集约化养殖粪尿氮磷分布特征及耕地消纳潜力分析

分析集约化畜禽养殖场粪尿氮磷排放的空间分布特征,并定量评估耕地对粪尿养分的消纳能力,是促进粪尿养分资源合理利用的关键,也是制定环境保护政策的重要依据。本研究收集了山西省朔州市1576个集约化畜禽养殖场的空间分布数据,使用NUFER-Animal模型估算了养殖场的畜禽粪尿氮磷产生量;结合GIS手段分析了粪尿养分的空间分布特征,描述了粪尿氮磷产生的主要热点区域;通过遥感手段与GIS空间分析方法分别计算了耕地对粪尿氮磷的消纳程度与消纳半径,评估了各区县对于粪尿氮磷的消纳潜力。结果表明:朔州市畜禽粪尿氮磷产生量呈现东高西低的分布特征,主要集中在市域东部的3个区县,氮、磷总产生量分别为15.46 Gg、2.16 Gg,各占总产生量的80.93%、82.16%。全市耕地对于粪尿氮磷的消纳仍有较大潜力,按就近消纳原则对全部粪尿氮进行消纳,需要9.94万hm^(2)耕地满负荷承载,占全市耕地总面积的25.44%;对粪尿磷而言,则只需要4.69万hm^(2)耕地满负荷承载,占比12.00%;且粪尿氮、磷满负荷承载的耕地主要分布在市域东部的3个区县(怀仁市、应县与山阴县),分别为8.21万hm^(2)、3.93万hm^(2),各占总量的82.69%、83.92%。朔州全市粪尿氮磷绝大部分可以在半径3 km之内进行消纳。研究从畜禽养殖场规模和空间分布与耕地的空间位置关系出发,构建了一个评价畜禽粪污消纳程度的方法,能够更加客观地定量评价耕地对于养殖场粪尿氮磷的消纳程度,可为今后畜牧业的空间布局优化和相关环境政策评价提供科学依据。

畜禽粪尿氮污染情况及降低污染的措施

随着畜牧业的迅速发展,畜禽粪尿造成的环境污染问题变得更加突出,而含氮物质又是粪尿中首要的污染物质。中国畜牧业要走可持续发展道路就必须治理好粪尿氮污染。作者概述了中国目前畜禽粪尿氮污染情况,并针对中国畜牧业生产现状,详细综述了降低污染的各种措施。

不同蛋白水平大麦日粮对生长育肥猪生产性能和粪尿氮排放的影响

本文通过两个试验研究不同蛋白水平大麦日粮对生长育肥猪生产性能和粪尿氮排放的影响。试验一:将108头33.6±2.23kg杜长大杂交生长育肥猪随机分成3组,分别饲喂粗蛋白水平为17.45%、16.21%和15.15%的3种大麦日粮,结果表明:各试验组育肥猪日增重、日采食量和饲料转化率间无显著差异(P>0.05)。试验二:将9头体重约20kg的健康杜长大杂交生长育肥猪,随机分成3组,分别饲喂粗蛋白水平为17.45%、16.21%和15.15%的3种大麦日粮,于消化代谢室进行消化代谢试验。结果表明,采食每千克日粮粪尿氮排放量减少8.12%～15.2%。总之,以大麦为主要能量饲料配制的生长育肥猪日粮,粗蛋白降低1.24%～2.3%,生长育肥猪生产性能无影响,但能减少粪尿氮排放。

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。

城镇化对我国食物消费系统氮素水体排放的影响

城镇化的快速发展,将带来巨大的生态环境压力和严重的污染问题。以1982年、1992年和2002年我国城镇与农村居民食用氮的流动去向为对象,探讨了城镇化对氮素水体排放的影响。结果表明:城镇居民食用氮与排泄的粪尿氮高于农村居民;人均排入水体氮量,1982年城镇与农村居民大体相当,1992年、2002年城镇居民是农村居民2.8倍;粪尿氮排入水体比率,1982年城镇与农村基本相当,在7.5%左右,但到2002年城镇粪尿氮排入水体比率高达56.7%,城镇比农村要高34个百分点。情景分析结果表明,如果在人口增加的同时还要改善食物结构增加蛋白质摄入量,2020年粪尿氮总产生量将增加121～155万t,排入水体氮量也将增加41～64万t。提高粪尿还田率、污水处理率及氮的去除率可以降低粪尿氮排入水体比率。

酶制剂降低猪氮、磷排泄量方法的研究

作者主要研究在猪饲料中添加植酸酶、复合酶后,对猪粪尿氮、磷排泄量的影响,结果添加植酸酶0.08%,减少60%的磷酸氢钙,猪粪尿磷排泄量减少了30%-34%;添加复合酶0.05%,饲料蛋白质降低1%-2%,猪粪尿氮排泄量减少20%-28%。

2007～2008年国际反刍动物营养研究进展 Ⅳ.蛋白质与氨基酸营养

蛋白质是生命活动的最基本物质。随着反刍动物蛋白质营养研究的深入,如何最大化提高瘤胃微生物蛋白量,增加瘤胃后非降解蛋白(rumen undegraded protein,RUP)的消化率,合理搭配日粮,减少氮的排放量,通过日粮途径改善乳蛋白含量和产量,提高氮的利用率已成为当今研究的热点。同时,蛋白质、氨基酸和肽营养在瘤胃、小肠、大肠和乳腺中的代谢机理、影响其利用的因素还不是很清楚,但随着分子生物学技术、血插管技术和动静脉差异技术在蛋白质、氨基酸和肽的转运、吸收及乳蛋白合成机理上的应用,为深入研究其转运、利用机制提供了可能。牛奶中的活性功能成分近年来随着消费需求也日益成为研究的热点。作者主要从蛋白质如何在瘤胃内代谢及影响因素、小肠内代谢及影响因素、大肠内代谢及影响因素、乳腺内代谢和乳蛋白合成、乳中的免疫活性蛋白等方面对蛋白质营养研究作一综述。

2008-2009年反刍动物营养研究进展Ⅲ.蛋白质营养

蛋白质营养是生命活动的最基本营养源。反刍动物具有自身特有的消化生理特点,如何合理搭配日粮,优化瘤胃内氮素环境,提高氮素的利用效率,进而提高胃肠道和组织器官的吸收,增加乳产量、乳蛋白产量和改善乳蛋白组分和含量,降低氮素排放对环境的污染等已成为当前反刍动物氮素代谢的热点和重点问题。同时,由于蛋白质资源的日益短缺,精细化饲养模式迫在眉睫。分子生物学技术、血插管技术和各种组学技术的进步,为深入研究乳蛋白合成底物的转运、利用机制及其机理提供了可能。作者主要从蛋白质如何在消化道内代谢、影响乳蛋白合成的因素等方面对2009年蛋白质营养研究新进展进行综述。