降低豬舍氨氣濃度的措施

文/湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院 湖南畜禽安全生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心 劉 虎 方熱軍

降低豬舍氨氣濃度的措施

文/湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院 湖南畜禽安全生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心 劉 虎 方熱軍

隨著集約化規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)的不斷發(fā)展，一方面人民的物質(zhì)生活得到了豐富，成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要部分，另一方面其帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題同樣引起了人們的重視。NH3作為養(yǎng)殖場(chǎng)的有害氣體之一，不僅刺激動(dòng)物呼吸道黏膜和眼睛，還會(huì)引起畜禽生長(zhǎng)性能、抵抗力降低等[1]。因此，如何降低養(yǎng)殖場(chǎng)的氨氣濃度已成為研究熱點(diǎn)。

1 氨氣的來(lái)源及危害

1.1 氨氣的來(lái)源

氨氣主要有3個(gè)來(lái)源：①氨基酸經(jīng)胃腸道吸收后，經(jīng)轉(zhuǎn)氨基、氧化脫氨基和聯(lián)合脫氨基作用脫去氨基后，經(jīng)尿素循環(huán)進(jìn)入消化道，在胃腸道內(nèi)被細(xì)菌分泌的脲酶分解產(chǎn)生氨[2]；②舍內(nèi)排泄物厭氧發(fā)酵；③豬舍內(nèi)含氮廢棄物的分解[3]。

1.2 氨氣的危害

氨氣極易溶于水，呈堿性，因此對(duì)黏膜有刺激性，引起眼睛流淚、灼痛、角膜和結(jié)膜發(fā)炎，視覺(jué)障礙等；還可以通過(guò)呼吸道引起咳嗽、氣管炎等呼吸性問(wèn)題，甚至引起動(dòng)物中毒死亡等；直接排放到空氣中會(huì)形成酸雨或以硝酸鹽形式沉積于土壤或地表、地下水，造成水土污染等[4]。

2 影響氨氣濃度的因素

影響氨氣濃度的因素有很多，比如畜舍結(jié)構(gòu)、糞污處理和飼喂管理方式、環(huán)境溫濕度及通風(fēng)情況、動(dòng)物生長(zhǎng)狀況、飼料等。

2.1 畜舍結(jié)構(gòu)

我國(guó)豬舍主要結(jié)構(gòu)有半漏縫地板、全漏縫地板和水泥地板。Aamink等[5]研究表明，豬舍內(nèi)減少漏縫面積和豬糞坑揮發(fā)可減少NH3的揮發(fā)，地面漏縫面積由50%減至25%時(shí)，NH3濃度減少20%。Hartung等[6]研究表明，增加儲(chǔ)糞坑深度可減少糞便暴露的表面積，從而降低NH3排放。

2.2 糞污處理和飼養(yǎng)管理方式

目前，很多豬場(chǎng)都采用室內(nèi)水泡糞的方式收儲(chǔ)糞便。但存積在豬舍內(nèi)的糞、尿是舍內(nèi)NH3釋放的主要來(lái)源。Theovan[7]報(bào)道，豬舍設(shè)有4%的坡度使尿液直接排出舍外，每天清理糞便1次，可減少65%～80%的NH3排放量。朱海生等[8]研究表明，在相同的環(huán)境條件和飼養(yǎng)管理?xiàng)l件下，畜舍內(nèi)的臭氣含量與飼養(yǎng)密度呈正相關(guān)關(guān)系。生長(zhǎng)育肥豬平均糞氮量約為5.74g/ d，約為采食氮的12.77%；平均尿氮量為10.8±8.41g/d，約為采食氮的23.95%。

2.3 環(huán)境溫濕度及通風(fēng)情況

溫度和濕度是影響畜舍內(nèi)NH3濃度的重要因素。Epinatjeef等[3]研究表明，當(dāng)畜舍的溫度從9℃上升到25℃時(shí)，NH3旳釋放量會(huì)增大2.9倍。Aamink等[9]研究發(fā)現(xiàn)，溫度升高1℃，NH3排放量增加6%～7%。而濕度會(huì)影響氨氣的溶解狀況。

通風(fēng)情況是控制豬舍內(nèi)氨氣濃度的重要手段。在相對(duì)封閉的豬舍，風(fēng)機(jī)可以引進(jìn)舍外的新鮮空氣，排除室內(nèi)的污濁空氣，改善舍內(nèi)空氣質(zhì)量。在寒冷的冬季，畜舍內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間處于相對(duì)封閉的狀態(tài)，導(dǎo)致NH3濃度升高，對(duì)動(dòng)物的生長(zhǎng)造成一定的影響[10]。研究表明，開窗前和開窗后30min檢測(cè)不同高度的NH3濃度，發(fā)現(xiàn)通風(fēng)能顯著影響NH3濃度，開窗后距地面0.2m、0.5m和0.8m處NH3濃度分別下降27%、27%、36%[11,12]。

2.4 動(dòng)物生長(zhǎng)狀況

隨著動(dòng)物日齡的增大，其采食量也會(huì)增大，因此排泄量增大，單位時(shí)間內(nèi)豬舍內(nèi)的糞便積量增多，NH3排放系數(shù)與體重成正相關(guān)[13]。不同生長(zhǎng)階段的豬的活動(dòng)量也不同。研究表明，斷奶仔豬(＜20kg)、保育豬(20～35kg)、育肥豬(＞35kg)隨著體重的增加，室內(nèi)NH3濃度增加，排放速率也隨著體重的增加而增加[14]。

2.5 飼料

飼料中蛋白質(zhì)含量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致飼糧中含氮物質(zhì)不能被充分利用，隨糞便等排出體外，造成污染。研究表明，畜禽日糧中氮的吸收率通常只有30%～50%，但是當(dāng)日糧中必需氨基酸占總氮量45%～55%時(shí)，氮的利用率最高[15]。黃全明等[16]研究表明，降低日糧蛋白水平，可以提高蛋白利用率，降低動(dòng)物對(duì)環(huán)境的危害。日糧蛋白水平為120g/kg時(shí)，NH3濃度顯著降低，比蛋白水平180g/kg降低77%。

3 降低氨氣濃度的措施

目前降低豬舍氨氣濃度的方式有很多，如改善豬舍設(shè)計(jì)與室內(nèi)通風(fēng)情況、優(yōu)化飼料配方、使用除臭劑等。

3.1 改善豬舍設(shè)計(jì)與室內(nèi)通風(fēng)情況

研究表明，豬舍地面采用實(shí)心地面、墊草或者漏縫地板其氨氣排放系數(shù)分別為6.94g/頭·d、3.08g/頭·d、7.71g/頭·d[17]。代小蓉[4]研究表明，自然通風(fēng)方式下的全縫隙地面舍、半縫隙地面舍、實(shí)心地面舍、生物發(fā)酵床豬舍NH3排放系數(shù)分別為：9.87±5.77g/頭·d、9.47±7.09g/頭·d、11.23±4.23g/頭·d、4.27±2.09g/頭·d。機(jī)械通風(fēng)方式下的全縫隙地面舍、半縫隙地面舍、實(shí)心地面舍、生物發(fā)酵床豬舍NH3排放系數(shù)分別為7.1±7.14g/頭·d、4.79±6.16g/頭·d、5.91±6.66g/頭·d、4.83±1.76g/頭·d。

3.2 優(yōu)化飼料配方

研究表明，添加合成氨基酸不僅可以降低糞便中氮的含量，從而降低氨氣濃度。Panetta等[18]研究表明，日糧粗蛋白由17%減少至14.5%時(shí)，氨氣的排放率則由2.46mg/min下降到1.05mg/min。在豬日糧中添加鈣和磷鹽類或有機(jī)酸，可降低豬尿液pH，從而減少糞便中氨氣的排放[19]。廖新俤等[20]研究表明，在生長(zhǎng)豬日糧中添加0.05%的活菌劑，連續(xù)飼喂10d，結(jié)果尿中的氨氮和總氮分別減少38%和25%，舍內(nèi)的氨氣含量也減少了40.28%～56.46%。據(jù)報(bào)道，在豬飼料中添加微生物除臭劑后，豬舍中NH3和H2S分別下降了38.6%和20.6%。

3.3 使用除臭劑

3.3.1 除臭劑種類 目前除臭劑種類頗多，根據(jù)其原理可以分為吸附型、香料掩蓋性、化學(xué)型、飼料添加劑型和復(fù)合型；根據(jù)其使用方法可以分為飼用型、噴灑型、覆蓋型等[21]。

3.3.2 植物性除臭劑的應(yīng)用 植物性除臭劑主要有絲蘭屬植物提取物、茶葉及其廢棄物、中草藥、菊芋和樟科植物等。絲蘭屬植物不僅可以減輕畜舍污染，還能改善動(dòng)物的生長(zhǎng)性能。周學(xué)光等[22]試驗(yàn)研究絲蘭屬提取物對(duì)降低封閉式妊娠母豬舍氨氣濃度的影響。結(jié)果表明，在妊娠母豬日糧中添加絲蘭植物可以降低欄舍內(nèi)氨氣濃度、提高母豬健康、改善生產(chǎn)性能。Colina等[23]在斷奶仔豬日糧中添加125mg/ kg絲蘭屬提取物，發(fā)現(xiàn)豬舍內(nèi)氨氣濃度降低。絲蘭屬植物提取物的除臭機(jī)理主要是通過(guò)脲酶抑制劑抑制脲酶活性，也有可能是與NH3結(jié)合抑制氣體擴(kuò)散。劉鶇等[24]研究表明，新型復(fù)方除臭劑對(duì)畜舍氨氣具有良好的除臭作用，其除臭能力優(yōu)于枯草芽孢桿菌制劑。龔正禮等[25]研究表明，茶葉提取物對(duì)氨氣的最大除臭率為90.28%左右。此外劉鶇[24]總結(jié)茶渣主要通過(guò)3個(gè)方面發(fā)揮除臭作用：①茶渣中茶多酚的化學(xué)吸附作用和抑菌作用；②茶渣纖維對(duì)臭氣物質(zhì)的物理吸附作用；③茶渣中膳食纖維對(duì)腸道微生態(tài)平衡的調(diào)節(jié)作用[21]。

4 小結(jié)

畜牧業(yè)中的臭氣污染問(wèn)題亟待解決，關(guān)于除臭的研究已成為無(wú)公害畜產(chǎn)品生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。降低氨氣濃度的方式很多，但目前對(duì)氨氣濃度降低的機(jī)理尚未形成一定的理論基礎(chǔ)，而且當(dāng)豬舍結(jié)構(gòu)及通風(fēng)情況、飼料配方優(yōu)化以及除臭劑的使用綜合考慮后，其對(duì)氨氣濃度的最佳條件優(yōu)化已存在一定技術(shù)漏洞。因此，在今后的研究中，還需要進(jìn)一步加強(qiáng)除臭劑的作用機(jī)理研究，為綠色健康養(yǎng)殖夯實(shí)基礎(chǔ)?！?/p>

[1] 趙紅軍,王力臣.豬舍內(nèi)氨氣的危害[J].畜禽養(yǎng)殖,2011,8(2):33～34.

[2] 鄒思湘.動(dòng)物生物化學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2012.

[3] Epinatjeef P, Kuhlere. Stallufl garingere ammonia emission[J]. Landtechnik. 1997,52:320～320.

[4] 代小蓉.集約化豬場(chǎng)NH3的排放系數(shù)研究[D].杭州:浙江大學(xué),2010.

[5] Aamink A J A, Van Berg A J, Keen A, et al. Effects of slatted fl oor area on ammonia emission and on the excretory and lying behavior of frowing pigs[J]. J Agri Eng Res, 1996,64:299～310.

[6] Hartung J, Phillips V R. Control of gaseous emissions from livestock building and manure stores[J]. J Agri Eng Res, 1994,57:173～189.

[7] Theovan Kem Pen. Towards zero waste swine production[J].London Swine conference building Blocks for the future. 2004:73～84.

[8] 朱海生.生長(zhǎng)育肥豬NH3排放及模型的研究[D].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院,2007.

[9] Aarnink A J A, Elzing A. Dynamic model for ammonia volatilization in housing with partially slatted fl oors for fattening pigs[J]. Livestock Production Science, 1998,53:153～169.

[10] 劉桂雙.畜禽舍通風(fēng)原理[J].高師理科學(xué)刊,2010,31:14.

[11] 劉艷俠.通風(fēng)方式對(duì)畜舍通風(fēng)換氣效果分析[J].吉林畜牧獸醫(yī),2012(8):60～61.

[12] 洪奇華,陸東海,毛國(guó)輝.測(cè)定位置與管理因素對(duì)豬舍中NH3測(cè)量值的影響[J].家畜生態(tài)學(xué)報(bào),2008,29:76～78.

[13] Groot Koerkamp P, Metz J H M, Uenk G H, et al. Concentrations and emissions of ammonia in livestock building in Northern Europe[J]. Journal of Agricultural Engineering Reseach, 1998,70(1):79～95.

[14] Hayes E T, Gurran T P, Dodd V A. Odour and ammonia emissions from intensive pig units in Ireland[J]. Bioresource Technology,2006,97:940～948.

[15] Jongblied. A. W., N. P. Lenis. Environmental concerns about animal manure[J]. Journal of Animal Science, 1998,76:2641～2648.

[16] 黃全明,於亞兵,俞妹娟,等.規(guī)模化豬場(chǎng)降低臭氣的營(yíng)養(yǎng)調(diào)控措施[J].畜牧與獸醫(yī),2010,42:107.

[17] Kavolelis B. Impact of animal housing systems on ammonia emission rates[J]. Polish Journal of Environmental Studies, 2006,15(5):739.

[18] Panetta D M, Powers W J, Xin H, et al. Nitrogen excretion and ammonia emissions from pigs fed modifi ed diets[J]. Journal of Environmental Quality, 2006,35(4):1297～1308.

[19] Kim I B, Ferket P R, Powers W J, et al. Effects of different dietary acidifi er sources of calcium and phosphorus on ammonia, methane and odorant emission from growing-fi nishing pigs[J]. Asian-Australasian Journal of Animal Science,2004,17(8):1131～1138.

[20] 廖新俤,吳楚泓.活菌制劑改進(jìn)豬氮轉(zhuǎn)化和減少豬舍氨氣的研究[J].家畜生態(tài),2002,23(2):20～23.

[21] 劉鶇.復(fù)方除臭劑的研制及其應(yīng)用效果[D].長(zhǎng)沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2014.

[22] 周學(xué)光,張勝斌,梁秀珍,等.絲蘭屬提取物對(duì)降低封閉式妊娠母豬舍氨氣濃度的試驗(yàn)[J].豬業(yè)科學(xué),2015,32(7):92～92.

[23] Colina J J, Chang E J. Dietary manipulation to reduce aerial ammonia concentration in nursery pig facilities[J]. Anim. Sci, 2001,79(12):3096～3103.

[24] 劉鶇,方熱軍,黃天明,等.復(fù)方除臭劑對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能及舍內(nèi)氨氣的影響[J].家畜生態(tài)學(xué)報(bào),2015,36(3):38～42.

[25] 龔正禮,唐裕芳.茶葉提取物的除臭效果研究[J].西南園藝,2000,28(1):35～36.