摘要:文章圍繞解決畜牧業污染問題,闡述了配置低氮磷排泄的新型環保飼料的主要生產技術,既能人類提供安全、優質的畜禽產品飼料,又能控制可能的畜禽產品公害以及對環境造成的污染,使飼料生產達到低成本、低污染、高效益,以此作為經濟抓手促進了飼料產業的可持續發展。
關鍵詞:畜牧業;低氮磷;研究
1973年,中國各地在糧食豐收的前提下紛紛開始建立小型飼料廠,1976年,新中國第一家大型現代化飼料廠——北京南苑飼料廠開始投產。此后,中國飼料產量逐年提高,目前形成了13000多家飼料企業,年產1億3000多萬噸飼料的規模。但飼料市場上各種品牌的飼料預混料繁多,使得飼料成為畜禽糞尿污染和畜產品有毒有害物質殘留的根源,飼料中高氮磷向環境排泄而富集于土壤中,造成表土層和地下水質惡化,從而引起一系列生態環境的惡化。因此,控制有害物質對畜禽產品及糞尿污染,減少氮磷排泄,降低飼料使用對環境的污染成為促進畜牧業可持續發展的一項重要措施,而發展低氮磷排泄的優質環保飼料成為了畜牧業發展的研究熱點問題。
一、畜牧業生產污染的現狀
(一)飼料中含氮物質大量排泄
畜禽排泄大量含氮物質是農業環境污染的重要因素,主要又來自于飼料中未被消化利用的粗蛋白和氨基酸,如果糞尿未經任何處理,產生的NH3揮發到大氣中將形成酸雨。多數含氮物還會被氧化成硝酸鹽,一部分滯留在土壤,另一部分滲入地下水,日積月累則會污染地下水源。已有研究表明,一個萬頭養豬場如果不經過處理,那么每年至少要向周圍環境排泄三萬噸糞尿,其中含有100多噸氮。
(二)飼料中含P物質的大量排泄
植物性飼料中大約有60%-70%左右的磷以植酸形式存在,而動物對磷的吸收以離子狀態為主,因此動物對植物性飼料中磷的吸收首先必須經過植酸的分解,這種分解過程需要一種關鍵的酶即植酸酶,而單胃動物體內缺乏分解植酸鹽的相關酶,因此飼料中的植酸磷就不會被消化而被排出體外,這不僅造成了磷浪費,還給環境造成了磷污染,導致水體“富營養化。研究表明豬僅能利用玉米中10%-20%的磷,豆粕中25%-35%的磷,幾乎大部分均隨糞便排出。鄭春田等研究表明一個萬頭豬場每年向周圍環境排放31噸磷,含磷過多的污水流入河溝、池溏和水渠使藻類等浮游生物大肆繁殖瘋長導致水中氧溶量降低并產生多種毒素,從而嚴重了危害生態環境。
(三)飼料中其他物質的排泄
飼料中其他礦物質的不恰當添加,如銅、鋅、砷、鐵、猛、氟等,范凌認為錳的真吸收率僅為3%-5%,鋅的吸收率平均為20%,銅約為40%,鐵約為15%。因此,這些未被吸收的元素通過畜禽糞便排泄,均會對人體或是環境造成很大的污染。
二、低氮磷排泄環保飼料的生產技術
(一)環保飼料的概念
環保飼料指飼料原料本身以及使用該原料生產畜產品的任何環節均不對環境造成任何污染飼料的總稱。環保飼料必須無臭味、易消化吸收、增重快、冷熱病少,氮磷元素排泄少,能給人類提供安全優質的畜禽產品,并且不污染環境。
環保飼料的概念就要求飼料專家在配置飼料時要全面考慮從由日糧到畜禽排出糞尿排泄物全過程來控制其對環境的可能污染,做到改善飼料成份、提高飼料消化率、減少養分損失、降低動物排泄物數量;最終控制氮、磷的環境污染,控制住動物排泄物的氣體造成環境污染等。
(二)低氮磷排泄環保飼料配置的關鍵技術
1.選購符合環保飼料的飼料原料。有什么樣的飼料原料,就生產什么樣的飼料產品。因此要使生產的飼料達到消化率高、增重快、排泄少、污染少、無公害的目的,在選購飼料原料時就首先要注意選購消化率高、營養變異小的原料。據統計表明,選用高消化率飼料至少可減少糞中氮的排出量5%,另外還要注意選擇有毒成分低、安全性高的原料。
2.準確預測畜禽的營養需要,防止供給過量。營養物質過量是導致排出氮、磷比例增加的直接源因。NRC所列出的數據是最低需要量的估計值。但在實際生產中通常在NRC的基礎上再加入10%-20%作為“安全系數”。這勢必造成營養物質過量,糞中氮、磷含量增加,解決的辦法是,制定更完善的各種畜禽的飼養標準,力求準確動物不同生理階段、環境、日糧配制類型等條件下對營養需要和養分消化利用,設計配制出營養水平與動物生理需要基本一致的日糧,實現數字化管理。
3.降低N的排泄污染的關鍵技術。隨著飼料中大量含氮物質的排泄導致的環境污染,人們對飼料營養中蛋白質、氨基酸的研究更深入。動物對蛋白質的需源于對氨基酸的需求,畜禽飼料配制由“粗蛋白-總氨基酸”到“可利用氨基酸”這一模式,在不影響畜禽產品質量前提下盡可能地滿足了低蛋白氨基酸的供給,在節約蛋白質資源的同時大大降低了氮排泄,減輕了集約化畜牧生產對環境的氮污染。據研究,通過該模型,粗蛋白水平每下降1%,畜禽糞便氨氣的排放量將下降10%-12.5%。蔡輝益的研究表明粗蛋白水平為16%-18%的低蛋白糧,添加合成蛋氨酸、賴氨酸、蘇氨酸和色氨酸,可以滿足早期斷奶畜禽對氨基酸的營養需要,同時氮排出量還會降低38.9%-49.7%。
還可以在配制飼料時通過加入蛋白酶等酶制劑促進粗蛋白的降解,從而促進營養物質的消化吸收,提高飼料利用率的同時又降低氮的排泄量。
另外還可以添加植物提取物類除臭劑,可以很好促進營養物質吸收,降低氨的排泄量的同時控制惡臭,如一種學名為SmilacisRhvzoma的植物,能阻斷尿素酶活性,促進乳酸菌生長,直接抑制氨的產生;還有一種叫YuccaSchidigcra的植物,可以吸收硫化氫、氨氣等有毒氣體,在控制惡臭的同時,與動物體內微生物協同促進營養吸收、抑制尿素分解,使糞便中氨含量降低40-60%。
4.降低P的排泄污染的關鍵技術。畜禽飼料中的磷約75%是植酸磷,不能被畜禽利用,大部分從糞尿中排出,會使土壤和水中的磷超過標準濃度,造成土壤和水體的負營養化,引發嚴重的環境污染。植酸也是一種重要抗營養因子,影響動物對很多種微量元素的吸收。在配制飼料時添加一定的植酸酶,應用植酸酶于生長畜禽飼料中,糞便中有機磷含量比無機磷降低34.9%,因此可以認為植酸酶能完全替代飼料中無機磷。
三、其他環保飼料生產技術
環保飼料除了要求低氮、磷的排泄,還要求不對環境造成其他任何的污染,因此這就要求飼料中不能使用如高銅高鋅高礦物微量元素及其他重金屬元素等可能會造成環境污染的原料。另外還可以通過其他一些生產技術,如膨化和顆粒化加工技術,可以破壞或者抑制飼料中的抗營養因子、有毒有害物質,改善飼料衛生,提高營養的吸收利用率,減少糞便排出量。此外,通過在飼料中添加沙皂素、活性碳等除臭劑也可以減少動物糞便中的臭氣。
四、低氮磷經濟下環保飼料的前景
在當前低氮磷經濟已經成為中國現代農業發展的必經之路的大前提下,低氮磷的環保飼料是中國畜牧業的必然,包括農業漁業養殖也必須采用低氮磷的環保飼料。
低氮磷環保飼料雖然是近幾年發展起來的,研究的面還比較窄,許多方面還處在模糊領域。但是近幾年來,隨著畜牧、養殖業生產規模擴大和集約化程度的不斷提高,如果繼續片面追求畜牧養殖的高速發展、忽視對生態環境的污染,那么這將成為制約畜牧業持續發展的瓶頸。而環保飼料不僅是中國的新興產業,也是世界經濟中的新興工業,在較短的時間內擴張的速度相當驚人。目前,中國研究新型環保飼料的機構基本都已經把該領域作為研究的重點領域。希望、正大、正邦、唐人神、正虹等國內飼料行業巨頭都已經在投入巨資從事相關產品的研發。根據中國飼料工業協會在2010年的測算,該行業的總的銷售空間將會達到3000億元每年以上,并在最近幾年出現年增長率高達200%以上的復合增長的井噴現象。可以這樣說,哪個企業率先占領低氮磷環保飼料市場,哪個企業就掌握住了21世紀中國的飼料產業的話語權。低氮磷環保飼料必將引領中國畜牧養殖業的重大技術革命。
參考文獻:
1.孫振鈞.我國畜牧業環境污染問題亟待解央[J].飼