姜紅進(jìn),張 城,黃 平,陳文言

(1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院畜牧獸醫(yī)研究所,浙江 杭州 310021; 2.杭州正興牧業(yè)有限公司;3.安吉縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局養(yǎng)殖業(yè)管理科; 4.安吉縣天子湖鎮(zhèn)便民服務(wù)中心)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)規(guī)?；s化程度越來越高,科技含量也不斷增加,無論是母豬年提供仔豬頭數(shù)、各階段豬的成活率、飼料利用率等都得到大幅提高,基本滿足了人們對(duì)豬肉的需求。但規(guī)模化集約化養(yǎng)殖也帶來了不少問題,首先為了提高豬的生產(chǎn)水平,減少疫病風(fēng)險(xiǎn),大量使用抗生素及礦物質(zhì),使豬糞尿中包含大量未經(jīng)消化降解的抗生素、氮、磷等成分,從而污染水源及土壤,集約化后使得豬舍內(nèi)的氨氣、硫化氫等有害氣體濃度較高,也給周圍環(huán)境的空氣帶來影響[1-2]。其次生產(chǎn)中超劑量、長(zhǎng)時(shí)間濫用抗生素,不僅造成藥物的浪費(fèi),而且激化了病毒的進(jìn)化,使細(xì)菌的耐藥性上升,并造成畜產(chǎn)品中抗生素殘留,危害到人類健康,影響公共衛(wèi)生安全。另外高銅高鋅的添加會(huì)降低豬糞作為有機(jī)肥的利用價(jià)值,增加糞污處理的難度及費(fèi)用。

為了養(yǎng)豬業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好型養(yǎng)豬,可通過優(yōu)化養(yǎng)殖模式減少糞污排放、利用設(shè)備加強(qiáng)糞污的末端處理,但這些方法見效慢,且會(huì)大大增加養(yǎng)殖成本。同時(shí)也可從源頭抓起,從飼料角度出發(fā),配制環(huán)保、無抗飼料,通過科學(xué)配方提高養(yǎng)分利用率,減少氮、磷、銅、鋅等元素的過量排放;通過篩選合適添加劑,減少或避免抗生素的使用。本文從環(huán)保型日糧配制技術(shù)及無抗日糧配制技術(shù)這兩個(gè)環(huán)節(jié)著手,探討?zhàn)B豬中實(shí)現(xiàn)環(huán)保無抗飼料的可行性方案,為養(yǎng)豬業(yè)提供參考。

1 環(huán)保型日糧配制技術(shù)

1.1低蛋白日糧 低蛋白日糧的研究始于上世紀(jì)90年代,經(jīng)過近30年的發(fā)展,已經(jīng)逐漸完善,一方面,已清楚了解各個(gè)體重階段豬,以及妊娠和哺乳母豬的氨基酸需要量[3],通過補(bǔ)充單體氨基酸可在蛋白質(zhì)下降的前提下滿足豬的氨基酸需求,為低蛋白日糧的推行提供了技術(shù)可行性;另一方面,隨著越來越多工業(yè)晶體氨基酸的大量上市,其價(jià)格也不斷下降,為低蛋白氨基酸平衡飼糧提供了經(jīng)濟(jì)可行性[4]。Htoo[5]總結(jié)了以往的研究認(rèn)為,當(dāng)日糧中氨基酸和能量滿足豬生長(zhǎng)需要并達(dá)到平衡時(shí),相較于飼喂傳統(tǒng)的高蛋白日糧,70～173 kg的豬飼喂低蛋白日糧對(duì)平均日增重、增重耗料比、屠宰率和背膘厚度并不會(huì)造成影響。張江等[6]將杜梅豬日糧降低粗蛋白2個(gè)百分點(diǎn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)降低蛋白后的日糧對(duì)豬的生長(zhǎng)性能沒有顯著影響,豬的屠宰率還有所提高。以上結(jié)果表明,只要選取合適的營(yíng)養(yǎng)策略,低蛋白日糧并不會(huì)對(duì)豬的生產(chǎn)性能造成不利影響。同時(shí)也有研究表明,在維持生長(zhǎng)性能的前提下,飼料中每降低1%粗蛋白,可減少8%-10%總氮排放量[7]。王曼等[8]也發(fā)現(xiàn)采用低蛋白加植酸酶等措施對(duì)豬的增重、料重比沒有顯著影響,并且還顯著降低了豬的糞污排放率、糞氮排放量、尿氮排放量和總氮排放量。黃健等[9]通過檢測(cè)豬舍氨氣濃度發(fā)現(xiàn),保育期和育肥期粗蛋白每降低3%-4%,豬舍氨氣可降低26.55%-57.85%。在實(shí)際應(yīng)用中,蛋白原料特別是豆粕的價(jià)格決定著低蛋白日糧的推行可行性。目前受國(guó)際諸多因素的影響,豆粕等蛋白原料價(jià)格處于高位震蕩,利用晶體氨基酸,降低日糧蛋白水平可大幅降低飼料成本。

1.2低磷日糧 磷是豬生長(zhǎng)所必需的第二大常量礦物質(zhì),幾乎參與了動(dòng)物機(jī)體內(nèi)絕大部分生理生化反應(yīng)。豬飼料中的磷源主要來自于植物性或動(dòng)物性飼料原料中的內(nèi)源磷及外源添加的無機(jī)磷源。為了追求生產(chǎn)效率,往往大量使用高磷日糧,造成攝入的可消化磷過高,并且由于植物中的磷主要以植酸磷存在,在動(dòng)物體內(nèi)消化率低,因此大量未經(jīng)消化的磷會(huì)通過糞便和尿液排出體外。據(jù)調(diào)查,2010年我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)磷的排放量16.04萬t,占全國(guó)總磷排放量的37.9%。磷從糞尿中排出,嚴(yán)重污染地表、地下水,過量的磷可使磷酸鹽有限的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生富營(yíng)養(yǎng)化,并產(chǎn)生一系列的生物效應(yīng),對(duì)環(huán)境造成污染[10]。解決磷的過量排泄,以盡量減少養(yǎng)分浪費(fèi)、降低養(yǎng)豬業(yè)生態(tài)環(huán)境的破壞是養(yǎng)豬業(yè)所面臨的重大課題[11]。為了減少磷的排泄,必須降低磷的用量,同時(shí)提高其利用率。吳信等[12]對(duì)20-100 kg體重的豬進(jìn)行了長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明降低飼料中磷的水平可以顯著降低豬糞磷含量。Tan等[13]在泌乳母豬中也發(fā)現(xiàn),低(0.47%)、中(0.55%)、高(0.63%)三種不同磷水平日糧對(duì)母豬泌乳期采食量及增重?zé)o影響,且后代仔豬的存活率及斷奶體重也不會(huì)受到影響。添加植酸酶也是最重要的手段,植酸酶可以將植物中的植酸磷分解出來被豬利用,從而減少飼料中磷酸氫鈣的用量。Kies等[14]研究發(fā)現(xiàn),在仔豬低磷飼料中添加植酸酶能提高3%的飼料利用率,并且降低總磷的排放。王志康等[15]在育肥豬中發(fā)現(xiàn),減少磷的添加并添加植酸酶,可大幅降低豬糞中的磷排出,并保持豬的生長(zhǎng)性能。

1.3低微量元素日糧 高銅高鋅日糧在過去很長(zhǎng)一段時(shí)間都被廣泛用于豬飼料中,主要用于提高豬的生產(chǎn)性能并解決仔豬階段腹瀉問題。但畜禽對(duì)銅鋅的需要量并不高, 5-6 mg/kg Cu,50-100 mg/kg Zn即可滿足豬的需要量[16],高劑量的銅鋅在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)吸收率很低,大概只有5%-40%,大部分未經(jīng)吸收的銅鋅會(huì)在糞便中濃縮3-8倍排出體外,污染土壤及水體,并影響糞肥的二次利用。為了降低微量元素的用量,可用有機(jī)微量元素替換部分無機(jī)微量元素,Armstrong等[17]發(fā)現(xiàn),仔豬飼料中添加33-100 mg/kg有機(jī)銅的促生長(zhǎng)效果與180 mg/kg硫酸銅無差異。晏家友[18]等也發(fā)現(xiàn),相較于硫酸銅,檸檬酸銅的生物學(xué)利用率要提高10%-36%。對(duì)微量元素進(jìn)行包膜處理也能降低其在胃中的損耗,提高生物學(xué)效率,降低使用量。陳思佳[19]等將氧化鋅進(jìn)行包膜處理,結(jié)果顯示低劑量(300-600 mg/kg)包膜氧化鋅對(duì)仔豬生產(chǎn)性能的影響可達(dá)到普通氧化鋅高劑量(2240 mg/kg)的效果,并降低糞便鋅排放。

2 無抗日糧配制技術(shù)

過去的幾十年中,抗生素的促生長(zhǎng)作用及抗病作用已經(jīng)得到廣泛認(rèn)可,并且由于其低廉的價(jià)格,給養(yǎng)殖者帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。由于對(duì)抗生素的過度依賴及超量使用,使得耐藥菌株、藥物殘留、污染環(huán)境等現(xiàn)象不斷產(chǎn)生,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2019年發(fā)布公告,自2020年7月1日起全面禁止飼用抗生素的使用,在此背景下,如何選擇合適的替代抗生素的添加劑,生產(chǎn)無抗飼料迫在眉睫。

2.1酸化劑 酸化劑是目前市面上用量最大的替抗產(chǎn)品之一,常用的酸化劑包括乳酸、甲酸、苯甲酸、檸檬酸、富馬酸、磷酸等。酸化劑可以單獨(dú)使用,但一般是將兩種及兩種以上按比例配成復(fù)合酸化劑使用,復(fù)合酸化劑能更加快速調(diào)節(jié)pH值,優(yōu)化緩沖容量,減少對(duì)機(jī)器設(shè)備的破壞[20]。研究表明酸化劑能增加日糧酸度,維持胃部酸性環(huán)境,提高消化酶活性,促進(jìn)養(yǎng)分消化[21]。同時(shí)酸化劑還能改善腸道菌群結(jié)構(gòu),能直接作用于細(xì)菌,破壞其細(xì)胞膜完整性,抑制代謝活動(dòng),殺滅有害菌[22-23]。酸化劑的應(yīng)用范圍很廣,如有固體酸化劑,可在飼料企業(yè)中使用,添加到飼料中,也有液體型酸化劑,多在養(yǎng)殖場(chǎng)使用,可加入水箱中,通過飲水使用,并且液體酸化劑還能很好降低飲水管中的霉菌及病原菌,降低其對(duì)畜禽的危害。同時(shí)酸化劑還可以應(yīng)用于豬舍噴霧,中和空氣中的氨氣,減少臭氣排放提高動(dòng)物福利。

2.2植物精油 植物精油是芳香類植物某一部位經(jīng)過蒸餾的方法得到的一種次生代謝產(chǎn)物,其分子量較小,有特殊的芳香味,具有一定的揮發(fā)性。植物精油現(xiàn)已發(fā)掘的種類有三萬余種,其中主要分為萜烯類化合物、脂肪酸族化合物、芳香族化合物和含氮含硫類化合物,在畜牧業(yè)中常用的精油有百里香酚、香芹酚、肉桂醛、檸檬醛、丁香酚等。研究表明,植物精油可利用其小分子及高親脂性通過微生物的細(xì)胞膜,破壞質(zhì)膜結(jié)構(gòu),抑制細(xì)胞內(nèi)酶活性,干擾有害微生物的呼吸代謝,從而抑制細(xì)菌生長(zhǎng)[24]。同時(shí)植物精油還具有較強(qiáng)的抗氧化性,Zou等[25]飼喂25 mg/kg牛至油飼料4周后發(fā)現(xiàn),育肥豬血清、肝臟中硫代巴比妥酸活性物和活性氧含量顯著降低,谷胱甘肽過氧化物酶和總抗氧化力活性顯著提高。

2.3微生物制劑 微生物制劑是指能提供有益菌及其代謝產(chǎn)物和改善動(dòng)物腸道微生態(tài)平衡的物質(zhì)制劑總稱,其包括益生菌、益生元、合生元。益生菌常用的有酵母、芽孢菌、乳酸菌、糞腸球菌等,其能為動(dòng)物直接提供有益菌及其代謝產(chǎn)物;益生元主要有殼聚糖、寡糖等,其主要功能是給益生菌提供養(yǎng)分,促進(jìn)有益菌生長(zhǎng);合生元?jiǎng)t是益生菌和益生元混合復(fù)配后的產(chǎn)物。微生物制劑在豬飼料中的應(yīng)用有近百年的歷史,其可直接為機(jī)體提供有益菌或有利于有益菌生長(zhǎng)的物質(zhì),產(chǎn)生大量有益菌群,并與致病菌競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng),壓縮降低致病菌的生存空間,從而起到調(diào)節(jié)腸道菌群的作用[26]。同時(shí)微生物制劑還能激活粘膜免疫反應(yīng),增加細(xì)胞因子和免疫球蛋白的數(shù)量,增加機(jī)體的免疫力。在育肥豬中,微生物制劑還能通過產(chǎn)生的各種消化酶提高飼料利用率,降低蛋白進(jìn)入腸道的數(shù)量,并調(diào)節(jié)糞便pH值,降低產(chǎn)氨氮有害菌的增長(zhǎng),從而達(dá)到除臭的效果[27]。李維炯[28]等發(fā)現(xiàn),使用微生物制劑可顯著降低豬舍內(nèi)氨氣濃度,其中干清糞結(jié)構(gòu)氨氣去除率為37.2%,水泡糞豬舍氨氣去除率為19.45%,并且圈舍內(nèi)蒼蠅密度下降46.2%。同時(shí)環(huán)境噴撒特制的微生物也可以減少豬舍有害氣體濃度,減少豬場(chǎng)對(duì)外界排放有害氣體。

2.4中草藥 除以上添加劑外,傳統(tǒng)的中醫(yī)中藥也為豬的健康作出貢獻(xiàn)。中草藥的有效成分都為多糖、生物堿、黃酮類等,兼具營(yíng)養(yǎng)和治療功效,其來源廣泛,無殘留,不會(huì)產(chǎn)生耐藥性。李國(guó)祥等[30]在育肥豬中發(fā)現(xiàn),添加沙棘和枸杞復(fù)合提取物能有效改善育肥豬的生產(chǎn)性能,降低料重比,并能提高血清抗氧化能力及免疫功能。姜亭亭等[31]也發(fā)現(xiàn)使用紅棗、陳皮、紅曲、脫毒硫黃負(fù)離子組成的中藥負(fù)離子添加劑能顯著改善育肥豬腸道結(jié)構(gòu),優(yōu)化腸道菌群。近年來,有較多中藥提取物產(chǎn)品出現(xiàn)在市場(chǎng)上。馮尚連研究[32]也表明,天然植物可以改善仔豬腸道微生物結(jié)構(gòu),從而提高腸道健康水平,并提高仔豬增重。

3 結(jié)論

綜上所述,推廣并實(shí)踐環(huán)境友好型豬飼料可以很好緩解原料價(jià)格上漲、環(huán)境污染、抗生素殘留等問題,符合畜牧業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展的方向。在實(shí)踐中還應(yīng)該根據(jù)各個(gè)廠不同情況及原料價(jià)格變化,選擇合適的蛋白水平及替抗產(chǎn)品組合,實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖效益最大化。