) способны дезодорировать воздух и оказывать бактерицидный и бактериостатический эффект при контакте с выделениями животных. Их синергетическое действие с адсорбентами часто используется при разработке в том числе российских осушителей подстилки.

Зоогигиенические средства серии УльтраЛайт («ТекноФид») включают 100% натуральные органические и минеральные сорбенты (диатомит, каолин, трепел, древесную муку и суперадсорбент), а также хвойный экстракт.

Композицию растительных эфирных масел наряду с высокопористым адсорбентом и комплексом бактерий-биодеструкторов содержит органо- минеральный комплекс Интесан («БИОТРОФ»), предназначенный для обработки мест содержания сельскохозяйственных животных и птицы.

Порошок Биолитьер («Агробренд») обладает мощным осушающим и абсорбирующим эффектом за счет сочетания эвкалиптового масла и монтмориллонита.

Некоторые осушители подстилки включают фитобиотики. Среди них юкка Шидигера, благодаря сапонинам и полифенолам снижающая выделение сероводорода бактериями, обитающими в подстилке, а также уменьшающая размножение плесневых грибков и кокцидий.

Антибактериальный эффект в некоторых зоогигиенических биопрепаратах достигается также за счет присутствия соединений хлора и некоторых других веществ.

Средство Акти-Дез («РУС-БИО») обладает антибактериальными, противовирусными, антигрибковыми свойствами, препятствует отложению личинок мух и других насекомых, содержит в своем составе минеральный сорбент, цинк, сульфат меди, а также хлор-агент.

Дезинфектант подстилки СанЛайн («Апекс плюс») включает пористые кремнистые породы, карбонат кальция, оксид цинка, хлорамин Б, эфирное масло хвойных растений. Синергетическая композиция подавляет размножение в подстилке широкого спектра возбудителей, в том числе Salmonella, Pasteurella, Haemophilus, Staphylococcus, Streptococcus, Pseudomonas, Proteus, Escherichia coli, Coronavirus, Parvovirus, Rotavirus, Enterovirus, Aspergillus.

Осушители подстилки в свиноводстве используются для обработки зон содержания поросят со свиноматками, внесения в солому при содержании подсвинков, распределения на полу в помещениях для опороса (профилактика маститов и ускорение заживления пуповины), в качестве наполнителей в ящиках для поросят, а также для обтирания новорожденных поросят (50–100 г/гол.).

Специализированные адсорбенты в форме пудры маскируют запах поросят, что снижает уровень их стресса и сокращает травматизм. В помещениях для содержания хряков осушители способствуют профилактике заболеваний копыт и получению качественной спермопродукции.

Для опудривания новорожденных поросят разработано средство Хеппи Пиг («Апекс плюс»), содержащее в составе пористые кремнистые породы диатомита и трепела, эфирное масло хвойных растений, глицинат цинка, карбонат кальция.

Биопрепарат Защита для обработки новорожденных поросят производит «НИИ Пробиотиков». В его состав входят природные минеральные составляющие: цеолит, бентониты, опал, карбонат кальция.

Средство БиоВентум («БИОРОСТ») является антисептической присыпкой для ран, осушает кожный покров, нормализует терморегуляцию новорожденных поросят. В качестве активных компонентов содержит гидрокарбонат кальция, гидросиликат        магния, диоктаэдрический монтмориллонит, эфирное масло сосны.

В птицеводстве осушители подстилки применяются для улучшения гигиены гнезд перед посадкой птицы, для внесения на глубокую подстилку в зоне поилок (вносятся в радиусе 1,5–2 м) и стен при содержании молодняка и родительского стада. При клеточном содержании птицы они добавляются на ленту транспортера для удаления помета, при напольном содержании — в подстилку (1–2 раза в неделю). Осушители подстилки позволяют сократить загрязненность пищевых яиц, уменьшают долю бракованных тушек бройлеров, снижают инфицирование птицы куриным клещом.

В молочном животноводстве осушители подстилки способствуют предотвращению развития личинок мух, обеспечивают сухость и чистоту сосков вымени (специализированное средство вносится в задней части стойла при привязном содержании), подсушивают копытный рог. Обработке осушителями могут подвергаться не только боксы для содержания животных, резиновые маты, соломенная подстилка, но и технологические проходы. Санирующий эффект осушители подстилки оказывают также в родильном отделении и в телятнике.

Производители осушителей подстилки: ASTECO, BioLactic Biotechnology, GEA, Diamix, DeLaval, AnimaXx Premium, MS Shippers, INVAR, «Агробренд», «Апекс плюс», «БИОРОСТ», «БИОТРОФ», НПК «Глобус», «ТекноФид», «НИИ Пробиотиков», «РУС-БИО» и др.