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隨著畜牧生產(chǎn)規(guī)模化、集約化程度的不斷提高，畜禽及其廢棄物所產(chǎn)生的氨氣日趨增多，一個年產(chǎn)10萬頭豬的豬場，每小時向大氣排放的氨氣159kg[1]，它不但影響了人類正常的生產(chǎn)和生活，而且危害畜禽的健康，降低生產(chǎn)性能。早在20年以前，國外就有大量的文獻從不同方面、不同層次研究了這一問題并提出了相應(yīng)的解決方法和措施�，F(xiàn)今，我國也越來越重視畜牧生產(chǎn)中的氨氣污染，生物環(huán)保和動物福利等問題，有些國家甚至還對舍內(nèi)氨氣的含量進行法律規(guī)定。在我國大力提倡建設(shè)“兩型社會”的今天，如何減少污染，節(jié)約資源是當前關(guān)注的重點。因此，本文結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)文獻和實踐經(jīng)驗，總結(jié)出畜舍里氨氣的產(chǎn)生、危害及如何減少氨產(chǎn)生和排放的有效措施，給當前畜牧生產(chǎn)提供參考。
1氨氣的產(chǎn)生
畜舍內(nèi)的氨氣來源主要分為兩種：一種胃腸道內(nèi)的氨，來源于糞尿、腸胃消化物等，尿氮主要是以尿素形式存在，很容易被脲酶水解，催化生成氨氣和二氧化碳。糞氮主要是以有機物形式存在，不容易分解，但也是氨氣形成過程中氮的一個來源。另一種是舍內(nèi)環(huán)境氨，是通過堆積的糞尿、飼料殘渣和墊草等有機物腐敗分解而產(chǎn)生的。在墊料潮濕、酸堿度適宜和溫度高、糞便多而有相當空氣的情況下，氨氣產(chǎn)生更快。畜禽舍中氨氣的含量取決于舍內(nèi)溫度、飼養(yǎng)密度、通風(fēng)情況、地面結(jié)構(gòu)、飼養(yǎng)管理水平、糞污清除等。由于氨是高度溶于水的，所以在高濕空氣中氨的濃度相對較高。據(jù)Balins[2]測定50～80kg豬每天排放糞尿6kg，含氮16～37g，其中約60%是尿素或胺鹽等易轉(zhuǎn)化為NH3的物質(zhì)。
2氨氣的危害
氨氣的水溶解度很高，20℃時1L的水可溶解700L的氨，是一種強烈刺激性氣體，對黏膜產(chǎn)生刺激從而易引發(fā)各種炎癥。氨對動物造成影響的程度與其濃度和動物種類有關(guān)，一般來說，反芻動物對氨的耐受比單胃動物強，豬又比雞強[3]。
2.1對豬生長性能的影響
氨能引起黏膜細胞快速生長和代謝，這就會造成氧和能量的需要增高，同時氨的解毒過程是一個高度耗能的過程，因此動物用于生長和生產(chǎn)的能量就相應(yīng)減少，從而影響動物的生長性能。據(jù)報道[4]氨氣對畜禽產(chǎn)生影響的起始濃度是25µg/kg，而100µg/kg的氨氣濃度對生長性能的影響非常明顯。戴四發(fā)等[5]對一棟密閉式種豬舍部分有害氣體對豬生長性能實驗研究表明，50µg/kgNH3水平，小豬的生長效率減少12%；100和150µg/kg水平，生長效率減少30%。曹進[6]等研究表明，日增重隨著豬舍內(nèi)的NH3濃度的升高而下降，料重比則隨著豬舍內(nèi)的NH3濃度的升高而升高，同時還可誘發(fā)其它的疾病。
2.2降低機體抵抗力
豬舍內(nèi)的氨氣通過呼吸道吸入后，經(jīng)肺泡進入血液，與血紅蛋白結(jié)合，使血紅素變?yōu)檎F血紅素，降低血紅蛋白的攜氧能力、血液堿儲和血紅素的氧化性能，從而出現(xiàn)貧血和組織缺氧，降低機體對疾病的抵抗力。王米等[7]表明，當氨濃度達到10～15µg/kg時，會明顯降低動物對感染的抵抗力。
2.3誘發(fā)疾病
氨氣是公認的應(yīng)激源，是動物圈舍內(nèi)最有害的氣體之一。氨的水溶液呈堿性，對黏膜有刺激性，嚴重時可發(fā)生堿灼傷，故可引起眼睛流淚、灼痛，角膜和結(jié)膜發(fā)炎，視覺障礙。氨氣進入呼吸道可引起咳嗽、氣管炎和支氣管炎、肺水腫、出血、呼吸困難、窒息等癥狀，甚至壞死，造成呼吸機能紊亂。此外氨溶解到呼吸道黏膜的粘液中，使粘液的pH值向堿性轉(zhuǎn)化，纖毛喪失活動功能，增加由空氣傳播疾病的易感性。
曹進[6]研究表明，當豬舍中氨達15µg/kg時，試驗豬只開始出現(xiàn)呼吸道疾病，35µg/kg時出現(xiàn)萎縮性鼻炎，并且隨著NH3濃度升高兩者發(fā)病率都急劇上升，驗證了國外的研究報道。提出氨濃度超過50µg/kg時，可引起呼吸道粘膜受傷，豬萎縮性鼻炎等流行性的疾病的暴發(fā)與豬舍中NH3的濃度呈現(xiàn)正相關(guān)。文利新等研究發(fā)現(xiàn)，冬季，豬舍氨氣等大量有害氣體大量積聚，會加速高熱�。ǜ咧虏⌒郧萘鞲校┑陌l(fā)生，保育豬的死亡率會更高。
2.4影響疫苗的免疫效果
許多經(jīng)滴鼻、點眼和噴霧等途徑進行免疫接種的疫苗都是首先侵入呼吸道上皮細胞，刺激機體產(chǎn)生免疫應(yīng)答。當氨氣濃度過高時能夠損壞該類細胞的作用。此外，畜舍內(nèi)高濃度氨氣還能增加疫苗接種反應(yīng)，出現(xiàn)呼吸道癥狀。
2.5對自然環(huán)境的危害
氨是氮氫化合物，在大氣中與酸性物質(zhì)反應(yīng)形成硫酸銨、硝酸銨、氯化銨等。在荷蘭，這些鹽類物質(zhì)的沉積已經(jīng)被確認為導(dǎo)致土壤酸化的主要原因，因為氨經(jīng)過硝化菌的作用后會釋放兩個H，進入土壤。過量流失的氮會進一步造成表面水和土壤的超營養(yǎng)化，超營養(yǎng)作用會影響生態(tài)系統(tǒng)多樣性，其中最敏感的是水生生態(tài)系統(tǒng)，直接的表現(xiàn)就是水生物種下降。同樣，一些敏感的植物，如針葉樹、西紅柿、黃瓜和果樹等，會因過度施用氨沉積的肥料而遭破壞。
2.6氨對人體健康的影響
氨對于養(yǎng)殖人員的影響很大，對于一些人來說，就算4µg/kg的濃度也會引起眼睛受刺激，25µg/kg則會刺激軟組織。養(yǎng)殖人員由于長期暴露于有氨氣的環(huán)境里，健康會受到不良影響。25µg/kg通常是每天8h工作在氨氣環(huán)境中的養(yǎng)殖工人的職業(yè)極限濃度，而短期暴露15min的極限濃度是35µg/kg，人處于300µg/kg氨濃度下就會有生命危險，超過2500µg/kg則可能致死。工作在空氣質(zhì)量差的畜舍的養(yǎng)殖工人，會出現(xiàn)咳嗽、痰多、哮喘、鼻炎、胸悶、眼睛發(fā)癢、疲勞、頭疼和發(fā)熱等癥狀。
3氨氣的防治措施
3.1加強豬舍環(huán)境管理
3.1.1合理選址和科學(xué)設(shè)計
豬場應(yīng)選擇在地勢高燥、地形開闊、排水方便、通風(fēng)良好，周圍無居民區(qū)、無化工廠、屠宰場和礦區(qū)的等污染較多地方。豬舍的設(shè)計應(yīng)合理，做到徹底及時排出糞便、墊料和污水等廢棄物，通風(fēng)換氣良好，盡量減少舍內(nèi)有害氣體產(chǎn)生。
3.1.2加強日常管理，切斷氨源
豬舍應(yīng)應(yīng)及時徹底的清理糞尿、污水等廢棄物，保證舍內(nèi)清潔。同時還應(yīng)全面檢查、沖洗和消毒的飲水系統(tǒng)，保證水流通暢，無滴水、漏水現(xiàn)象，保持干燥。在冬春季節(jié)到來之前，應(yīng)提早做好保溫取暖工作，條件較好養(yǎng)殖戶的可采用暖風(fēng)爐進行取暖，墊草要經(jīng)常更換，防止有害氣體超標。
3.1.3保持適當?shù)娘曫B(yǎng)密度
在冬春季節(jié)，農(nóng)村養(yǎng)殖戶為了節(jié)省空間，保持舍溫，增加養(yǎng)殖數(shù)量，經(jīng)常通過加大飼養(yǎng)密度來實現(xiàn)。由于飼養(yǎng)密度過高，造成氨氣的產(chǎn)生隨著溫度升高而劇增，危害動物健康。因此，實際生產(chǎn)中，養(yǎng)殖戶在加大養(yǎng)殖規(guī)模時，應(yīng)兼顧舍內(nèi)的環(huán)境衛(wèi)生。
3.1.4建立合理的通風(fēng)換氣制度
合理的通風(fēng)換氣，可及時徹底排出舍內(nèi)產(chǎn)生的有害氣體。一般，通風(fēng)換氣應(yīng)選擇在天氣晴朗，氣溫較高的中午進行。
3.2利用保健養(yǎng)豬技術(shù)，優(yōu)化飼料配方，改善營養(yǎng)水平，減少氨的排放量
保健養(yǎng)豬指采取各種技術(shù)措施對亞健康狀態(tài)的豬機體進行調(diào)控，促進其向健康方向演化，阻止其向疾病方向發(fā)展。其原則是“扶下祛邪”。所謂治標不如治本，要想從根本上解決豬舍的氨氣污染，首先要從豬本身抓起。
扶正就是保持或增強豬自身的抗病能力，又稱之為主動保健。主要措施包括：一、應(yīng)用免疫注射方法增強豬體的特異性抗病力；二、應(yīng)用營養(yǎng)與免疫調(diào)控的方法以及其它技術(shù)手段提高機體的非特異性抗病能力。營養(yǎng)供給不足或不平衡均會影響豬體的特異性和非特異性抗病能力，營養(yǎng)調(diào)控也是提高機體抗病能力的重要保健措施。
祛邪就是減少或消除各種致病因素，又稱之為被動保健。減少或消除各種致病因素常用的措施包括：⑴搞好環(huán)境衛(wèi)生。衛(wèi)生條件好，可以減少60%～70%的致病因素，也就可以大幅減少氨的聚積。⑵消毒。避免氨氣污染下各種有害病、細菌等的侵襲。⑶驅(qū)蟲。豬舍氨氣濃度高，是各種蟲類滋生和繁衍的充分條件。⑷在飼料中添加各種降氨除臭物質(zhì)。⑸提供好的“風(fēng)水”和飼養(yǎng)管理。風(fēng)是指豬舍選址適當，通風(fēng)向陽，可以減少氨的產(chǎn)生；水是指給豬群提供充足清潔的飲水，也可間接減少氨的排放。⑹合理的飼料配方[7]。具體如下：
3.2.1添加合成的氨基酸，降低粗蛋白質(zhì)的水平
依據(jù)“理想蛋白質(zhì)模式”配制的日糧，即日糧的氨基酸水平與動物的氨基酸水平相適應(yīng)，可提高消化率，特別是提高飼料蛋白，氨基酸的利用率，可減少舍內(nèi)氨氣的產(chǎn)生。據(jù)報道，通過理想模型計算出的日糧粗蛋白的水平每低出1%，糞尿氨氣的釋放量就下降10%～12.5%。利用氨基酸平衡營養(yǎng)技術(shù)，在基礎(chǔ)日糧中適量添加合成氨基酸，相應(yīng)降低粗蛋白水平，既可節(jié)省蛋白質(zhì)飼料資源，又可減少畜禽排泄物中氮排泄量。試驗表明，在日糧氨基酸平衡性較好的條件下，日糧蛋白質(zhì)降低2個百分點對動物的生產(chǎn)性能無明顯影響，而氮排泄量卻能下降了20%。Aarnink等進行模擬預(yù)測，當每千克日糧的粗蛋白降低10g時，排泄物的氨氮相應(yīng)降低9%，此預(yù)測已被證實。Stutton等研究發(fā)現(xiàn)日糧的粗蛋白水平從18%降到10%，然后添加合成氨基酸，排泄物中的氨氮及總氮分別降低40%和42%。
3.2.2增加日糧中非淀粉多糖含量
研究發(fā)現(xiàn)，增加日糧中非淀粉多糖(NSP)含量，可減少尿氮排泄量，增加糞氮排泄量[9]。由于尿氮轉(zhuǎn)化為氨的速度明顯高于糞氮，因而增加日糧中非淀粉多糖將有利于減少氨的產(chǎn)生與散發(fā)量。鄧建國[8]等人對畜禽做了此項研究，結(jié)果表明，復(fù)雜的碳水化合物如β-葡聚糖和一些非淀粉多糖等能影響內(nèi)源氮的排出。
3.2.3日糧中添加化學(xué)及生物除臭劑
目前，除臭應(yīng)用效果較好的添加劑有沸石、膨潤土等硅酸鹽類。沸石是通過表面三維多孔通道來吸附氣體分子以及水分子，減少畜舍內(nèi)氨及其它有害氣體的產(chǎn)生，同時還可降低畜舍內(nèi)空氣及糞便的濕度，達到除臭的目的。在生長豬日糧中加入5%的沸石，能提高豬的生長性能，并使氨氣的排放量下降21%。除沸石外，膨潤土、海泡石等硅酸鹽類均具有吸附性而作為舍內(nèi)除臭劑。史清河[10]添加膨潤土結(jié)合糞尿中的氨，從而減少氨氣的散發(fā)量。同時也有研究者向飼糧中添加120mg/kg的除臭靈，結(jié)果明顯降低了試驗第5～7周豬舍中氨的濃度，提高了豬的日增重9.4%。
植物提取物能夠消除胃腸道內(nèi)聚積的臭味成分，達到消除臭氣的目的，而被廣泛的關(guān)注。文利新副教授研制的除氨、除臭型預(yù)混合飼料（ZL2004100232414）能明顯消除舍內(nèi)NH3、H2S等有害氣體的產(chǎn)生。由揮發(fā)性藥材制成的姜滿凈化劑能使畜舍的氨降解率達到73.9%，舍內(nèi)含氨量為15.0mL/m-3[11]。1978年美國把紅蘭提取物用于養(yǎng)豬業(yè)，在豬飼料中添加65g/T絲蘭提取物，飼養(yǎng)600頭仔豬和生長豬60d，豬舍的氨氣揮發(fā)量減少了26%。在粗蛋白含量16%和14%的豬飼糧中添加絲蘭提取物，豬舍氨氣揮發(fā)量分別減少48.8%、33.50%[12]。
3.2.4添加酶制劑或酸制劑，提高氮的利用率
酶制劑和酸制劑的添加用以提高養(yǎng)分的消化率已經(jīng)得到了廣泛證實。飼用酶制劑種類較多，一般來說可以分為兩大類：消化酶和非消化酶。消化酶的作用底物和作用方式相似于動物消化道正常分泌的消化酶，主要包括淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等，非消化酶制劑主要包括植酸酶、纖維素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、果膠酶等。在生產(chǎn)上通常根據(jù)日糧特點，將這些酶制劑選擇性地復(fù)合使用。
張克英等[13]研究表明，仔豬飼料中添加500IU/kg植酸酶，能夠明顯提高仔豬生產(chǎn)性能，提高了色氨酸的回腸消化率，改善磷和蛋白質(zhì)的利用率。在仔豬飼料中添加0.1%的木聚糖酶，飼料干物質(zhì)和氮利用率提高21%和34%。
王米等[14]在仔豬米中添加1%檸檬酸，干物質(zhì)和粗蛋白消化率提高2.28%和6.1%。在玉米-豆粕型斷奶仔豬日糧中添加0.5%的乳酸，使日糧氮和干物質(zhì)消化率分別提高36.6%和9.8%。
3.2.5抑制脲酶和尿酸酶的活性
通過使用脲酶抑制劑和尿酸酶抑制劑、添加益生素或抗生素抑制產(chǎn)生酶的微生物的活性或是飼喂含脲酶抗體的高免卵黃粉等免疫途徑，來減少氨的產(chǎn)生，提高動物的生產(chǎn)性能。
3.2.6通過日糧的組分調(diào)整腸道pH值
由于氨的散發(fā)受糞尿中pH值的影響，在其它條件相同時，pH值越低，氨散發(fā)量越少，因而可通過改變飼糧組分以降低豬糞尿的pH值，從而減少氨的散發(fā)量。通過添加合成氨基酸來降低飼糧蛋白水平以及向豬飼糧中添加NSP，對氨散發(fā)量的減少作用與豬排泄物pH值降低有關(guān)。當以硫酸鈣、氯化鈣或苯甲酸鈣分別代替豬飼糧中以碳酸鈣添加的3或6g鈣時，尿的pH值分別減少1.3與2.2，堆放糞的pH值也有相似變化。據(jù)報道，豬日糧中甜菜糖漿青貯料每增加5%，糞便pH值就下降0.4～0.5，氨排放量大約降低15%。存在于豬大腸中的茶多酚能增加嗜酸菌的數(shù)目，豬日糧中添加0.07%的兒茶素，能降低pH值，減少糞便中腐敗化合物的濃度[15]。
3.3其它方法
用某些化學(xué)物質(zhì)處理糞便和墊料對降低氨氣含量很實用，該類物質(zhì)能吸收糞便和墊料中的氨，如H2O2、高錳酸鉀、硫酸銅、苯甲酸、乙酸等均具有抑臭作用。用4%硫酸銅或2%苯甲酸來處理墊料，均能有效控制或降低氨氣濃度。
用微生物發(fā)酵法也可有效地降低畜舍內(nèi)氨氣的濃度。據(jù)報道，飼料中添加0.25%的嗜乳酸桿菌、枯草桿菌和類鏈球菌混合物能使雞群達到最佳生產(chǎn)性能，添加量達到0.5%能有效降低糞便中氨。
4小結(jié)與展望
隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)的高速發(fā)展，畜禽舍有害氣體――氨氣嚴重影響動物機體的健康和生產(chǎn)性能，已成為默認的事實，氨氣對畜舍周邊環(huán)境污染問題也變得越來越突出。如何才能更好的控制畜舍內(nèi)的有害氣體已成為國內(nèi)廣大畜禽養(yǎng)殖工作者和研究人員的重視。對于一個合理的氨氣控制方案來說，利用保健養(yǎng)豬技術(shù)，從日常管理、飼料配合、體內(nèi)代謝調(diào)控等綜合考慮，從源頭控制氨氣的產(chǎn)生，來減少疾病的發(fā)生，使生產(chǎn)者獲得更大的經(jīng)濟效益。植物提取物除臭劑具有添加量少、資源豐富、性能穩(wěn)定等優(yōu)點，必將成為未來研究的熱點。
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