郭繼軍，張蓮芳，衛(wèi)世騰

(青海省畜牧總站，青海 西寧 810001)

牦牛是青藏高原特有畜種，我國(guó)現(xiàn)有牦牛1 400余萬(wàn)頭，占全世界牦牛數(shù)量的95%以上[1],牦牛與高寒草地形成了世界上獨(dú)特的高寒草地生產(chǎn)系統(tǒng)[2]。對(duì)草地畜牧業(yè)而言，牦牛產(chǎn)生的糞便不僅具有重要的生態(tài)價(jià)值，而且是廣大牧民群眾重要的生產(chǎn)、生活物資。但是在農(nóng)區(qū)，隨著牦牛產(chǎn)肉價(jià)值的不斷提升，牦牛育肥出欄量迅速增長(zhǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年，青海西寧市大通、湟中、湟源三縣牦牛出欄17.77萬(wàn)頭，2015年三縣牦牛出欄量為6.03萬(wàn)頭，增長(zhǎng)約3倍。牦牛大量集中育肥養(yǎng)殖，伴隨的是養(yǎng)殖糞污的成倍增加，環(huán)境污染的壓力加大。2018年，國(guó)家開(kāi)展第二次污染源普查，養(yǎng)殖業(yè)污染源普查范圍包括奶牛、肉牛、生豬、蛋雞和肉雞五個(gè)畜禽品種，牦牛和羊不在普查范圍內(nèi)。而牦牛和藏羊是青藏高原主體畜種，2019年青海省牦牛存欄約518萬(wàn)頭，藏羊存欄約1 060萬(wàn)只，約占全省家畜(大家畜、羊、豬)存欄量的80%。為全面掌握青海省主體畜種的產(chǎn)排污情況，在2018年、2019年工作基礎(chǔ)上，2020年增加了牦牛、藏羊產(chǎn)排污原位監(jiān)測(cè)，為養(yǎng)殖業(yè)污染源普查提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)對(duì)象

1.1.1基本要求：選擇體重接近、采食正常、健康、較溫順的牦牛作為試驗(yàn)對(duì)象。

1.1.2飼養(yǎng)階段：試驗(yàn)牦牛分犢牛、育成牛、成母牛3個(gè)飼養(yǎng)階段；選擇6～8月齡的犢牛、2歲左右的育成牛、3歲以上的繁育母牛作為試驗(yàn)動(dòng)物。

1.1.3數(shù)量要求：試驗(yàn)牦牛每個(gè)飼養(yǎng)階段隨機(jī)選擇5頭進(jìn)行試驗(yàn)。

1.1.4飼養(yǎng)管理要求：試驗(yàn)牦牛飼養(yǎng)于帶糞尿收集裝置的限位欄中，適應(yīng)后供試驗(yàn)用；整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程的飼料、飲水、環(huán)境與試驗(yàn)點(diǎn)常規(guī)飼養(yǎng)管理一致。

1.2 試驗(yàn)材料

1.2.1限位欄

牛頭于鐵欄桿上栓系式固定，能夠方便于飼槽內(nèi)進(jìn)食、飲水盆內(nèi)自由飲水；牛體兩側(cè)用鐵板隔護(hù)，防止糞便和尿液向兩邊漏排；地面用厚膠皮由頭向尾呈一定坡面平鋪，能夠保證尿液固定向尾部方向流淌；尾部膠皮墊下挖坑，能夠?qū)捤煞胖媚z皮或塑料材質(zhì)接尿桶。尿桶用細(xì)鐵紗封口，防止土石等異物進(jìn)入。

1.2.2采樣物品

采樣器材：尿液收集桶、電子天平(10 kg)、磅秤、糞便收集盆(10 L)、便攜式pH計(jì)、EC計(jì)、樣品瓶(體積為500 mL)、容量瓶、量筒、滴定管、吸球、聚乙烯樣品自封袋(30 cm×20 cm)、預(yù)處理桶(5 L)、保溫樣品箱、玻璃棒和手電等器具。

采樣工具：不銹鋼采樣土鏟、木片等。

記錄工具：現(xiàn)場(chǎng)記錄表格、樣品標(biāo)簽、記號(hào)筆、簽字筆、卷尺等。采樣試劑：4.5 mol/L硫酸，甲苯。

安全防護(hù)用品：手套、口罩、帽子、防護(hù)服、膠鞋等。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1試驗(yàn)時(shí)間：秋季(10月13日～16日)、冬季(11月11日～14日)各4 d，預(yù)試期1 d，正式期3 d。

1.3.2正式期內(nèi)，準(zhǔn)確采集限位欄中牦牛每天(24 h)的排糞、排尿量，稱量并記錄，同時(shí)準(zhǔn)確記錄試驗(yàn)牦牛每天(24 d)的采食量、飲水量。

2 樣品采集

2.1 固體糞便采集

2.1.1排污糞便樣品收集 設(shè)5個(gè)排污采樣點(diǎn)，犢牛舍、育成牛舍、成母牛舍各1個(gè)；堆糞場(chǎng)2個(gè)，1個(gè)為一月內(nèi)堆積的糞便，1個(gè)為堆積一個(gè)月以上的糞便。

2.1.2產(chǎn)污糞便樣品收集 對(duì)單個(gè)限位欄分別收集試驗(yàn)牦牛的新鮮糞便，稱重和記錄后，分別采集3個(gè)樣品混合均勻，每個(gè)樣品保證500 g以上，裝入自封樣品袋中。每次采集的3個(gè)樣品，其中1個(gè)不進(jìn)行任何預(yù)處理用于含水率測(cè)定，另外2個(gè)進(jìn)行預(yù)處理，按每100 g新鮮糞便加入4.5 mol/L硫酸 5 mL，用于測(cè)定其他指標(biāo)和留樣備用。

2.1.3每天采集1次，連續(xù)采集3 d。

2.2 尿液采集

2.2.1pH值測(cè)定。直接在尿液收集桶中測(cè)定。

2.2.2尿液處理。從尿液收集桶中取出1-2 L 倒入預(yù)處理桶中，每100 mL加入4.5 mol/L硫酸2 mL和4滴甲苯，攪拌均勻后裝入采樣瓶?jī)?nèi)。

2.2.3每天采樣1次，連續(xù)采集3 d。

2.3 飼料樣品采集

直接從各階段試驗(yàn)動(dòng)物的飼料中分別采樣，每個(gè)季節(jié)每階段采樣2個(gè)，每個(gè)樣品采集500 g，裝入自封樣品袋中。

3 樣品的保存與運(yùn)輸

3.1 樣品的保存

糞便樣品的保存參照《畜禽糞便監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(GB/T 25169-2010) 的規(guī)定執(zhí)行；尿液樣品的保存參照《畜禽養(yǎng)殖污水采樣技術(shù)規(guī)范》(GB/T 27522-2011)的規(guī)定執(zhí)行；飼料樣品密封避光保存。

3.2 樣品的運(yùn)輸

采集的糞尿在運(yùn)輸過(guò)程中保存在保溫箱內(nèi)，要求低溫，避免日光照射，防震，防止新的污染物玷污使樣品變質(zhì)。

4 樣品測(cè)定

4.1 測(cè)定指標(biāo)

4.1.1糞便：產(chǎn)生量、含水率、有機(jī)質(zhì)、TP、TN、NH4+-N、胺態(tài)氮。

4.1.2尿液：產(chǎn)生量、PH值、EC值、TP、TN、NH4+-N、COD。

4.2 測(cè)定方法

所有樣品委托北京普尼測(cè)試集團(tuán)股份有限公司優(yōu)先選擇國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行測(cè)定。

5 結(jié)果與分析

5.1 采樣結(jié)果

秋冬兩季共計(jì)采集牦牛糞尿樣品365份。其中糞便258份，尿液101份，飼料6份。詳見(jiàn)表1。

表1 牦牛樣品采集統(tǒng)計(jì)表 單位： kg

5.2 形態(tài)描述

牦牛糞便秋冬季形態(tài)變化無(wú)差異，新鮮糞便呈黃褐色，較濕，水分含量平均81.44%，排污糞便因存放時(shí)間久較產(chǎn)污糞便干，水分含量平均為67.28%。牛板糞(干化結(jié)成板塊狀，堅(jiān)硬)水分含量?jī)H為12%左右。尿液顏色多呈淺黃色，較清，平均PH值為7.19±0.43，EC值為10.67±1.70。

5.3 產(chǎn)排污量統(tǒng)計(jì)結(jié)果

秋冬兩季牦牛日均采食、飲水量無(wú)顯著差異，見(jiàn)表2，日均排污量見(jiàn)表3。

表2 牦牛日采食統(tǒng)計(jì)表 單位： kg

表3 牦牛日排污量統(tǒng)計(jì)表 單位： kg

5.4 檢測(cè)結(jié)果

5.4.1飼料。檢測(cè)方法：粗蛋白質(zhì)，GB/T 6432-2018;總磷，GB/T 6437-2018;水分，GB/T 6435-2014 8.1。檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 牦牛日糧成分檢測(cè)統(tǒng)計(jì)表

5.4.2糞便。檢測(cè)方法：有機(jī)質(zhì)、總氮、磷，采用容量法，執(zhí)行NY/T 525；銨態(tài)氮采用容量法，執(zhí)行NY/T1116。牦牛糞便排污檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表5，牦牛糞便產(chǎn)污檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表6。

表5 牦牛糞便排污檢測(cè)統(tǒng)計(jì)表

表6 牦牛糞便產(chǎn)污檢測(cè)統(tǒng)計(jì)表

5.4.3尿液。檢測(cè)方法：化學(xué)需氧量，采用重鉻酸鹽法，按HJ 828執(zhí)行；氨氮(以N計(jì))，采用蒸餾-中和滴定法，按HJ537執(zhí)行；總氮(以氮計(jì))采用堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法，按HJ636執(zhí)行；總磷(以P計(jì))，采用鉬酸銨分光光度法，按GB/T11893執(zhí)行。牦牛尿液產(chǎn)污檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 牦牛尿液產(chǎn)污檢測(cè)統(tǒng)計(jì)表

5.5 分析

5.5.1經(jīng)測(cè)定與檢測(cè)，在日糧蛋白含量9.02%、磷含量0.27%、水分38.72%的飼喂條件下，牦牛犢牛日均采食混合精料4.24 kg，飲水量10.63 kg，日產(chǎn)糞便3.39 kg，尿液1.20 kg；育成牛日均采食混合精料6.48 kg，飲水量16.81 kg，日產(chǎn)糞便4.94 kg，尿液3.35 kg；成母牛日均采食混合精料8.23 kg，飲水量16.59 kg，日產(chǎn)糞便5.12 kg，尿液3.64 kg。糞便中，水分含量81.44%，有機(jī)質(zhì)含量88.87%，總氮(以干基計(jì))3.35%，磷(P2O5,干基計(jì))2.00%，銨態(tài)氮0.59%。尿液中，化學(xué)需氧量(CODcr)達(dá)到609 60.71 mg/L，氨氮(以N計(jì))303.27 mg/L，總氮(以N計(jì))6301.79 mg/L，總磷(以P計(jì))445.77 mg/L。

5.5.2經(jīng)差異性檢驗(yàn)，犢牛秋冬季飲水量差異不顯著(P>0.05)，育成牛和成母牛的冬季飲水量高于秋季飲水量，差異極顯著(P<0.01)；犢牛、育成牛、成母牛冬季采食量均顯著高于秋季采食量，差異極顯著(P<0.01)。產(chǎn)污統(tǒng)計(jì)分析，犢牛秋冬季銨態(tài)氮差異不顯著，育成牛、成母牛冬季銨態(tài)氮顯著高于秋季，差異極顯著(P<0.01)，有機(jī)質(zhì)、總氮和總磷(P2O5,干基計(jì))秋冬季差異不顯著。排污秋冬季各項(xiàng)指標(biāo)差異不顯著。

5.5.3秋季牦牛在試驗(yàn)期第一天的采食量和飲水量均顯著少于第三天(p<0.01)，其他指標(biāo)無(wú)差異。產(chǎn)排污三天內(nèi)各項(xiàng)指標(biāo)變化不大。

6 討論

6.1根據(jù)第一次全國(guó)污染源普查資料[3],肉牛(育肥牛，參考體重400 kg)與奶牛(育成牛，參考體重:375 kg)日產(chǎn)污量相近,肉牛:糞便14-15 kg/頭·天,尿液7-9升/頭·天；育成奶牛：糞便14.1-15.1 kg/頭·天,尿液6.8-8.2升/頭·天；牦牛(育成牛，平均公式估測(cè)體重112 kg)為：糞便2.9-7.0 kg/頭·天,尿液1.6-5.1 kg/頭·天，無(wú)論是同齡牦牛個(gè)體之間，還是牦牛與同齡肉牛、奶牛之間均差別很大。主要原因可能但不限于：試驗(yàn)時(shí)間短；試驗(yàn)動(dòng)物樣本數(shù)量少；試驗(yàn)工具簡(jiǎn)陋；季節(jié)性變化、人員機(jī)械誤差等，需要進(jìn)一步驗(yàn)證完善。

6.2牦牛經(jīng)過(guò)1個(gè)月生長(zhǎng)，冬季采食量、飲水量較秋季大，胺態(tài)氮產(chǎn)生量較高，符合邏輯。