隨著養豬生產集約化程度的提高,單位土地面積生產出的糞尿已遠遠超出生態環境的再循環需求。于是,對環境乃至整個生態系統造成了極大的破壞。加之糞便散發出的有害氣體在很大程度上也制約了養豬業的發展。
目前已有許多國家,如荷蘭、德國、英國等,試圖通過立法的方式來解決因發展畜牧業而對環境造成的污染,但這種解決方法使得生產成本大大提高。目前,營養學家已經將過去追求最大限度地提高動物的生產性能轉移到采取多種方式來有效減少糞便對環境所造成的污染上。
本文僅對近年來關于降低糞便中營養物質排出量以及減少糞便排出量的營養學方法予以綜述,以供今后研究開發低污染的綠色飼料時參考。
1. 減少養分排出量
1.1 銅和鋅
當前日糧中銅和鋅的添加量多數超出其適宜需要量,其原因主要是較大劑量的銅和鋅可以起到生長促進劑的作用。在加拿大,國家飼料協會已將日糧中銅和鋅的最大限量分別規定為125ppm和500ppm。在美國,日糧中銅和鋅的添加水平遠高于此。荷蘭考慮到環境污染問題,已不再允許在日糧中使用銅和鋅的促生長劑量。一旦日糧中銅和鋅的含量剛好可以滿足動物體對其需要時,這兩種物質在糞便中的排出量就會顯著降低(Murphy,1998)。
1.2 氮和磷
養豬生產中飼料投入占很大比例,而氮和磷的成本又占日糧成本的很大部分。氮和磷的過量排放是造成環境污染的禍首。一般情況下,生長豬只能利用氮和磷食入量的80-85%(Jongbloed等,1992),于是人們不得不投入大量的時間和精力去尋求降低氮和磷的排出量、提高日糧中氮和磷利用率的有效措施。這就需要對飼料原料中各種氨基酸和磷的消化率以及各種動物對這兩種營養物質的需要量有一個準確的了解。
1.2.1氮的利用率
不同飼料原料中氨基酸的利用率有很大差異(見表1,NRC1998)。
人們普遍認為以可利用氨基酸為基礎來配制日糧比以總氨基酸為基礎配制更為準確。飼料中氨基酸的利用率需要準確測定。目前尚未找到一種方便、低廉、可重復的技術對氨基酸的利用率作出正確評價。一般認為,氨基酸的回腸末端消化率可以用作評定飼料中氨基酸的利用率。但是,對經過熱處理的和含有大量抗營養因子的成分,回腸末端消化率可能會高估了氨基酸的利用率。Batterham(1993)研究表明,豌豆的處理溫度從0℃上升到165℃的過程中,回腸末端消化率從92%下降到84%,但是用費時費力的斜率法作出的消化率都是從96%下降到47%,其原因主要是賴氨酸的ε-氨基在高溫時與還原性糖結合而不能被動物體所利用導致的,但傳統的氨基酸分析方法不能將兩者區分開來。
表1 豬日糧飼料原料氨基酸的消化率(%)
目前已有許多國家,如荷蘭、德國、英國等,試圖通過立法的方式來解決因發展畜牧業而對環境造成的污染,但這種解決方法使得生產成本大大提高。目前,營養學家已經將過去追求最大限度地提高動物的生產性能轉移到采取多種方式來有效減少糞便對環境所造成的污染上。
本文僅對近年來關于降低糞便中營養物質排出量以及減少糞便排出量的營養學方法予以綜述,以供今后研究開發低污染的綠色飼料時參考。
1. 減少養分排出量
1.1 銅和鋅
當前日糧中銅和鋅的添加量多數超出其適宜需要量,其原因主要是較大劑量的銅和鋅可以起到生長促進劑的作用。在加拿大,國家飼料協會已將日糧中銅和鋅的最大限量分別規定為125ppm和500ppm。在美國,日糧中銅和鋅的添加水平遠高于此。荷蘭考慮到環境污染問題,已不再允許在日糧中使用銅和鋅的促生長劑量。一旦日糧中銅和鋅的含量剛好可以滿足動物體對其需要時,這兩種物質在糞便中的排出量就會顯著降低(Murphy,1998)。
1.2 氮和磷
養豬生產中飼料投入占很大比例,而氮和磷的成本又占日糧成本的很大部分。氮和磷的過量排放是造成環境污染的禍首。一般情況下,生長豬只能利用氮和磷食入量的80-85%(Jongbloed等,1992),于是人們不得不投入大量的時間和精力去尋求降低氮和磷的排出量、提高日糧中氮和磷利用率的有效措施。這就需要對飼料原料中各種氨基酸和磷的消化率以及各種動物對這兩種營養物質的需要量有一個準確的了解。
1.2.1氮的利用率
不同飼料原料中氨基酸的利用率有很大差異(見表1,NRC1998)。
人們普遍認為以可利用氨基酸為基礎來配制日糧比以總氨基酸為基礎配制更為準確。飼料中氨基酸的利用率需要準確測定。目前尚未找到一種方便、低廉、可重復的技術對氨基酸的利用率作出正確評價。一般認為,氨基酸的回腸末端消化率可以用作評定飼料中氨基酸的利用率。但是,對經過熱處理的和含有大量抗營養因子的成分,回腸末端消化率可能會高估了氨基酸的利用率。Batterham(1993)研究表明,豌豆的處理溫度從0℃上升到165℃的過程中,回腸末端消化率從92%下降到84%,但是用費時費力的斜率法作出的消化率都是從96%下降到47%,其原因主要是賴氨酸的ε-氨基在高溫時與還原性糖結合而不能被動物體所利用導致的,但傳統的氨基酸分析方法不能將兩者區分開來。
表1 豬日糧飼料原料氨基酸的消化率(%)
原料 |
生物利用率 |
原料 |
生物利用率 | ||
P*(%) |
N**(%) |
P*(%) |
N**(%) | ||
Corn |
14 |
78 |
Canola meal |
21 |
78 |
Oats |
22 |
76 |
Soybean meal,dehulled |
23 |
90 |
Barey |
30 |
79 |
Soybean meal,44%protein |
31 |
89 |
Triticale |
46 |
81 |
Feather meal |
31 |
67 |
Wheat |
50 |
81 |
Meat and bone meal |
90 |
80 |
Oat groats |
13 |
79 |
Dried skim milk |
91 |
93 |
Corn gluten meal |
15 |
80 |
Blood meal |
92 |
94 |
Rice bran |
25 |
78 |
Fish meal |
94 |
95 |
Wheat bran |
29 |
71 |