養(yǎng)豬生產(chǎn)中減少磷排放的措施

黃 珂，陳清華

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長沙410128）

磷是維持畜禽正常生長的必需常量礦物元素之一，具有重要的生理功能。它是骨骼和牙齒的主要成分，并且在維持細(xì)胞膜的穩(wěn)定，參與體內(nèi)多種代謝具有重要作用，磷對(duì)腸胃中的微生物也有一定的影響。如果畜禽缺少了磷會(huì)生長變慢，生產(chǎn)力不如從前，同時(shí)也會(huì)造成飼料的浪費(fèi)，甚至畜禽會(huì)出現(xiàn)骨軟、佝僂等疾病。所以磷在畜禽飼料中是必不可少的礦物元素。

養(yǎng)豬業(yè)是我國畜牧養(yǎng)殖業(yè)的重要組成部分，隨著現(xiàn)代畜牧養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，以傳統(tǒng)庭院養(yǎng)豬為主的飼養(yǎng)模式逐漸被規(guī)?；曫B(yǎng)方式所替代，而一些規(guī)?；B(yǎng)豬場所造成的環(huán)境污染問題日漸凸顯。糞尿中磷等物質(zhì)主要來源于飼料中未被消化的植酸磷和人工補(bǔ)充的磷酸氫鈣[1-2]。畜禽的糞便和尿液有的直接排進(jìn)河流，有的通過滲透進(jìn)入地下，嚴(yán)重的污染了水資源，糞便中大量的磷酸鹽超營養(yǎng)化，同時(shí)產(chǎn)生了水體污染，缺氧，藻化等效應(yīng)[3-4]。本文主要從營養(yǎng)調(diào)控角度探討如何降低養(yǎng)豬生產(chǎn)磷的排放。

1 豬對(duì)磷的需要量

準(zhǔn)確估測豬對(duì)磷的需要量和對(duì)飼料中磷的利用率是科學(xué)設(shè)計(jì)配方和配制飼糧的基礎(chǔ)。磷排放過多的主要原因是由于不科學(xué)的管理，大部分的商品豬飼料中，磷的添加已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超過了其自身的需求。因此，我們需要用科學(xué)的方法準(zhǔn)確評(píng)估豬對(duì)磷的需求量及飼料磷利用率，然后設(shè)計(jì)有針對(duì)的飼料配方。這樣既降低了飼料生產(chǎn)的成本，又減少了糞便中磷排放對(duì)環(huán)境的污染。表1是不同體重階段豬對(duì)磷的需要量（NRC，1998)，劉文敏等人總結(jié)了[5]NRC(1998)豬的營養(yǎng)需要標(biāo)準(zhǔn)中引用了151篇有關(guān)磷的文獻(xiàn)，其中24.5%是1990年以后的文獻(xiàn)，而只有3.3%的文獻(xiàn)說明了磷的需求量問題，并且只有一篇文獻(xiàn)中測定了十余種糧食中磷的生物學(xué)價(jià)值。因此NRC標(biāo)準(zhǔn)還是值得商榷的。在實(shí)際生產(chǎn)中商品飼料為了所謂的安全劑量往往超量添加。在世界上的其他國家，比如在英國（ARC）等的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)中豬對(duì)磷的需要量還是就有很大的差別，這些都可以作為參考。針對(duì)我們國家自己的豬也應(yīng)該有科學(xué)的進(jìn)行精準(zhǔn)的磷的需要量標(biāo)準(zhǔn)。

表1 NRC(1998)不同體重豬對(duì)磷的需要量(%,絕干基礎(chǔ))

2 磷的代謝及其調(diào)節(jié)

2.1 磷的吸收

飼料是畜禽生長發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)。植物飼料中磷有60%～80%是以植酸磷的形式存在，而植酸磷在大麥、小麥等糊粉層植物中是最多的，同樣在玉米、豆類的胚中含量也是最高的。而在動(dòng)物的身體內(nèi)，有的以植酸鹽的狀態(tài)，有的又呈現(xiàn)磷蛋白，還有的通過磷脂等形式進(jìn)入的。這三種都有一個(gè)共同的特性，那就是它們都需要經(jīng)酶的消化，變成無機(jī)磷被機(jī)體有效吸收。豬消化道本身不含植酸酶，其采食植酸磷只有一小部分被水解吸收，而大部分都不能被吸收。油料籽實(shí)和豆類中植酸磷占到干物質(zhì)的1%～5%。植酸磷還對(duì)其他的礦物質(zhì)元素的吸收也有一定的影響，它與和鈣、鎂、鋅、鐵等形成一種很難溶解的物質(zhì)，這種化合物都是二三價(jià)的金屬化合物。植酸磷的利用率很低，所以為了滿足豬對(duì)磷的需求，發(fā)揮其的生產(chǎn)潛力，通常會(huì)在飼料的中添加額外的無機(jī)磷。過量的無機(jī)磷添加造成環(huán)境污染[6]。

磷與鈣的吸收有一定的協(xié)同關(guān)系，當(dāng)飼料中鈣磷含量較低的時(shí)候，我們需要在其中添加一定的維生素D，可以促進(jìn)鈣磷的吸收。何若鋼等[7]研究表明豬的飼糧鈣磷比例為1∶1的時(shí)候血清鈣最高，1.25∶1為最低，飼糧磷和鈣磷比例的相互作用對(duì)血清鈣影響尤為明顯。動(dòng)物飼料中含有大量的維生素，其中以維生素D最多，而且這種維生素對(duì)磷的吸收影響很大，只有保證足量的維生素D才能保證鈣磷的正常吸收。它主要能促進(jìn)鈣磷在體內(nèi)的吸收，有利于骨骼中的積累和保持血鈣和血磷的標(biāo)準(zhǔn)，如果飼料中的鈣磷含量比例適當(dāng)，但維生素D缺乏時(shí)也會(huì)影響鈣磷在機(jī)體內(nèi)被吸收和積累。當(dāng)飼料磷含量較低的時(shí)候，在其中添加一定的維生素D，這樣也能緩解缺乏。

2.2 豬糞便磷的形態(tài)

在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)，有一些沒有被吸收的磷，這些磷會(huì)隨著動(dòng)物的糞便排出，這種磷被稱之為外源性磷。而內(nèi)源性（糞）磷是由于一少部分隨體內(nèi)的消化液排出來不能被吸收的磷。豬的小腸可分泌豬機(jī)體內(nèi)源性磷，我們還知道對(duì)于豬，腎臟和消化道，是豬內(nèi)源性磷的主要排出途徑。在畜禽類的糞便中，有多種磷以不同形式的存在，分別有磷脂，無機(jī)態(tài)磷，酸溶性磷還有殘留磷。據(jù)估計(jì)，一個(gè)萬頭豬的豬場，它每年磷的消耗量約為40t，排出的磷約為消耗量的77.5%，這相當(dāng)于200t的磷酸氫鈣。這些排出來的磷，通過土地表層進(jìn)入地表水和地下水，磷的污染會(huì)導(dǎo)致河流湖泊中，水藻的超營養(yǎng)化生長并消耗了水中的大量的溶解氧，魚類會(huì)因?yàn)槿毖醵劳?，?huì)嚴(yán)重影響國家漁業(yè)的發(fā)展，食用污染的魚或者水將會(huì)引起人們的中毒[8]。

3 降低養(yǎng)豬生產(chǎn)中磷排放的調(diào)控措施

自改革開放以來，我國的養(yǎng)豬業(yè)一直保持高速發(fā)展，豬的存欄量每十年增加1～2倍，養(yǎng)豬業(yè)規(guī)?；l(fā)展，造成豬糞集中排放，對(duì)環(huán)境污染日益嚴(yán)重。所以需要提高飼料的利用價(jià)值，充分利用飼料，合理的營養(yǎng)搭配，合理的飼料加工等措施，嚴(yán)格豬糞中磷的流失。

3.1 提高豬對(duì)飼料中磷的利用率

在設(shè)計(jì)飼料配方的時(shí)候,要保證飼料中的磷與豬對(duì)磷的需求量相符。在植物性飼料中的磷，約有80%以上為植酸磷，而豬卻很難利用這樣形式的磷。

提高飼料磷的利用率是我們一直要追求的目標(biāo)。經(jīng)過試驗(yàn)表明，飼料中添加酶制劑，能改善內(nèi)源性消化酶不足的問題。這一方法能降解飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子。武建榮[9]于2011年的試驗(yàn)表明，在日糧中加入500IU/kg的植酸酶，可使豬糞尿中的磷下降31.3%。楊金海和張恒業(yè)[10]通過對(duì)豬飼糧中添加不同含量的植酸酶進(jìn)行研究，用植酸酶(200g/t)取代2/3的磷酸氫鈣，豬的日增重、飼料利用率與對(duì)照組均無明顯差異，但用200g/t植酸酶取代全部的磷酸氫鈣，而上述指標(biāo)明顯下降。添加植酸酶后，糞中磷含量分別下降40.0%和51.2%。蔡景義[11]等研究表明，當(dāng)植酸酶添加量分別為945 IU/kg和873 IU/kg時(shí)，菜籽粕、棉籽粕中植酸磷消化率達(dá)到最優(yōu)。萬振環(huán)等[12]的發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)酶+植酸酶這種酶制劑組合能顯著降低糞便中磷的排放，磷排放比正常營養(yǎng)水平的日糧降低26.06%。

3.2 營養(yǎng)調(diào)控措施

豬對(duì)于磷的需求量受多重因素影響，根據(jù)不同的品種、生理階段的需求量應(yīng)做出相應(yīng)的調(diào)整。例如仔豬、生長育肥期豬對(duì)磷的需求分別為0.41%和0.25%，因此，要實(shí)行分欄、分階段的喂養(yǎng)，這樣的精準(zhǔn)飼喂模式既可以讓豬對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)需求得到滿足，還可以減少飼料的浪費(fèi)和降低了環(huán)境污染。

NRC給出了豬的磷營養(yǎng)需要量遠(yuǎn)高于豬本身的需求量，因此配制低磷飼料是一種簡單方便的方法。吳信等[13]的研究表明，在不影響豬的生長的條件下，其有效磷水平為0.12%～0.24%時(shí)效果最佳，改善了豬的糞便中磷的排放對(duì)環(huán)境的污染的影響。由此可見，給予高劑量磷的飼糧既不能提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能，又會(huì)增加了飼養(yǎng)成本，因此，應(yīng)該科學(xué)的制定磷的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，并且合理添加。

3.3 飼料的加工

飼料的加工工藝影響畜禽營養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收。主要是因?yàn)轱暳系奈锢硇誀?，影響食糜在消化道的利用和排空。飼料中顆粒的大小和飼料的利用率有關(guān)，豬飼料和雞飼料的顆粒直徑為700～800 μm和300～400μm最佳。飼料適宜的粉碎力度能夠增加消化酶的接觸，利用率就提高了，氮磷的排出量也隨之減少。豆類、谷類等農(nóng)作物均含有一定的抗?fàn)I養(yǎng)因子?？茖W(xué)技術(shù)在不斷的發(fā)展，飼料的加工工藝在更新，設(shè)備在完善，能夠有效降低飼料中抗?fàn)I養(yǎng)因子，當(dāng)動(dòng)物本身對(duì)飼料的消化吸收率提高之后，飼料的自身營養(yǎng)價(jià)值就沒有被浪費(fèi)，而且對(duì)環(huán)境的污染也變小了。

3.4 畜禽糞便的處理

3.4.1 減少畜禽磷的排放的有效途徑

減少畜禽磷的排放的有效途徑之一就是建造專業(yè)的化糞池。以往的養(yǎng)殖場糞便要么以露天形式存放，要么場內(nèi)以堆糞棚形式堆放，都沒有化糞池，條件簡陋，堆放雜亂，這種直排形式會(huì)造成很嚴(yán)重的環(huán)境污染事件。現(xiàn)代養(yǎng)殖工藝要求糞便固液分離，好氧、厭氧的處理以及微生物發(fā)酵，從而降低糞便的污染。在國外畜牧業(yè)高速發(fā)展期也存在湖泊海域富營養(yǎng)化環(huán)境問題?，F(xiàn)在他們對(duì)環(huán)保問題已經(jīng)高度重視，執(zhí)行了更嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)[14]。畜禽糞便等產(chǎn)生的廢水，是含有很高有機(jī)物和大量的氮磷物質(zhì)，這些都是難以進(jìn)行處理的污水。從防止水高營養(yǎng)化的角度。發(fā)達(dá)國家規(guī)定了一定規(guī)模以上的養(yǎng)殖場應(yīng)該遵循總氮＜120mg/L、總磷＜16mg/L的排放標(biāo)準(zhǔn)[15]。

3.4.2 養(yǎng)殖場糞污管理措施[16]

（1）規(guī)范畜禽類的舍圈設(shè)施布局，降低排污總量，將雨水和污水的排水系統(tǒng)分離，獨(dú)立設(shè)置各自的收容裝置，同時(shí)把污水收集輸送改為暗溝輸送，減少露天污染的概率。（2）對(duì)糞便的排放采用干濕分離，對(duì)干的糞便進(jìn)行無毒化處理或者生物發(fā)酵等應(yīng)用技術(shù)，用以回歸農(nóng)田，減少污染的同時(shí)，可以廢物利用，降低了農(nóng)田的開支成本。（3）建立污水處理系統(tǒng)，將糞便等廢水進(jìn)行發(fā)酵，生成沼氣，用于生產(chǎn)生活，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。（4）目前市場上都在用的墊料加活菌劑技術(shù)，可以將活菌應(yīng)用于廢棄物的分接上，零排放的遠(yuǎn)大目標(biāo)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)。

所以，在處理糞污上我們應(yīng)該建設(shè)糞棚、污水處理池等設(shè)施，同時(shí)也要建設(shè)化糞池，而化糞池的規(guī)模應(yīng)該達(dá)到能接納場區(qū)半年內(nèi)的固液廢棄物排放數(shù)量。我們也應(yīng)該做好科學(xué)的管理，使用精良的設(shè)備，如果場區(qū)規(guī)模較大的話也應(yīng)該有污水處理設(shè)備，根據(jù)排放的去向做到磷達(dá)標(biāo)排放。

4 小結(jié)

我們的生活水平在不斷提高，環(huán)保意識(shí)也在增強(qiáng)，在養(yǎng)殖業(yè)中減少磷的排放是大勢(shì)所趨。在實(shí)際生產(chǎn)中如果能將提高豬對(duì)飼料中磷的利用率，合理的營養(yǎng)調(diào)控措施，飼料的加工工藝和對(duì)畜禽糞便的處理，這幾方面很好的有機(jī)結(jié)合起來，就可以有效的提高畜禽的生產(chǎn)質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)增長，同時(shí)也對(duì)環(huán)境保護(hù)具有重要意義。

[1]郭德杰,吳華山,馬艷,等.不同豬群糞、尿產(chǎn)生量的檢測[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2011,27（3）:516-522.

[2]曾 悅,洪華生,曹文志,等.九龍江流域養(yǎng)豬場氮磷流失特征研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2005,21(2):116-120.

[3]Fan M Z,Tania A,Sauer W C,et a1.Novel methodology allows simultaneous measurement of true phosphorus digestibility and the gastrointestinal endogenous phosphorus outputs in studies with pigs[J].J Nutr,2001,131:2 388-2 396.

[4]Jongbloed A W,Poulsen H D,Dourmad J Y,et a1.Environmental and legislative aspects of pig production in the Netherlands,France,and Denmark[J].Livestock Sci,1999,58（3）:243-249.

[5]劉文敏.豬生產(chǎn)中磷排放及調(diào)控措施[J].廣東飼料,2008,17(11):29-30.

[6]黃春紅.植物飼料磷的利用及其影響因素的研究 [D].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué).2004.

[7]何若鋼,曾其恒,劉克俊,等.不同磷水平與鈣磷比例對(duì)雜交野豬生產(chǎn)性能、血清鈣磷、血清堿性、磷酸酶的影響研究[A].廣西畜牧獸醫(yī)學(xué)會(huì)養(yǎng)豬學(xué)分會(huì)2007年年會(huì)會(huì)議論文集，2008.

[8]Peperzak P,CaldwellAG,HunzikerRR,etal.Phosphorusfractions inmanure[J].SoilScience,1959,87:293-302.

[9]武建榮.營養(yǎng)調(diào)控減少仔豬糞尿中氮磷排放的研究[J].畜牧獸醫(yī)科技信息,2011,(5)：22～24.

[10]楊金海,張恒業(yè).在玉米-豆粕型日糧中添加植酸酶對(duì)生長豬性能和糞中磷含量的影響 [J].鄭州高等專科學(xué)校學(xué)報(bào),2001,21(3):170-172.

[11]蔡景義,付雪梅,王之盛,等.生長豬添加植酸酶對(duì)植物性蛋白質(zhì)飼料磷消化率的影響研究 [J].中國飼料,2009,(6):26-28.

[12]萬振環(huán),原建敏,咼于明,等.蛋白質(zhì)酶和植酸酶聯(lián)合添加降低肉仔雞氮磷排放的研究[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2009,14(5):80-85.

[13]吳信,李俊波,印遇龍,等.低磷日糧對(duì)生長豬生產(chǎn)性能、養(yǎng)分消化率和經(jīng)濟(jì)效益的影響[J].家畜生態(tài)學(xué)報(bào),2007,28(4):9-12.

[14]陳洪深.養(yǎng)豬業(yè)糞尿處理技術(shù)及研究進(jìn)展 [J].湖北畜牧獸醫(yī),1997,(1):25-27.

[15]陳雪梅.日本畜禽產(chǎn)業(yè)排泄物處理與循環(huán)利用的現(xiàn)狀與技術(shù)[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2005,6(3):5-11.

[16]張煒煒.治理豬場污染促進(jìn)養(yǎng)豬業(yè)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展[J].福建畜牧獸醫(yī),2009,31(1):19-20.