高銅高鋅飼料對生豬糞便及土壤的影響

(1.三門縣畜牧獸醫局，浙江 三門 317100； 2.三門縣食品藥品檢驗檢測中心)

銅、鋅是生豬飼料中必須添加的微量元素，豬對銅的營養需要量為3～6 mg/kg飼糧，鋅的需要量為50～100 mg/kg飼糧 (NRC，2014)。但實際生產中出于對抑菌促生長的需要，特別是乳仔豬階段銅的添加量在150～200 mg/kg，鋅在斷奶前兩周添加量高達2250 mg/kg，雖然在減少哺乳仔豬腹瀉、促進生長方面起到了積極作用，但由于添加量遠高于實際需要量，大部分隨糞便排出體外，在引起飼料成本上升的同時，更易造成豬糞堆肥化的商品有機肥銅、鋅含量過高，施用豬糞有機肥后造成土壤銅、鋅累積，給食品安全和土壤環境質量產生不良影響，給人體健康帶來潛在風險。隨著浙江省人民政府對規模化豬場糞污生態化消納要求的提出，糞銅鋅對土壤污染問題和銅鋅資源浪費逐漸引起人們的關注，開展高銅高鋅飼料對生豬糞便、土壤的累積影響研究十分必要。

本試驗通過對不同糞肥使用量和使用年限對土壤中銅鋅含量累積規律的調查研究，為合理利用糞肥提供科學依據。

1 三門縣生豬產業調查

1.1生豬養殖規模 2007年三門縣第一家千頭豬場出現，2012年第一家萬頭豬場建成投產。2016年末，三門縣存欄100頭以上豬場118家，生豬合計存欄4.52萬頭，占全縣總存欄的82.9%，能繁母豬存欄4464頭。全年生豬出欄8.2萬頭，其中年出欄500頭以上豬場21家，出欄生豬4.4萬頭，占全縣總出欄的53.7%。

1.2生豬養殖方式 三門縣養豬歷史悠久，隨著社會的發展，科技的進步，養殖方式也發生了巨大的改變。一是規?；粩嗵岣撸?994年全縣生豬養殖專業戶218家，存欄100頭以上專業戶55家，2016年，全縣生豬養殖場戶184家，存欄100頭以上養殖場118家, 全部采用圈養方式和自動飲水技術。二是干清糞和高壓水沖洗方式極為普遍：隨著畜牧機械的普及和科學養殖技術的推廣，傳統墊料式養殖逐漸被干清糞和水泡糞取代，智能化設施在養殖中應用越來越普遍，高壓水沖洗普遍應用于全縣各養殖場戶。三是格化糞池加生態消納地成為糞污資源化利用的普遍形式。

1.3三門縣生豬主要飼料種類 全縣豬場按照原料的添加比例可分為四類。

1.3.1生物混合飼料 用粗糧、樹葉、牧草、酒糟、豆渣、蔬果、昆蟲等喂豬，養殖戶因地制宜，利用豬雜食的特點，把一些豬能吃的有營養的東西集中起來簡單加工如煮熟、發酵后用來喂豬。優勢是低成本，飼料來源廣，種類多，飼養出來的豬肉質鮮美；缺點是營養不全面，育肥周期長，豬吃得多長得慢，飼料種類多但營養成分不均衡，很難發展成規模化，適用于家庭散養數頭，通常育肥周期要10個月左右。全縣早期的農家土豬基本上都是采用這一飼料。2016年調查顯示，這一飼養模式僅存在于一些高山農村、年齡較大的農戶家中。

1.3.2預混料 按照豬的營養需要將多種營養物質和載體按照比例配合，譬如氨基酸、礦物質、維生素、抗菌促消化的添加劑等；高檔預混料中添加微生態、酶制劑、中草藥提取物等。養殖戶買回后添加蛋白飼料和能量飼料按照比例粉碎混合就能喂豬。優點是成本低，肥豬長得快；預混料的缺點是需要養殖戶自己采購蛋白能量飼料和原料，還需要按照比例粉碎混合加工，工作量較大。需要有一定規模，購買相應設備才能使用。由于加工混合有難度，基本沒有豬場采用預混料形式來飼喂。

1.3.3濃縮料 可以理解為預混料加上了蛋白飼料，如預混料加上豆粕、魚粉等混合成精料，養殖戶只要加上能量飼料如玉米，粉碎后混合就能喂豬，和預混料使用方式一樣，但省去了購買蛋白飼料和麩皮等環節。成本比預混料要高，配制稍微簡單些。2016年度全縣有23家豬場采用自有設備進行加工，以自配料方式喂豬。

1.3.4全價顆粒料 就是可以直接用來喂豬的飼料，預混料基礎上加上能量飼料玉米、蛋白飼料豆粕等，在飼料廠提前混合配制好，買回豬場就能喂豬。優點是省事，但成本高，飼料品質穩定性稍差。通常散戶和規?；i場用的多。2016年全縣有56家豬場用全價顆粒料喂豬。

2 不同飼料對糞便銅鋅的累積觀察

2.1樣品采集 課題組對使用配合飼料和自配飼料的5個不同豬場，按照仔豬、育肥豬和母豬三種類型每場分別采集飼料以及他們對應的糞便樣品，經干燥處理后送浙江省農業廳環土所進行檢測，結果如表1。

表1 不同飼料對應的糞便銅鋅含量(mg·kg-1)

2.2結果與分析 不管是配合飼料還是自配料，糞便中銅鋅含量都遠遠高于飼料中銅鋅含量，配合飼料糞銅濃度是飼料銅濃度的4倍以上，糞鋅濃度是飼料鋅濃度的2倍以上；自配料糞銅濃度是飼料銅濃度的4倍以上，糞鋅濃度是飼料鋅濃度的2倍以上；且飼料銅鋅含量與糞便銅鋅含量具有顯著的正相關，這正好與飼料銅鋅的低吸收率相印證，說明飼料中的銅鋅大部分都是通過糞便排到體外。

3 土壤連續使用糞肥和化肥銅鋅累積情況對比分析

3.1糞肥不同使用年限和單獨使用化肥的土壤銅鋅含量分析

3.1.1樣品來源 土壤樣品采樣為三門縣農作物和果園種植地塊及仙居縣兩地塊，見表2。

3.1.2試驗方案與結果 第一步按照表2采集符合要求的耕作層(0-30 cm)土壤樣品；第二步將采集樣品按照《土壤質量銅鋅測定 火焰原子吸收分光光度法》(GB/T 17138-1997)操作，經風干、去雜、研磨、過篩等步驟處理，送三門縣食品藥品檢驗檢測中心測定，結果如圖1、表3和表4。

表2 土壤樣品采樣表

圖1 不同肥料施用年限的土壤銅鋅含量

表3 不同肥料施用年限的土壤銅鋅含量比較(mg·kg-1)

3.1.3結果分析 國家最新出臺的《土壤環境質量 農用地土壤污染風險管控標準(試行)(GB15618-2018)》中，pH值在5.5-6.5之間的果園銅含量風險篩選值為150 mg/kg，其它土壤銅含量風險篩選值為50 mg/kg；鋅含量風險篩選值為200 mg/kg。從圖1看，連續使用糞肥7年以上地塊銅累積量風險較大，有7塊地超過50 mg/kg，鋅在土壤中累積不明顯，未超過風險值；表3結果顯示連續使用豬糞肥7年以上的土壤銅含量和其它三組間差異極顯著(P<0.01)，而鋅含量各組間差異不明顯(P>0.05)?？傊褂秘i糞肥后土壤中銅鋅有富集趨勢。王丙麗等人研究表明蔬菜大棚土壤中銅含量在2-11年內增長緩慢，大于11年的增長幅度大大增加；鋅含量在3-5年內累積增長幅度相對較大，而5-7年相對平緩，7-11年稍增大，大于11年的增加明顯。與本調查結論類似。鑒于此，建議在使用豬糞肥的時候不要連續多年使用，充分給土壤修養時間，以免造成累積。

表4 不同肥料施用年限的土壤銅鋅含量比較(mg·kg-1)

4 小結與討論

本文對20家養豬場的飼料銅鋅含量進行了調查，飼料中銅鋅含量平均值的高低順序為斷奶仔豬>育肥豬>母豬。飼料銅含量最低為43.9 mg/kg，最高為167.3 mg/kg,糞便銅含量最低為52.7 mg/kg，最高為730.1 mg/kg；飼料鋅含量最低為52.7 mg/kg，最高為1325 mg/kg,糞便鋅含量最低為560.3 mg/kg，最高為3281.7 mg/kg,飼料中銅鋅含量與糞便銅鋅含量具有正相關，且糞便銅鋅具有富集效應，建議國家從源頭上控制飼料銅鋅的合理添加。

富含銅鋅的糞肥連續使用到土壤中，土壤中銅鋅濃度呈上升趨勢，不使用糞肥的土壤銅鋅平均含量分別是36.9 mg/kg和47.1 mg/kg，連續使用糞肥的土壤銅鋅濃度平均值最高達到93.6 mg/kg和153.4 mg/kg，可見連續使用富含銅鋅的糞肥對土壤的銅鋅含量具有累積效應，建議國家出臺標準限制使用含高銅高鋅的糞肥用量；青菜試驗采集的樣本，可食部分銅、鋅的最高平均濃度分別為0.21 mg/kg和2.8 mg/kg，對照FAO/WHO聯合制定的食品衛生標準，可食部分青菜銅鋅濃度均未超過標準；不可食部分銅鋅的最高平均濃度分別為2.5 mg/kg和6.5 mg/kg，均高出可食部分，表明銅鋅在青菜根部有富集效應，且不可食部分鋅濃度有兩組超過食品衛生標準，為安全起見，建議土壤使用糞肥的濃度控制在1000 kg/畝以下。

Piet van der Aar博士和金立志博士(2013)的研究表明：高濃度的銅和鋅具有抗菌和抑菌的作用，這有助于控制斷奶仔豬腹瀉。因此，如果沒有必要，豬飼料中不過量添加銅和鋅是非常有意義的，并且僅在斷奶仔豬飼料中添加銅和鋅。周維仁(2011)等研究指出：生長豬飼喂高銅高鋅日糧后，銅、鋅大部分隨糞便排泄。只有極少量從尿液中排出，且對糞池周邊6 m之內表層土壤產生不同程度的污染，長期施用含高銅高鋅的豬糞有機肥，可導致土壤銅鋅的嚴重污染。姜萍(2010)等研究認為豬糞銅鋅含量均大于對應飼料中的含量，并且小豬飼料及糞便中的銅鋅含量均高于大豬飼料和糞便。所有蔬菜類銅鋅含量均低于我國蔬菜衛生標準。李本銀和黃紹(2010)等研究發現土壤中銅鋅含量或有效態量與糙米銅鋅含量間無直線相關關系，即試驗中銅鋅含量或有效態含量的提高，并不顯著提高糙米中銅鋅含量，這可能與這些元素在水稻體內再次分配有關。

綜上所述，生豬飼料中銅鋅的合理添加對生長豬有抑菌防病作用，但過多的添加能造成糞便中銅鋅濃度的顯著上升，常年連續使用富含銅鋅的豬糞的土壤，其銅鋅濃度也成上升趨勢，種植青菜等作物，其可食部分銅鋅的濃度并不會超過食品衛生標準，但其根部銅鋅濃度有累積的風險。