黃 欽
(福建省致青生態(tài)環(huán)保有限公司,福建福州 350026)
改革開放以來,我國畜牧業(yè)占農(nóng)業(yè)的產(chǎn)值比重快速上升,由1978年的14.98%上升為2019年的26.67%[1]。畜牧業(yè)的生產(chǎn)模式也從農(nóng)戶家庭化養(yǎng)殖逐漸轉(zhuǎn)向規(guī)?;B(yǎng)殖。
畜牧業(yè)的規(guī)?;B(yǎng)殖造成養(yǎng)殖污染物排放密度大幅提高,《全國第二次污染源普查公報》顯示,2017年水污染物排放量:化學(xué)需氧量1 000.53萬t,氨氮11.09萬t,總氮59.63萬t,總磷11.97萬t。其中,畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場水污染物排放量:化學(xué)需氧量604.83萬t,氨氮7.50萬t,總氮37.00萬t,總磷8.04萬t。規(guī)?;B(yǎng)殖污染物排放占全部排放量的60%以上,我國的規(guī)模化養(yǎng)殖污染物排放情況十分嚴(yán)重。
目前養(yǎng)殖業(yè)污染減排的技術(shù)主要依賴末端的水處理設(shè)施,但末端治理具有占地、耗能等缺點,通過改變源頭飼料的配比可以減少養(yǎng)殖業(yè)污染物質(zhì)的排放[2-4]。生豬養(yǎng)殖行業(yè)是我國畜牧養(yǎng)殖中的重要組成部分,當(dāng)前對于前端飼料配比研究主要集中于提高生產(chǎn)效率上,較少關(guān)注飼料配比變化對于污染物減排的影響。本文擬研究利用生物發(fā)酵飼料、氨基酸對于生豬養(yǎng)殖行業(yè)有機(jī)物、總氮排放的影響和添加有機(jī)鐵對于重金屬排放的影響。
實驗采用福建省某生豬養(yǎng)殖企業(yè)的正常養(yǎng)殖工藝作為對照組S0,并設(shè)置四組實驗組:S1(添加生物發(fā)酵飼料)、S2(添加氨基酸)、S3(添加生物發(fā)酵飼料與氨基酸)、S4(添加有機(jī)鐵)。
從該企業(yè)選擇生長狀況相同的、體重接近(21.2±0.5kg)的三元雜交育肥豬(杜洛克×長白×大約克)50頭,按體重分布隨機(jī)均勻分到5組中,實驗共進(jìn)行50d,分為預(yù)試期10d和試驗期40d。
試驗豬分組情況見表1。
表1 試驗豬分組情況
實驗日糧配方組成見表2。
表2 實驗日糧配方組成(%)
1.4.1 日增重的確定
實驗開始和結(jié)束時分別對空腹生豬體重進(jìn)行稱量,根據(jù)實驗全程增重/實驗日期計算其日增重。
1.4.2 飼料轉(zhuǎn)化率
飼料轉(zhuǎn)化率=日采食量/日增重量
1.4.3 化學(xué)指標(biāo)測定方法及標(biāo)準(zhǔn)
試驗期采集糞便時混合取樣,每個樣本500g。樣本經(jīng)風(fēng)干、粉碎,過1mm 篩后保存于自封袋中供分析測試?;瘜W(xué)指標(biāo)測定方法及標(biāo)準(zhǔn)見表3。
表3 測試指標(biāo)方法及標(biāo)準(zhǔn)
將S0與S1、S2、S3做對比得出氨基酸和生物發(fā)酵飼料對生產(chǎn)性能和減排的影響。
2.1.1 生產(chǎn)性能表現(xiàn)
整個實驗周期內(nèi)生S0~S3實驗組生產(chǎn)性能表現(xiàn)見表4。
表4 各實驗組生產(chǎn)性能表現(xiàn)
由表4可以看出S1~S3日均增重分別為0.64kg、0.68kg、0.72kg,與S0相比分別增加了5.32%、11.47%、18.85%,料重比分別為2.74、2.63、2.51,與S0相比分別降低了10.71%、15.21%、20.81%。從實驗全周期增重情況來看氨基酸與生物發(fā)酵飼料組合使用可以顯著增強(qiáng)生豬的增重效果。從實驗的料重比來看,氨基酸與生物發(fā)酵飼料組合使用可以提高生豬的飼料利用率,有效改善生產(chǎn)效益。
2.1.2 污染排放情況
整個實驗周期內(nèi)生S0~S3實驗組有機(jī)物、總氮減排性能表現(xiàn)見表5。
表5 各實驗組污染排放情況(g/kg)
由表5可以看出與S0相比S1、S2、S3的有機(jī)物含量分別降低了6.8%、8.2%、12.4%,總氮含量分別降低了16.2%、9.2%、27.4%。這說明加入氨基酸和生物發(fā)酵飼料可以降低糞便中污染物質(zhì)的含量,這是由于添加氨基酸更容易被生豬吸收,減少了糞便中蛋白質(zhì)含量以及生物發(fā)酵飼料中的有益菌促進(jìn)了生豬腸道對于飼料的吸收從而減少了有機(jī)物和總氮的排放量。
將S0與S4對比得出添加有機(jī)鐵對于生產(chǎn)性能和減排效果的影響。
2.2.1 生產(chǎn)性能表現(xiàn)
整個實驗周期內(nèi)S0、S4實驗組生產(chǎn)性能表現(xiàn)見表6。
表6 各實驗組生產(chǎn)性能
由表6可以看出S4日均增重為0.60kg,與S0相比減少了1.6%,料重比為3.12,與S0相比升高了2.97%。從實驗全周期增重和料重比來看使用有機(jī)鐵與使用重金屬差別不大。
2.2.2 污染物排放情況
整個實驗周期內(nèi)S0、S4實驗組重金屬減排性能表現(xiàn)見表7。重金屬標(biāo)準(zhǔn)限值參照《有機(jī)肥料》NY525-2012和德國腐熟堆肥中重金屬限值[5]。
表7 各實驗組污染排放情況(mg/kg)
從表7可看出該廠原始工藝生豬糞便重金屬超標(biāo),改為添加有機(jī)鐵后Cu和Zn排放量僅為原始工藝的22.1%和24.53%。不添加重金屬后仍有Cu、Zn排放是由于其他組分中含有重金屬的原因。
前述數(shù)據(jù)可以看出,飼喂添加有效氨基酸和生物發(fā)酵飼料可以顯著提高生豬增重量、提升飼料利用效率和減少有機(jī)物和總氮的排放量。這是由于飼料發(fā)酵可以將原本的大分子蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)和改善生豬的腸道菌群,提升飼料的吸收率從而間接降低有機(jī)物和總氮的排放量[6-8]。
將原本的添加重金屬改為添加有機(jī)鐵在基本不影響生豬生長的條件下,顯著降低了生豬養(yǎng)殖業(yè)糞便中的重金屬含量。
生豬養(yǎng)殖業(yè)源頭減排技術(shù)是行之有效的控制養(yǎng)殖廢物排放的技術(shù),通過在生豬飼料中添加新的組分可以同時兼顧生豬養(yǎng)殖行業(yè)的效益與環(huán)境。通過添加氨基酸與生物發(fā)酵飼料三組實驗組與對照組相比日增重量均增加,料重比均降低,有機(jī)物和總氮排放量均降低。通過添加有機(jī)鐵降低了重金屬排放量。