紅 敏趙瑞霞高 民李寶棟

(1.內(nèi)蒙古赤峰市農(nóng)牧科學(xué)研究院畜牧研究所，內(nèi)蒙古赤峰 020034；2.內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究所，內(nèi)蒙古呼和浩特 010030)

目前，奶牛業(yè)排放到環(huán)境中的氮和磷已成為越來(lái)越嚴(yán)重的污染問(wèn)題[1-2]。我國(guó)奶牛養(yǎng)殖大多集約化水平不高，為了獲得最好的經(jīng)濟(jì)效益，在飼養(yǎng)實(shí)踐中，日糧營(yíng)養(yǎng)素之間配比不合理，飼料中過(guò)量的碳、氮、磷會(huì)通過(guò)營(yíng)養(yǎng)代謝、呼吸和發(fā)酵將過(guò)剩的部分排泄到空氣、水和土壤中，導(dǎo)致溫室效應(yīng)等一系列的環(huán)境污染問(wèn)題。奶牛向環(huán)境中排泄的氮主要是尿氮和糞氮，排出體外的糞氮和尿氮通過(guò)不同的方式對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響。研究如何解決奶牛養(yǎng)殖過(guò)程中的污染問(wèn)題對(duì)我國(guó)奶業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)規(guī)?；膛?chǎng)、園區(qū)式奶農(nóng)合作組織兩種不同養(yǎng)殖模式下不同生理階段乳牛糞便中氮、磷含量進(jìn)行抽樣測(cè)定,旨在為下一步開(kāi)展相關(guān)研究提供基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集時(shí)間與地點(diǎn)

試驗(yàn)選擇赤峰地區(qū)具有代表性的規(guī)模化奶牛場(chǎng)（寶民牧業(yè)有限公司奶牛場(chǎng)）和園區(qū)式奶農(nóng)合作組織（豐裕奶農(nóng)合作社）兩種不同飼養(yǎng)模式下3個(gè)不同生理階段的奶牛（育成牛、產(chǎn)奶牛和干奶牛），每個(gè)生理階段分別選擇2頭（體重接近、采食正常、健康，其中產(chǎn)奶牛選擇產(chǎn)奶量接近平均產(chǎn)奶量的奶牛）。每頭奶牛每天收集4個(gè)糞樣（上、下午各2個(gè)）、4個(gè)尿樣（上、下午各2個(gè)），每個(gè)生理階段的牛分別采集精粗飼料樣各1個(gè)，連續(xù)2 d采集。

1.2 飼料樣采集及處理

首先記錄每天、每頭牛精料和粗料各自的采食量，之后進(jìn)行飼料樣品的采集。精料及每種粗料樣直接從各生理階段牛群的飼料中采集，每個(gè)樣品采集500 g，裝入自封樣品袋中。用“四分法”取得分析用的樣本。分析樣本經(jīng)飼料粉碎機(jī)磨細(xì)，過(guò)1 mm孔篩（40目網(wǎng)篩）混勻，制備約200 g左右，裝入樣品自封袋里保存。

1.3 糞樣采集及處理

將收集到的新鮮糞樣及時(shí)進(jìn)行稱(chēng)重和記錄，并將連續(xù)收集2 d的糞樣混合均勻晾干后采用四分法取2個(gè)樣品，樣品重量500 g左右，裝入自封樣品袋中。糞樣前處理為在每100 g新鮮糞樣中加入4.5 mol/l H2SO420 ml，用于測(cè)定糞樣中氮、磷指標(biāo)和備份。按照NY525—2002《有機(jī)肥料》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定研磨過(guò)0.5 mm篩，不能過(guò)篩的樣品多次粉碎并最終全部過(guò)篩，最后均勻混合，將粉碎完畢的樣品200～500 g裝入自封袋里保存。

1.4 尿樣采集及處理

采集尿樣時(shí)將連續(xù)收集2 d的尿樣直接收集到尿樣桶中，按每100 ml加入4.5 mol/l H2SO42 ml和4滴甲苯，攪拌均勻，然后用尿液潤(rùn)洗樣品瓶3次，將混合均勻的樣品收集在準(zhǔn)備好的樣品瓶里，每次采集2個(gè)樣品，每個(gè)樣品200 ml左右。

1.5 精粗飼料中氮、磷含量測(cè)定

精粗飼料中總氮(TN)含量的測(cè)定采用GB/T6432—94中的凱氏定氮法，總磷（TP）含量的測(cè)定采用GB/T6437—2002中的分光光度法。

1.6 糞樣中氮、磷含量測(cè)定

糞樣中總氮(TN)含量的測(cè)定采用GB/T6432—94中的凱氏定氮法,總磷(TP)含量的測(cè)定采用GB/T6437—2002中的分光光度法。

1.7 尿樣中氮含量測(cè)定

尿樣中總氮（TN）含量的測(cè)定采用GB/T6432—94中的凱氏定氮法，氨態(tài)氮（-N）含量的測(cè)定采用GB7478—87蒸餾和滴定法。

1.8 檢測(cè)儀器

FOSS凱氏定氮儀；721分光光度計(jì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 兩種養(yǎng)殖模式下奶牛精粗料總氮、總磷測(cè)定（見(jiàn)表1）

表1 不同生理階段奶牛精粗料總氮、總磷測(cè)定結(jié)果

從表1中精料氮磷測(cè)定結(jié)果來(lái)看，規(guī)?；膛?chǎng)不同生長(zhǎng)階段的乳牛總氮含量均低于奶農(nóng)合作組織，但總磷含量均高于奶農(nóng)合作組織。這有可能與精料的種類(lèi)、品質(zhì)有關(guān)。從表1粗飼料氮、磷測(cè)定結(jié)果來(lái)看，規(guī)?；膛?chǎng)的總氮、總磷均高于奶農(nóng)合作組織。這與粗飼料的種類(lèi)、品質(zhì)有關(guān)。

2.2 兩種養(yǎng)殖模式下奶牛糞樣總氮、總磷測(cè)定(見(jiàn)表2)

表2 不同生理階段奶牛糞樣總氮、總磷測(cè)定結(jié)果

由表2可知,規(guī)模場(chǎng)育成牛、產(chǎn)奶牛及干奶牛糞中氮含量分別為1.15%、1.21%及1.30%，干奶牛糞便中氮含量較高；規(guī)模場(chǎng)育成牛、產(chǎn)奶牛及干奶牛糞中磷含量分別為0.32%、0.52%及0.49%，產(chǎn)奶牛磷含量較高。奶農(nóng)合作組織育成牛、產(chǎn)奶牛及干奶牛糞中氮含量分別為1.22%、1.14%及1.24%，干奶牛糞便中氮含量最高；奶農(nóng)合作組織育成牛、產(chǎn)奶牛及干奶牛糞中磷含量分別為0.46%、0.55%及0.51%，也是以產(chǎn)奶牛磷含量最高；其中規(guī)模場(chǎng)不同飼養(yǎng)階段產(chǎn)奶牛、干奶牛糞中氮的含量高于奶農(nóng)合作組織，而奶農(nóng)合作組織干奶牛糞中磷的含量高于規(guī)模場(chǎng)。

2.3 兩種養(yǎng)殖模式下奶牛尿樣總氮測(cè)定（見(jiàn)表3）

表3 不同生理階段奶牛尿樣總氮測(cè)定結(jié)果（mg/l）

由表3可知，規(guī)模場(chǎng)育成牛、產(chǎn)奶牛及干奶牛尿中凱氏氮含量分別為 659.1、703.3、864.3 mg/l，以干奶牛尿中凱氏氮含量最高；規(guī)模場(chǎng)育成牛、產(chǎn)奶牛及干奶牛尿中氨氮含量分別為68.6、16.2、29.0 mg/l，以育成牛尿中氨氮含量最高;奶農(nóng)合作組織育成牛、產(chǎn)奶牛及干奶牛尿中凱氏氮含量分別為724.0、809.9、805.6 mg/l，以產(chǎn)奶牛凱氏氮含量最高；奶農(nóng)合作組織育成牛、產(chǎn)奶牛及干奶牛尿中氨氮含量分別為17.6、29.8、29.4 mg/l，以產(chǎn)奶牛氨氮含量最高；其中規(guī)模場(chǎng)不同飼養(yǎng)階段產(chǎn)奶牛和育成牛尿中凱氏氮的含量低于奶農(nóng)合作組織，干奶牛凱氏氮的含量高于奶農(nóng)合作組織。尿中氨氮含量規(guī)?；膛?chǎng)產(chǎn)奶牛和干奶牛均低于奶農(nóng)合作組織，從表3可以看出兩種模式下奶牛尿中氮的含量沒(méi)有規(guī)律性的變化。這與奶牛個(gè)體，飼養(yǎng)條件，飼養(yǎng)環(huán)境有密切相關(guān)。

2.4 兩種養(yǎng)殖模式下奶牛氮攝入量、排泄量測(cè)定（見(jiàn)表4）

表4 不同生理階段奶牛氮攝入量、排泄量測(cè)定結(jié)果

從表4可以看出，規(guī)模化奶牛場(chǎng)不同生理階段氮攝入量和排泄量從高到低的排序?yàn)楫a(chǎn)奶牛、干奶牛、育成牛。從每天的糞、尿氮排泄量可以看出，奶牛不同生理階段的差異較大。奶農(nóng)合作組織不同生理階段氮攝入量和排泄量從高到低的排序?yàn)楫a(chǎn)奶牛、干奶牛、育成牛。Depeters等[3]認(rèn)為，日糧蛋白質(zhì)水平對(duì)奶牛的產(chǎn)奶量以及乳成分的作用是通過(guò)影響蛋白質(zhì)攝入量、蛋白質(zhì)與日糧能量間的互作實(shí)現(xiàn)的。從表4可以看出，不同模式下乳牛干物質(zhì)采食量(DMI)接近(P＞0.05)，氮攝入量存在差異，規(guī)?；膛?chǎng)不同生理階段的乳牛氮攝入量普遍高于園區(qū)式奶農(nóng)合作組織。Mulligan等[4]研究表明，奶牛氮攝入量與糞氮、尿氮及總氮排泄量呈正相關(guān)，與本試驗(yàn)結(jié)果一致。

從表4可以看出，不同模式下氮攝入量高的乳牛排出糞氮和尿氮較多，在日糧采食量接近的情況下，蛋白質(zhì)水平差異在0.2%[5]、1.0%[6]可對(duì)尿氮產(chǎn)生顯著或極顯著影響，對(duì)糞氮影響均不太顯著。Petit等[7]研究結(jié)果表明，日糧蛋白質(zhì)水平為2.7%的差異可顯著影響糞氮和尿氮排泄量；日糧蛋白質(zhì)水平對(duì)糞氮、尿氮排泄量的影響程度不一，原因可能有以下幾個(gè)方面：①日糧蛋白質(zhì)水平,隨著氮攝入量增加,糞氮和尿氮排泄呈不同方式增加,產(chǎn)奶牛氮攝入量大于400 g/d時(shí),尿氮增加幅度大于糞氮增加幅度,呈指數(shù)性增加[8-9]；②糞尿收集方法，關(guān)于糞、尿收集時(shí)間長(zhǎng)短和方法目前沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，尿液收集采用直接收集或使用插尿管方法，插尿管給奶牛帶來(lái)應(yīng)激，需要注射藥物防止炎癥出現(xiàn)，這是否對(duì)氮排泄途徑產(chǎn)生影響還有待于進(jìn)一步研究；③與不同試驗(yàn)采用的日糧組成有關(guān)，國(guó)外研究中經(jīng)常使用大量的苜蓿青貯，苜蓿青貯蛋白質(zhì)品質(zhì)與國(guó)內(nèi)常用的玉米青貯有著很大差異，對(duì)氮排泄途徑有一定影響[10]；④乳牛個(gè)體差異，乳牛自身的代謝過(guò)程有可能會(huì)影響氮利用率。

2.5 兩種養(yǎng)殖模式下奶牛磷攝入量、排泄量測(cè)定（見(jiàn)表5）

表5 不同生理階段奶牛磷攝入量、排泄量測(cè)定結(jié)果

從表5可以看出,規(guī)?；膛?chǎng)奶牛不同生理階段磷攝入量和排泄量從低到高的排序?yàn)橛膳?、干奶牛、產(chǎn)奶牛。奶農(nóng)合作組織奶牛不同生理階段磷攝入量和排泄量從低到高的排序?yàn)橛膳！⒏赡膛?、產(chǎn)奶牛。奶牛對(duì)磷的吸收率平均為55%,糞便磷占總磷排放的68.7%,尿磷只占總磷排放的1%,牛奶中磷占總磷排放的30.3%,奶牛糞尿磷平均含量可達(dá)0.059%[11]。本試驗(yàn)規(guī)?；膛?chǎng)和園區(qū)式奶農(nóng)合作組織產(chǎn)奶牛糞磷排泄量占攝入量的比例分別為54.01%和59.70%。育成牛為40.92%和64.24%,干奶牛為69.29%和72.77%。從日糧途徑調(diào)控奶牛對(duì)磷的需要量是最為直接有效的一種方法，精心平衡日糧中的各種營(yíng)養(yǎng)成分，最大限度地提高奶牛對(duì)磷的消化和利用率，以減少糞尿磷造成的污染。

3 結(jié)語(yǔ)

不同生理階段的乳牛氮磷攝入量和排泄量各不同。不同飼養(yǎng)模式下同一個(gè)生理階段的奶牛氮磷攝入和排泄量也有差異。本試驗(yàn)說(shuō)明奶牛氮攝入量和排泄量成正比；磷攝入量和排泄量也成正比，這與乳牛個(gè)體，飼養(yǎng)管理等因素有關(guān)。本試驗(yàn)結(jié)果如下：

①兩種飼養(yǎng)模式下乳牛糞尿中總氮排放量占攝入量排序從低到高均為產(chǎn)奶牛、育成牛、干奶牛；但規(guī)?；膛?chǎng)產(chǎn)奶牛和育成牛均低于奶農(nóng)合作組織。

②不同生理階段規(guī)?；膛?chǎng)磷排放量占攝入量的比例從低到高為育成牛、產(chǎn)奶牛、干奶牛，而奶農(nóng)合作組織為產(chǎn)奶牛、育成牛、干奶牛；奶農(nóng)合作組織磷排放量占攝入量的比例均高于規(guī)模化奶牛場(chǎng)。

產(chǎn)奶牛氮利用率均高于其它兩種，減少奶牛氮污染的首要措施是控制氮攝入量。奶牛業(yè)生產(chǎn)不應(yīng)導(dǎo)致過(guò)量養(yǎng)分流入環(huán)境,最科學(xué)有效的方法是通過(guò)降低磷的進(jìn)食量來(lái)使糞磷排泄量最小化[12-13]。因此，使奶牛在最低營(yíng)養(yǎng)流入環(huán)境條件下生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品應(yīng)成為未來(lái)奶牛營(yíng)養(yǎng)研究的方向[14]。