基于饲料营养调控的养殖污染减排技术研究

2 缓解畜禽养殖对环境污染的营养调控措施

在畜禽生产过程中用科学的手段提高动物对饲料的利用率，减少废弃物的排放，不仅可以减少环境污染，还可以节约生产成本。配制低排放环保型饲料是提高动物对饲料利用率降低排放的主要营养措施，其中包括设计低蛋白日粮、钙磷平衡配方，添加酶制剂、益生菌、植物精油及使用发酵饲料等手段。

2.1 低氮排放的饲料配方技术

目前关于降低畜禽对氮的排放的研究主要分为两个方面：一是提高饲料中蛋白质的消化率，二是提高饲料蛋白质的利用率。提高畜禽对饲料中蛋白质的消化率可通过在饲料中添加适量的蛋白酶，如胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜酶。研究表明，日粮中添加外源性蛋白酶能提高畜禽对饲料中营养组分的吸收利用，特别是蛋白质和氨基酸的消化效率，而降低排泄物中氮的含量，从而减少NH3、硝酸盐和亚硝酸盐对环境的污染。Pan等研究表明，与对照组日粮相比，日粮中添加外源蛋白酶可使蛋白质的利用率由80%提高到85%，粪氮排放减少20.6%，尿氮排放减少了38.%。Leinone等[11]通过使用生命周期评估（life cycle assessment，LCA）建模方法量化肉鸡日粮中使用蛋白酶在肉鸡生长、饲料生产链、粪污处理等环节对环境的影响。结果表明日粮中蛋白酶的使用可以减少豆粕类饲料原料的使用，减少大豆的种植，减少畜禽粪便中氮的含量，降低CO2、NH3和氮的排放量，全球增温潜值（Global Warming Potential，GWP）最大降低 12%，平均降低5%；酸化潜值(Acidification Potential, AP)最大降低9%，平均降低5%；对富营养化潜值(Eutrophication Potential，EP)无显著的影响。Oxenboll等设计一个以日粮蛋白水平、能量水平、蛋白酶水平的3因素2水平的正交试验，探究了在肉鸡日粮中添加蛋白酶对环境的影响，结果表明使用蛋白酶作为饲料添加剂具有明显的环境保护效益。最重要的是降低了含氮化合物导致的GWP、AP和EP，且在添加蛋白酶的同时降低日粮蛋白质水平效果更明显。

理想氨基酸模式下的低蛋白日粮配方技术也是当前降低氮排放的一种重要应用。Rachuonyo等研究表明，日粮中粗蛋白水平每降低1个百分点（结合适当的氨基酸补充），可使氮排泄量降低8%及粪便中的NH3排放量降低15%。赵若含等研究表明，在荷斯坦奶牛的基础日粮中配方上分别减少0.80%和1.66%的氮(粗蛋白质)，其粪尿氮排放量较对照组分别降低了7.67%和15.19%。Sharifi 等研究表明, 在肉鸡生长的前期和后期将日粮蛋白水平降低3个百分点后, 其血清中尿酸含量降低28.4%，一氧化氮 (NO) 含量降低36.5%。Berton等通过LCA模型分析了低蛋白日粮对集约化饲养条件下两种不同基因型的中等体重猪对环境足迹的影响。就日粮蛋白水平而言，低蛋白日粮的GWP、AP和EP值均低于正常蛋白水平（分别降低18%、12%和3%），饲喂低蛋白日粮与普通日粮组相比，可以通过减少环境中氮的释放来有效减少集约化猪生产的环境足迹。刘国华等报道，如果畜禽生产者能够接受部分生产性能的下降，低蛋白日粮在氮的减排方面将会有更大的发挥空间。

2.2 低磷排放的饲料配方技术

畜禽生产过程向环境中排放的磷主要来源于饲料中未被消化的植酸磷、人工补充的磷酸氢钙（DCP）、磷酸二氢钙（MCP）和脱氟磷酸钙（DFP）等含钙磷添加剂。日粮配方中的植物性饲料原料（如大豆、小麦和玉米）其60%~82%的磷是以植酸磷的形式存在，而畜禽并不能分泌植酸磷酶，对植酸磷的消化吸收仅有很小一部分，促进畜禽对植酸磷吸收最直接的方法是在日粮中补充植酸酶，植酸酶已广泛用于畜禽饲料中，作为改善日粮中磷利用率和减少粪便中磷排泄的一种手段。武建荣研究表明，在日粮中补充500 U/kg的植酸酶可使仔猪粪尿中磷含量下降 31.3%，氮含量下降5.1%。朱金清研究报道，在育肥猪饲料中每吨日粮中添加200 g植酸酶不仅能促进育肥猪对植酸磷的吸收且能减少50%的DCP添加量，减少了日粮中磷的含量,从而减少了对环境的污染。Maguire等研究了火鸡和肉鸡在高水平非植酸磷（NPP）及与低水平非植酸磷日粮（即接近需要量）中添加植酸酶对磷排放的影响，结果表明降低日粮中NPP的含量（即接近需要量）与植酸酶结合使用，可降低垫料中总磷含量的38%，而对垫料和土壤中的磷盐溶解度影响很小。

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