2023年通过营养调控减少养猪生产的环境污染.docx

通过营养调控减少养猪生产的环境污染 畜牧生产中造成环境污染最明显的是养猪生产的环境污染问题，集约化养猪生产的环境污染更突出。猪排泄物中含有超过植物需要的过剩的氮和磷，过剩的氮和磷以及氮所产生的氨气挥发造成了环境酸化和对土壤、水源和空气的污染。过去的饲养方式和饲粮配制，所追求的目标是使生产性能到达最高水平，而没有特别考虑营养物质的过剩问题。随着公众对环境污染的关注日益强烈，畜牧生产者不得不考虑采取某些措施，尽可能减少猪排泄物便所造成的环境污染，氮和磷是猪粪尿中造成环境污染的主要物质，另一种污染情况是饲料添加物所造成的污染。减少养猪生产的环境污染的根本出路是通过营养和饲养的手段调控污染成分的排放，而不是被动的污水处理。1养猪生产所造成的环境污染问题vanderpeet-schwering等（1999）研究了不同类别猪的氮和磷摄入、排放和沉积的情况，母猪、断奶仔猪和生长肥育猪氮和磷排出量占总摄入量的比例分别为：氮76%、46%和67%，磷75%、38%和63%；氮主要通过尿液排出，而磷那么主要通过粪便排出。猪饲料中氮和磷的含量很高，但只有一小局部磷和氮沉积在动物体内（lynch，1993），大局部饲料中的氮和磷排出环境中。每天每头肥育猪平均产生4.55l的粪便，即每年排出约9.5kg氮和约6.8kg的磷。一头猪从断奶到体重达20230kg屠宰时止，消耗8~9kg氮，其中不超过3kg的氮被吸收沉积为瘦肉，而5~6kg氮那么被排泄掉，在被排泄的氮中，33%在粪便中，67%在尿中。在综合猪场，排出环境中的氮和磷都在70%以上。养猪生产造成的环境污染问题已引起全球的关注。在荷兰、丹麦和英国等一些畜牧业兴旺的国家，已进行了比较深入的研究，并已制定法规，限制经由猪粪尿排出的磷和氮的数量，以控制这些成分在土壤和水中的积累。饲料添加物所造成的污染如高铜添加剂使用对土壤和水源的污染也很突出。解决养猪生产中的污染问题的一项措施是猪场污水处理，但是，污水处理不仅是一种治标不治本的被动措施，而且大大增加了养猪生产的本钱。解决养猪生产中的污染问题的根本出路在于有效的营养措施，科学的日粮配制技术和生物技术在饲料中的应用为解决这一难题在一定程度上提供了新的手段。近年来，动物营养学研究的一个重点是开发低污染日粮（生态型日粮）。解决养猪生产中的粪尿污染的营养饲养措施有4个方面：①是降低日粮中营养物质（主要是氮和磷）的浓度；②是提高日粮中营养物质的消化利用；③是减少或禁止使用有害添加物；④是科学合理的饲养管理措施。2降低日粮的蛋白质浓度，减少氮的排泄低污染日粮的概念源于蛋白质节约效应（han和lee2022）。目前，多数饲料的蛋白质含量都大大超过猪的需要量，例如肥育猪豆粕—玉米型日粮蛋白质水平在16%就足够了，但常常使用的饲料蛋白质超过20%。由于六分之一的蛋白质是氮组成的，减少日粮蛋白质含量将大大降低氮的排泄量。将日粮蛋白质含量从18%降到16%，这将使育肥猪的氮排泄量减少15%，而如果将日粮蛋白质含量增加至24%，那么使氮排出量提高47%。schutte等（1990）的研究显示，降低日粮蛋白质水平2%，可使生长肥育猪氮排出量减少约20%。蛋白质过量（或者日粮的能量缺乏），导致一局部蛋白质被降解作为能量使用，蛋白质降解所产生的氮以尿素的形式随尿排出。为了保证畜禽的生长性能，在降低蛋白质的同时，必须考虑日粮氨基酸的水平和氨基酸平衡，特别是注意补充重要的限制性氨基酸。一般地，必须补充赖氨酸和蛋氨酸，在大多数情况下，还必须考虑补充苏氨酸和色氨酸，日粮蛋白质水平降低越多，补充的限制性氨基酸种类和数量也就越多。张常明等（1999）的试验中，降低生长猪日粮蛋白，补充赖氨酸和苏氨酸，不会影响生长性能。lenis等（1999）认为，如果低蛋白日粮中补充限制性氨基酸的水平适宜，日粮的蛋白质水平还可以进一步降低。gatel等（1992）报道指出，在补充4种氨基酸（赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和色氨酸）的根底上，日粮蛋白质水平降低2.6%，可使氮排出量减少31.5%。另外，lenis和jongbloed（1999）报道，在低蛋白质日粮中补充氨基酸，不仅可降低氮的排出，而且可减少尿量。因为在降低日粮蛋白质时，通常减少了豆粕的用量，而豆粕中含有2%~2.2%的钾，豆粕用量的降低即日粮中钾的水平也降低。日粮蛋白质和钾水平的降低将使畜禽的饮水量下降，排尿量减少。日粮蛋白质水平假设降低1个百分点，排尿量减少11%。orock等（1997）的试验中，降低日粮4%的蛋白质，另外补足4种必须氨基酸，可降低空气中69%的氨气，减少猪舍的臭气。shurson等（1999）研究说明，选用含硫低的饲料原料，配制营养合理，含硫量低的日粮，仔猪的总硫和硫酸盐的排泄量可以减少约30%，总硫排出量的减少，可导致猪舍另一种臭味硫化氢气体排放的减少。综合考虑到猪的生长性能、氨基酸添加剂来源和价格等因素，一般认为，把目前生长肥育猪日粮蛋白质水平降低2~4个百分点是可行的。如果再降低蛋白水平，可能会得不偿失。3提高日粮蛋白质的消化和利用，减少氮的排泄有多种途径可以提高猪对日粮蛋白质的消化和利用，减少氮排放到环境中，如使用酶制剂、应用理想蛋白质的原理配制猪的日粮和适当的加工技术对饲料进行加工处理。第一种方法是使用酶制剂，近年来的重大进展之一就是使用酶制剂来提高饲料中能量、蛋白质的消化率。确实，纤维素酶、阿拉伯木聚糖酶、β-葡聚糖酶等可分解纤维性饲料原料，蛋白酶那么可直接促进蛋白质原料的分解。应用这些酶制剂可直接提高蛋白质和氨基酸的利用率，这样就可有较高比例的氨基酸被用于动物的生长，而不会被动物排泄出体外（close，1996）。如饲料内添加蛋白分解酶，能够改善氮利用率。添加酶制剂可改善氮利用率高达34%之多（han，2022）。断奶仔猪日粮添加1%木酶时，氮利用率提高34%，添加1%的纤维素酶和果胶酶时，氮利用率改善23%。冯定远等（199 7、199 9、2022）的试验也显示，添加β-葡聚糖酶、木聚糖酶和蛋白酶等，可提高猪的蛋白质消化率16.5%，改善生长性能第二种途径是应用理想蛋白质的原理配制猪的日粮。通过氨基酸平衡（一般是通过使用多种氨基酸添加剂）使蛋白质能够得到充分的利用，减少多余的氨基酸被用于作能量来源。日粮蛋白质中的氨基酸模式与动物对氨基酸的需要相匹配，这一概念称之为“理想蛋白质〞。日粮中氨基酸应能够满足最大瘦肉增重时的最小需要量，而过剩局部很少，这是提高蛋白质利用效率，减少氮排出造成环境污染的途径之一（han，2022），特别是在氨基酸不平衡的日粮中使用赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸和色氨酸，这样可以大大改善氮的利用。第三种途径是饲料的加工处理，一般认为适当的加工技术对饲料原料进行加工（如膨化和其它技术）可以减少营养的代谢性浪费（close，1996），制粒和膨化等加工工艺可以消除许多抗营养因子。某些抗营养因子如胰蛋白酶抑制因子、植物凝集素等均抑制蛋白质的消化利用，而消除这种影响后，可提高蛋白质的消化率和体内的利用。饲料制粒处理有改善饲料效率和降低养分排出的趋势，使干物质和氮的排泄量降低23%和22%（heugten和kempen，1999）。4采用阶段饲喂法或分养饲喂法等减少营养排出所造成的污染在猪场中可通过营养管理来提高养分的利用率并减少养分的浪费。一种实用的方法也许也是最简单的方法那就是分阶段饲喂。大多数肉猪采用两阶段饲养法饲喂，即45kg以前喂仔猪饲料，45kg以后喂生长肥育饲料。随着猪体重的增加，每千克饲料中所需的磷和氨基酸应下降。因此两阶段饲养法导致氮和磷饲喂过量而排出。如果采用多阶段饲养法，既可满足猪的营养需要，又降低氮和磷的排出量，这可通过在生长肥育期各阶段将高氮和磷饲粮与低氮和磷饲粮按不同比例混合而实现。传统方式不能满足现代养猪生产需要，目前提出了阶段式饲养（phasefeedingsystem）。过去认为猪可根据自己需求调节蛋白质采食量（kyriazakis等1990），但一些研究报道生长肥育猪没有能力调节蛋白质食入量，（gourley等1993，nam和aherne，1995），所以人为地调节营养摄入量的阶段式饲喂法深受关注。在环境保护方面，已证实阶段饲喂法的优越性（jongbloed和lenis，1992，honeyman，1996）。猪在肥育后期，采用二阶段饲喂比采用一阶段饲喂法的氮排泄量减少8.5%（han2022），多阶段饲养可使尿氮减少15％，氨气产生量减少17％。饲喂阶段分得越细，不同营养水平日粮种类分得越多，越有利于减少氮的排泄。分养饲喂法是另外一种减少营养排出所造成的污染的饲养手段。怀孕母猪每日的氮和磷需要量较哺乳母猪低得多，与在怀孕期、哺乳期使用同一种饲粮相比，使用两种饲粮的，每年每头猪可减少氮和磷排出量20%（everts和dekker，1994），母猪的繁殖成绩不受影响。荷兰多数采用怀孕母猪与妊娠母猪饲喂不同饲粮的方法。另外，公母分养配制营养水平不同的日粮，也有利于减少氮的排泄。公母营养需要不同，生长肥育期粗蛋白相差8.2%~9.6%（nrc1998）。湿喂与干喂方法比较能提高营养的消化利用，减少饲料营养的排泄，也能在一定程度上降低环境污染。 第二篇：利用营养调控减少养猪场氮磷污染利用营养调控减少养猪场氮磷污染 1氮、磷污染的危害 近年来，养猪业的快速开展不仅提高了生产效率，满足了人们对猪肉的需要.而且还为当地农村产业经济开展起到了推动作用。但同时也对当地农村生态环境造成了严重的污染。养猪场对环境的污染主要是猪粪尿等排泄物，猪粪尿中含有大量未被消化吸收的氮、磷等营养成分，最易破坏生态环境。 有关研究资料说明.由于猪对蛋白质饲料的利用率不高.饲料中50％～70％的氮以粪氮和尿氮的方式排出体外。未经处理的猪粪便.一局部氮挥发到大气中增加了大气的氮含量.严重时构成酸雨，危害农作物，其余大局部那么被氧化成硝酸盐渗入地下或随地表水流人江河.从而造成更广泛的污染。另外.猪粪尿中的含氮物质在微生物的作用下迅速降解，产生大量挥发性脂肪酸和氨气、硫化氢、乙硫醇、三基甲胺等有害气体，这些恶臭物质都能影响人畜的生理机能.刺激嗅觉神经与三叉神经.对呼吸中枢产生抑制作用.影响人畜呼吸功能。氨气具有强烈的挥发刺激性气味.还能够使猪生产性能下降。 磷是影响水质和造成水源和土壤污染的主要物质。谷物饲料中的植酸磷.在生猪体内利用率不高.大局部随粪便排出体外，造成土壤和地下水的磷污染。排入江河后，由于过量磷刺激藻类和其他水生植物.导致水中溶解氧耗尽.植物根系腐烂，鱼虾死亡。这些腐败物质在水底层进行厌氧分解，产生硫化氢、氨气、硫醇等恶臭物质，使水域成为死水.造成江河的水体富营养化.进一步造成危害。 从猪的营养学角度来说.氮和磷具有很重要的经济价值。因此，如何提高养猪业中氮、磷的利用率，减少粪尿中氮、磷的排泄及污染，对于减少饲料资源的浪费，保护生态环境具有重要的现实意义。2利用营养调控减少氮、磷污染的措施 2.1准确预测猪的营养需要和饲料的营养价值 营养物质供给过量是导致氮、磷排出比例增加的直接原因。而准确预测猪的营养需要和饲料的营养价值.采用多阶段饲养.正确配制饲粮.可以弥补因饲料成分变异或不能准确确定所用原料养分利用率而对饲养效果的影响，减少氮、磷等营养物质的排出量。测定生猪营养需要量时，所选生猪要有代表性，根底日粮、营养水平及环境条件尽量与生产性能相符合，需要量应以可利用氨基酸和磷表示。饲料原料中氨基酸和磷的含量变异较大，因而不仅要测出各种氨基酸和磷的含量，还应测定各种氨基酸的回肠消化率和磷的全消化道消化率，才能准确地反映饲料原料营养价值。 2.2利用理想蛋白质技术配制饲料，减少氮的排出量 饲料配制仅考虑粗蛋白水平是不够的.理想蛋白质技术是完全按照猪的生长需要.以可消化氨基酸为根底.提供足量的各种氨基酸。它不仅可以完全反映整个生命周期中机体组织