茶多酚和有效微生物对育成期水貂粪便污染物排放量的影响

崔 帅，王 光 ，郑菲菲 ，王利华

（青岛农业大学动物科技学院，山东青岛 266109）

我国水貂养殖业在产生巨大经济效益的同时，也造成了严重的恶臭污染。水貂养殖场的恶臭污染主要来自于水貂的排泄物，恶臭物质大部分由粪尿经过微生物分解产生。由于水貂粪便中氮、磷含量高于其他畜禽粪便，因此产生的恶臭物质更多。粪便中的氮被腐败菌分解成NH3等挥发到大气中，或被氧化成硝酸盐滞留在土壤中造成土壤污染，也会随地表水流入江河造成水污染；粪便中的磷被吸附于土壤表面，积累过多时会随地表径流排入江河湖海，造成水体的富营养化。茶多酚（TP）是茶叶提取物中的主要活性成分，饲粮中添加TP可以提高动物生产性能[1]，同时还能减少粪便恶臭的产生[2]。研究表明，TP含有较强的活性羟基，能够与NH3发生中和、缩合反应，减少NH3含量，TP具有正电区和负电区的环扼化合物，可与臭气发生络合、包荚等作用，对臭气有较强吸附作用[3]，TP还可以对肠内产生恶臭的细菌具有抑制作用，调整肠道微生态环境[4]，间接减少粪便恶臭物质的产生。

有效微生物群（Effective Microorganisms，EM）是由厌氧性与好氧性微生物共同组成的微生物菌群，具有提高畜禽生长性能的作用[5]，还能有效清除粪便恶臭，改善畜禽养殖环境[6]。EM能提高动物肠道对蛋白质的吸收，抑制肠道有害菌群，减少蛋白质向氨及胺的转化，减少随粪便排出的含氮物质；摄入的EM在生长繁殖的过程中能以NH3、H2S等物质为营养，将其转化吸收；EM有一定的固氮作用，减少碱性条件下铵态氮的挥发，继而改善养殖环境。

本试验旨在研究饲粮中添加不同水平TP和EM对育成期水貂粪便污染物排放量的影响，为TP和EM在水貂养殖除臭方面的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料 TP购自济南七彩化工有限公司，纯度98%以上。EM购自山东亿安奇乐有限公司，组成成分为酵母菌、乳酸菌、芽孢菌、光合菌和放线菌等菌种，活菌总数≥10亿个/g。

1.2 试验动物及试验设计 选取400只60日龄同品种咖啡色、体重相近、健康的育成前期水貂，其中母貂240只，公貂160只。试验分8组，每组20个重复，公、母各10个重复（每笼为1重复，其中公貂2只/笼，母貂3只/笼）。EM的添加水平为0、200 mg/kg， TP的添加量分别在0、0.05%、0.1%和0.2%。8组的日粮处理分别为0 EM+0 TP、0 EM+0.05% TP、0 EM+0.1%TP、0 EM+0.2% TP、200 mg/kg EM+0 TP、200 mg/kg EM+0.05% TP、200 mg/kg EM+0.1% TP、200 mg/kg EM+0.2% TP。试验期8周，其中前4周为试验Ⅰ期，后4周为试验Ⅱ期。

1.3 试验饲粮及饲养管理 试验基础饲粮组成及营养成分见表1。试验于青岛市即墨某水貂养殖场进行，试验水貂采用棚舍饲养，免疫程序已完成，饲粮以鲜料形式饲喂，每日2次，自由饮水，其他饲养管理均按水貂场正常饲养方法进行。

表1 试验饲粮组成及营养成分

1.4 测定指标及方法

1.4.1 水貂粪便恶臭气体生成量的测定 试验期每周清1 次粪，清粪后第 6 、12 、24 、48、72 、96 、144 h 时分别测定每组的H2S、NH3、CO2，直至下次清粪为止，试验数据包括8周的测定结果。测量时距离粪便2～3 cm处测定，每组各选取6个测定点，记录每次测定数据。

NH3采用便携式氨气检测仪（TN4-NH3）测定；H2S采用H2S气体检测仪（TN4-H2S）测定；CO2采用二氧化碳检测仪测定。

1.4.2 水貂粪便污染物含量的测定 分别在试验进行到第3、6周时，每组水貂选6个重复（公、母各半），每天采集水貂新鲜粪便，连续取样，并用10%的硫酸固氮，密封后冷冻保存；同时取部分粪便于65 ℃烘箱烘干制成风干样，测定粪便中总氮、总磷、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮。

总氮采用凯氏定氮法测定，具体步骤参照GB/T 6432-1994；总磷采用钼蓝比色法，具体步骤参照GB/T 5009.87-2003；氨氮采用纳氏试剂分光光度法，具体步骤参照HJ 535-2009（取0.5 g新鲜粪便溶于500 mL蒸馏水中，充分混匀，取上清液为待测液）；硝酸盐氮测定具体步骤参考GB 5009.33-2010；亚硝酸盐氮测定具体步骤参考GB/T 13085-2005；COD采用重铬酸钾法，具体步骤参考GB 11914-89（取0.5 g新鲜粪便溶于500 mL蒸馏水中，充分混匀，取混合液为待测液）；TOC利用德国elementar TOC检测分析仪进行测定。

1.5 统计分析 试验数据利用Excel 2007进行整理，有害气体指标用SAS 9.3软件的MIXED过程先对性别预分析，性别效应不显著则按粪便污染物相同的方法，分别对EM、TP及二者的互作效应进行方差分析，计算最小二乘均数及标准误，并利用Tukey法对最小二乘均数进行多重比较，检验误差为5%水平。

2 结果与分析

2.1 TP和EM对水貂粪便恶臭气体生成量的影响 由表2可知，饲粮中添加TP对水貂粪便48 h和120 h 的NH3生成量有显著影响（P＜0.05），随着TP添加量的增加，NH3生成量增加，0.2%TP组的NH3生成量显著高于0 TP组（P＜0.05）。与0 EM组相比，饲粮中添加200 mg/kg EM对可显著降低48 h水貂粪便NH3生成量（P＞0.05）。对24、72、96 h NH3生成量，TP与EM存在着互作效应（P＜0.05）。

由表3可知，饲粮中添加TP对水貂粪便H2S生成量无显著影响（P＞0.05），TP与EM也无互作效应（P＞0.05）。饲粮中添加200 mg/kg EM可以显著降低72、96 h水貂粪便H2S生成量（P＜0.05）。

表4可知，饲粮中添加TP可显著影响24、72 、120 h 水貂粪便 CO2生成量（P＜0.05）。在 24 h和120 h ，0.1% TP添加组CO2生成量显著低于0 TP组（P＜0.05）；在72 h时，0.2% TP添加组CO2生成量高于0 TP组（P＜0.05）。饲粮中添加200 mg/kg EM可显著影响水貂粪便CO2生成量（P＜0.05），在24、96、120 h时，EM添加组的CO2生成量高于不添加EM组（P＜0.05），在72 h和144 h时，EM添加组可显著降低CO2生成量（P＜0.05）。

2.2 TP和EM对水貂粪便污染物含量的影响 由表5可知，在试验I期，TP对粪便中总磷的含量影响显著（P＜0.05），对其他几种粪便污染物含量均没有显著影响（P＞0.05），0.2%及0.05% TP添加组粪便中总磷含量均显著高于0 TP组（P＜0.05）。饲粮中添加EM 后显著降低了水貂粪便中总氮的总磷含量（P＜0.05），对其他几种污染物含量没有显著影响（P＞0.05）。

在试验Ⅱ期，TP对粪便中总氮的含量影响显著（P＜0.05），对其他几种粪便污染物含量均没有显著影响（P＞0.05）。0.1%及0.2% TP添加组粪便中氨氮含量均显著低于0 TP组（P＜0.05）。饲粮中添加EM后水貂粪便中氨氮、总磷、亚硝酸盐氮含量显著降低（P＜0.05），对其他几种污染物含量没有显著影响（P＞0.05）。TP 及EM互作效应对各污染物的影响均不显著（P＜0.05）。

表2 TP和EM对水貂粪便NH3生成量的影响

表3 TP和EM对水貂粪便H2S生成量的影响

表4 TP和EM对水貂粪便CO2生成量的影响

3 讨 论

3.1 TP和EM对水貂粪便有害气体生成量的影响 畜禽排泄的粪便会产生大量的恶臭，其中主要包括氮化物（NH3、甲胺）及硫化物（H2S、甲基硫醇），尤其是H2S和NH3等易溶于水，动物吸入体内会引起呼吸道黏膜损伤。畜禽粪便分解过程还会产生CO2等温室气体，CO2本身无害，但可做为表示空气的污染程度间接指标。大量的NH3、硫化物、甲烷等会严重污染养殖场周围的空气[7]。研究表明，当NH3含量达到50 mg/kg 时，会降低仔猪增重率，更高浓度的NH3还会造成氨中毒[8-9]。家畜在长期低浓度的H2S 作用下，会产生体重减轻、抗病力下降等问题。TP和EM都有去除粪便恶臭，改善养殖环境的作用，已在畜禽养殖领域得到广泛应用。邱深本[10]研究认为，TP可以抑制肠道内产生恶臭的细菌，在鸡饲料中添加后鸡粪恶臭明显减轻。有研究表明，在猪饲料中添加0.2 %TP喂养1月龄左右的猪，能显著减少NH3浓度、酚和粪酚含量，臭味也明显降低[11]。在奶牛饲粮中添加1%的乌龙茶粉末，可以显著降低奶牛胃肠道中NH3、H2S等有害气体的含量[12]。王军等[13]研究表明，在AA肉鸡饲粮中添加EM制剂，NH3浓度减少了21.26%。于桂阳等[14]用EM 菌料饲喂生长肥育猪1 周后，发现猪舍粪尿产生的臭气明显减少，20 d 后臭气明显减轻，猪舍NH3和H2S浓度明显降低。本试验中未证实 TP能减少水貂粪便NH3、H2S和CO2的生成量，但EM可以降低水貂粪便NH3、H2S的生成量，与他人研究结果一致，说明EM具有一定的除臭作用。有害气体的准确测定是比较困难的，温度、气流及粪便的外表面积等很多因素都会影响测定结果。

3.2 TP和EM对水貂粪便污染物含量的影响 水貂粪便中含有多种污染物，其中的含氮、含磷物质会严重污染养殖环境，粪便中的氮、磷含量越高，恶臭物质产生越多，粪便臭味也越大。水貂是肉食动物，粪便中氮、磷含量高于其他畜禽，这些氮和磷进入土壤后，会被转化成硝酸盐和磷酸盐，不仅会污染土壤，还可能通过土壤冲刷污染地表水和地下水，大量的氮磷污染会造成水体的富营养化[15]。粪便中的氨氮挥发到大气中，会成为酸雨形成的一个影响因素。吴建敏等[16]研究表明，粪便中总磷、氨氮和总氮是监控畜禽粪便污染的关键。另外，未经处理的粪便中COD值很高，粪污若排入江河湖泊中会造成水质严重恶化。饲粮中添加TP只减少粪便中氨氮含量，对其他污染物的排出量没有影响。饲粮中添加200 mg/kg EM对减少粪便总氮和总磷含量有显著作用，还能减少氨氮和亚硝酸盐氮含量，原因可能是EM提高了水貂对粗蛋白和磷的消化率（消化试验结果数据未发表），减少了随粪便排出的氮含量和磷含量，以及EM对有害菌的抑制作用而减少氨氮的生成。

表5 TP和EM对水貂粪便污染物含量的影响

4 结 论

饲粮中添加TP没有减少水貂粪便NH3和H2S生成量，但可降低粪便中氨氮含量。饲粮中添加200 mg/kg EM可以降低水貂粪便NH3和H2S气体生成量，减少粪便中总氮、氨氮和总磷含量以及亚硝酸盐氮含量。

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