降低畜禽排泄物污染的技術措施

段晨磊， 李文立＊， 孫靜靜

（1.青島農(nóng)業(yè)大學動物科技學院，山東 青島 266109；2.山東農(nóng)業(yè)大學動物科技學院，山東 泰安 271000）

我國養(yǎng)殖企業(yè)大都采用集約化生產(chǎn)模式，畜禽每天都會產(chǎn)生大量排泄物。畜禽排泄物不但造成空氣、地下水的嚴重污染，還能傳播疾病，使城市周圍環(huán)境日益惡化（李慶康等，2000）。目前養(yǎng)殖企業(yè)大多不經(jīng)過處理就將排泄物排出，這既不利于環(huán)保，又造成資源浪費，不利于養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文從配方設計和無害化處理兩方面對降低畜禽排泄物污染的措施作一綜述。

1 通過營養(yǎng)調(diào)控減少養(yǎng)分排泄

目前我國養(yǎng)殖業(yè)普遍只重視畜產(chǎn)品的生產(chǎn)量，使得畜禽的營養(yǎng)物質(zhì)過剩，導致了營養(yǎng)物質(zhì)從糞尿的排出比例過高。在生產(chǎn)中可以通過合理添加飼料添加劑、科學限飼、改進飼料品質(zhì)等手段來減少養(yǎng)分排泄。

1.1 合理添加飼料添加劑 養(yǎng)殖場的污染源主要是畜禽糞尿中未被利用的氮、磷等物質(zhì)，通過合理的添加飼料添加劑，不僅能提高畜禽對氮、磷等物質(zhì)的利用率，還能減少排泄物中有害微生物的滋生。

1.1.1 酶制劑的應用 張鐵鷹和周良娟（2005）報道，畜禽植物性飼料中約60%的磷是植酸磷，單胃動物消化道內(nèi)缺乏水解植酸磷的酶導致對植物性飼料中磷的利用率較低，大部分未利用的磷由排泄物排出，造成養(yǎng)殖場周邊環(huán)境磷的富營養(yǎng)化，導致環(huán)境的污染。徐曉娜（2013）試驗表明，向五龍鵝低磷飼糧中添加900 IU/kg的植酸酶，能使飼糧磷利用率極顯著提高（P＜0.01），并且能減少糞中的大腸桿菌數(shù)。Cromwell（1993）等向豬玉米-豆粕型日糧中添加500 IU/kg和1000 IU/kg的植酸酶，磷的生物利用率可以分別提高20%和28%。Lei和Stahl（2000）研究表明，仔豬日糧中添加植酸酶不僅能降低50%磷的排泄，還能提高蛋白質(zhì)利用率，從而減少氮的排放。

1.1.2 微生態(tài)制劑的應用 微生態(tài)制劑不僅能調(diào)節(jié)畜禽腸道菌群平衡，提高養(yǎng)分利用率，還能減少排泄物中的臭氣。岳斌等（2008）研究表明，在骨粉、CaHPO4、Ca3（PO4）2為磷源的培養(yǎng)基中添加0.3%的草酸青霉，磷的表觀消化率最高，消化率比未添加組提高13.15%，差異顯著 （P＜0.05）。閆俊書等（2011）研究表明，在豬日糧中添加植酸酶+復合酶+和美酵素，添加組糞磷排泄量比對照組降低了36.63%（P＜0.05），尿磷排泄量降低了16%（P＜0.05），可有效降低磷排泄造成的污染。易中華等 （2006）在日糧中添加0.2 g/kg植酸酶+0.5 g/kg復合酶，顯著降低了氮磷排放量 （P＜0.05），也顯著降低了發(fā)酵糞中NH3和 H2S的散發(fā)量 （P＜0.05）。 侯改鳳等（2013）報道，活性酵母含有多種酶，可改善仔豬腸道黏膜健康，調(diào)控微生物區(qū)系，達到增強養(yǎng)分利用率的作用。

1.1.3 其他添加劑的應用 龍玲（2002）報道，在畜禽日糧中添加酸化劑、中草藥添加劑、單細胞蛋白等均能提高飼料養(yǎng)分利用率，減少畜禽排泄物中的養(yǎng)分含量。酸化劑可與磷等礦物質(zhì)元素形成絡合物，有利于腸道吸收（鄒優(yōu)敬，2005）。王志桓（2007）試驗表明，在母豬日糧中添加酸化劑，可使糞便中大腸桿菌數(shù)明顯降低，降低仔豬感染大腸桿菌的幾率，有效控制仔豬的腹瀉。李清宏等（2007）在仔豬日糧中添加中草藥添加劑，結(jié)果添加組仔豬對粗蛋白質(zhì)、酸性洗滌纖維的利用率顯著提高，蛋白質(zhì)的吸收與糖代謝也得到增強，促進了仔豬的生長和養(yǎng)分的利用。王立梅和胡耀輝（2002）向豬日糧中添加酵母菌蛋白，結(jié)果添加組提高了50%的飼料利用率，豬的抗病力也得到提高。

1.2 科學限飼 限飼主要有數(shù)量限飼法和質(zhì)量限飼法。科學的限飼方法可以使畜禽達到預期生產(chǎn)需求，并且減少糞中的排泄物（萬忠等，2012）。

1.2.1 降低能量水平 Boekholt（1994）研究報道在肉雞早期飼喂60%～100%低能量飼料，用于脂肪沉積的能量變化很大，而用于蛋白質(zhì)沉積的能量變化很小，這樣既能減少排泄物中的能量，也能改善肉雞胴體品質(zhì)。楊娟萍（2007）對10～20日齡艾維茵肉雞進行限飼，分別給予自由采食組前一天 100%、90%和80%的采食量，結(jié)果表明限飼期間對肉雞的能量、粗蛋白質(zhì)、鈣、磷等養(yǎng)分利用率和飼料轉(zhuǎn)化率，胴體品質(zhì)和死亡率均無顯著影響（P ＞ 0.05）。 葉耀輝和許培文（1998）對杜×長×大三元豬進行限飼，分別飼喂自由采食量的92%和85%，生長肥育豬在限飼條件下，日增重減少主要因為脂肪沉積量降低，背膘厚的變薄主要是中層背脂厚的減少，限飼對蛋白質(zhì)日沉積量影響（肌肉的生長）不顯著（P＜0.05）。以上研究表明，合理的降低能量水平可提高飼料利用率，減少排泄物，還能改善肉質(zhì)。

1.2.2 降低蛋白質(zhì)含量 顧憲紅和舒文華（1999）報道，低蛋白質(zhì)日糧可降低畜禽糞尿中的含氮物質(zhì)，有效降低對環(huán)境的污染。Ma等（2010）對中國的養(yǎng)殖業(yè)研究中指出，畜禽對飼料中氮的利用率為11%，47%被排放到大氣中，其余的41%被排放到水中。劉景等 （2009）報道，斷奶仔豬生長到100 kg體重，需消耗8～9 kg氮，用于沉積瘦肉的氮不足3 kg，剩余的氮通過糞尿排泄。譚新（2008）試驗結(jié)果表明，降低日糧3%的粗蛋白質(zhì)水平、添加合成氨基酸，并以晚秈稻稻谷殼（6%粗纖維）作為粗纖維來源添加到肥育豬日糧中，結(jié)果對肥育豬生產(chǎn)性能影響不顯著（P＜0.05）。Karasawa和Maeda（1994）研究發(fā)現(xiàn)，在飼喂低蛋白水平為10%的日糧時，切除與未切除盲腸的成年公雞對氮的利用率相當。以上研究說明，科學的降低蛋白質(zhì)水平，添加適當?shù)暮铣砂被?，完全可代替普通日糧，以達到降低環(huán)境污染的目的。

1.3 改進飼料品質(zhì)

1.3.1 保證飼料原料品質(zhì) 飼料原料的好壞直接決定了飼料品質(zhì)的好壞。首先應避免選用受污染的飼料原料，如重金屬污染、農(nóng)藥污染、違禁藥物污染等（余順祥和羅緒剛，2002）。其次，應清理飼料原料中混入的雜質(zhì)，應按照篩選、磁選，輔以吸風除塵設備的順序?qū)⒃现胁计?、繩索、砂石、薄膜、金屬等雜物選出（朱莎，2013）。

1.3.2 改良飼料加工工藝 飼料生產(chǎn)的三大板塊為原料、配方和加工機器，優(yōu)良的飼料加工工藝可使這三大板塊結(jié)合，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)飼料 （過世東，2010）。飼料加工工藝包括粉碎、混合、制粒以及膨化步驟，其中熱處理是關鍵步驟，可有效殺滅原料中有害微生物，去除原料中抗營養(yǎng)因子，提高飼料消化率。此外，還應注意粉碎技術與治理技術，以提高飼料利用率。

2 排泄物無害化處理

2.1 利用低等動物處理排泄物 利用低等動物處理養(yǎng)殖場排泄物是一個既古老又新穎的方法，若能合理利用，對養(yǎng)殖業(yè)意義重大。

2.1.1 黑水虻 黑水虻是一種腐食性昆蟲，其有許多適于轉(zhuǎn)化畜禽糞便的生物學特性，且成蟲不攜帶病菌，對人類和環(huán)境無任何危害（Tingle等，1975）。 Sheppard 等（1994）試驗表明，黑水虻可以將雞糞 （干重）以8%的轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化為自身體內(nèi)42%的粗蛋白質(zhì)和35%的粗脂肪，成為優(yōu)良的脂肪和蛋白質(zhì)飼料。安新城等（2010）報道，黑水虻幼蟲能通過食用糞便競爭性抑制家蠅幼蟲，起到控制其生長繁育的作用。Newton等（2005）報道，黑水虻幼蟲能在2周內(nèi)將55 kg鮮糞干物質(zhì)減少31 kg，減少了56%的糞便積累。豬糞經(jīng)黑水虻處理后，N、P和 K含量分別降低 55.1%、44.1%和52.8%（何國寶，2010）。 喻國輝等（2010）在糞便中添加枯草芽孢桿菌等腸道微生物發(fā)酵雞糞后，再添加黑水虻幼蟲，對于提高黑水虻生長速度、增加黑水虻產(chǎn)量和縮短轉(zhuǎn)化周期具有一定的意義。Erickson（2004）在適宜條件下，將11日齡的黑水虻放入雞糞中培養(yǎng)5 d后，雞糞中沙門氏腸桿菌和大腸桿菌的數(shù)量顯著降低。

2.1.2 蚯蚓 蚯蚓是一種低等的雜食性動物，能大量代謝糞便當中的有機物，并最終轉(zhuǎn)化為可作為優(yōu)質(zhì)有機肥的蚯蚓糞（孔凡虎等，2012）。昝林森和莫澤山（2007）利用蚯蚓分別處理雞糞、豬糞、牛糞，測得每立方米所產(chǎn)氨氣質(zhì)量分別為45.01、38.03、32.12 mg，比自然對照組分別減少165.77、62.07、19.21 mg，差異極顯著（P ＜ 0.01）。李輝信等（2004）研究報道，牛糞經(jīng)蚯蚓堆肥處理后使堿性磷酸酶活性增強，脲酶活性降低，蚯蚓堆肥處理后的酶活性遠高于傳統(tǒng)的高溫堆制處理。Edwards和Bater（1992）試驗報道，赤子愛勝蚯蚓抗寒耐熱，可以廣泛用于畜禽糞便處理。但應注意堆肥環(huán)境，pH在8～8.5，含水率為70%的鮮牛糞，含水率為65%的腐熟雞糞，溫度在20～25℃，最適宜蚯蚓生長（王志鳳，2007）。

2.2 改良排污設施 王占川和王曉鵬 （2013）報道，養(yǎng)殖場污染物的90%直接排放到環(huán)境中，因此需從源頭減少養(yǎng)殖場污染物的排放，這就要求規(guī)模化養(yǎng)殖場改良排污設施。養(yǎng)殖場可通過改良排污設施對畜禽排泄物進行干濕分離、雨污分離、合理發(fā)酵等，以使養(yǎng)殖場廢物無害化、資源化和減量化。

楊亮等（2011）報道，豬糞進行固液分離、糞渣處理、糞液處理等過程后，可有效地降低畜禽排泄物的污染，還指出在有足夠空間容納糞污處理物時，可應用糞污—沼氣—還田的資源化利用模式。王洪志等（2013）報道，養(yǎng)豬場固體糞便預處理應混合木屑等輔料，要求含水量不超過65%；液體糞便預處理應做到干濕分離、干化清糞，集中堆積，達到污物減量化處理的要求，預處理結(jié)束后進行糞便堆肥。楊曉艷（2013）報道，在奶牛場中，可將奶牛排泄物干濕分離，收集到的干糞應放入干糞發(fā)酵池發(fā)酵；尿液和污水應進行雨污分離。王浚峰等（2011）報道，在牛舍中運用“水沖+固液分離”工藝，可使水循環(huán)利用，收集的廢渣可用來墊料或者堆肥。

2.3 用作非常規(guī)飼料 豬糞中含有4%左右的粗蛋白質(zhì)、14.8%的粗纖維、2.72%的鈣、2.13%的磷，可通過干燥、發(fā)酵、青貯、膨化制粒等手段制成非常規(guī)飼料，可作為魚類或低等動物的飼料（汪善鋒等，2004）。雞消化道的生理特性決定了雞對營養(yǎng)物質(zhì)的利用率很低，有70%左右的養(yǎng)分被排出體外。按干物質(zhì)計算，雞糞中粗蛋白質(zhì)含量為25%左右，含有氨基酸17種，質(zhì)量分數(shù)達8.27%，甚至不低于玉米等谷物飼料，因此，雞糞可作為單胃動物、反芻動物、魚類飼料良好的蛋白質(zhì)來源（何國寶，2010）。

3 小結(jié)

近年來我國大力發(fā)展綠色養(yǎng)殖業(yè)，從可持續(xù)發(fā)展的角度來看，降低養(yǎng)殖場畜禽排泄物污染具有重要意義。本文主要從營養(yǎng)調(diào)控和排泄物無害化處理兩方面來論述了降低養(yǎng)殖場排泄物的措施，但其中有很多技術還存在問題，有待進一步研究和完善。

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