降低畜禽排泄物污染的技术措施

    我国养殖企业大都采用集约化生产模式，畜禽每天都会产生大量排泄物。 畜禽排泄物不但造成空气、地下水的严重污染，还能传播疾病，使城市周围环境日益恶化（李庆康等，2000）。目前养殖企业大多不经过处理就将排泄物排出， 这既不利于环保，又造成资源浪费，不利于养殖业的可持续发展。 本文从配方设计和无害化处理两方面对降低畜禽排泄物污染的措施作一综述。

1、通过营养调控减少养分排泄
    目前我国养殖业普遍只重视畜产品的生产量，使得畜禽的营养物质过剩，导致了营养物质从粪尿的排出比例过高。 在生产中可以通过合理添加饲料添加剂、科学限饲、改进饲料品质等手段来减少养分排泄。
1.1合理添加饲料添加剂
    养殖场的污染源主要是畜禽粪尿中未被利用的氮、磷等物质，通过合理的添加饲料添加剂，不仅能提高畜禽对氮、磷等物质的利用率， 还能减少排泄物中有害微生物的滋生。
1.1.1酶制剂的应用
    张铁鹰和周良娟（2005）报道， 畜禽植物性饲料中约 60%的磷是植酸磷，单胃动物消化道内缺乏水解植酸磷的酶导致对植物性饲料中磷的利用率较低， 大部分未利用的磷由排泄物排出，造成养殖场周边环境磷的富营养化，导致环境的污染。徐晓娜（2013）试验表明，向五龙鹅低磷饲粮中添加 900 IU/kg 的植酸酶， 能使饲粮磷利用率极显著提高（P ＜ 0.01），并且能减少粪中的大肠杆菌数。 Cromwell（1993）等向猪玉米-豆粕型日粮中添加 500 IU/kg 和 1000 IU/kg 的植酸酶， 磷的生物利用率可以分别提高 20%和 28%。Lei 和 Stahl（2000）研究表明，仔猪日粮中添加植酸酶不仅能降低 50%磷的排泄，还能提高蛋白质利用率，从而减少氮的排放。
1.1.2微生态制剂的应用
    微生态制剂不仅能调节畜禽肠道菌群平衡，提高养分利用率，还能减少排泄物中的臭气。 岳斌等（2008）研究表明，在骨粉、CaHPO4、Ca3 （PO4）2为磷源的培养基中添加 0.3%的草酸青霉，磷的表观消化率最高，消化率比未添加组提高 13.15%， 差异显著 （P ＜0.05）。 闫俊书等（2011）研究表明，在猪日粮中添加植酸酶+复合酶+和美酵素， 添加组粪磷排泄量比对照组降低了 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。 易中华等 （2006） 在日粮中添加0.2 g/kg 植酸酶+0.5 g/kg 复合酶，显著降低了氮磷排放量 （P ＜ 0.05）， 也显著降低了发酵粪中NH3和 H2S 的 散 发 量 （P ＜ 0.05）。 侯 改 凤 等（2013）报道，活性酵母含有多种酶，可改善仔猪肠道黏膜健康，调控微生物区系，达到增强养分利用率的作用。
1.1.3其他添加剂的应用
    龙玲（2002）报道，在畜禽日粮中添加酸化剂、中草药添加剂、单细胞蛋白等均能提高饲料养分利用率，减少畜禽排泄物中的养分含量。酸化剂可与磷等矿物质元素形成络合物，有利于肠道吸收（邹优敬，2005）。王志桓（2007）试验表明，在母猪日粮中添加酸化剂，可使粪便中大肠杆菌数明显降低，降低仔猪感染大肠杆菌的几率，有效控制仔猪的腹泻。 李清宏等（2007）在仔猪日粮中添加中草药添加剂，结果添加组仔猪对粗蛋白质、酸性洗涤纤维的利用率显著提高， 蛋白质的吸收与糖代谢也得到增强，促进了仔猪的生长和养分的利用。王立梅和胡耀辉（2002）向猪日粮中添加酵母菌蛋白，结果添加组提高了 50%的饲料利用率，猪的抗病力也得到提高。
1.2科学限饲
    限饲主要有数量限饲法和质量限饲法。 科学的限饲方法可以使畜禽达到预期生产需求，并且减少粪中的排泄物（万忠等，2012）。
1.2.1降低能量水平
    Boekholt（1994）研究报道在肉鸡早期饲喂 60% ～ 100%低能量饲料， 用于脂肪沉积的能量变化很大， 而用于蛋白质沉积的能量变化很小，这样既能减少排泄物中的能量，也能改善肉鸡胴体品质。 杨娟萍（2007）对 10 ~ 20 日龄艾维茵肉鸡进行限饲， 分别给予自由采食组前一天 100%、90%和 80%的采食量，结果表明限饲期间对肉鸡的能量、粗蛋白质、钙、磷等养分利用率和饲料转化率， 胴体品质和死亡率均无显著影响（P ＞ 0.05）。 叶耀辉和许培文（1998）对杜×长×大三元猪进行限饲，分别饲喂自由采食量的 92%和 85%，生长肥育猪在限饲条件下，日增重减少主要因为脂肪沉积量降低， 背膘厚的变薄主要是中层背脂厚的减少， 限饲对蛋白质日沉积量影响（肌肉的生长）不显著（P ＜ 0.05）。 以上研究表明，合理的降低能量水平可提高饲料利用率， 减少排泄物，还能改善肉质。
1.2.2降低蛋白质含量
    顾宪红和舒文华（1999）报道， 低蛋白质日粮可降低畜禽粪尿中的含氮物质，有效降低对环境的污染。 Ma 等（2010）对中国的养殖业研究中指出， 畜禽对饲料中氮的利用率为 11%，47%被排放到大气中，其余的 41%被排放到水中。 刘景等 （2009） 报道， 断奶仔猪生长到100 kg 体重，需消耗 8 ～ 9 kg 氮，用于沉积瘦肉的氮不足 3 kg，剩余的氮通过粪尿排泄。谭新（2008）试验结果表明，降低日粮 3%的粗蛋白质水平、添加合成氨基酸，并以晚籼稻稻谷壳（6%粗纤维）作为粗纤维来源添加到肥育猪日粮中， 结果对肥育猪生产性能影响不显著（P ＜ 0.05 。 Karasawa 和Maeda （1994） 研究发现， 在饲喂低蛋白水平为10%的日粮时， 切除与未切除盲肠的成年公鸡对氮的利用率相当。以上研究说明，科学的降低蛋白质水平，添加适当的合成氨基酸，完全可代替普通日粮，以达到降低环境污染的目的。
1.3改进饲料品质
1.3.1保证饲料原料品质
    饲料原料的好坏直接决定了饲料品质的好坏。 首先应避免选用受污染的饲料原料，如重金属污染、农药污染、违禁药物污染等（余顺祥和罗绪刚，2002）。 其次，应清理饲料原料中混入的杂质，应按照筛选、磁选，辅以吸风除尘设备的顺序将原料中布片、绳索、砂石、薄膜、金属等杂物选出（朱莎，2013）。
1.3.2改良饲料加工工艺
    饲料生产的三大板块为原料、配方和加工机器，优良的饲料加工工艺可使这三大板块结合， 生产出优质饲料 （过世东，2010）。饲料加工工艺包括粉碎、混合、制粒以及膨化步骤，其中热处理是关键步骤，可有效杀灭原料中有害微生物，去除原料中抗营养因子，提高饲料消化率。 此外，还应注意粉碎技术与治理技术，以提高饲料利用率。

2、排泄物无害化处理
2.1利用低等动物处理排泄物
    利用低等动物处理养殖场排泄物是一个既古老又新颖的方法，若能合理利用，对养殖业意义重大。
2.1.1黑水虻
    黑水虻是一种腐食性昆虫， 其有许多适于转化畜禽粪便的生物学特性， 且成虫不携带病菌，对人类和环境无任何危害（Tingle 等，1975）。 Sheppard 等（1994）试验表明，黑水虻可以将鸡粪 （干重） 以 8%的转化率转化为自身体内42%的粗蛋白质和 35%的粗脂肪， 成为优良的脂肪和蛋白质饲料。安新城等（2010）报道，黑水虻幼虫能通过食用粪便竞争性抑制家蝇幼虫， 起到控制其生长繁育的作用。 Newton 等（2005）报道，黑水虻幼虫能在 2 周内将 55 kg 鲜粪干物质减少31 kg，减少了 56%的粪便积累。 猪粪经黑水虻处理后，N、P 和 K 含量分别降低 55.1%、44.1%和52.8%（何国宝，2010）。 喻国辉等（2010）在粪便中添加枯草芽孢杆菌等肠道微生物发酵鸡粪后，再添加黑水虻幼虫，对于提高黑水虻生长速度、增加黑水虻产量和缩短转化周期具有一定的意义。Erickson（2004）在适宜条件下，将 11 日龄的黑水虻放入鸡粪中培养 5 d 后， 鸡粪中沙门氏肠杆菌和大肠杆菌的数量显著降低。
2.1.2蚯蚓
    蚯蚓是一种低等的杂食性动物，能大量代谢粪便当中的有机物， 并最终转化为可作为优质有机肥的蚯蚓粪（孔凡虎等，2012）。昝林森和莫泽山（2007 利用蚯蚓分别处理鸡粪、猪粪、牛粪， 测得每立方米所产氨气质量分别为 45.01、38.03、32.12 mg， 比自然对照组分别减少 165.77、62.07、19.21 mg，差异极显著（P ＜ 0.01）。李辉信等（2004）研究报道，牛粪经蚯蚓堆肥处理后使碱性磷酸酶活性增强，脲酶活性降低，蚯蚓堆肥处理后的酶活性远高于传统的高温堆制处理。 Edwards和 Bater（1992）试验报道，赤子爱胜蚯蚓抗寒耐热，可以广泛用于畜禽粪便处理。但应注意堆肥环境，pH 在 8 ～ 8.5，含水率为 70%的鲜牛粪，含水率为 65％的腐熟鸡粪，温度在 20 ～ 25 ℃，最适宜蚯蚓生长（王志凤，2007）。
2.2改良排污设施
    王占川和王晓鹏 （2013）报道，养殖场污染物的 90%直接排放到环境中，因此需从源头减少养殖场污染物的排放，这就要求规模化养殖场改良排污设施。养殖场可通过改良排污设施对畜禽排泄物进行干湿分离、雨污分离、合理发酵等，以使养殖场废物无害化、资源化和减量化。杨亮等（2011）报道，猪粪进行固液分离、粪渣处理、粪液处理等过程后，可有效地降低畜禽排泄物的污染， 还指出在有足够空间容纳粪污处理物时，可应用粪污—沼气—还田的资源化利用模式。王洪志等（2013）报道，养猪场固体粪便预处理应混合木屑等辅料，要求含水量不超过 65%；液体粪便预处理应做到干湿分离、 干化清粪， 集中堆积，达到污物减量化处理的要求，预处理结束后进行粪便堆肥。 杨晓艳（2013）报道，在奶牛场中，可将奶牛排泄物干湿分离， 收集到的干粪应放入干粪发酵池发酵；尿液和污水应进行雨污分离。王浚峰等（2011）报道，在牛舍中运用“水冲+固液分离”工艺，可使水循环利用，收集的废渣可用来垫料或者堆肥。
2.3用作非常规饲料
    猪粪中含有 4%左右的粗蛋白质、14.8%的 粗纤维、2.72%的钙 、2.13%的磷，可通过干燥、发酵、青贮、膨化制粒等手段制成非常规饲料， 可作为鱼类或低等动物的饲料（汪善锋等，2004）。 鸡消化道的生理特性决定了鸡对营养物质的利用率很低，有 70%左右的养分被排出体外。 按干物质计算，鸡粪中粗蛋白质含量为 25%左右， 含有氨基酸 17 种， 质量分数达8.27%，甚至不低于玉米等谷物饲料，因此，鸡粪可作为单胃动物、反刍动物、鱼类饲料良好的蛋白质来源（何国宝，2010）。

3、小结
    近年来我国大力发展绿色养殖业， 从可持续发展的角度来看， 降低养殖场畜禽排泄物污染具有重要意义。 本文主要从营养调控和排泄物无害化处理两方面来论述了降低养殖场排泄物的措施，但其中有很多技术还存在问题，有待进一步研究和完善。

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