反刍动物生产中碳、氮、磷、钾的减排问题

近年来,随着我国奶牛养殖数量和规模的不断扩大,大量的粪尿作为肥料被广泛地施用在农田里,奶牛正常的生理活动产生的大量气体(CO2和CH4)也被排放到了空气中,但是反刍动物生产中排放的这些废物却对土壤、空气和水造成了日益严重的污染,其中粪、尿和气体中的碳、氮、磷、钾元素引起的环境污染问题更是不容忽视。笔者就以上存在的问题综述了奶牛生产中碳、氮、磷和钾对环境的污染,并从营养和饲养管理上提出相应的减排技术措施。     

生猪养殖全生产周期氮排泄参数及全国生猪粪尿氮排泄研究

为完善生猪养殖氮排泄参数体系,准确计算生猪养殖粪尿氮排泄量,本研究通过对生猪养殖全生产周期(繁殖—断奶—生长—育肥)持续开展285d的全收粪尿法代谢试验,每天记录采食量、粪尿产生量,采集样品测定水分和氮含量,系统性获取了能繁母猪空怀期、妊娠前期、妊娠中期、妊娠后期和哺乳期,以及生长肉猪保育期、生长前期、生长后期和育肥期氮的摄入与排泄参数,并结合生猪生产性能参数计算生猪氮年排泄系数。并基于中国各省生猪养殖统计数据和耕地面积,核算2000—2018年生猪养殖粪尿氮产生量变化及区域分布情况。结果表明:生猪不同生长生理阶段氮摄入量和排泄量差异显著,其中空怀期母猪为72.32 g·d~(–1)和49.42 g·d~(–1),妊娠前期为55.79 g·d~(–1)和45.36 g·d~(–1),妊娠中期为56.25 g·d~(–1)和22.27 g·d~(–1),妊娠后期为72.41 g·d~(–1)和26.36g·d~(–1),泌乳期为114.28g·d~(–1)和38.84g·d~(–1),商品猪保育期为22.86g·d~(–1)和10.96g·d~(–1),生长前期为34.87 g·d~(–1)和18.34g·d~(–1),生长后期为54.67 g·d~(–1)和34.50 g·d~(–1),肥育期为55.15g·d~(–1)和35.79 g·d~(–1)。而且各阶段尿氮排泄量都比粪氮高。商品肉猪和能繁母猪年排泄系数分别为9.00kg·头~(–1)·a~(–1)和11.75kg·头~(–1)·a~(–1)。2000—2018年,我国生猪养殖粪尿氮排泄总量呈先增后缓慢下降的趋势,而单位猪肉产品氮排泄量逐年下降,商品肉猪氮排泄量占生猪养殖粪尿氮排泄总量比重达84.03%。四川、河南、湖南、山东是我国生猪养殖氮排泄总量最大的4个省,占全国生猪养殖氮排泄总量的33.67%;而单位耕地面积生猪养殖氮承载负荷最大的省份是福建、广东、湖南、北京、上海。因此,在生猪生产中应根据群体结构和相应的氮排泄系数科学核算其氮排放量,在产业发展规划时要充分考虑环境承载力。     

温度对文蛤生理代谢的影响

以文蛤(Meretrix petechialis)为实验对象,采用实验室静水法和间歇式呼吸测量法,通过测定摄食率、耗氧率、排粪率、排氨率等生理参数,研究了不同水温下不同规格文蛤的生理代谢情况。结果显示:供试文蛤的摄食率、排氨率、排粪率、耗氧率分别在25~30、20~30、15~20、35 ℃存在最大值。随水温升高,文蛤摄食率和排氨率先增加后下降,而排粪率逐渐降低,耗氧率逐渐升高。实验条件下,大、中、小规格的文蛤(壳长范围30~46 mm)摄食率为0.015~0.043 mg·g^-1·h^-1,排氨率为1.26~135.25 μg·g^-1·h^-1,排粪率为2.173~15.908 μg·g^-1·h^-1,耗氧率为0.290~1.780 mg·g^-1·h^-1。研究结果可为探明文蛤在不同季节的生理代谢规律、指导文蛤养殖产业发展提供借鉴。     

温度和盐度对龙虎斑耗氧率和排氨率的影响

利用实验生态学方法研究了温度和盐度(S)对体质量为(98.8±4.3)g龙虎斑(棕点石斑鱼♀×鞍带石斑鱼♂)的呼吸和排泄影响。结果表明,不同温度和S对龙虎斑的耗氧率(RO)和排氨率(RN)有显著影响(P0.05)。在水温15-35℃范围内,龙虎斑的RO随着温度的升高而升高,在35℃时达到最大值,为(0.228±0.011)mg/(g·h),但RN随着温度的升高先升高后降低,在30℃时达到最大值,为(3.985±0.094)μg/(g·h)。S为5-35时,龙虎斑的RN随着S的升高而降低,其关系式为RN=3.689e-0.067S(R2=0.963);在S处于5-15和25-35范围内,RO随S升高而下降,但S在15-25范围时,RO则随S升高而升高。在S为28,水温15-35℃范围内,龙虎斑代谢的O∶N范围为44.416-73.667;在水温28℃,S为5-35时,O∶N值为59.577-275.034。     

马氏珠母贝黄壳色选系F1与对照组耗氧率和排氨率的比较

2006年4月,从流沙港马氏珠母贝养殖群体中挑选11个纯黄壳色个体为繁殖群体建立了黄壳色选系F₁。同时,随机选取了50个个体作为繁殖群体建立了对照组。2007年10月,从两个组分别选取相同规格的个体,比较了不同温度和盐度条件下两个组的耗氧率（OCR）和排氨率（NR）。结果表明：（1）在15~30 ℃,两个组的耗氧率和排氨率均随温度升高而增大。黄壳色选系的OCR和NR变化范围分别为0.117~1.009 mg / (g·h)和0.013~0.028 mg / (g·h),对照组的OCR和NR变化范围分别为0.142~0.827 mg / (g·h)和0.016~0.028 mg / (g·h)。（2）在15 ℃,对照组OCR和NR大于黄壳色选系,差异不显著（P>0.05）;在20、25和30 ℃条件下,黄壳色选系OCR和NR大于对照组,其中30 ℃时二者耗氧率差异显著（P<0.05）。（3）在15~30 ℃,黄壳色选系OCR和NR的Q₁₀平均值为4.87和1.91;对照组OCR和NR的Q₁₀平均值分别为3.54和1.46;两个组的氧氮比平均值分别为20.50和19.56。（4）在20~36盐度条件下,两个组的OCR和NR均随盐度增加而先上升再下降,在盐度28时出现最大值。黄壳色选系的OCR和NR变化范围分别为0.435~0.678 mg / (g·h)和0.011~0.027 mg / (g·h),对照组的OCR和NR变化范围分别为0.233~0.671 mg / (g·h)和0.014~0.025 mg / (g·h)。（5）在盐度20、24、28、32和36条件下,黄壳色选系耗氧率大于对照组,其中在盐度20、24和36时二者差异显著（P< 0.05）;在盐度28和32条件下,黄壳色选系排氨率大于对照组,在盐度20、24和36条件下,对照组的排氨率大于黄壳色选系,差异不显著（P> 0.05）。（6）在20~36盐度条件下,黄壳色选系和对照组的氧氮比平均值分别为34.50和25.01。研究结果表明经过一代壳色选育后黄壳色选系与对照组的生理指标存在明显差异,为马氏珠母贝的黄壳色系进一步选育提供依据。     

异育银鲫氨氮排泄与耗氧的研究

采用静态试验法对异育银鲫的氨氮排泄与耗氧进行了研究，结果表明：体重4．51—13．05g的异育银鲫，其单位体重排氨率为0．0269—0．0156mgN／（g·h）；溶氧的死亡临界值为0．56—0．25mg／L，窒息点为0．21—0．08mg／L。异育银鲫的呼吸属顺应型，瞬时耗氧速率与溶氧呈线性正相关，溶氧越低，瞬时耗氧速率越小；瞬时耗氧速率随体重的增加而减少；排氨率与体重呈良好的幂函数，其中单位个体排氨率随体重增大而增大，而单位体重排氨率却随体重增大而减小。     

江苏省规模化肉鸭旱养全饲养周期污染物产生量及其环境效应

为完善肉鸭养殖产排泄系数体系,准确计算肉鸭养殖粪尿产生量与氮磷排泄量并评估其环境效应,本研究通过对高架养殖模式下,肉鸭全饲养周期(育雏-生长-育肥)持续开展42 d的粪尿全量收集试验,获得了肉鸭育雏期、生长期和育肥期产排污系数,并基于江苏省各市畜禽养殖量和耕地面积估算了2021年江苏省畜禽粪尿产生量及区域分布情况,评估了肉鸭养殖对耕地、水体污染负荷贡献。结果表明：肉鸭不同生长阶段粪尿产生量及氮磷排泄量差异显著,其中育雏期、生长期、育肥期粪尿产生量分别为56.3、311.5、474.9 g·只^-1·d^-1,化学需氧量(COD)产污系数分别为4.48、20.82、30.22 g·只^-1·d^-1,总氮(TN)产污系数分别为0.31、2.03、3.75 g·只^-1·d^-1,总磷(TP)产污系数分别为0.19、0.85、1.41 g·只^-1·d^-1。徐州、宿迁、南通、淮安、盐城是江苏肉鸭养殖粪尿排泄总量最大的5个市,其总量...     

饲粮类型和肥育后期不添加维生素和微量矿物元素对猪生长性能、胴体和肌肉品质、粪中矿物元素排泄的影响

本研究共开展两个试验,探讨饲粮类型和不添加维生素和微量矿物元素对猪肥育后期生长性能、胴体和肌肉品质、粪中微量矿物元素排泄的影响。在试验1中,选用128头平均体重(78.5±4.6)kg的肥育猪,根据体重和性别分成4组,每组4圈(重复),每个重复8头猪。四组试验猪的试验处理为2×2因子设计,即两种类型(玉米-豆粕型和玉米-杂粕型)饲粮和添加或不添加维生素/微量矿物元素预混料。在试验2中,选用112头平均体重(90.3±6.3)kg的肥育猪,根据体重和性别分成4组,每组4圈(重复),每个重复7头猪。试验处理同试验1。结果显示,在79~110kg肥育期中(试验1),采食玉米-豆粕型饲粮的猪的增重速度和采食量显著高于采食玉米-杂粕型饲粮的猪(P<0.01或0.05)。在90~105kg肥育期中(试验2),采食玉米-豆粕型饲粮的猪的增重速度仍然高于采食玉米-杂粕型饲粮的猪(P<0.05)。但是,维生素和微量矿物元素添加与否对生长性能无显著影响(P>0.05)。饲粮类型和不添加维生素和微量矿物元素对胴体和肌肉品质均无显著影响(P>0.05)。粪中微量矿物元素含量不受饲粮类型的影响(P>0.05),但不添加维生素和微量矿物元素时,粪中铜、铁、锰的含量显著降低(P<0.01),粪中锌含量也有降低的趋势(P>0.05)。对于生长性能、胴体和肌肉品质以及微量矿物元素排泄量,饲粮类型×维生素/微量矿物元素预混料的交互作用不显著(P>0.05)。结果表明,在猪的肥育后期(最后约25~40d),在玉米-豆粕型和玉米-杂粕型饲粮中可不添加维生素和微量矿物元素,从而可降低饲料成本和减少微量矿物元素的排泄。     

An evaluation of phytase for Channel catfish (Ictalurus punctatus) fed all plant‐protein diet: Growth performance,nutrient utilization and P equivalency value

This study evaluated the effect and phosphorus equivalency value of dietary microbial phytase based on growth performance and nutrient utilization of Channel catfish (Ictalurus punctatus). An all plant‐protein basal diet containing 7.9 g/kg total Phosphorus (P) (Phytate P of 4.5 g/kg) was supplemented with graded levels 0, 300, 500, 1,000, 1,500 and 2,000 U phytase/kg of diet or with 3, 5, 8, 12 g/kg of Ca(H₂PO₄)₂, namely with 0.7, 1.2, 2.0, 3.09 g/kg P as Ca(H₂PO₄)₂. Triplicate groups of Channel catfish (Ictalurus punctatus) juveniles (initial weight, 1.70 ± 0.04 g) were fed the experiment diets for 90 days. The results indicated that dietary phytase supplementation significantly improved growth performance, apparent digestibility coefficient of P and P retention, and decreased feed conversion ratio (FCR), faecal P content and P excretion per gain. Line relation was found between the effects of P and phytase supplementation levels, and the linear response equations of the effects of P and phytase levels were generated and used to calculate the P equivalency values. The average function of P equivalency values (Y, g/kg) of microbial phytase (X, U/kg of diet) was developed: Y = 0.1695 + 0.0021X; R² = 0.996. The results showed that about 0.38 g of P/kg diet was released by per 100 U of phytase over the range of 300–2,000 U of phytase/kg diet for Channel catfish (Ictalurus punctatus) fed all plant‐protein diet.     

Responses of hybrid sturgeon (Huso dauricus ♀ × Acipenser schrenckii ♂) to oral administration of phosphorus

To better understand the phosphorus (P) utilization in hybrid sturgeon (Huso dauricus ♀ × Acipenser schrenckii ♂), a combined technique with oesophageal intubation, dorsal aorta cannulation and urinary catheterization was used in the present study. Groups of five hybrid sturgeon were orally administrated with graded doses of P (0, 50, 100 and 200 mg P/kg BW) in the form of monocalcium phosphate. The high dose of P (200 mg P/kg BW) caused a significant increase in plasma P concentration. Plasma calcium (Ca) concentrations were significantly increased in the fish treated with 0 and 100 mg P/kg BW. Both P and urea excretion showed increased changing pattern with increasing P intubation level and exhibited significant higher value in 200 mg P/kg BW group. A significant increase in Ca excretion was found in the group without P supplementation (0 mg P/kg BW). ALP and SOD activity in plasma was inhibited in fish at P‐deficient groups (0 and 50 mg P/kg BW). The data in the current study showed that hybrid sturgeon at 100 mg P/kg BW treatment exhibited better P and Ca utilizations with lower waste excretion, as well as favourable status of anti‐oxidation.