生物质炭在家畜养殖中的应用

    欧洲 90%的生物质炭都应用于家畜养殖中，养殖户普遍认为在使用生物质炭 1～4 周内即可看到明显效果， 包括减少家畜腹泻率和死亡率， 增进家畜健康和活力， 改善产奶家畜乳房状况和乳品质量， 极大减少家畜蹄部疾病的发生。而国内的研究主要将生物质炭用于减少家畜堆肥粪便对环境的污染。

1、提高生长性能
    国外研究发现生物质炭在反刍动物生产中的应用效果与其饲粮中非蛋白氮(NPN)种类有关。仔猪饲粮中应用适宜剂量的生物质炭可以取得与抗生素相似的效果。
    Van 等发现在含豆科植物的饲粮中添加0．5 g /kg BW竹炭不影响山羊的 ADFI， 但使 ADG显著提高 20．45%。Leng 等发现 NPN 为尿素(干物质的 1．83%)时， 添加生物质炭使黄牛 ADG增加 25%， 而 NPN 为硝酸钾(干物质的 6．00%)时有降低黄牛 ADG 的趋势。Mekbungwan 等研究表明， 饲粮添加 3%木炭与木醋液混合物(4 ∶ 1)使仔猪的饲粮利用效率最佳。饲粮中添加 0．3%或0．6%竹炭显著提高了育肥猪的 ADG 和饲粮利用效率。育肥猪饲粮中添加 0．3% 竹炭与添加0．3%抗生素取得的 ADG 和饲粮利用效率相当， 这提示竹炭可以作为抗生素的替代物促进动物生长。蒋竹英等研究发现， 饲粮添加 2%竹炭对仔猪 ADG、 ADFI 和饲粮利用效率影响不显著，这提示 2%竹炭可能对仔猪有毒害作用。

2、提高饲粮养分利用率
    Van等发现在山羊饲粮中添加竹炭(0、0．5、1．0、1．5g /kg BW)对豆科灌木植物干物质摄入量， 中性、 酸性洗涤纤维的消化率无显著影响，但能显著提高有机物和粗蛋白质消化率;添加 0．5和1g/kg BW的竹炭较对照组和1．5g/kg BW组有较高的氮保留率。Leng等发现以尿素作为NPN 时，饲粮添加生物质炭能促进饲粮干物质的利用率。

3、保持正常肠道组织形态
    生物质炭对仔猪的肠绒毛细胞形态、面积也有积极的影响。Mekbungwan等试验表明，饲喂 3%木炭与木醋液混合物(4 ∶ 1)使仔猪十二指肠绒毛顶端细胞增大， 轮廓清晰， 向肠腔内隆起，提示 3%木炭与木醋液混合物对肠功能有激活作用。泰国梅州大学研究表明， 添加木炭与木醋液混合物能缓解仔猪饲粮中生木豆种子粉对仔猪肠道功能的有害影响， 从而使仔猪恢复正常的生长状态。

4、调控瘤胃微生物发酵
    体内外试验均表明， 生物质炭能有效减少反刍动物瘤胃微生物有害气体的产生量。台湾国立宜兰大学 2011 年研究发现， 饲喂竹炭对安装瘘管的羊瘤胃液 pH 和 NH3产生量无显著影响， 但可提升瘤胃乙酸、 丙酸、 丁酸百分比， 降低瘤胃表面张力。Leng 等研究表明， 在体外培养的瘤胃液中添加 1%生物质炭使甲烷(CH4) 气体通量减少12．0%;如 NPN 为硝酸钾和尿素各 50%时， 1%生物质炭能使瘤胃 CH4气体通量减少 40．5%， 而NPN 全部为硝酸钾时， 瘤胃液 CH4气体通量可减少 49．0%。

5、减少粪便对环境的污染
    生物质炭降低家畜粪便有害气体排放的作用已经被国内外很多试验所证实。黄向东研究发现， 在堆肥猪粪中添加 3%、 6%、 9%竹炭及 3%竹炭+0．2%竹醋液、 3%竹炭+0．4%竹醋液和 3%竹炭+0．6%竹醋液可使堆肥过程氮损失分别减少28%、61%、65%、66%、74%和50%，这提示氮损失随竹炭添加量提高而减少， 且添加适当比例的竹炭和竹醋液对氮损失具有协同控制效果。李丽劼发现堆肥猪粪中添加 3%竹炭可使 NH3产生量减少 6．1%， 氮损失率降低 10%;一氧化二氮(N2O)总排放量降低 25．9%， 有助于控制堆肥过程的温室气体排放。Chu等在育肥猪饲粮中添加0．6%竹炭能显著降低粪便中大肠杆菌、 沙门氏菌数量， 以及 NH3、 CH4和硫化氢(H2S) 等排放。饲粮添加 0．3%竹炭能降低育肥猪粪便中大肠型细菌和沙门氏菌数量， 其增加粪便厌氧菌和乳酸菌的效果同添加 0．3%抗生素效果相当。

    我国是一个农业大国， 生物质炭的原料来源十分广泛且价格低廉， 加之其生产工艺相对简单，容易实现产业化生产， 且有助于我国庞大的农业废弃资源的有效利用。因此， 在强调环境和经济可持续发展的背景下， 生物质炭以其在畜禽养殖中发挥的有益作用必将成为一种重要的饲料添加剂资源和一项畜禽粪便资源化处理技术。未来在畜禽生产中应用生物质炭还应加强以下几个方面的研究:
1)由于生物质炭在养殖生产中的作用与其理化特性密不可分， 因此应加强不同生物质原料和生产工艺对生物质炭理化特性的影响研究，逐渐建立原料、 工艺条件与理化特性的关系模型。
2)不同原料生产的生物质炭在不同种类畜禽生产中的应用效果差别较大， 应探讨不同原料生物质炭在畜禽饲粮、 垫料和粪便中的有效添加量， 并就畜禽种类及应用途径对生物质炭原料配方和应用技术给出合理化建议。
3)加强生物质炭与其制备过程的副产物木醋的联合应用效果研究。
4)加强生物质炭在畜禽生产中的作用机制研究， 为生物质炭在畜禽生产中的应用提供理论支持。
5)生物质炭在畜禽养殖中应用的安全性研究尚属空白领域， 应加强其潜在风险性的研究和探讨。

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