焦顯芹， 崔 錦， 孫俊偉， 李夢云

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)牧醫(yī)工程學(xué)院，河南 鄭州 450002； 2.河南牧業(yè)經(jīng)濟學(xué)院，河南 鄭州 450011)

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降低日糧氮磷水平對仔豬生產(chǎn)性能、氮磷排放及糞便微生物的影響

焦顯芹1， 崔 錦2， 孫俊偉1， 李夢云2

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)牧醫(yī)工程學(xué)院，河南 鄭州 450002； 2.河南牧業(yè)經(jīng)濟學(xué)院，河南 鄭州 450011)

挑選60頭體重(20.15±1.12) kg的杜長大三元雜交豬，隨機分成3組，即對照組、低磷組、低氮低磷組，分別飼喂含17.5%粗蛋白質(zhì)+0.60%磷、17.5%粗蛋白質(zhì)+0.44%磷+0.1%植酸酶、15.10%粗蛋白質(zhì)+0.44%磷+0.1%植酸酶+合成氨基酸日糧。試驗期47 d，研究了日糧氮、磷水平對仔豬生產(chǎn)性能，氮磷排放及糞便微生物的影響。結(jié)果表明：(1)低氮低磷組平均日采食量顯著高于對照組(P<0.05)，而試驗各組間平均日增重和料肉比無顯著差異。(2)低磷組、低氮低磷組食入氮、尿氮比對照組分別下降了16.67%(P<0.05)和25.61%(P<0.01)，以及21.32%(P<0.05)和50.19%(P<0.01)；糞氮、總氮排泄量、氮沉積也均顯著低于對照組(P<0.05)。低磷組、低氮低磷組食入磷、糞排泄磷、尿排泄磷和總排泄磷均極顯著低于對照組(P<0.01)，磷利用率則極顯著高于對照組(P<0.01)。(3)和對照組相比，低磷組大腸桿菌數(shù)顯著低于對照組(P<0.05)，低氮低磷組乳酸桿菌顯著高于對照組，比對照組提高了5.11%(P<0.05)，而大腸桿菌數(shù)量和pH值顯著低于對照組(P<0.05)。降低飼糧中蛋白質(zhì)和磷含量，通過添加植酸酶和氨基酸，可顯著降低氮磷排放量，而不影響豬生產(chǎn)性能。

仔豬；日糧氮磷水平；生產(chǎn)性能；糞便微生物

中國年出欄生豬7億頭，這對改善人們生活水平、促進經(jīng)濟發(fā)展起著非常重要的作用，但隨之產(chǎn)生的氮磷污染越來越嚴(yán)重，已經(jīng)成為制約養(yǎng)豬業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。據(jù)報道，一個年出欄萬頭商品豬的規(guī)模豬場，每年可向環(huán)境排放氮100～110 t，磷30～40 t[1]。這些氮和磷流入土壤和河流中，給環(huán)境造成巨大的污染[2]，因此，采取有效措施降低豬場氮、磷的排放，具有極其重要的理論和實踐意義。而飼料是排泄物污染源的主要源頭[3]，從源頭減少污染物排放技術(shù)主要是通過飼料資源的合理利用及現(xiàn)代配合飼料技術(shù)的應(yīng)用，減少廢物和污染物的排放，才能促進養(yǎng)殖業(yè)健康發(fā)展。目前，大多數(shù)的研究重點均集中在降低日糧氮水平對氮排放的影響[4-5]，結(jié)果也表明，降低日糧中氮水平，通過添加合成氨基酸，可降低豬氮排放，從而減少氮對環(huán)境的污染。但同時降低日糧氮磷水平對氮磷排放影響的報道較少，并且降低日糧氮磷水平，是否會影響豬腸道菌群分布，從而影響豬只健康的研究還未見報道。因此，本試驗旨在研究低氮低磷對仔豬生產(chǎn)性能、氮磷排泄量及糞便微生物的影響，得出既不影響豬生長性能和健康，又能降低氮、磷排泄量的技術(shù)措施。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計與試驗動物

挑選60頭體重(20.15±1.12)kg的杜長大三元雜交豬，按體重相近，公母各半的原則，隨機分成3組，即對照組、低磷組、低氮低磷組，每組5個重復(fù)，每個重復(fù)4頭豬，分別飼喂含17.5%粗蛋白質(zhì)+0.60%磷日糧、17.5%粗蛋白質(zhì)+0.44%磷+0.1%植酸酶、15.10%粗蛋白質(zhì)+0.44%磷+0.1%植酸酶+合成氨基酸日糧(Lys 0.15%；Met 0.02%；Thr 0.08%)，使日糧中氨基酸平衡。試驗期47 d。以探討降低日糧氮磷水平對豬生產(chǎn)性能、氮磷排泄及糞便微生物的影響。

1.2 試驗日糧

基礎(chǔ)日糧的配制參照美國的(NRC 2012)飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合生產(chǎn)實際，確定消化能(DE)為13.87(MJ·kg-1)、粗蛋白質(zhì)(CP)和磷(P)正常水平分別設(shè)為17.5%和0.60%，低水平CP和P分別設(shè)15.1%和0.42%，并相應(yīng)添加合成氨基酸和植酸酶平衡日糧。具體飼料配方及營養(yǎng)水平見表1。

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗在雛鷹集團新鄭試驗基地進行。試驗前對豬舍進行消毒，試驗豬飼喂干粉料，，日喂4次，時間分別為8∶00，12∶00，16∶00和20∶00，每次以吃飽后食槽中略有余料為度。自由飲水。每日記錄飼料采食量，并于上、下午觀察豬只健康狀況和清掃豬圈。其他飼養(yǎng)管理措施和免疫接種按豬場的常規(guī)程序進行。

1.4 測定指標(biāo)與方法

1.4.1 日增重 分別于試驗的第1天和第47天早上8∶00空腹稱重，根據(jù)初重和末重計算平均日增重。

1.4.2 采食量和料肉比 每周計算各重復(fù)組的采食量，計算日平均采食量；根據(jù)試驗期間體增重和耗料，計算料肉比。

1.4.3 飼料、糞便和尿液中氮、磷含量的測定 在試驗開始后第41～44天，每個重復(fù)挑出1頭豬做代謝試驗，采用全收糞法每天8∶00，12∶00，16∶00，20∶00分別收集的糞液和尿液，并稱重，計算每天每頭豬總的排糞量和排尿量。并取適量樣品放入冰箱保存，再將4 d的樣品混合均勻后烘干備用。再分別測定飼料、糞便和尿液中總氮、總磷含量。氮的測定采用凱氏定氮法，磷的測定采用礬鉬酸銨法，具體的測定方法見參考文獻[6]。

表1 飼料配方及營養(yǎng)成分

注：1.粗蛋白質(zhì)和鈣、磷為實測值, 其他為推算值；2.預(yù)混料向每千克飼糧提供 VA5 000 IU，VD3 450 IU，VE60 IU，VK4.5 mg，VB120.028 mg，VB18.75 mg，VB61.7 mg，煙酸35 mg，泛酸13 mg，葉酸0.85 mg，生物素0.47 mg，膽堿500 mg，Cu 150 mg，Zn 100 mg，F(xiàn)e 130 mg，Mn 30 mg，I 0.35 mg，Se 0.25 mg。

Note： 1. Crude protein, Ca and total P were analyzed, while others were calculated; 2. Premix provided the following amounts for per kilogram complete diet：VA5 000 IU, VD3 450 IU, VE60 IU, VK4.5 mg, VB120.028 mg,VB18.75 mg, VB61.7 mg, niacin 35 mg, pantothenic acid 13 mg, folic acid 0.85 mg, biotin 0.47 mg, choline 500 mg, Cu 150 mg, Zn 100 mg, Fe 130 mg, Mn 30 mg, I 0.35 mg, Se 0.25 mg.

1.4.4 氮、磷沉積與利用率計算 方法見參考文獻[7]。

氮(磷)沉積 =食入氮(磷)-糞氮(磷)-尿氮(磷)

利用率(%) =氮(磷)沉積/食入氮(磷)×100

1.4.5 糞樣中微生物菌群和pH值測定 飼養(yǎng)試驗結(jié)束當(dāng)天，早上每組無污染地采集3頭豬的新鮮糞便放入已滅菌塑料瓶中，用冰盒保存，1份帶回實驗室立即進行微生物計數(shù)，另1份測定pH值。

微生物培養(yǎng)和計數(shù)試驗第45天，每個重復(fù)隨機抽取1頭健康仔豬，用乙醇棉球消毒肛門，隨即取新鮮糞樣放入已滅菌塑料袋中，運回試驗室。稱取0.5 g樣品于10 mL滅菌的離心管中，用0.9%的生理鹽水4.5 mL稀釋，搖勻即為10-1稀釋，依次進行梯度稀釋，分別取0.1 mL稀釋液接種于瓊脂培養(yǎng)基的厭氧管中(測定乳酸桿菌數(shù)量)和伊紅美藍培養(yǎng)基的平皿上(測定大腸桿菌的數(shù)量)，各稀釋度設(shè)3個重復(fù)，在37 ℃生化培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h后進行菌落計數(shù)，求取平均值。菌群數(shù)量以每克鮮糞樣中所含細菌的對數(shù)值(lg)表示(CFU·g-1)。

糞便pH值取5 g新鮮糞樣用10 mL蒸餾水稀釋后，用pH酸度計測定其pH值。

1.5 統(tǒng)計分析

采用SPSS統(tǒng)計軟件15.0對數(shù)據(jù)進行單因素試驗設(shè)計的方差分析，并進行Duncan法多重比較。試驗結(jié)果用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 降低日糧氮磷水平對豬生產(chǎn)性能的影響

日糧氮磷水平對豬生產(chǎn)性能的影響見表2。由表2可以看出，低磷組和低氮低磷組的豬平均日增重和料肉比均無顯著差異(P>0.05)，但低氮低磷組平均采食量顯著高于對照組(P<0.05)。這表明降低日糧中氮磷水平，通過添加植酸酶和合成氨基酸并不影響豬的生產(chǎn)性能。

表2 氮磷水平對豬生產(chǎn)性能的影響

注：同行內(nèi)的小寫字母不同者，表示差異顯著(P<0.05)。下同。

Note： The different superscript small letters in the same column mean significant difference (P<0.05). The same as below.

2.2 降低日糧氮磷水平對豬氮排放的影響

表3為試驗各組氮食入和排放數(shù)據(jù)。表3結(jié)果表明，低磷組，低氮、低磷組食入氮、尿氮比對照組分別下降了16.67%(P<0.05)和25.61%(P<0.01)，以及21.32%(P<0.05)和50.19%(P<0.01)。糞氮、總氮排泄量、氮沉積也均顯著低于對照組(P<0.05)，總氮排泄量比對照組分別降低了23.61%和34.74%；氮利用率也高于對照組，但差異不顯著(P>0.05)。

2.3 降低日糧氮磷水平對豬磷排放的影響

表4數(shù)據(jù)表明，低磷組、低氮低磷組食入磷、糞排泄磷、尿排泄磷和總排泄磷均極顯著低于對照組(P<0.01)，磷利用率則極顯著高于對照組(P<0.01)，但沉積磷三者之間無顯著差異(P>0.05)。表明降低日糧中磷或氮磷含量，通過添加植酸酶和合成氨基酸可以顯著降低磷排放量。

表3 氮磷水平對豬氮排放的影響

注：同行內(nèi)大寫字母不同者，表示差異極顯著(P<0.01)。以下同。

Note： The different superscript capital letters in the same column mean very significantdifference(P<0.01). The same as below.

表4 氮磷水平對豬磷排放的影響

2.4 降低日糧氮磷水平對豬糞便微生物和pH值的影響

日糧氮磷水平對豬腸道微生物和和pH值的影響見表5。表5結(jié)果表明，和對照組相比，低磷組大腸桿菌數(shù)顯著低于對照組(P<0.05)，其他指標(biāo)無顯著差異(P>0.05)。低氮低磷組乳酸桿菌顯著高于對照組，比對照組提高了5.11%(P<0.05)，而大腸桿菌數(shù)量和pH值顯著低于對照組低(P<0.05)，需氧菌總數(shù)則無顯著差異(P>0.05)。

表5 氮磷水平對仔豬糞便微生物和pH值的影響

3 討論

3.1 降低日糧氮磷水平對豬生產(chǎn)性能的影響

關(guān)于降低日糧氮、磷水平對豬生產(chǎn)性能的影響，報道的研究結(jié)果不盡一致。李瑩等[8]研究低氮磷日糧對生長肥育豬生產(chǎn)性能的影響，結(jié)果表明，在 20～40 kg 階段，試驗組日增重、日采食量和料重比與對照組相比差異均不顯著，在70～100 kg 階段，試驗組日增重比對照組提高 2.4%，日采食量和料重比分別比對照組降低 2.0%和4.5%。張乃鋒等[9]研究發(fā)現(xiàn)，低排放日糧提高了豬的增重速度和飼料轉(zhuǎn)化率。PORTEJOIE等[10]發(fā)現(xiàn)，日糧中粗蛋白質(zhì)水平從20%降低到12%，可大幅降低50 kg體重豬的氮排泄量而不影響生長性能。本研究結(jié)果也發(fā)現(xiàn)，降低仔豬日糧中氮磷水平，對仔豬平均日增重和料肉比無顯著影響，這與前人結(jié)果較為一致。其主要原因在于在降低日糧氮磷的同時添加了合成氨基酸和植酸酶，氨基酸平衡模式提高了氮的利用率，植酸酶提高了磷的利用率，進而促進了生長性能。這些結(jié)果提示，采用營養(yǎng)調(diào)控措施降低豬日糧中氮磷水平，可降低氮磷排泄量而不影響豬生產(chǎn)性能。本試驗結(jié)果還表明，降低日糧氮磷水平可顯著提高仔豬日采食量，這與李瑩等[8]研究結(jié)果不一致，可能的原因在于日糧中降低氮磷的水平不同、豬的大小不同所致。可見，降低日糧氮磷水平，通過添加合成氨基酸和植酸酶，對豬生產(chǎn)性能無顯著影響。

3.2 降低日糧氮磷水平對豬氮磷排泄的影響

隨著低碳經(jīng)濟的需求和新的環(huán)境保護法的實施，國家對養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境污染問題的控制將會越來越嚴(yán)格而降低日糧中氮、磷水平，通過合理調(diào)控調(diào)控措施，從而降低氮磷排放是控制當(dāng)今養(yǎng)豬業(yè)污染的有效措施。大多數(shù)研究結(jié)果均表明，降低日糧氮磷水平可以減少氮和磷排放。KERR等[11]給4周齡長白仔豬飼喂蛋白質(zhì)水平從16%降到12%日糧，并添加合成的賴氨酸、蘇氨酸、色氨酸和蛋氨酸，發(fā)現(xiàn)糞中氮的排泄量下降了8.6%，尿氮的排泄量下降了46.98%。李瑩等[8]在豬20～40,40～70和70～100 kg的3個階段均采用低氮低磷日糧飼喂，結(jié)果表明，糞氮含量比對照組分別降低了8.4%，19.0%和11.7%，糞磷含量分別降低21.2%，13.0%和25.3%。譚新[12]在肥育豬上的研究表明，降低蛋白質(zhì)水平可顯著降低糞氮、尿氮和總氮排泄量，日糧粗蛋白質(zhì)水平每降低1個百分點，糞氮、尿氮和總氮排泄量分別降低3.58%，1.56%和2.53%。這些與本試驗結(jié)果較為一致，說明降低日糧氮磷水平可以降低氮磷排放量。

關(guān)于日糧磷水平對氮磷排放的報道不是很多，研究結(jié)果也不盡一致。吳信等[13]發(fā)現(xiàn)，隨著日糧中有效磷水平的降低，氮排放有降低的趨勢。閆俊書等[14]在生長肥育豬日糧中降低磷含量，通過添加植酸酶可使糞中磷的排泄量降低19.19%。本試驗結(jié)果表明，降低日糧磷水平可以顯著降低糞氮和尿氮排放量。造成試驗結(jié)果稍有差異的原因可能與日糧的類型、豬的生長發(fā)育階段和試驗條件不同所致，因此，關(guān)于日糧磷水平對氮排放的影響還有待于進一步研究。

3.3 降低日糧氮磷水平對豬糞便微生物和pH值的影響

關(guān)于降低日糧氮磷水平對豬腸道微生物和pH值的研究還未見報道。本結(jié)果表明，低氮低磷組乳酸菌數(shù)顯著高于其他組，而低磷和低氮低磷組糞便中大腸桿菌數(shù)量均低于對照組，表明適當(dāng)降低日糧中氮磷水平有利于維持腸道健康?？赡艿脑蛟谟诮档腿占Z中氮磷水平，往往是降低了豆粕用量，從而降低了豆粕中大豆抗原對腸道的損傷，因而有利于腸道健康。而動物腸道微生物是腸道微生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，動物健康時腸道正常微生物占優(yōu)勢，他們對動物的消化吸收、免疫和健康起著重要作用[15]。腸道有益菌能抑制病原微生物在腸道的定植，促進動物對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收[16]。低氮低磷組的pH值也顯著低于對照組，說明添加植酸酶降低蛋白質(zhì)水平能使豬腸道pH值維持一個酸性的環(huán)境，這樣有利于消化酶發(fā)揮活性作用，給有益菌提供一個合理的生存環(huán)境，這進一步和生產(chǎn)性能及消化道內(nèi)菌群數(shù)目試驗相互印證。

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(責(zé)任編輯：常思敏)

Effect of reduced nitrogen and phosphorus level in the die on performance, nitrogen and phosphorus excretion and fecal microorganism of piglets

JIAO Xianqin1, CUI Jin2, SUN Junwei1, LI Mengyun2

(1.Engineering College of Animal Husbandry and Veterinary Science,Henan Agricultural University,Zhengzhou 450002,China;2.Henan Institute of Animal Husbandry Economy, Zhengzhou 450011,China)

The experiment was conducted to investigate the effect of reduced nitrogen and phosphorus level in the diet on performance, nitrogen and phosphorus excretion and fecal microorganism of piglets. 60 pigs were randomly divided into control group, low-phosphorus(LP), low nitrogen and low phosphate group(LNP), and were fed with corn-soybean meal diets containing 17.5%CP+0.60%P, 17.5%CP+0.44%P+0.1%phytase, 15.10%CP +0.44%P+0.1% phytase+AA. The trial lasted 47 d. The results showed that: (1) Compared with the control group, the average daily intake significantly increased in LNP group pigs (P<0.05), but the daily gain and feed conversionthere had no significant difference among trial groups. (2)Daily intake nitrogen and urine nitrogen excretion of LP and LNP group were significantly reduced by 16.6% (P<0.05) and 25.61% (P<0.01), 21.32% (P<0.05) and 50.19% (P<0.01) respectively fecal nitrogen excretion, total nitrogenexcretion and nitrogen retention were also significantly lower than that of control group. Compared with the control group, the daily intake phosphate, fecal phosphate excretion, urinephosphate excretion, and nitrogen retention very significantly reduced in LP and LNP group pigs (P<0.01), and phosphorus utilization was also significantly reduced (P<0.05). (3) (3) Compared with the control group, escherichia coli were significantly lower than those in LP group (P<0.05). Lactobacilli were significantly increased by 5.11% (P<0.05) in LNP group pigs, and escherichia coli and pH were significantly reduced in LNP group pigs (P<0.05).These results show that the lower nitrogenand phosphate level supplemented with AA and phytase in the diet, reduced the excretion of nitrogen and phosphate, and had no significant influence on production performance.

piglets; dietary nitrogen and phosphorus levels; excretion of nitrogen and phosphorus;fecal microorganism

2015-03-12

河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科技創(chuàng)新團隊項目(HUAHE2015005)

焦顯芹(1970-)，女，山東曹縣人，實驗師，碩士，主要從事動物生理的研究工作。

李夢云(1970-)，女，湖北監(jiān)利人，副教授。

1000-2340(2015)04-0476-06

S 816.71

A