生猪养殖源头减排技术研究

黄 钦

（福建省致青生态环保有限公司，福建福州 350026）

改革开放以来，我国畜牧业占农业的产值比重快速上升，由1978年的14.98%上升为2019年的26.67%[1]。畜牧业的生产模式也从农户家庭化养殖逐渐转向规模化养殖。

畜牧业的规模化养殖造成养殖污染物排放密度大幅提高，《全国第二次污染源普查公报》显示，2017年水污染物排放量：化学需氧量1 000.53万t，氨氮11.09万t，总氮59.63万t，总磷11.97万t。其中，畜禽规模养殖场水污染物排放量：化学需氧量604.83万t，氨氮7.50万t，总氮37.00万t，总磷8.04万t。规模化养殖污染物排放占全部排放量的60%以上，我国的规模化养殖污染物排放情况十分严重。

目前养殖业污染减排的技术主要依赖末端的水处理设施，但末端治理具有占地、耗能等缺点，通过改变源头饲料的配比可以减少养殖业污染物质的排放[2-4]。生猪养殖行业是我国畜牧养殖中的重要组成部分，当前对于前端饲料配比研究主要集中于提高生产效率上，较少关注饲料配比变化对于污染物减排的影响。本文拟研究利用生物发酵饲料、氨基酸对于生猪养殖行业有机物、总氮排放的影响和添加有机铁对于重金属排放的影响。

1 实验材料及方法

1.1 实验设计

实验采用福建省某生猪养殖企业的正常养殖工艺作为对照组S0，并设置四组实验组：S1（添加生物发酵饲料）、S2（添加氨基酸）、S3（添加生物发酵饲料与氨基酸）、S4（添加有机铁）。

1.2 试验猪选择

从该企业选择生长状况相同的、体重接近（21.2±0.5kg）的三元杂交育肥猪（杜洛克×长白×大约克）50头，按体重分布随机均匀分到5组中，实验共进行50d，分为预试期10d和试验期40d。

试验猪分组情况见表1。

表1 试验猪分组情况

1.3 实验日粮设计

实验日粮配方组成见表2。

表2 实验日粮配方组成（%）

1.4 测定指标及方法

1.4.1 日增重的确定

实验开始和结束时分别对空腹生猪体重进行称量，根据实验全程增重/实验日期计算其日增重。

1.4.2 饲料转化率

饲料转化率=日采食量/日增重量

1.4.3 化学指标测定方法及标准

试验期采集粪便时混合取样，每个样本500g。样本经风干、粉碎，过1mm 筛后保存于自封袋中供分析测试。化学指标测定方法及标准见表3。

表3 测试指标方法及标准

2 结果与分析

2.1 氨基酸与生物发酵饲料

将S0与S1、S2、S3做对比得出氨基酸和生物发酵饲料对生产性能和减排的影响。

2.1.1 生产性能表现

整个实验周期内生S0～S3实验组生产性能表现见表4。

表4 各实验组生产性能表现

由表4可以看出S1～S3日均增重分别为0.64kg、0.68kg、0.72kg，与S0相比分别增加了5.32%、11.47%、18.85%，料重比分别为2.74、2.63、2.51，与S0相比分别降低了10.71%、15.21%、20.81%。从实验全周期增重情况来看氨基酸与生物发酵饲料组合使用可以显著增强生猪的增重效果。从实验的料重比来看，氨基酸与生物发酵饲料组合使用可以提高生猪的饲料利用率，有效改善生产效益。

2.1.2 污染排放情况

整个实验周期内生S0～S3实验组有机物、总氮减排性能表现见表5。

表5 各实验组污染排放情况（g/kg）

由表5可以看出与S0相比S1、S2、S3的有机物含量分别降低了6.8%、8.2%、12.4%，总氮含量分别降低了16.2%、9.2%、27.4%。这说明加入氨基酸和生物发酵饲料可以降低粪便中污染物质的含量，这是由于添加氨基酸更容易被生猪吸收，减少了粪便中蛋白质含量以及生物发酵饲料中的有益菌促进了生猪肠道对于饲料的吸收从而减少了有机物和总氮的排放量。

2.2 有机铁

将S0与S4对比得出添加有机铁对于生产性能和减排效果的影响。

2.2.1 生产性能表现

整个实验周期内S0、S4实验组生产性能表现见表6。

表6 各实验组生产性能

由表6可以看出S4日均增重为0.60kg，与S0相比减少了1.6%，料重比为3.12，与S0相比升高了2.97%。从实验全周期增重和料重比来看使用有机铁与使用重金属差别不大。

2.2.2 污染物排放情况

整个实验周期内S0、S4实验组重金属减排性能表现见表7。重金属标准限值参照《有机肥料》NY525-2012和德国腐熟堆肥中重金属限值[5]。

表7 各实验组污染排放情况（mg/kg）

从表7可看出该厂原始工艺生猪粪便重金属超标，改为添加有机铁后Cu和Zn排放量仅为原始工艺的22.1%和24.53%。不添加重金属后仍有Cu、Zn排放是由于其他组分中含有重金属的原因。

2.3 小结

前述数据可以看出，饲喂添加有效氨基酸和生物发酵饲料可以显著提高生猪增重量、提升饲料利用效率和减少有机物和总氮的排放量。这是由于饲料发酵可以将原本的大分子蛋白质转化为小分子物质和改善生猪的肠道菌群，提升饲料的吸收率从而间接降低有机物和总氮的排放量[6-8]。

将原本的添加重金属改为添加有机铁在基本不影响生猪生长的条件下，显著降低了生猪养殖业粪便中的重金属含量。

3 结论与展望

生猪养殖业源头减排技术是行之有效的控制养殖废物排放的技术，通过在生猪饲料中添加新的组分可以同时兼顾生猪养殖行业的效益与环境。通过添加氨基酸与生物发酵饲料三组实验组与对照组相比日增重量均增加，料重比均降低，有机物和总氮排放量均降低。通过添加有机铁降低了重金属排放量。