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畜牧业环境污染控制的研究进展

作者:潘晓亮 等来源:中国猪e网时间:2008-12-17 14:11点击:

         畜牧业的发展使许多机械化、工厂化的大型畜牧业应运而生,这无疑在摆脱自然环境的控制,为家畜提供良好环境条件上又迈进了一大步。然而,养殖业从分散饲养到规模生产方式的转变所带来的最严重问题是养殖场排放物导致的环境污染问题。调查显示,中国畜禽粪便的总体土地负荷警戒值已经达到0.49(小于0.4为宜),体现出一定的环境胁迫水平。动物养殖场排放物将成为环境污染的最大污染源。这不仅破坏正常生态平衡,危害人类,而且严重制约了动物养殖业的持续稳定发展。随着人们对环境保护、维护生态平衡和可持续发展的日益重视,处理动物养殖业所产生的环境污染问题是一个急需解决的重要课题。控制畜牧业生产带来的环境污染主要有两条途径:一是生态型饲料营养调控途径;二是对排出体外的畜禽粪污进行处理及利用。
        1 生态型饲料营养调控,减少养分排泄量过去,人们对畜禽生产给人类所带来的危害投入了大量的人力、物力和财力,也取得了一定的效果,但由于收效不大或经济上不合算,限制了在实际生产中的应用。事实上,畜牧生产对环境造成的污染来自畜禽粪尿排出物以及食物中有毒物质的残留,但其根源却在饲料。在解决如何最大限度地发挥畜禽生产性能与解决环境污染两者之间的矛盾这个问题上,动物营养学家们提出了“生态营养”这个概念。生态营养饲料是围绕解决畜产品公害和减轻畜禽对环境污染等问题而设计的,以达到既满足畜禽生产的营养需要,最大限度地发挥畜禽的生产性能,又控制可能发生的畜产品公害和减轻环境污染的目的。 1.1 准确估测畜禽营养需要量和饲料原料营养价值营养物质过量是导致粪尿排出比例增多的直接原因之一。所有减少营养物质排出措施成功与否,取决于对该种动物的营养物质需要量的精确估测和对饲料的组成及其生物学利用率的准确了解。只有做好这些工作,配制的日粮才能符合畜禽的营养需要,并可减少养分的排泄量。 1.2 配制生态营养饲料大量研究表明,使用氨基酸平衡极好的蛋白质饲料配制符合理想蛋白的日粮可减少氨的排出量。许多国家的试验数据均表明,在日粮氨基酸平衡性较好的条件下 日粮蛋白质水平降低2个百分点对动物的生产性能无明显影响(Jongblied, 1998)。一种蛋白质饲料营养价值的高低不仅在于其蛋白质的含量,更重要的是蛋白质的利用率、氨基酸的含量和氨基酸的平衡程度。利用低蛋白质添加含有高度可消化氨基酸(如合成氨基酸)的日粮可提高蛋白质的消化吸收率,从而减少氮的排出。袁建敏(1997)报道,补充赖氨酸使仔猪日粮粗蛋白减少20%,粪尿中氮减少25%,而使用赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸,酪氨酸等几种人工合成的氨基酸代替粗蛋白用量,可使猪粪尿减少50%。郑春田和李德发(2000)综述:在猪日粮中通过补充合成氨基酸可降低日粮蛋白质水平(2% ~4%),日粮蛋白质水平每降低一个百分点,氮排出量大约减少8%,排泄量减少11%,降低猪舍中氨的浓度及氨的释放速度。经一系列深入研究,人们逐渐认识到畜禽对氨基酸的需要不能全部由日粮氨基酸来满足,寡肽在满足畜禽对氨基酸的需要方面有重要作用。随着寡肽作为添加剂的应用, 日粮粗蛋白水平有望进一步下降,也将潜在减少氮的排泄量。此外,提高日粮浓度也可使经由粪便排出的氮减少(董克虞,1998)。 1.3 改进饲料加工工艺。提高饲料利用率饲料加工工艺,诸如粉碎、混合、制粒以及膨化等,可影响畜禽对饲料养分的利用率。饲料加工工艺的改进,有助于提高饲料营养物质的消化率和利用率,从而减少饲粮的浪费,减轻对环境的污染和降低饲养成本。李德发报道,猪饲料颗粒度在 700~800 m时,饲料的转化率最佳,且不发生溃疡和结块问题。膨化将大分子的淀粉和蛋白质变成小分子物质,而小分子物质更有利于消化吸收。制粒可破碎饲料的物理结构,提高饲料的利用率。饲料膨化和颗粒化处理还可抑制与破坏一些抗营养因子和有毒物质以及具有杀灭微生物的作用,并可使粪便排出的干物质减少1/3。 1.4 合理使用饲料添加剂 1.4.1 酶制剂的应用 畜禽排泄出大量的磷主要是因为植物来源的饲料中2/3的磷是以植酸磷和磷酸盐的形式存在的。植酸磷在体内几乎完全不被吸收,因此在饲料中添加植酸酶和固有植酸酶时,植酸磷可被水解为游离的和正磷酸的肌醇,从而被吸收。每公斤饲料中添加500~1 000单位的 Aspergillusniger植酸酶时,生长猪日粮中可消化磷的数量可提高到占总可消化磷需要量的50%。植酸酶的应用是降低磷排泄量最有效的方法。断奶仔猪消化系统发育不完善,体内消化酶分泌不足,添加外源酶制剂如蛋白酶、淀粉酶可弥补内源酶分泌不足,提高蛋白质和碳水化合物的利用。若添加B一葡聚糖酶、木聚糖酶、纤维素酶等外源酶制剂,可提高日粮中不能为动物分解的多糖的消化率,既能降解饲料中诸多抗营养因子,降低肠道的粘稠度,从而提高饲料的营养价值。 1.4.2 微生态制剂的应用 微生态制剂是一类能够有效促进机体调剂肠道微生态平衡的新型活菌制剂,具有保健、促生长、提高利用率、无副作用、减少粪便中臭气等特点。有益微生物在体内可产生各种消化酶,从而提高饲料转化率。仔猪日粮中添加0.5%的浓缩乳酸杆菌,干物质和氮的排出量分别降低12.6%和4.2%。据中国农业大学报道:在饲料或饮水中加入EM液,密闭鸡舍内氨气的浓度由87.6 mg/kg下降到26.5 mg/kg,除氨率达69.7%。 1.4.3 酸化剂的应用 日粮酸化是克服早期断奶综合症的主要措施之一。常用酸化剂有有机酸f如柠檬酸、延胡索酸、乳酸等)、无机酸(如磷酸)和复合酸制剂(乳香素、乳香酸、健宝及Stacidem等)。酸化剂降低了胃肠道pH值,促进胃蛋白酶原转化为胃蛋白酶,反馈性减慢胃排空速度,延长日粮在胃内的消化时间,促进营养物质的消化吸收作用。同时还能调节微生物区系,抑制杀灭大肠杆菌、肠球菌等有害菌的作用,促进乳酸杆菌的生长从而有效地防治断奶应激引起的腹泻,促进仔猪生长。有机酸对于维持禽类嗉囊内适宜的环境,提高对营养物质的消化率,减少粪尿排出量,同样具有重要意义。添加0.2% ~1.0%延胡索酸或柠檬酸,蛋鸡产蛋率和饲料报酬也得到提高(宁康健等,1994)。张润栋(2000)报道,柠檬酸给料占饲料 0.25%时,可缓解蛋鸡热应激。用异位酸饲喂反刍动物,可以提高饲料消化率,增加低质粗饲料的采食量,提高绵羊、肉牛和奶牛的氮沉积量,可使牛奶产量平均增加7%,饲料转化率提高17%。 1.4.4 中草药添加剂 中草药添加剂不仅能促进畜禽生长发育,增强免疫功能,防病治病,还能提高饲料利用率和生产性能,并且不产生抗药性,毒副作用小,与抗生素、化学合成药物和微量元素添加剂相比较,无公害,并可降低畜牧生产过程中对环境的污染。 1.5 单细胞蛋白(SCP)~[I酵母(Yeast) 微生物能利用大量废弃物如稻草、木材、食品加工副产物、人类和动物的废弃物合成单细胞蛋白,所以单细胞蛋白有望成为主要的动物蛋白质来源。并且利用这些废弃物来生产单细胞蛋白也可降低环境污染。Saomuel等在仔猪13粮中添加 2.7%酵母培养物,平均13增重和饲料转化率提高了64%和67.8%,干物质和氨排泄量分别减少 29.2%和32.25%。 1.6 采用阶段饲喂和公母分群饲喂 80年代以来美国、澳大利亚等国养猪" style="FONT-SIZE: 14px" href="http://cj.zhue.com.cn/jinrijujiao/" target="_blank">养猪业中,采用了三阶段饲养法,最大限度地发挥了断奶仔猪的生产性能。阶段饲养虽符合仔猪生理特点,但管理上较复杂。许振英依据国内实际,建议划为1 — 8 kg(10~35 13龄)和8~10 kg(36~60 13龄1两个阶段,便于组织生产和配料。猪养分需要随维持需要变化而降低,通过多阶段饲养可降低尿氮排泄 14.7%,氨排泄16.8%(VandePeat,1996)。多阶段饲喂和公母分群饲喂是降低养分排泄的有效措施。

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