基于饲料营养调控的养殖污染减排技术研究

益生元主要为一些低聚糖类，如低聚果糖、低聚木糖、菊粉、海藻多糖类，当然一些天然植物中的提取物也可以认为是益生元。其主要通过促进肠道有益菌的生长，增强肉鸡消化系统及通过竞争性抑制一些肠道NH3生产菌的生长来降低NH3浓度。有研究报道，日粮中添加或者饮用干酪乳杆菌、解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、粪肠球菌、纳豆芽孢杆菌等益生菌或能减少非蛋白氮和尿素氮的形成或能抑制胃肠道内腔中产生脲酶的微生物区系从而抑制臭气的浓度。当前的益生菌产品大多为乳酸菌属和酵母为主，而这些益生菌多为兼性厌氧菌，利用肠道中碳水化合物以产酸为主，产生的酸能够降低肠道pH，肠道的酸性环境能够抑制一些有害菌的生长，减少了肠炎的发生率，酸性环境抑制了尿酸或者尿素的分解，肠道酸性环境也刺激肠道蠕动，加速肠道菌群向后肠道的移动速度及排除速度。此外，益生菌在肠道内分解一些肠道内的纤维产生短链脂肪酸（SCFA），SCFA能够作为肠道的能量物质，促进肠道细胞的生长及维持体液的电解质平衡，对代谢有调节作用从而降低肠道氨的生成。除了上面几种营养措施外，低蛋白日粮和吸附性添加剂如蒙脱石和沸石粉也是效果很好的降低臭气排放的措施。上述措施中大部分是通过降低粪尿中脲酶的含量或活性将氨固定在粪氮中来达到降低畜舍臭气的作用，当粪便在户外堆积或者还田时是否反而会增加臭气的排放还需要进一步的研究。

2.5 降低甲烷排放的饲料配制技术

畜禽对CH4的排放主要来源反刍动物瘤胃中CH4的产生。降低反刍动物瘤胃中CH4的产生主要分为降低瘤胃氢气的产生、降低瘤胃产甲烷菌的数量和活性、争夺氢气添加剂的使用等三个方面的饲料配方技术。通过调整反刍动物日粮中的精粗料比是降低瘤胃氢气产生的主要营养调控措施。李斌昌等评估了9月龄荷斯坦牛饲喂不同精粗比日粮(30%、40%和50%)的CH4产生量分别为117.7、107.10 g和97.46 g。目前科研工作者普遍接受的是随着饲料精粗比增加，瘤胃发酵向丙酸发酵偏移，乙酸产量减少，日粮精粗比与CH4排放呈负相关。此外，瘤胃中原虫的存在是瘤胃氢气产生的另一重要原因，大部分的氢气通过位于原虫内部或外表面的产甲烷菌转化为CH4 ，完全去除瘤胃原虫是减少CH4排放并增强丙酸发酵的有效方法。Hegarty等对去原虫的反刍动物进行荟萃分析（Meta-analyses)发现去原虫比未去原虫体增重增加11%，此外CH4的产生量减少了13%~30%。但由于瘤胃中的原虫在去除的过程中会导致瘤胃pH值降低和影响瘤胃中其他微生物区系，对反刍动物生产产生不利的影响，因此营养学家对于是否去原虫持有不同的态度。据估计瘤胃甲烷菌产生的CH4占反刍动物CH4产量的37%，在日粮中添加抗生素是降低瘤胃甲烷菌的数量和活性最直接的方法。Capelari等通过体外模拟瘤胃发酵试验评估了在肉牛和奶牛日粮中添加莫能菌素和硝酸盐对甲烷产生的影响，结果表明硝酸盐的添加使奶牛和肉牛的CH4产生量与对照组相比均减少了23%，莫能菌素的添加使奶牛和肉牛CH4产生量分别减少18%和39%，当硝酸盐和莫能菌素同时添加时奶牛和肉牛CH4产生量分别减少34%和56%。Zhang等报道小尾寒羊羔日粮中莫能菌素和硝基乙醇的添加使CH4的排放分别降低了24.0%和26.4%，每千克体增重的CH4排放量分别降低了8.7%和14.0%，且日粮中添加硝基乙醇与莫能菌素相比对瘤胃CH4产生的抑制作用更有效和持久性。硝酸盐类、延胡索酸、硫酸盐类和不饱和脂肪酸类等是当前应用较为广泛的夺氢气添加剂，对于不饱和脂肪酸（SFA）类添加剂主要有月桂酸和肉豆蔻酸等中链SFA和菜籽油、红花油、亚麻子油等长链脂肪酸。Bayat等研究报道，在绵羊日粮中以每千克干物质中分别补充50 g的菜籽油、红花油和亚麻籽油可分别减少CH4的排放量22.6%、20.5%和21.2%，但同时由于植物油的添加导致干物质的采食量分别减少12.4%、6.4%和7.8%。

2.6 消减畜禽排泄物中耐药基因的饲料配方方案

饲料中禁用抗生素是削减畜禽生产过程中产生的耐药基因对环境造成危害的最有效方法，我国农村农业部已明确规定2020年全面禁止在饲料中添加抗生素。1995年丹麦出台了动物饲料中禁止添加抗生素的规定，其兽用抗生素总使用量急剧下降，且在丹麦控制治疗性抗生素使用后动物粪便肠球菌中的抗生素抗性基因丰度显著降低。Sapkota等研究报道从依靠抗生素转为有机饲养的家禽养殖场中禽粪肠球菌的多重耐药率从84%下降至17%。预期随着饲用抗生素的退出和替抗方案的全面推广应用，耐药基因的传播和扩散将被遏制。

3 结论

饲料营养调控是一种从生产源头来缓解畜禽对环境污染的策略，具有促进畜牧业可持续发展的现实意义，但也受到饲料成本和动物生产性能等成本效益的约束，因此应结合多策略和多学科的手段来减少和治理畜牧业排放对环境的污染。

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