李夢云，崔 錦，郭金玲，朱寬佑，劉太宇*

（1.河南牧業(yè)經(jīng)濟學(xué)院飼料工程中心，河南鄭州 450046；2.鄭州市飼料資源與開發(fā)重點實驗室，河南鄭州 450046）

河南省規(guī)?；i場飼料及糞便中氮磷、重金屬元素及抗生素含量調(diào)查與分析

李夢云1,2，崔 錦1，郭金玲1，朱寬佑1，劉太宇1,2*

（1.河南牧業(yè)經(jīng)濟學(xué)院飼料工程中心，河南鄭州 450046；2.鄭州市飼料資源與開發(fā)重點實驗室，河南鄭州 450046）

本研究對河南省12家規(guī)模化豬場飼料及糞便中氮磷、重金屬及抗生素含量進行調(diào)查，采集斷奶仔豬、保育豬和育肥豬3個階段的飼料和糞便樣品，測定樣品中粗蛋白、總磷、部分重金屬元素（鋅、銅、砷）和抗生素（金霉素和喹乙醇）的含量，并進行相關(guān)性分析。結(jié)果表明：規(guī)模化豬場斷奶仔豬飼料中粗蛋白、磷、銅、鋅、砷、金霉素和喹乙醇平均含量分別為19.49%、0.60%、184.25 mg/kg、1853.33 mg/kg、4.79 mg/kg、3.50 mg/kg、22.95 mg/kg，保育豬飼料中上述各指標(biāo)平均含量為18.26%、0.56%、174.00 mg/kg、719.17 mg/kg、7.55 mg/kg、7.00 mg/kg、24.04 mg/kg，肥育豬飼料中各指標(biāo)平均含量為16.63%、0.47%、133.50 mg/kg、192.17 mg/kg、5.88 mg/kg、2.62 mg/kg、4.98 mg/kg；斷奶仔豬糞便中粗蛋白、磷、銅、鋅和砷平均含量分別為26.15%、2.57%、816.67 mg/kg、4 853.33 mg/kg、13.07 mg/kg，保育豬糞便中上述各指標(biāo)平均含量分別為25.99%、2.89%、1 475.00 mg/kg、4 798.33 mg/kg、22.72 mg/kg，肥育豬糞便中各指標(biāo)平均含量分別為21.64%、2.83%、948.33 mg/kg、1 730.00 mg/kg、41.21 mg/kg，所有豬糞便中均未檢測出金霉素和喹乙醇。斷奶仔豬和保育豬飼料中總磷含量與糞便中總磷含量呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），飼料中銅含量糞便中銅含量在斷奶階段呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）、在育肥階段呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）；飼料中鋅含量與糞便中鋅含量在保育階段達到了顯著正相關(guān)（P＜0.05）；飼料中砷含量與糞便中砷含量均呈正相關(guān)，但相關(guān)性均未達顯著水平（P＞0.05）。

規(guī)?；i場；飼料與糞便；氮磷；重金屬元素；抗生素；調(diào)查與相關(guān)分析

據(jù)國家統(tǒng)計局公布的數(shù)據(jù)顯示，2015年我國飼料總產(chǎn)量突破2億t，生豬出欄70 825萬頭，豬肉產(chǎn)量達到5 487萬t，占肉類總產(chǎn)量的63.62%。河南省是養(yǎng)豬大省，2015年出欄生豬6 171萬頭，居全國第二位。生豬養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展促進了河南省的經(jīng)濟發(fā)展，同時對滿足國民的營養(yǎng)需要起到了不可替代的重要作用。

但伴隨著養(yǎng)殖業(yè)規(guī)?；M程加快，隨之而來的環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重。一個萬頭豬場每年可排泄氮100～150 t、磷30～40 t[1]。過量的氮磷以及重金屬等污染物排放到環(huán)境中，對水源、土壤等環(huán)境污染嚴(yán)重。另外，抗生素、高銅、高鋅、高砷等飼料添加劑的大量使用甚至濫用，不僅污染了環(huán)境，其殘留對肉品的安全性也存在著嚴(yán)重威脅。隨著《飼料質(zhì)量安全管理規(guī)范》以及新《環(huán)境保護法》的實施，國家對飼料安全的監(jiān)控以及豬場環(huán)境污染的控制將會越來越嚴(yán)格。本課題主要對河南省內(nèi)規(guī)?；i場飼料及糞便樣品中氮、磷、部分微量元素和抗生素的含量進行調(diào)查與分析，弄清規(guī)?；i場中處于不同生長階段的豬氮磷等污染物排放量的規(guī)律，為豬業(yè)安全生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 樣品來源 本課題組在河南省的開封、中牟、鄭州、漯河、南陽、駐馬店6個地區(qū)挑選12家能繁母豬數(shù)量在500頭左右的規(guī)模化豬場，分別采集擇斷奶豬（8～10 kg）、保育豬（20 kg左右）和育肥豬（80 kg左右）3個階段的飼料和糞便樣品，測定樣品中粗蛋白、總磷、部分重金屬元素（鋅、銅、砷）和抗生素（金霉素和喹乙醇）含量，并進行相關(guān)性分析，分析規(guī)模化豬場不同生長階段豬氮磷等污染物排放規(guī)律。

1.2 樣品的采集與處理 每個豬場直接從各階段豬飼料中按標(biāo)準(zhǔn)采樣方法[2]采集1 000 g飼料樣品，按四分法取100 g樣品粉碎，過40目篩備用；每個豬場分別從3個豬圈中共采集1 500 g糞便樣品，混合均勻，每100 g 新鮮糞便加入10%硫酸、10 mL固氮，置于65～70℃烘箱中烘干制成風(fēng)干樣品，四分法取100 g樣品粉碎，過40目篩備用。

1.3 測定指標(biāo)與方法 粗蛋白采用凱氏半微量定氮法，總磷含量采用釩鉬酸銨染色法，銅、鋅與砷均采用原子吸收光譜法測定，金霉素與喹乙醇含量采用高效液相色譜法測定，具體測定方法依照《飼料分析與飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》[2]中詳細步驟。所有指標(biāo)測定均在河南省飼料與動物營養(yǎng)檢測中心完成。

1.4 統(tǒng)計分析 用SPSS 15.0軟件比較均值對數(shù)據(jù)進行處理，并采用SPSS雙變量相關(guān)分析方法進行相關(guān)性分析。試驗結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 豬飼料中氮磷、重金屬元素及抗生素含量 由表1可知，與NRC（2012）[3]中7～11 kg仔豬需要量相比，斷奶仔豬飼料中粗蛋白含量偏低，磷含量適中；銅和鋅添加量則遠遠高于NRC（2012）需要量（Cu 6 mg/kg、Zn100 mg/kg），特別是銅、鋅最大量分別達到370 mg/kg和5 500 mg/kg；砷在飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)中沒有注明需要量，但所有飼料中均檢測出了砷含量；在抗生素方面，12家豬場飼料中有2家飼料檢測出了金霉素，6家飼料檢測出了喹乙醇，但添加量均大于《飼料與飼料添加劑管理條例》中的劑量，說明存在超量添加的現(xiàn)象。

在保育豬和肥育豬飼料中，粗蛋白和總磷含量均接近或稍低于需要量；但銅和鋅添加量均大大超過NRC（2012）需要量，所有飼料中也都檢測出了砷含量；12家豬場飼料中，保育豬料有3家飼料檢測出了金霉素，8家飼料檢測出了喹乙醇，育肥豬飼料中各有1家飼料檢測出了金霉素和喹乙醇。

2.2 豬糞便中氮磷、重金屬元素及抗生素含量 從表2可以看出，斷奶仔豬糞便粗蛋白和總磷含量遠遠高于飼料中含量；銅和鋅含量均較高，最大分別達到1 600、12 000 mg/kg，表明污染嚴(yán)重。同時所有豬糞便中均測出了砷含量，說明砷污染也較嚴(yán)重。保育豬和肥育豬糞便中氮磷、銅、鋅和砷含量和斷奶仔豬相比，呈遞減趨勢。另外，所有豬糞便中均未檢測出金霉素和喹乙醇。

表1 不同生長階段豬飼料中氮磷、重金屬元素及抗生素含量

表2 不同生長階段豬糞便中氮磷、重金屬元素及抗生素含量

2.3 豬飼料與糞便中各組分含量相關(guān)性分析 從表1～2數(shù)據(jù)中可以看出，各生長階段豬糞便中粗蛋白、總磷、銅、鋅及砷含量均較高，有必要將其與飼料中含量進行相關(guān)性分析。由表3可以看出，各發(fā)育階段豬飼料與糞便中粗蛋白含量相關(guān)性均不顯著（P＞0.05）。斷奶仔豬和保育豬飼料中總磷含量則與糞便中總磷含量呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），在育肥階段也呈正相關(guān)，但相關(guān)性不顯著（P＞0.05）。飼料與中銅含量糞便中銅含量在斷奶階段呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）、在育肥階段呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）。飼料中鋅的含量與糞便中鋅含量均呈正相關(guān)，在保育階段達到了顯著正相關(guān)（P＜0.05）。飼料中砷的含量與糞便中砷含量均呈正相關(guān)，但相關(guān)性均不顯著（P＞0.05）。

表3 豬飼料與糞便中各組分含量相關(guān)系數(shù)

3 討 論

3.1 豬飼料及糞便中氮磷、重金屬元素及抗生素含量 飼料是畜禽排泄污染物的主要源頭。養(yǎng)豬場污染物排泄量很大程度上取決于污染物在飼料中的含量[3]。當(dāng)前這方面的研究較多，但不夠全面和系統(tǒng)。張玲清等[4]調(diào)查了一個種豬場中保育豬、育肥豬、妊娠母豬一年四季飼料和糞便中的氮、磷含量，結(jié)果表明，保育豬飼料中粗蛋白和磷含量分別為13.37%、0.24%，育肥豬飼料中兩者含量分別為10.76%、0.15%，妊娠母豬飼料分別為11.69%、0.15%；保育豬飼料分別為3.63%、4.64%、育肥豬飼料分別為2.92%、3.41%，妊娠母豬飼料分別為2.72%、3.74%。羅永榮等[5]采集了貴州省不同地區(qū)規(guī)模養(yǎng)豬場200份豬糞樣本，發(fā)現(xiàn)斷奶仔豬糞便中氮和總磷含量分別為21.83 、11.43 g/kg、育肥豬分別為27.15 、14.17 g/kg、哺乳母豬分別為21.40 、11.02 g/kg，但沒有測定飼料中氮磷含量、糞便中的重金屬元素及抗生素含量。本試驗結(jié)果表明，河南省規(guī)模化豬場中，斷奶仔豬飼料中粗蛋白和磷含量分別為19.49%和0.60%、保育豬分別為18.26%和0.56%、肥育豬分別為16.63%和0.47%；斷奶仔豬糞便中氮和磷含量分別為26.15%和2.57%、保育豬分別為25.99%和2.89%、肥育豬分別為21.64%和2.83%。不同地區(qū)規(guī)模養(yǎng)豬場豬飼料和糞便中氮磷含量不盡相同，這可能是豬不同生長階段、飼喂不同飼料所致。不同生長階段豬對飼料各養(yǎng)分需求量不同，飼料配方也不盡相同。因此，針對不同生長階段準(zhǔn)群應(yīng)采取不同的飼料配方，盡量提高豬群對氮磷的利用率，以降低養(yǎng)殖成本并減少氮磷環(huán)境污染。

目前，飼料中普遍采用高銅、高鋅等作為添加劑，導(dǎo)致畜禽糞便中重金屬元素含量急劇增加。范小平等[6]檢測了海南地區(qū)豬飼料中銅鋅含量，發(fā)現(xiàn)中豬飼料中銅和鋅含量分別為210～290、240 mg/kg，大豬飼料分別為57～220 、210～230 mg/kg，表明飼料中高銅高鋅現(xiàn)象突出。張樹清等[7]調(diào)查表明，北京地區(qū)和浙江省豬糞中鋅最高分別為1 295、8 710 mg/kg。本研究也表明，斷奶仔豬飼料中銅和鋅含量最大分別達到370、5 500 mg/kg，遠遠高于斷奶仔豬的需要量；糞便中銅和鋅的平均含量為816.67、4 853.33 mg/kg，最大量達到1 600、12 000 mg/kg，高于北京和浙江省的調(diào)查量。也有研究表明，豬糞中銅含量是飼料中銅含量的 5 倍左右[8]。超量使用及動物對微量重金屬元素吸收利用率低是導(dǎo)致動物糞便中重金屬污染的重要原因。砷也廣泛用于動物生產(chǎn)中。Li等[9]對北京郊區(qū)幾個養(yǎng)豬場的 29 份豬飼料和糞便樣品分別進行了分析，發(fā)現(xiàn)飼料中砷的檢出率達到100%，其中豬飼料中砷的濃度在 0.15 ～37.8 mg/kg，糞便中砷的濃度達到0.42～119.0 mg/kg，約是豬飼料中砷含量的 3 倍。姚麗賢等[10]調(diào)查表明，廣東省豬飼料中總砷平均含量為6.5 mg/kg，北京地區(qū)為 0.55～65.4 mg/kg。本試驗所有豬場的飼料和糞便中均測出了砷含量，說明砷污染也較嚴(yán)重。

抗生素殘留可導(dǎo)致環(huán)境中出現(xiàn)耐藥菌與抗性基因。有研究表明，約有30%～90%的獸用抗生素以原藥的形式隨著畜禽糞便排泄出來，對環(huán)境和人體健康構(gòu)成了巨大潛在危害[11]。胡獻剛等[12]對天津市 4個養(yǎng)殖基地的畜禽糞便樣品進行了檢測分析，發(fā)現(xiàn)四環(huán)素、土霉素、金霉素的濃度分別是10.2～41.5、9.7～173.2、0.6～24.3 mg/kg。本研究調(diào)查了豬生產(chǎn)中最常用的金霉素和喹乙醇，發(fā)現(xiàn)斷奶仔豬飼料中有2家飼料檢測出了金霉素，6家飼料檢測出了喹乙醇；保育豬料則分別為3家和8家；育肥豬飼料中各有1家飼料檢測出了金霉素和喹乙醇，而所有豬糞便中均未檢測出金霉素和喹乙醇。原因可能在于課題組挑選的豬場均為規(guī)?；B(yǎng)豬場，用藥量比較規(guī)范，且采樣時間是在5月，氣溫適宜，豬發(fā)病率低，用藥量相對也較低，導(dǎo)致糞便中未能檢測出這2種抗生素。

3.2 豬飼料與糞便中各組分含量相關(guān)性 關(guān)于豬飼料中氮磷及重金屬元素含量與糞便中的關(guān)系，當(dāng)前的研究重點大多集中在降低日糧氮磷水平對氮磷排放的影響上。Kerr等[13]給4周齡長白仔豬飼喂蛋白質(zhì)水平從16%降到12%的日糧，并添加合成氨基酸，發(fā)現(xiàn)糞中氮的排泄量下降了8.6%。譚新[14]在肥育豬上的研究表明，日糧粗蛋白水平每降低1個百分點，糞氮降低3.58%。但關(guān)于飼料中氮磷含量與糞便中氮磷含量的相關(guān)關(guān)系報道較少。本研究表明，各發(fā)育階段豬飼料中粗蛋白含量與糞便中粗蛋白含量相關(guān)性均不顯著?？赡茉蛟谟谪i飼料中粗蛋白消化率較高，均能達到85%以上[15]，因而糞便中氮含量相對來變異就小。本試驗飼料磷與糞便中磷含量相關(guān)關(guān)系表明，斷奶仔豬和保育豬飼料中總磷含量則與糞便中總磷含量呈顯著正相關(guān)，在育肥階段也是呈正相關(guān)，但相關(guān)性不顯著。主要原因相對于飼料中較高的粗蛋白消化率，飼料中磷的消化率較低。劉靜波等[16]使用線性回歸法測得生長豬對玉米、豆粕以及玉米豆粕混合物中磷的真消化率分別為 45.58%、40.33%和43.75%，糞磷排泄量隨飼糧磷水平提高而線性增加，因而未被消化的磷排出體外。本試驗結(jié)果還表明，各生長階段豬飼料中銅和鋅含量均與糞便中銅和鋅含量呈正相關(guān)、顯著正相關(guān)或極顯著正相關(guān)，原因可能在于這些礦物元素在動物體內(nèi)吸收率較低[17]，大量的銅、鋅未被消化而隨糞便排出體外。關(guān)于豬飼料與糞便中各組分含量相關(guān)性還有待于進一步研究。

[1] Van Horn H H, Newton G I, Kunkle W E. Ruminant nutrition from environmental perspective. factors affecting wholefarm nutrient balance[J]. J Anim Sci, 1996, 74(5):3082-3102.

[2] 張麗英. 飼料分析與飼料質(zhì)量檢測技術(shù)[M]. 北京. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社, 2007.

[3] 國家科學(xué)院科學(xué)研究委員會著(印遇龍,陽成波,敖志剛譯). 豬營養(yǎng)需要(第11次修訂版) [M]. 北京: 科學(xué)出版社, 2014.

[4] 張玲清, 田宗祥. 規(guī)?；B(yǎng)豬場糞尿的氮、磷排泄量調(diào)查[J]. 畜牧與獸醫(yī), 2009, 41(9):48-50.

[5] 羅永榮, 崔亞蘭, 汪德生, 等. 貴州省規(guī)模豬場豬糞氮磷排放情況調(diào)查研究[J]. 貴州畜牧獸醫(yī), 2013, 37 (3):9-11.

[6] 范小平, 李強, 張瑩, 等. 海南地區(qū)豬配合飼料中銅、鐵、錳、鋅與鉛含量調(diào)查報告[J]. 飼料研究, 2013, (3):77-79.

[7] 張樹清, 張夫道, 劉秀梅, 等. 規(guī)?；B(yǎng)殖畜禽糞主要有害成分測定分析研究[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報, 2005, 11(6):822-829.

[8] 董占榮, 陳一定, 林咸永, 等. 杭州市郊規(guī)模化養(yǎng)殖場豬糞的重金屬含量及其形態(tài)[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2008, 20(1):35-39.

[9] Li Y, Chen T. Concentrations of additive arsenic in Beijing pig feeds and the residues in pig manure[J]. Resour Conserv Recy, 2005, 45(4):356-367.

[10] 姚麗賢, 黃連喜, 蔣宗勇, 等. 動物飼料中砷、銅和鋅調(diào)查及分析[J]. 環(huán)境科學(xué), 2013, 34(2):732-739.

[11] 沈穎. 集約化養(yǎng)豬場豬糞中四環(huán)素類抗生素殘留及其堆肥去除的研究[D]. 北京: 中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心, 2009: 45-49.

[12] 胡獻剛, 羅義, 周啟星, 等. 固相萃取-高效液相色譜法測定畜牧糞便13 種抗生素物殘留[J]. 分析化學(xué), 2008, 36(9):1162-1166.

[13] Kerr B J , Easter R A. Eect of feeding reduced protein, amino acid-supplemented diets on nitrogen and energy balance in grower pigs[J]. J Anim Sci, 1995, 73 (9):3000-3008.

[14] 譚新. 豬排泄物中氮、磷、銅對周圍環(huán)境的影響及其營養(yǎng)調(diào)控措施[D]. 長沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué), 2008:32-33.

[15] 陳亮. 豬常用飼料能量和粗蛋白質(zhì)消化率仿生評定方法的研究[D]. 北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院, 2013:79-81.

[16] 劉靜波, 楊躍奎, 何健, 等. 生長豬對玉米和豆粕中磷真消化率的評定及可加性研究[J]. 中國畜牧雜志, 2014, 50(19):61-65.

[17] 董國忠, 張翥, 王小晶, 等. 飼糧中添加植酸酶對生長肥育豬礦物元素利用和排泄的影響[J]. 中國飼料, 2007, (12):8-11.

S828.4

：A

：10.19556/j.0258-7033.2017-07-103

2016-11-16；

2017-01-05

河南省科技攻關(guān)項目（B20142036）；校科技創(chuàng)新團隊（HUAHE2015005）

李夢云（1970-），湖北監(jiān)利人，博士，副教授，主要從事豬營養(yǎng)研究，E-mail: limengyun1@163.com

*通訊作者：劉太宇，教授，E-mail：liuty2008@126.com