蛋雞飼料中主要營養物質及重金屬流向

范京輝，李慶海，張雷，張永華

(1.杭州市農業科學研究院，浙江 杭州 310029； 2.建德市大同鎮農業辦公室，浙江 建德 311614)

近年來蛋雞產業轉型升級加快，新興規模化蛋雞養殖企業不斷涌現，為雞糞集中處理與高效利用帶來契機。畜禽糞肥是農業生產重要的有機肥料來源，雞糞具有成分均一、氮磷鉀豐富、含水率較低、處理簡便等優勢，但存在灰分、揮發性氮濃度高等缺陷。因石粉等礦物質原料在蛋雞飼料中占比9%～15%，導致雞糞中灰分含量大于30%，遠高于其他畜禽排泄物[1]。受制于生產工藝及成本，礦物質飼料原料是飼料中重金屬污染的主要來源之一，且可控性差[2-3]。已有研究指出，有機肥中重金屬主要來源于雞糞[4]。本試驗以蛋雞為研究對象，通過測定飼料原料與配合飼料、新鮮雞糞、雞糞無害化產物中的營養成分、重金屬元素含量，結合蛋雞消化試驗，分析蛋雞生產過程中主要營養物質、重金屬元素流向與遞變規律，旨在為低污染飼料配制與高品質有機肥生產提供參考。

1 材料與方法

1.1 飼養管理

試驗雞為55周齡海蘭蛋雞，產蛋率88%，共8 200羽。將海蘭蛋雞飼養于一幢全密閉產蛋舍，該產蛋舍具有3層階梯式籠具，配備自動喂料、飲水、清糞設施，人工集蛋，燈光、通風自動控制。試驗期每天每羽蛋雞投喂飼料115～120 g，每天15:00收集雞蛋1次。設預試期1周，正試期6周。試驗期間，按周統計飼料消耗、總產蛋數與蛋重，實時記錄死淘數。

1.2 飼料配制

參考NY/T 33—2004《雞飼養標準》及海蘭蛋雞飼養手冊，試驗日糧為玉米-豆粕型。飼料組成玉米60.0%，豆粕24.0%，麥麩3.0%，豆油1.0%，石粉8.0%，預混料4.0%。主要營養指標，代謝能11.1 MJ·kg-1，粗蛋白16.0%，鈣3.29%，總磷0.51%，蛋氨酸0.32%，賴氨酸0.90%。預混料為每kg飼料提供VA 8 000 IU，VD32 500 IU，VE 25 IU，VK320 mg，VB110 mg，VB225 mg，VB610 mg，VB120.4 mg，生物素4.5 mg，葉酸1.0 mg，D-泛酸207 mg，煙酸600 mg，Cu 5 mg，Fe 70 mg，Mn 50 mg，Zn 60 mg，有效磷2.20 g。飼料每3 d配制1次，整個試驗期玉米、豆粕購自相同供應商，每2周進貨1次；預混飼料為同一生產商的同批次產品，一次性采購；石粉就近采購，為同批次產品。豆油為食用油，同批次產品。玉米、豆粕、石粉、預混料等原料，每2周采樣1次，制成混合樣本，供測試分析。

1.3 雞糞收集、處理與采樣

分別在試驗第1、2、4、6周的第3天，收集全天雞糞，進行堆肥試驗。雞糞在透光簡易大棚內進行處理，每批處理新鮮雞糞500 kg，堆成底部寬1.0 m、上部寬0.7 m、高0.5 m的長條。試驗第1周覆蓋薄膜，第2周開始每隔2～3 d人工翻堆1次，滿6周后稱重。堆肥完成后，取樣品加硫酸固氮后低溫保存，用于分析測試。每批次同時保存1個新鮮雞糞樣本。

1.4 指標檢測

參考國家飼料相關標準，檢測飼料原料、配合飼料、新鮮雞糞、處理雞糞中干物質(DM)、粗蛋白(CP)、粗灰分(Ash)、酸不溶性灰分(AIA)、總磷(TP)、鉀(K)等常量成分，鐵(Fe)、鋅(Zn)、錳(Mn)、銅(Cu)等4種微量營養元素，砷(As)、鉛(Pb)、汞(Hg)、鎘(Cd)、鉻(Cr)等5種重金屬元素。以AIA回收率計算配合飼料表觀消化率與雞糞中干物質存留率之比，并對飼料、雞糞及其處理產物中主要營養素、重金屬濃度遞變情況進行分析。

1.5 數據處理

使用Excel 2016進行數據整理，組間顯著性檢驗用t值法，P<0.05為差異顯著性水平。

2 結果與分析

2.1 飼料原料與配合飼料中主要營養物質與重金屬含量

飼料原料與配合飼料的主要營養物質、重金屬含量均以干物質計。如表1所示，玉米、豆粕、麥麩的主要營養物質含量與《飼料原料目錄2016》中的對應值接近，TP、K、Cu、Fe、Mn、Zn等營養元素與《Feedstuff飼用原料 2016》數據有較好一致性，As、Pb等5種重金屬元素濃度值均低于GB 13078—2017《飼料衛生標準》的限量值。石粉中Fe含量偏高，Zn、Mn、Cu含量正常，Cr含量是國標中限量值的1.4倍，其他4種重金屬元素含量均低于限量值，Hg、Pb極低，僅為限量值的25%～35%。預混料微量營養元素中Fe含量最高，是飼料最大添加量的1.5倍，Zn、Mn、Cu含量均處于建議添加量區間。配合飼料中，CP、TP、K含量與配方設計的目標值接近，Fe、Zn、Mn、Cu等4種微量元素含量是《飼料添加劑安全使用規范2017》中對應限量值的83%、78%、68%、55%，均超過最大建議使用量，As、Pb、Hg、Cd、Cr等5種重金屬含量均低于國標限量值。

表1 飼用原料與配合飼料中主要營養成分與重金屬元素含量

2.2 蛋雞生產性能

飼養試驗中蛋雞生產性能，采食量120.3 g·d-1，產蛋量53.4 g·d-1，料蛋比2.25。飼料表觀消化率，DM(72.53±6.24)%，CP(73.47±8.89)%，TP(31.21±3.00)%。試驗雞產蛋量達到本品種飼養手冊的性能要求，干物質、粗蛋白、總磷等表觀消化率指標均正常。以干物質計，每100 g飼料生成雞糞28.5 g。

2.3 雞糞及其處理產物

雞糞及其處理產物主要指標檢測結果見表2。如表所示，處理過程中雞糞干物質保留率為80.7%。以干物質計，每100 g飼料經蛋雞消化利用后生成糞便28.5 g，再經發酵得到處理產物23.0 g。處理過程中，雞糞中粗蛋白損失率為51.5%，TP、K總量無影響，濃度比雞糞分別提高28%、31%。結合配合飼料檢測結果，飼料中80%以上的Fe、Zn、Mn、Cu等微量元素、95%以上的As、Pb、Hg、Cd、Cr等重金屬元素通過雞消化道排出。雞糞處理產物中As、Pb、Hg、Cd、Cr等5種重金屬元素濃度分別為NY 525—2012《有機肥料》中對應限量值的8.9%、8.9%、0.7%、10.5%、3.0%，安全性高。經換算，氮、五氧化二磷、氧化鉀在雞糞處理產物中的濃度分別為1.68%、3.48%、3.53%，合計8.69%，是有機肥標準值的1.73倍。產物中有機質濃度，以干物質減去粗灰分計，為51.5%，是有機肥標準值的1.14倍。

表2 雞糞及其處理產物主要成分檢測結果

3 討論

3.1 飼料原料與配合飼料品質

蛋雞普遍采用玉米-豆粕型日糧。除石粉外，飼料原料及配合飼料的各項營養成分含量均符合現行飼料法規與標準要求，5種重金屬元素含量遠低于國家飼料衛生標準限量值，安全性高。配合飼料中重金屬主要源于石粉和復合預混料[3-5]。玉米與豆粕中Fe、Zn、Mn、Cu等4種微量元素和As、Pb、Hg、Cd、Cr等5種重金屬元素含量極低，對配合飼料相應指標含量影響較小。檢測國產玉米、大豆及其制品中的主要重金屬元素含量，發現僅個別樣本中Cd、Cr等含量超出相應的食品標準[6]。綜上所述，我國谷物類飼料原料中重金屬元素含量較低，處于安全水平[7]。

本研究中，預混飼料中Fe、Zn、Mn、Cu實測含量均高于產品標簽值。由于預混料中粗灰分含量高，推測其中含有較高比例的無機載體，部分Fe、Zn、Mn、Cu為無機載體、微量元素單體、磷酸鹽等原料的雜質。在礦物質原料質量調查中發現，無機載體中K、Na、Fe、Mn、Zn等元素含量較高，個別沸石粉中Fe含量大于2%[4]。劣質微量元素單體原料中，雜質元素含量甚至超過產品主成分保證值。有研究發現，烘干雞糞中Cu、Zn含量分別超過1 000、8 000 mg·kg-1，蛋雞生產性能無明顯下降[8]，推測以雜質形式進入飼料的Cu、Zn在消化道中無生理活性或者活性微弱。綜上，在確保石粉質量前提下，應盡可能減少預混飼料中無機載體、稀釋劑的使用量，從而降低蛋雞飼料中重金屬元素和部分營養物質含量，保證雞糞的安全性。

3.2 雞糞及其處理產物質量

本研究中，蛋雞生產性能與該蛋雞品種飼養標準接近，測得的飼料表觀消化率與文獻基本一致[9]，說明試驗雞產生的雞糞在當前生產上具備典型性。雞糞處理產物中的N、P、K總含量高于有機肥國家標準，有機質濃度偏低，5種重金屬元素含量遠低于標準限量值。產物中有機質濃度偏低與粗灰分含量過高有關。已有報道指出，在實驗室條件下單一雞糞發酵時干物質損失率為10%～40%[10]，本處理中雞糞干物質損失率為19%，處于正常范圍內。

當前商品有機肥制造采用多原料、多來源、連續式生產工藝，導致處理終產物中有毒、有害成分較難實現溯源與分析。盡管雞糞為主要原料的有機肥重金屬超標現象時有報道，但有機肥中添加的無機輔料也存在重金屬超標的風險[11]。

有機肥標準中沒有Fe、Zn、Mn、Cu這4種微量元素的限量要求，但一些研究已經將Cu、Zn等列為具有污染風險的重金屬元素[12]。本試驗雞糞處理產物中Cu、Zn含量較低，隨著飼料添加劑使用日益規范、嚴格，環保型微量元素添加劑應用的日趨普及，飼料微量元素對有機肥的污染風險將趨于下降。

當前對有機肥中重金屬危害與風險分析僅以單項指標值與標準的限量值進行對比。不同標準所限制的元素種類及限量值不同，導致不同的研究結果間難于比較分析。借鑒土壤污染研究中常用的潛在生態危害指數評價法，在確定元素毒性系數及樣本中的濃度值，可求得樣本重金屬的綜合危害指數(RI)[13]。以有機肥標準中5種重金屬及對應的限量值，可計算得出有機肥臨界RI為870。同樣方法計算，蛋雞配合飼料臨界RI為80。本次試驗飼料、雞糞處理物的RI分別為14、55，低于臨界值。100 g蛋雞飼料干物質最終生成有機肥23 g，若重金屬元素全部沉積，雞糞有機肥RI最大值僅為63，低于臨界值。當雞糞與RI更低的農業副產物混合發酵制取有機肥，在同等干物質損失率下，產物的RI將會更低，安全性更好。

4 小結

本試驗玉米-豆粕型蛋雞日糧中，As、Pb、Hg、Cd、Cr等5種重金屬元素含量均低于國家飼料標準；Fe、Zn、Mn、Cu等4種營養元素含量明顯高于蛋雞生產正常需求量，但低于國家飼養標準的最高推薦量。除石粉中個別元素外，所用飼料原料重金屬濃度均未超標，蛋雞生產性能達到本品種飼養手冊的性能要求。

礦物質原料是蛋雞配合飼料重金屬污染的主要來源，包括石粉，預混飼料中的無機載體、單體微量元素原料等。單一雞糞經堆積發酵處理后，有機質、總養分含量分別是國家有機肥標準值的1.14倍、1.73倍，各重金屬濃度均低于標準限量值。