育肥羊舍喷洒微生物除臭剂对氨气的去除效果研究

2020-07-14车大璐谷晓扬卢冬梅单春花赵娟娟陈晓勇高玉红

家畜生态学报 2020年7期

车大璐，谷晓扬，卢冬梅，单春花，赵娟娟，王超，陈晓勇，赵娜，高玉红*

(1.河北农业大学动物科技学院，河北保定 071001；2. 保定市动物检疫队，河北保定 071001)

畜禽场恶臭来源广泛，成分较为复杂，对畜禽的危害也较大，恶臭物质主要来源于畜禽粪尿分解的NH3[1]。研究发现，猪粪中蛋白质有机物在微生物分解下产生臭气，这些臭气主要是由氨气(NH3)组成，NH3对空气造成的污染已成为全球养殖业中主要的环境问题之一[2-3]。人和动物长期生活在高浓度NH3的环境中，容易导致呼吸道疾病的发生，如慢性咳嗽、慢性支气管炎、过敏反应和哮喘病等[4]。目前，关于畜禽舍NH3浓度的研究多集中于猪[5-7]和鸡[8-9]，羊舍NH3的相关研究较少[10]。

育肥羊舍和密闭式羊舍氨味很浓，臭气很重，尤其是育肥羊舍。多年来育肥羊普遍采用精多粗少的催肥式育肥模式，导致大量未消化的营养物质通过粪尿排出体外，尤其是含氮物质，粪便恶臭严重[2]。河北省保定市唐县作为全国羊产业短期集中育肥的代表性区域，年出栏育肥羊600～700 万只，已经形成了比较完整的肉羊产业链，成为唐县农民养殖致富的主要途径之一。但高密度的养殖场/户和高密度的羊饲养环境，再加上出栏清圈的传统粪污管理方式，导致粪污恶臭对全县环境造成了面源污染，严重影响到了周边居民的正常生活。为此，本试验通过对唐县育肥羊舍喷洒微生物除臭菌剂，探讨该菌剂的除氨效果，以期为羊场的臭气环境治理提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 微生物除臭剂

采用“清内详DOD”植物液作为本试验的除臭菌剂。该菌剂采用生物萃取技术而制成，经过高压喷雾设备雾化后的分子形成雾状颗粒以吸附空气中的恶臭分子，恶臭分子与植物萃取液中的有效成分发生反应后，形成无臭物质。

1.2 育肥羊舍选择

选取河北省保定市唐县某规模化育肥羊场中3个具有代表性的敞棚育肥羊舍，每栋羊舍存栏育肥后期羊约750只，羊舍长65 m，跨度33.3 m，檐高3.0 m。羊舍长轴为东西走向，屋顶为单层彩钢形成的单坡式结构。每栋舍设置5个圈栏，单列排布，圈栏长度13.0 m，宽6.1 m，羊舍地面为土地面。

1.3 饲养管理

试验羊舍饲喂和管理方式完全一致。采用机械拌料、人工撒料的方式，日饲喂2次，自由饮水，自由采食；清粪方式为人工清粪，育肥结束后统一清粪；舍内通风方式为自然通风。

1.4 试验设计

选择2栋羊舍喷洒除臭剂(喷洒舍)，其中1栋每天喷洒1次，8:30进行喷洒，另一栋每天喷洒2次，分别在上午8:30和下午16:30。另设1栋羊舍不喷洒除臭剂(对照舍)。喷洒时采用高压喷雾方式，将菌剂以雾滴的形式喷于羊舍空气中。喷洒前后对所有试验舍进行的持续性检测，检测的时间点分别为8:30(喷洒前)、10:30、12:30、14:30、16:30和18:30。NH3的采样位点布置采用均匀布点、多位点采样的方法，分别从垂直和水平空间上进行空气样品的采集，采样的垂直高度设为舍地面上0.2 m(地面)、0.8 m(羊高)和1.8 m(人高)，水平方向上每栋平均设为3点。羊舍垂直和水平采样点布置见图1。

图1 采样点布置

1.5 NH3测定方法

NH3测定方法采用纳氏比色法。空气样品采集采用大气采样仪(TQC-1500Z)，采气流量为2 L/m3，采集2 min ，分析各时间点和各垂直空间的NH3值及不同喷洒舍的NH3降低效率。

1.6 数据统计

采用Excel 补充2007进行数据的初步整理，然后用SPSS19.0统计软件对数据进行单因素方差分析，多重比较采用Duncan 方法。试验结果用平均值±标准误来表示，以P<0.05为差异显著，P<0.01为差异极显著。

2 结果与分析

2.1 喷洒除臭剂后不同时间点的NH3浓度变化

由图2可见，各时间点NH3浓度值为不同水平采样点和垂直空间采样点的均值。喷洒前(8:30)3栋羊舍NH3浓度基本相同(P>0.05)，平均5.2 mg/m3。喷洒除臭剂后，3栋舍各时间点的NH3浓度不一致。喷洒2 h(10:30)和4 h(12:30)后，1次/d的喷洒舍浓度低于对照舍，NH3降低效率分别为10.6%和41.5%，而2次/d的喷洒舍浓度除了12:30略低于对照舍外，其他时间点浓度与对照组比较均没有差异(P>0.05)，甚至在16:30后增加了NH3浓度。从2种不同喷洒次数的NH3浓度比较，各时间点1次/d的喷洒舍均显著低于2次/d的喷洒舍(14:30 除外)。此外，从全天连续10 h的NH3浓度来看，无论是对照舍还是喷洒舍，晚上(18:30)浓度远远高于其他时间，最高可达15.6 mg/m3(2次/d喷洒舍)。

2.2 喷撒除臭剂后不同垂直空间NH3浓度变化

由图3可见，各垂直高度处的NH3浓度值为不同时间点浓度值和不同水平空间浓度值的均值。从各垂直高度空间的NH3浓度来看，各高度处不同舍浓度未表现出显著性差异(P>0.05)。

图2 羊舍喷撒除臭剂后不同时间点NH3浓度的变化

2.3 喷撒除臭剂后NH3平均浓度及其降低效率

羊舍喷撒除臭剂后NH3平均浓度图4所示。由图4可知，1次/d喷洒舍的NH3平均浓度(不同时间点、不同垂直和水平检测点的均值)最低，为5.2 mg/m3，其他两舍的浓度分别为6.2(对照舍)和6.5 mg/m3(2次/d)。

图4 羊舍喷撒除臭剂后NH3平均浓度

3 讨论

羊舍NH3浓度直接影响羊的生长和健康[11]，舍内垂直空间和不同时间的NH3浓度也不同。沈丹等[8]对鸡舍垂直空间和不同时间段NH3浓度的检测结果发现，鸡舍垂直空间的NH3浓度为0.79～1.29 mg/m3，不同时间段NH3浓度为0.91～1.06 mg/m3，该结果偏低于本研究结果。本研究中羊舍0.2～1.8 m垂直空间的NH3浓度为4.1～7.6 mg/m3，不同时间段NH3浓度为5.0～10.8 mg/m3，该结果也高于陈家宏等[10]对关于南方夏季羊舍NH3浓度检测值，这可能是由于各试验中不同的清粪方法和饲喂方式所引起[12]。本研究中唐县育肥羊舍饲养密度大，饲料精多粗少，而且往往在育肥结束后一次性清圈，羊舍地面积聚大量未发酵的粪尿，地面湿度较大。一般而言[13]，NH3极易溶于水，所以育肥羊舍NH3的浓度较高，接近于韩国育肥猪舍内NH3浓度，但低于德国育肥猪舍的NH3浓度。本研究中育肥羊舍每天喷洒一次除臭剂后，舍内的NH3浓度有降低趋势，降低平均效率为5.2%，但每天喷洒两次除臭剂舍内NH3浓度却没有降低，甚至在16:30以后，每天喷洒两次除臭剂反而激发了NH3的释放，16:30和18:30舍内NH3浓度达到对照舍的1.8倍和1倍，这可能是由于除臭剂喷洒次数的增加提高了地面和空气的相对湿度，导致空气中NH3浓度上升。

此外，舍内NH3浓度在一天中不同时间点变化较大，白天气温高且相对湿度低，而夜间气温低相对湿度高，NH3浓度往往随湿度的增加而升高。沈丹等[8]研究认为，NH3浓度在13:00时最低，21:00时最高。本研究中所测的3栋羊舍每个时间点NH3浓度不同，其中18:30的NH3浓度最高，12:30浓度最低，原因是18:30时育肥羊采食刚刚结束，粪便排放速率增加，再加上晚上气温低，圈舍湿度较大，导致NH3浓度增加。从羊舍NH3的垂直空间分布上分析，喷洒除臭剂后羊舍不同垂直空间NH3浓度不同，表现为随着高度的增加NH3浓度降低的趋势，这和鸡舍NH3浓度的规律相一致[8]。

虽然本研究中喷洒除臭剂没有达到预期效果，每天喷洒一次仅除去5.2%的NH3，但是若根据羊粪的成分及其降解情况调整微生物除臭菌剂的浓度和种类，有可能会更好地起到除臭效果。当然，要想从源头除臭，需改善羊舍结构和饲养管理方式，调整饲料配方，增加粗料比例，才能彻底改善羊舍的养殖环境。