减少畜禽粪便氮磷污染的营养调控措施

青岛农业大学动物科技学院 孙艳朋 王利华＊ 吕 娟 周光明

现代化集约养殖业的迅速发展，在带来巨大经济效益的同时，也对周边环境造成很大的影响，这其中主要体现在畜禽粪便的排放上。

在粪便营养素中，氮（N）和磷（P）所受的关注最多，饲料中的氮一部分以蛋白质、肽和氨基酸的形式被动物利用，其余则随粪尿排出体外，粪尿氮一部分挥发到大气中增加了大气的氮含量，严重时构成酸雨，危害农作物，其余大部分则被氧化成硝酸盐渗入地下或随地表水流入江河，从而造成更广泛的污染。而磷是影响水质和造成水源、土壤污染的主要元素。随着粪便中磷的不断富集，不仅会造成土壤和地下水的污染，而且排入江河后，又会刺激藻类和其他水生植物大量生长繁殖，使水中溶解氧耗尽导致鱼虾死亡，它们的尸体在水底层进行厌氧分解，生成有毒气体并散发恶臭，使水域成为死水。因此降低粪便中氮、磷的排放对保护我们的生存环境，特别是水资源的保护有重要意义。本文主要从营养角度探讨如何降低粪便中氮磷的排放。

1 降低日粮中氮磷水平

Sutton等（1998）认为，低蛋白质日粮能够显著降低粪氮的排出，每降低1%粗蛋白质则可以降低氨排放量 10%；Ferguson等（1998）认为，降低肉鸡日粮中2%的粗蛋白质可以降低粪中16%的氮排泄量。对磷来说，王庆云等（2009）研究表明，随着无机磷水平降低，各试验组排泄物中磷含量分别比对照组依次降低了11.0%、17.9%、23.9%、28.4%。

1.1 氮磷含量和需要量的确定 科学准确估测饲料中氮磷的含量、畜禽对氮磷的需要量和对饲料中氮磷的利用率是科学设计配方和配制饲粮的基础。目前普遍采用的畜禽日粮中，氮磷的添加量明显高于畜禽对其的需要量，这是造成氮磷排泄过多的主要原因。如果我们可以准确地确定动物机体对氮磷的需要量，从而进行有针对性的添加，这样不仅可以降低饲料生产的成本，还可以减轻粪便对环境的污染。但动物机体对氮磷的需要量受很多因素的影响，如动物品种、个体差异、环境条件、饲料质量等，即便如此，英国（ARC）、美国（NRC）以及中国等其他国家都在自己的饲养标准中明确了畜禽对氮磷的需要量，这些都可供参考。

1.2 理想蛋白质模式 理想蛋白质模式是降低饲料氮含量的一种有效方法，所谓理想蛋白质，是指这种蛋白质的氨基酸在组成和比例上与动物所需蛋白质的氨基酸的组成和比例一致，包括必需氨基酸之间以及必需氨基酸和非必需氨基酸之间的组成和比例，动物对该种蛋白质的利用率应为100%。配制符合动物营养需要的理想氨基酸平衡日粮，对于节约蛋白质饲料资源、降低饲料成本和减轻猪禽粪便对环境的污染等具有重要意义。Ferket等（2002）研究表明，添加合成氨基酸降低粗蛋白质水平实施精准营养技术，可以在不降低动物生长性能的条件下显著降低氮的排放。丁小波等（2008）认为，在饲粮氨基酸平衡性较好的条件下，饲粮粗蛋白质水平降低2%对动物生产性能无明显影响，但可使氮排泄量降低10%～20%。通过补充合成氨基酸，降低日粮蛋白质水平（2%～4%），能使氮的排出量显著减少。张敏等（2002）认为，日粮蛋白质水平每降低一个百分点，氮的排出量大约减少8%。

1.3 低磷日粮的配制 按NRC（1998）猪的营养需要配制的饲料中磷含量高于猪的实际需要量，因此配制低磷日粮应该是一种简单实用的方法，吴信等（2007）研究了低磷日粮对生长猪的生长性能、养分利用及其对环境的影响。结果表明，在不影响猪磷营养需要的条件下，试验组日粮添加0.33%的磷酸氢钙，且日粮的有效磷水平为0.205%，能有效地改善猪排泄物中磷对环境的污染，具有极大的经济和生态效益。

2 提高氮磷的消化吸收率

日粮中氮磷在动物体内消化吸收率不高也是造成粪便氮磷含量过高的原因。饲料原料种类繁多，原料中氮磷的含量和质量差异较大，不同畜禽对其有不同的利用率。对氮而言，当饲料蛋白质氨基酸不平衡时，家禽对含氮物的利用较差，食入的氮大量从粪尿中排出。磷是自然界有限的非再生资源，而大多数植物性饲料中60%～80%的磷以植酸磷的形式存在，大麦、小麦、黑麦的糊粉层以及玉米、豆类的胚中植酸磷含量更高。植酸磷是一个含六个磷酸基团的环状化合物。在大多数油籽和豆科植物中占干物质的1%～5%，通常被列入抗营养因子，因为它影响其他矿物元素的有效性，不仅与植物中大多数磷结合（40%～70%），而且还与其他二价和三价金属元素如钙、镁、锌和铁等螯合形成极难溶解的化合物。

2.1 添加酶制剂 在饲料中添加酶制剂，可补充内源消化酶的不足，刺激内源酶的分泌，消除饲料中的抗营养因子，提高饲料的利用率和转化率。冯定远和张莹（2004）试验表明，不添加酶制剂的对照组和添加复合酶制剂（β-葡聚糖酶、戊聚糖酶、纤维素酶、甘露聚糖酶）的试验组，其粗蛋白质消化率分别为71.3%和82.3%。单胃动物体内缺乏植酸酶或其活性不高，故磷利用率很低。万振环等（2009）探讨了蛋白质酶+植酸酶组合在低能、低氮蛋白质、低磷日粮中对肉仔鸡氮磷排放的影响，结果表明：这种酶制剂组合能显著降低粪便中氮磷的排放，按食入日粮计氮磷排放分别比正常营养水平日粮降低10.76%和26.06%。蔡景义等（2009）研究表明，当植酸酶添加量分别为945 U/kg和873 U/kg时，菜籽粕、棉籽粕中植酸磷消化率达到最优。

2.2 添加益生素 益生素是一类微生物制剂，具有促进动物生长、提高饲料转化率、改善动物微生态环境及增强机体免疫力的作用。王铁良等（2010）试验结果表明，0～17周龄，皇家鸡日粮中添加2种益生素均显著提高粗蛋白质的代谢率（P＜0.05），0～4周龄日粮中添加益生素A可显著提高磷的代谢率。陈永刚等（2009）研究了中草药合生元日粮（0.5%益生素、不同比例的中药配方）对早期断奶仔猪生产性能及饲料养分表观消化率的影响，结果表明，在粗蛋白质和磷利用率方面，试验组效果最好，分别比对照组提高了5.91%（P ＜ 0.05）和 11.10%（P ＜ 0.01）。

2.3 添加酸化剂 酸化剂可以降低胃肠道pH值；调节胃肠道微生物菌群结构；直接参与体内代谢、提高营养物质的消化吸收。曹志华等（2006）研究表明，日粮中添加酸化剂5、10、15 g/kg的试验组粗蛋白质表观消化率分别比对照组高出4.19%、5.21%、6.74%；植酸磷表观消化率分别比对照组高出0.68%、0.41%、0.45%。窦晓利等（2006）研究表明，血清无机磷随着复合酸化剂添加水平的增加逐渐下降。

2.4 饲料原料的加工 饲料的物理性状影响畜禽营养物质的消化和吸收，进而影响排泄量。饲料颗粒大小与饲料利用效率直接有关。猪饲料和鸡饲料的颗粒度分别为700～800 μm和300～400 μm时饲料转化率最佳。粉碎粒度适宜的饲料原料能够增加在胃肠道中与酶的接触面积，从而使得利用率提高，氮磷的排出量减少。饲料经过膨化和颗粒加工后，能破坏或抑制饲料中的抗营养因子、有毒有害物质以及微生物的作用，提高饲料转化率和氮磷的利用率。

3 小结

随着畜禽粪便污染的日益加剧，如何保护我们的生存环境是当前面临的一个重大难题。有关如何降低粪便氮磷排放的研究到目前为止已经做了很多，本文主要从降低氮磷添加量和提高氮磷利用率两个方面来进行总结，如果能在实际生产中将两方面很好的结合起来，不仅可以提高畜禽的生产性能、增加经济效益，同时对保护生态环境也有一定的帮助。

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