本發(fā)明屬于畜牧業(yè)動物營養(yǎng)技術(shù)研究領(lǐng)域，涉及一種降低豬糞環(huán)境污染的添加劑及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

我國是養(yǎng)豬大國，養(yǎng)豬數(shù)量位居全球第一。隨著規(guī)?；B(yǎng)殖的不斷發(fā)展，豬糞尿?qū)諝狻⑺w、土壤造成嚴(yán)重的污染，成為養(yǎng)豬業(yè)不容忽視的大問題。飼料是養(yǎng)豬生產(chǎn)的源頭，在體內(nèi)未消化吸收后的產(chǎn)物形成豬糞，排出體外。一方面，豬糞中含有未消化吸收的養(yǎng)分，如粗蛋白質(zhì)等，造成極大的飼料資源浪費(fèi)，另一方面，我國飼料資源不足，尤其是蛋白質(zhì)飼料資源不足，以大豆為例，2016年我國大豆凈進(jìn)口7000萬噸，對國外以來巨大，成為我國飼料工業(yè)發(fā)展的瓶頸問題之一。因此，如何平衡好飼糧養(yǎng)分含量、利用效率和豬生長性能的關(guān)系一直是學(xué)者們努力研究的重點(diǎn)課題之一。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的出發(fā)點(diǎn)，建立在前人部分研究的基礎(chǔ)上，屬于集成創(chuàng)新和消化吸收再創(chuàng)新的性質(zhì)。對于育肥豬低蛋白飼糧技術(shù)研究，前人已經(jīng)做過很多的探索，在正常蛋白質(zhì)水平基礎(chǔ)上，降低3個百分點(diǎn)以內(nèi)，保持飼糧蛋白質(zhì)平衡，不影響豬的生長性能，并能改善豬糞環(huán)境污染問題。

本發(fā)明是在此基礎(chǔ)上，降低4個百分點(diǎn)的飼糧蛋白質(zhì)水平，提高豬對蛋白質(zhì)的消化吸收，降低后腸的微生物發(fā)酵數(shù)量，減少糞氮排放。同時在飼糧中添加天然硅藻土，屬于物理性吸附的范疇，能針對性地對有害菌進(jìn)行吸附。因此，通過將此兩個領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，能顯著改善豬糞環(huán)境污染現(xiàn)狀。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了如下的技術(shù)內(nèi)容：

一種降低豬糞環(huán)境污染的添加劑，其特征在于它是在含10.5~14.5%（w/w）粗蛋白質(zhì)水平日糧中添加80~120 g/kg的天然硅藻土組成；所述的粗蛋白質(zhì)水平日糧指的是玉米80份、小麥麩8.4份、豆粕1份、棉粕6.5份、豆油1.3份、賴氨酸0.4份、石粉1.1份、食鹽0.3份、預(yù)混料1份。

本發(fā)明優(yōu)選含10.5%（w/w）粗蛋白質(zhì)水平日糧中添加100 g/kg的天然硅藻土組成；所述的粗蛋白質(zhì)水平日糧指的是玉米80份、小麥麩8.4份、豆粕1份、棉粕6.5份、豆油1.3份、賴氨酸0.4份、石粉1.1份、食鹽0.3份、預(yù)混料1份。這種飼糧可以直接飼喂育肥豬。

本發(fā)明重點(diǎn)考察了在育肥豬低蛋白水平的飼糧中，添加不同劑量的天然硅藻土，能夠降低糞中大腸桿菌數(shù)量和糞氮含量，主要解決了在當(dāng)前蛋白質(zhì)飼料資源缺乏的大背景下，如何通過設(shè)計較低蛋白水平的日糧，補(bǔ)充合成氨基酸，不降低豬的生長性能，并通過添加天然性物質(zhì)，減少糞中致病，緩解豬糞環(huán)境污染壓力；具體的考查內(nèi)容如下表：

結(jié)論：在低氮水平飼糧中添加不同劑量的天然硅藻土，能夠降低豬糞大腸桿菌數(shù)量和豬糞氮含量。

本發(fā)明進(jìn)一步公開了降低豬糞環(huán)境污染的添加劑在降低豬糞氮含量方面的應(yīng)用。特別是在降低豬糞大腸桿菌數(shù)量方面的應(yīng)用。實驗結(jié)果顯示：試驗開始后第30天和第40天，試驗組豬糞中能顯著降低氮含量（P<0.05）。

本發(fā)明更加詳細(xì)的描述如下：

1 材料與方法

1.1 飼料添加劑 天然硅藻土

1.2 試驗飼糧

試驗采用玉米－豆粕型日糧，參照NRC（2012）豬飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)配制育肥豬飼糧。試驗分為兩個處理，分別為：

（1）對照組，含14.5%粗蛋白質(zhì)水平日糧；

（2）試驗組，含10.5%粗蛋白質(zhì)水平日糧，添加100 g/kg的天然硅藻土。

1.3 試驗動物

試驗選擇60頭“杜×長×大”育肥豬，體重為60.5 ± 4.8 kg，共分為6圈，每圈10頭。

1.4 飼養(yǎng)管理

試驗共40天，至體重約90 kg時結(jié)束。所有豬只自由采食、飲水，按照常規(guī)程序和方法進(jìn)行免疫，飼養(yǎng)管理按照豬場飼養(yǎng)管理規(guī)程進(jìn)行。試驗開始后每10天每個圈取一次新鮮糞便，置于-20℃冰箱中保存，待測。

1.5 檢測指標(biāo)和方法

大腸桿菌的計數(shù)采用麥康凱瓊脂培養(yǎng)基（蛋白胨，20.0 g/L；乳糖，10.0 g/L，膽鹽，5.0 g/L；氯化鈉，5.0 g/L；中性紅，0.075 g/L；瓊脂，12.0 g/L；pH 7.4 ± 0.2），10倍稀釋液平板計數(shù)。

糞中氮含量的測定采用凱氏定氮法。

1.6 統(tǒng)計分析

以每圈豬為單位進(jìn)行統(tǒng)計，試驗數(shù)據(jù)用Excel 2007對數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理，采用SAS統(tǒng)計軟件下的Compare Means模塊中的One-Way ANOVA進(jìn)行方差分析，并采用T test組間差異顯著性檢驗，P<0.05為差異顯著，結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1對豬糞中大腸桿菌數(shù)量的影響

由結(jié)果可以看出，與對照組相比，在試驗開始后第10天和第20天，試驗組豬糞中能降低大腸桿菌數(shù)量，但差異不顯著。在試驗開始后第30天和第40天，試驗組豬糞中能顯著降低大腸桿菌數(shù)量（P<0.05）。

表1 不同飼糧處理對豬糞大腸桿菌數(shù)量的影響 log CFU/g

2.2對豬糞中氮含量的影響

由結(jié)果可以看出，與對照組相比，在試驗開始后第10天和第20天，試驗組豬糞中能降低氮含量，但差異不顯著。在試驗開始后第30天和第40天，試驗組豬糞中能顯著降低氮含量（P<0.05）。

表2 不同飼糧處理對豬糞氮含量的影響 %

本發(fā)明對添加劑的飼料配方進(jìn)行了安全性和生長性能實驗，其方法如下：選擇60頭“杜×長×大”育肥豬，體重在60 kg左右，分為兩個處理，每個處理3個重復(fù)，每個重復(fù)10頭豬，對照組豬飼喂正常處理日糧，試驗組豬飼喂10.5%蛋白水平日糧，同時添加100 mg/kg的硅藻土，試驗期40天。在試驗開始和結(jié)束時稱量豬體重，并記錄耗料量。記錄試驗期間的豬腹瀉和死亡情況。試驗結(jié)果如表3所示。

表3 不同處理豬的生產(chǎn)性能

本發(fā)明公開的降低豬糞環(huán)境污染的添加劑與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的積極效果在于：

（1）減少育肥豬飼糧蛋白質(zhì)原料的用量，降低飼料成本；

（2）具有提高育肥豬生長性能的趨勢；

（3）在低蛋白質(zhì)飼糧中添加該添加劑，能降低豬糞中大腸桿菌數(shù)量，降低致病微生物的數(shù)量；

（4）在低蛋白質(zhì)飼糧中添加該添加劑，能降低糞中氮的含量，緩解糞氮環(huán)境污染壓力。

具體實施方式

下面通過具體的實施方案敘述本發(fā)明。除非特別說明，本發(fā)明中所用的技術(shù)手段均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的方法。另外，實施方案應(yīng)理解為說明性的，而非限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的實質(zhì)和范圍僅由權(quán)利要求書所限定。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明實質(zhì)和范圍的前提下，對這些實施方案中的物料成分和用量進(jìn)行的各種改變或改動也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明所用原料及試劑均有市售。

實施例1

含10.5%（w/w）粗蛋白質(zhì)水平日糧中添加100 g/kg的天然硅藻土；所述的粗蛋白質(zhì)水平日糧指的是玉米 80份、小麥麩8.4份、豆粕1份、棉粕6.5份、豆油1.3份、賴氨酸0.4份、石粉1.1份、食鹽0.3份、預(yù)混料1份。

所述預(yù)混料的具體組成如下：VA 251000 IU，VD3 120000 IU，VE 3400 IU，VK3 150 mg，VB12 1.76 mg，核黃素250 mg，泛酸680 mg，煙酸2.03 g，氯化膽堿35 g，Mn1 g，F(xiàn)e 5 g，Zn 5 g，Cu 2 g，I 30 mg，Se 30 mg。

實施例2

選擇體重在65 kg的生長豬20頭，分為兩個處理，每個處理10頭豬。對照組豬飼喂14.5%蛋白水平飼糧，試驗組豬飼喂11%蛋白質(zhì)水平飼糧，同時添加80 g/噸天然硅藻土。試驗期20天，每10天收集糞便1次，測定其中大腸桿菌數(shù)量和氮含量如表4所示。

表4 不同飼糧處理對豬糞大腸桿菌數(shù)量和糞氮含量的影響

實施例3

選擇體重在70 kg的生長豬40頭，分為兩個處理，每個處理20頭豬。對照組豬飼喂14%蛋白水平飼糧，試驗組豬飼喂10.5%蛋白質(zhì)水平飼糧，同時添加90 g/噸天然硅藻土。試驗期20天，每10天收集糞便1次，測定其中大腸桿菌數(shù)量和氮含量如表5所示：

表5 不同飼糧處理對豬糞大腸桿菌數(shù)量和糞氮含量的影響

實施例4

選擇體重在75 kg的生長豬30頭，分為兩個處理，每個處理15頭豬。對照組豬飼喂14%蛋白水平飼糧，試驗組豬飼喂11%蛋白質(zhì)水平飼糧，同時添加110 g/噸天然硅藻土。試驗期20天，每10天收集糞便1次，測定其中大腸桿菌數(shù)量和氮含量如表6所示：

表6 不同飼糧處理對豬糞大腸桿菌數(shù)量和糞氮含量的影響

試驗中所使用的飼料配方結(jié)構(gòu)是根據(jù)NRC（2012）設(shè)計的，如表4和表5所示。

表7 對照組豬飼糧配方及營養(yǎng)水平，%

預(yù)混料為每千克飼糧提供：VA 2510 IU，VD3 1200 IU，VE 34 IU，VK3 1.5 mg，VB12 17.6 μg，核黃素2.5 mg，泛酸6.8 mg，煙酸20.3 mg，氯化膽堿350 mg，Mn10 mg，F(xiàn)e 50 mg，Zn 50 mg，Cu 20 mg，I 0.3 mg，Se 0.3 mg。

表8 試驗組豬飼糧配方及營養(yǎng)水平，%

預(yù)混料為每千克飼糧提供：VA 2510 IU，VD3 1200 IU，VE 34 IU，VK3 1.5 mg，VB12 17.6 μg，核黃素2.5 mg，泛酸6.8 mg，煙酸20.3 mg，氯化膽堿350 mg，Mn10 mg，F(xiàn)e 50 mg，Zn 50 mg，Cu 20 mg，I 0.3 mg，Se 0.3 mg。