韋麗金
(福建省寧德市畜牧站,福建寧德 352100)
隨著養(yǎng)豬業(yè)規(guī)模化、集約化程度的不斷發(fā)展,養(yǎng)豬場一般在豬飼料中廣泛添加多種微量元素,甚至也適當(dāng)添加一些重金屬元素如Zn、Cu、Cr等,以滿足動物生長和提高免疫力的需要[1]。然而,養(yǎng)豬場在不規(guī)范或超量添加重金屬時,動物的消化道無法完全吸收,重金屬元素會直接隨糞便排出[2,3],進(jìn)而進(jìn)入土壤或環(huán)境造成污染。隨著畜牧業(yè)的快速發(fā)展,養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴(kuò)大,養(yǎng)殖場產(chǎn)生的污水、污泥和動物的糞污等會超過環(huán)境承載量,給環(huán)境帶來巨大的壓力。據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),長期施用超標(biāo)的畜禽糞便,可引起農(nóng)作物土壤重金屬超標(biāo),甚至危及到糧食安全[4,5]。畜禽糞便中富含有機(jī)物和氮磷鉀等農(nóng)作物生長所需元素,目前國家提倡將畜禽糞污還田資源化利用,畜禽糞便不僅可以改良土壤,還可以提高土壤的養(yǎng)分,提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)[6,7]。近幾年,閩東地區(qū)養(yǎng)豬業(yè)發(fā)展迅速,規(guī)模豬場逐漸增加,養(yǎng)殖糞肥的產(chǎn)量也逐漸增大。為了解該地區(qū)豬糞中的重金屬含量,以指導(dǎo)畜禽糞污的資源化利用,本研究對閩東地區(qū)的8家規(guī)?;i場的不同豬群的糞便進(jìn)行重金屬含量的測定和分析,以明確不同階段豬的糞便中重金屬含量,為豬糞制備有機(jī)肥和還田利用提供科學(xué)依據(jù)。
從閩東地區(qū)隨機(jī)抽取8家規(guī)模養(yǎng)豬場,按照有機(jī)肥的采集與處理方法采集了母豬、保育豬、小豬和中大豬4種豬群的糞便樣品160份,每種豬群分別采集5頭豬的糞便樣品混合為1份,共32份混合樣品,對豬糞中銅、鋅、砷含量進(jìn)行測定。
采集的鮮豬糞樣品委托福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所進(jìn)行檢測。銅和鋅的含量采用原子吸收光譜法測定(GB/T 13885-2017),砷的含量采用原子熒光光度法測定(GB/T 13079-2006)。
檢測的試驗數(shù)據(jù)將分成不同豬場和不同豬群進(jìn)行統(tǒng)計分析,各豬群各項結(jié)果以“標(biāo)準(zhǔn)差±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。
將豬糞便檢測數(shù)據(jù)按母豬群進(jìn)行統(tǒng)計分析,8個規(guī)?;i場母豬糞便中銅、鋅、砷含量如圖1所示,抽檢測試豬場的母豬糞便中銅的含量在0.15~0.62 mg/kg之間;鋅的含量在0.07~2.95 g/kg之間;砷的含量在0.36~0.78 mg/kg之間。其中,8個豬場母豬群中,鋅的含量差異較大,而砷的含量則相對平穩(wěn)。
圖1 8個規(guī)?;i場中母豬糞便中銅、鋅、砷的檢測結(jié)果
將豬糞便檢測數(shù)據(jù)按保育豬群進(jìn)行統(tǒng)計分析,8個規(guī)?;i場保育豬糞便中銅、鋅、砷含量如圖2所示,抽檢測試豬場的保育豬糞便中銅的含量在0.45~2.3 mg/kg之間;鋅的含量在3.3~25 mg/kg之間;砷的含量在0.34~0.92 mg/kg之間。
圖2 8個規(guī)模豬場保育豬糞便中銅、鋅、砷的檢測結(jié)果
將豬糞便檢測數(shù)據(jù)按小豬群進(jìn)行統(tǒng)計分析,8個規(guī)模化豬場小豬糞便中銅、鋅、砷含量如圖3所示,抽檢測試豬場的小豬糞便中銅的含量在0.29~6.03 mg/kg之間;鋅的含量在0.43~7.43 mg/kg之間;砷的含量在0.47~0.95 mg/kg之間。
圖3 8個規(guī)模豬場小豬糞便中銅、鋅、砷的檢測結(jié)果
將豬糞便檢測數(shù)據(jù)按中大豬群進(jìn)行統(tǒng)計分析,8個規(guī)?;i場中大豬糞便中銅、鋅、砷含量如圖4所示,抽檢測試豬場的中大豬糞便中銅的含量在0.2~1.81 mg/kg之間;鋅的含量在0.49~4.68 mg/kg之間;砷的含量在0.32~0.9 mg/kg之間。
圖4 8個規(guī)?;i場中大豬糞便中銅、鋅、砷的檢測結(jié)果
抽取測試的8個規(guī)?;i場的各豬群豬糞便中銅、鋅、砷的最高含量,統(tǒng)計詳見表1,并參照《畜禽糞便還田技術(shù)規(guī)范》 (GB/T 25246-2010)中制作肥料的畜禽糞便中重金屬含量,并用于旱田作物、水稻、果樹、蔬菜中的含量限值的最低值。結(jié)果顯示,中大豬糞便含銅量最高為6.03 mg/kg,保育豬糞便含鋅量最高為25 mg/kg,小豬糞便含砷量最高為0.95 mg/kg。技術(shù)規(guī)范中規(guī)定砷、銅、鋅的含量最低限值為30mg/kg、85 mg/kg、500 mg/kg,本次隨機(jī)抽查的8個豬場中不同豬群糞便中砷、銅、鋅的最高含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家畜禽糞便還田重金屬含量限值,因此養(yǎng)殖場豬糞可用于制作有機(jī)肥,進(jìn)行資源化還田使用。
表1 銅、鋅、砷在不同豬群中的最高含量
在動物機(jī)體的代謝和生長過程中需要各種微量元素,如鐵、銅、鋅等都是必需的微量元素,在飼料中適當(dāng)添加可提高豬的生長速度和免疫力[1]。但重金屬元素在動物體內(nèi)的吸收利用率很低,大部分會隨畜禽糞便排出體外,有研究表明,高銅高鋅的飼料中有90%的銅鋅未被吸收,而是隨著糞便排出[8,9]。這些重金屬高含量飼料勢必導(dǎo)致畜禽糞便中重金屬元素嚴(yán)重超過畜禽糞便還田利用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),如果使用這些糞便進(jìn)行施肥,可引起土壤中的微量元素蓄積,甚至農(nóng)作物產(chǎn)生毒害作用,也可蓄積在農(nóng)作物中,進(jìn)而危害到食品安全和人類健康[5,10,11]。國家對畜禽飼料日糧中對添加銅、鋅等重金屬的劑量已作了嚴(yán)格規(guī)定[12],當(dāng)前飼料廠的飼料配方也在不斷完善,飼料生產(chǎn)管理也在規(guī)范化、精細(xì)化,大大降低了飼料中重金屬的添加量,因此,畜禽糞便中重金屬的含量也得到了有效控制。由于重金屬在自然界中不易消除或代謝耗盡,會出現(xiàn)富集,局部土壤出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象,在使用畜禽糞便施肥前還應(yīng)對農(nóng)作物的土壤重金屬含量進(jìn)行檢測,選擇合適的動物糞便施肥,或?qū)ν寥捞砑诱{(diào)理劑實施重金屬的鈍化[13,14]。對于重金屬污染不嚴(yán)重的土壤,可耕作低富集農(nóng)作物,而污染較為嚴(yán)重的,應(yīng)嚴(yán)格管控耕地,采用退耕還林或改種非食用農(nóng)產(chǎn)品,如能源種植、纖維植物、園林植物等[15,16]。
閩東地區(qū)近幾年養(yǎng)豬業(yè)蓬勃發(fā)展,養(yǎng)殖技術(shù)也不斷提升,規(guī)?;潭纫苍絹碓礁?,對豬飼料管控也越來越嚴(yán)格,飼料添加劑使用更加規(guī)范,特別是對重金屬的添加量有嚴(yán)格的規(guī)定。因此,豬糞便中重金屬銅、鋅、砷的含量得到了有效的控制。本次對閩東地區(qū)8個規(guī)?;i場不同豬群糞便中銅、鋅、砷的含量進(jìn)行調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),3種重金屬的最高含量均遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于《畜禽糞便還田技術(shù)規(guī)范》 (GB/T 25246-2010)中對應(yīng)重金屬含量的最低限值。其中,中大豬糞便含銅量最高,可能是由于中大豬飼料中銅元素的添加量最大;保育豬糞便含鋅量最高,通常保育豬飼料中鋅的添加量最大;砷屬于有毒重金屬,在飼料中并無額外添加,主要與飼料原料和添加劑原料有關(guān)。
本次調(diào)查結(jié)果顯示,閩東地區(qū)抽檢的8個規(guī)模化豬場的豬糞中銅、鋅、砷含量均較低,中大豬糞便含銅量最高為6.03 mg/kg,保育豬糞便含鋅量最高為25 mg/kg,小豬糞便含砷量最高為0.95 mg/kg,均遠(yuǎn)低于國家相關(guān)規(guī)定含量的最低限值,這些豬糞均可用于制作有機(jī)肥,進(jìn)行資源化還田使用。