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通过日粮营养调控降低反刍动物对环境的污染

现代畜牧网 http://www.cvonet.com 2018/1/9 16:20:08 关注：416 评论： 我要投稿

摘要：随着反刍动物养殖规模的不断扩大和集约化程度的不断提高，使氮、磷、甲烷以及其他废弃物的排放造成了严重的环境污染，对人们的健康产生了一定影响。降低氮、磷和甲烷的排放，其本质问题是提高反刍动物日粮的利用效率。本文综述了反刍动物养殖过程中对环境污染的主要途径，并在日粮营养调控的角度，通过控制日粮中氮、磷和微量元素水平、合理配制日粮及合理应用营养调控剂来提高饲料利用率，进而减少环境污染。
关键词：动物生产、营养调控、环境、综述
随着人们生活水平的提高，环境保护问题随之受到更多的关注，其中，包括反刍动物养殖对环境的影响。过去人们普遍研究开发畜禽粪尿的处理技术，在生产末端对粪尿进行处理，以减少动物生产过程中对环境污染情况，但在实际情况下，这种方式大幅度提高了生产成本。因此，从反刍动物饲养的源头抓起，通过调控反刍动物日粮营养的方式，减少其粪尿中污染物，不仅能节约资源，更能减少对环境的污染。
1.       反刍动物养殖对环境的污染途径
反刍动物的养殖过程中对环境的污染主要是指粪、尿、甲烷气体及氮、磷的排放。这些物质可随雨水的冲刷而进人溪流、江河或经沥滤(特别是氮)通过土壤而进地下水。动物饲养者在配制日粮时很少或根本不考虑营养物质的排泄量，结果使过量的营养物质随动物粪尿排出体外。
1.1    粪、尿及温室气体污染
刘忠琛报道[1]，千头奶牛场每天的粪尿排泄量可达50吨；千头肉牛场每天的粪尿排泄量可达20吨。反刍动物的粪便，特别是病畜的粪便中含有大量的病原微生物，危害人和动物的健康[2]。除此之外，反刍动物排放的气体，如氨气，也会造成环境污染。从环境保护的角度来看，排放的废气会加剧污染空气和酸化土壤，进而增加了地球的温室效应。
1.2    氮、磷污染
畜禽饲料中氮和磷的吸收率很低，粪便中有大量元素N和元素P，随粪便排出体外的氮和磷在土壤中累积后，N元素可以在土壤中转化为硝酸盐并通过地下水浸出，使地表水中的硝酸盐含量超出。P元素可随地表水流流动，促进了藻类和水生植物的生长进而导致湖泊等地区的水富营养化，从而导致鱼类的大量死亡。虽然反刍动物的粪尿可以作为有机肥料应用于农业种植，但是实际上很多种植者在使用这些肥料前并不会检测其中各元素的含量，进而导致肥料中过剩的元素在土地甚至农产品中富集，最终污染环境。
2.       日粮营养调控措施
2.1    控制日粮中氮、磷和微量元素水平
对于反刍动物，如奶牛，其每日需要的氮和磷的量与它的生产性能、生理阶段以及所处的环境相关。例如，对于处于高产阶段的奶牛而言，增加其饲粮中的粗蛋白（CP）的含量能够提高乳产量，但是，随着日粮中CP含量的提高，对氮的利用效率反而下降，奶牛日粮中CP含量每增加1%，则每天通过粪和尿排出的氮增加35.7g[3]。
有研究表明，饲喂高、中、低不同能量水平的日粮，在日粮低能量水平和中等能量水平下，日粮CP含量在15.1%-16.7%时，乳产量和乳蛋白产量显著提高，当日粮CP含量大于16.7%时，并不提高乳产量和乳蛋白的产量[4]。有研究发现，奶牛日粮中CP含量由16%至18%，对乳产量和乳蛋白产量的提高没有任何效果[5-6]。也有研究发现当日粮中CP含量在15%左右时，将会提高奶牛对于氮的利用率，进而减少环境污染。相对于CP含量为20%的日粮，奶牛的粪便中氮的排放量减少了21%，尿中氮的排放量减少了66%[7]。除此之外，国内外有一些研究发现，饲喂含有较低含量的CP的日粮可以提高日粮能量释放率，进而提高了日粮的营养物质的转化率和氮的利用率[8]。
因此，在不影响其生产性能和奶牛日粮设计整体达到优化程度的大前提下，适当调控日粮中营养物质水平，可以大大减少排泄物中N、P及微量元素的排放。
2.2    合理配制日粮提高营养利用率
在配制反刍动物的日粮配方时，需要考虑到当满足其营养需要的同时，造成的环境污染达到最小。通过选择消化率高的原料，合理配制日粮，还可以利用加工技术提高饲料消化率，达到营养物质被充分吸收利用，保证能氮平衡，有效提高氮的利用率。以免有过多的N、P及微量元素被排泄掉，进而减少排泄物对环境的污染。
研究发现，对于饲喂青贮饲料的非泌乳阶段的奶牛瘤胃灌注一定含量的蔗糖，瘤胃内微生物可达到29g/k的N输出量[9]。目前，实际生产中在奶牛日粮中添加过瘤胃蛋氨酸和赖氨酸的方式较为常用，在低含量蛋白的日粮中添加这两种物质可以有效提高N利用率[10]。
2.3   营养调控剂的应用
2.3.1使用酶制剂
研究表明，在奶牛的饲粮中添加杨梅缩合单宁可以减少排泄物中N含量[11]。在日粮中添加20gN-氨甲酞谷氨酸，可提高蛋白质利用率，进而提高泌乳性能和氮利用率[12]。近年来，有研究发现，在奶牛日粮中添加植酸酶和纤维素酶后，奶牛对磷的利用效率提高了7- 17%[13]。在全混合日粮（TMR）中加入适量的植酸酶，可提高总磷消化率，同时发现可提高小肠中对磷的吸收率[14]。
2.3.2使用甲烷抑制剂
在奶牛日粮中添加甲烷抑制剂可以减少碳排放，进而减少对环境的污染。根据现有研究证明，皂昔类提取物、精油、脂肪和脂肪酸、有机酸和酶制剂等都可以减少生产过程中甲烷的排放量。例如，绞股蓝皂成能够调节瘤胃微生物发酵的机制，当添加10mg时减少的甲烷量最多[15]。从牛至叶粉、大蒜、辣根等中提取的精油可以减少产生甲烷[16]。在奶牛日粮中加入适量的脂肪可以减少其肠道中甲烷的产生[17]。
因此，在优化设计日粮的基础上，正确使用营养调控剂可得到最佳的减排效果。
3.       采用科学的饲喂方式
3.1 实行阶段饲养
阶段饲养是指按照不同时期的营养需要和饲养标准，来配制相应的饲料以及制定相应的饲喂方式,目的是使原料可以被动物更好的吸收，以减少成本。因此，在反刍动物生产过程中，最大限度的提高饲养水平和饲料的转化率，以更大的减少环境污染。例如，在反刍动物的生长过程中，随着其年龄和生理状态的变化，对氨基酸需要量也随之变化，因此通过阶段饲养来调整氨基酸的供给量可提高N的吸收效率[18]。
3.2 增加饲喂次数
在反刍动物生产过程中，适当增加饲喂次数可以提高饲料的转化率，增加产奶量以及降低疾病发生率。实验表明，每天4次饲喂奶牛，其日增重可增加16%，干物质采食量增加19%，有效提高了饲料转化率[19]。
3.3科学管理
对于反刍动物养殖的管理，首要是严格消毒，防大于治；隔离患病畜禽，对于患有较严重的流行性传染病的畜禽，应执行相应的卫生防疫政策[20]。注重防止饲料霉变，除此之外牧场应具备污水和排泄物处理池，废水在利用。
4.       结论
随着我国奶牛养殖集约化业的快速发展，在其生产过程中，更应注重减少成本和环境污染，增加经济效。对于反刍动物而言，其存栏量大，饲料消耗量及排泄量也相对较大，通过调控日粮营养可降低反刍动物对环境的污染，有效控制和减少畜牧生产过程中对环境的污染，有效提高营养物质的利用率，减少疾病的发生，同时也减少了抗生素的使用量，进而降低了在畜禽生产过程中对环境造成的污染。
参考文献：略

微信公众号：现代畜牧每日电讯

文章来源：中国畜牧业协会牛业分会文章作者：赵雪娇，李文茜，姜鑫，张立阳，张永根文章编辑：一米优讯

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