雞糞飼料化利用及其在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用

莫紅芳,石宗承,覃振斌,何東賢

廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)大學(xué),廣西 南寧 530007

0 引言

近年來(lái),我國(guó)畜禽生產(chǎn)迅猛增長(zhǎng)并逐漸向集約化、規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化發(fā)展[1],集中排放的畜禽糞便每年多達(dá)38億t。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(OIE)已將集約化畜禽養(yǎng)殖列入世界三大環(huán)境污染源之一[2]?，F(xiàn)代化雞場(chǎng)的養(yǎng)殖規(guī)模較大,必然會(huì)產(chǎn)生大量雞糞,雞糞看似一種養(yǎng)殖廢棄物,實(shí)則可作為可再生資源加以利用[3]。由于雞的生理特性,對(duì)飼料的消化能力低,大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)未被吸收直接被排出體外[4],使得雞糞中含有許多未被利用的蛋白質(zhì)、粗脂肪、維生素和礦物質(zhì)等[5]。如果雞糞未經(jīng)科學(xué)利用和處理,雞糞中含有的氮、病原菌、重金屬及殘留抗生素等物質(zhì),不僅會(huì)危害人類健康,還會(huì)破壞環(huán)境,直接影響到養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[6]。

目前,雞糞資源化利用的途徑主要為能源化、肥料化、飼料化和基料化[2]。雞糞是一種廉價(jià)的蛋白質(zhì)飼料來(lái)源[6],所以雞糞飼料化是最理想的處理方式之一,可應(yīng)用于特種動(dòng)物、豬、牛、羊及水產(chǎn)等養(yǎng)殖領(lǐng)域,但因處理后的適口性差、能量低以及有害物質(zhì)超標(biāo)等問(wèn)題,制約了其發(fā)展[7-8]。因此,充分發(fā)掘雞糞的飼料化利用價(jià)值,既是提高養(yǎng)雞經(jīng)濟(jì)效益的需要,也是實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖業(yè)健康發(fā)展的重要前提[6]。本文介紹雞糞的特點(diǎn)及污染的危害,綜述雞糞飼料化利用技術(shù)及其在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用,以期為雞糞飼料在畜牧生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用提供參考。

1 雞糞的特點(diǎn)

1.1 雞糞的營(yíng)養(yǎng)特性

雞糞的營(yíng)養(yǎng)成分主要由雞的品種、日糧成分、飼養(yǎng)管理、季節(jié)環(huán)境和儲(chǔ)存條件等因素決定[9]。由于雞以采食精飼料為主,營(yíng)養(yǎng)較為全面,雞的消化道短,采集的食物在腸道停留時(shí)間較短,通常僅能消化吸收30%左右的飼料營(yíng)養(yǎng),剩余約70%養(yǎng)分隨糞便直接排出,所以雞糞中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[10]。據(jù)測(cè)定,肉雞糞便干物質(zhì)中含粗蛋白31.3%、粗纖維16.8%、粗脂肪3.3%、粗灰分15%、無(wú)氮浸出物3.6%、鈣元素3.6%、磷元素2.4%[11]。除以上物質(zhì)外,雞糞中還有氯、鈉、鉀、鎂、鐵、鋅、錳、溴、銅以及豐富的B族維生素等[10]。雞糞中含有大量蛋白質(zhì),氨基酸種類較為齊全,粗纖維和非蛋白氮可被牛、羊等反芻動(dòng)物轉(zhuǎn)化為自身的能量和蛋白[10]。因此,雞糞具有較高的營(yíng)養(yǎng)利用價(jià)值,可通過(guò)對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)加工處理,作為優(yōu)質(zhì)飼料資源應(yīng)用于動(dòng)物生產(chǎn)實(shí)踐中[11]。

1.2 雞糞的危害

雞糞產(chǎn)生的氨氣、硫化氫、甲烷等大量惡臭氣體,會(huì)嚴(yán)重污染空氣,也可生成二氧化碳、二氧化氮等溫室效應(yīng)氣體。雞糞及污水中含有氮磷化合物、重金屬、獸用抗生素等,若未經(jīng)處理直接排入附近水域或土壤[12],將造成周圍水體富營(yíng)養(yǎng)化,從而影響農(nóng)作物生產(chǎn),甚至危害人畜健康。雞糞因營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富,積聚時(shí)混入脫落的羽毛及皮屑,易攜帶和滋生各種病原微生物及寄生蟲蟲卵[13],如沙門氏菌、埃希氏菌、蛔蟲卵等,隨意堆放則很難殺滅其中的病原體,進(jìn)入環(huán)境將會(huì)傳播病菌并對(duì)人畜健康造成威脅[14]。此外,高濃度的畜禽養(yǎng)殖污水進(jìn)入農(nóng)田,將會(huì)導(dǎo)致土壤透氣、透水性降低,引發(fā)農(nóng)作物減產(chǎn)甚至大面積腐爛,嚴(yán)重危害農(nóng)田生態(tài)[12]。

2 雞糞飼料化處理技術(shù)

雞糞含水量多并伴有惡臭氣味,并且混有許多病原菌、蟲卵和各種雜物。因此,須先進(jìn)行脫水、除臭和滅菌等無(wú)害化處理才能用作飼料[15],再合理搭配其他飼料原料,制成適口性好、營(yíng)養(yǎng)全面的動(dòng)物飼料,從而降低飼養(yǎng)成本,防止疫病擴(kuò)散,減少環(huán)境污染[14]。目前常用的雞糞飼料化處理技術(shù)包括物理方法、生物方法和化學(xué)方法。

2.1 物理方法

2.1.1 自然干燥法

自然干燥法投資少、簡(jiǎn)單易行,適合農(nóng)戶和小型養(yǎng)雞場(chǎng)[5]。在鮮雞糞中加入20%～30%米糠或麥麩,于陽(yáng)光下攤平暴曬,不時(shí)翻動(dòng)使晾曬均勻,待自然風(fēng)干后過(guò)篩去除雜質(zhì),粉碎后裝入袋內(nèi)置于干燥處備用[16]。但該方法處理效率低下、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失多,不能完全殺滅病原菌和寄生蟲蟲卵[5]。

2.1.2 加熱烘干法

加熱烘干法采用高溫快速干燥,需要特定的設(shè)備,適用于大規(guī)模集約化養(yǎng)雞場(chǎng)和飼料加工廠[16]。將新鮮雞糞收集放入烘干設(shè)備進(jìn)行加熱,在70 ℃下加熱12 h、140 ℃下加熱1 h或180 ℃下加熱30 min才能使水分含量降到13%以下,即可作為飼料[16]。

2.1.3 微波干燥法

近年來(lái),國(guó)內(nèi)外對(duì)雞糞微波干燥處理技術(shù)的研究較少,但該技術(shù)具有較好的應(yīng)用前景。目前,我國(guó)雞糞微波處理系采用復(fù)合微波干燥技術(shù),設(shè)備主要為隧道式微波干燥器[17],先將鮮雞糞預(yù)干燥處理至含水量30%～40%,初步粉碎,隨后送入微波干燥器中完成快速干燥。該技術(shù)處理的雞糞無(wú)臭味,營(yíng)養(yǎng)成分流失少,殺菌效果徹底[10]。

2.1.4 膨化法

膨化法又稱熱噴處理法,該方法處理后的雞糞通常用作原料添加到飼料中進(jìn)行利用[14]。將鮮雞糞置于陽(yáng)光下晾曬,直至含水量低于30%,收集放入密閉的膨化設(shè)備中,加熱使溫度上升至約200 ℃,維持壓力3～4 min進(jìn)行熟化處理,隨后迅速噴發(fā)出雞糞[14]。雞糞經(jīng)處理后體積比原來(lái)增大30%,有機(jī)質(zhì)消化率提高10%,富含香味,膨松適口[16]。

2.2 生物方法

2.2.1 自然厭氧發(fā)酵法

厭氧發(fā)酵是指雞糞在厭氧菌的作用下,有機(jī)物進(jìn)行降解的過(guò)程[1]。去除鮮雞糞中的雜質(zhì),裝入塑料袋或水泥池中密封,留出一個(gè)小孔使廢氣逸出,并使水分保持在32%～38%[15]。發(fā)酵所需時(shí)間因季節(jié)而異,以春秋季90 d、夏季30 d、冬季120 d較為適宜,測(cè)定到發(fā)酵物內(nèi)部溫度與外界環(huán)境溫度相同時(shí)就終止發(fā)酵[5]。

2.2.2 充氧發(fā)酵法

雞糞中含有許多酵母菌、乳酸菌等微生物,將發(fā)酵雞糞溫度和含水率分別控制在10 ℃、45%左右,給予足夠的氧氣,讓好氧菌(酵母菌、乳酸菌)快速繁殖[5]。發(fā)酵物在溫度及好氧菌繁殖作用下,產(chǎn)生硫化氫等有害氣體,其內(nèi)部有效氨基酸增加,酸性增強(qiáng),再攪拌釋放出有異味的氣體,最后干燥后制成粉末狀飼料[15],是一種理想的反芻動(dòng)物飼料[5]。

2.2.3 青貯發(fā)酵法

青貯發(fā)酵是我國(guó)目前條件下既經(jīng)濟(jì)又應(yīng)用廣泛的一種加工處理方式[18],發(fā)酵的飼料中粗蛋白含量高達(dá)18%,可直接飼喂牛、羊和豬,是一種理想的動(dòng)物飼料[5]。雞糞青貯的基本原理和方法與其他青貯相同[18],將鮮雞糞去除雜質(zhì),按照雞糞50%～60%、青飼料30%、糠麩10%～20%比例混合均勻,加入少量食鹽,控制含水量約為60%(手握不見水珠滴下),隨后裝入青貯池或窖內(nèi),壓實(shí)后密封發(fā)酵30～45 d即可用于飼喂動(dòng)物[9]。

2.2.4 EM菌劑發(fā)酵法

將收集的雞糞風(fēng)干至含水量低于20%,裝入發(fā)酵池內(nèi),按比例噴灑益生EM菌液,用塑料薄膜密封進(jìn)行厭氧發(fā)酵[9],發(fā)酵時(shí)間以夏季4～5 d、冬季7 d為宜[5]。發(fā)酵成功的雞糞臭味消失且有較濃的芳香酸味,有害病原體數(shù)量大大減少,飼喂豬、雞的適口性也提高,具備較好的飼喂效果[9]。

2.3 化學(xué)方法

通過(guò)化學(xué)方法處理雞糞,可減少病原菌含量,降低蛋白質(zhì)濃度,提高飼用價(jià)值[18]。收集新鮮的雞糞,按照雞糞干物質(zhì)重量的0.5%～1%加入福爾馬林(甲醛含量為37%),充分?jǐn)嚢杌靹蚝竺荛]2～3 h,處理完后就可混合飼草、5%糖蜜飼料及適量精料來(lái)飼喂牛羊[16]。

此外,還可使用乙酸、丙酸、磷酸、氫氧化鈉和磷酸二氫鉀等化學(xué)試劑[16],乙酸或丙酸可酸化雞糞以抑制病原菌的繁殖。生產(chǎn)中也常用硫酸亞鐵及細(xì)沸石粉混合物對(duì)鮮雞糞進(jìn)行除臭[9]。

3 雞糞飼料化后在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 雞糞飼料在特種養(yǎng)殖中的應(yīng)用

發(fā)酵雞糞可用作黑水虻、蚯蚓、蠅蛆、黃粉蟲等特種飼用動(dòng)物的培養(yǎng)料,培育的幼蟲可用作生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)飼料,同時(shí)實(shí)現(xiàn)雞糞的無(wú)害化處理[1]。王子維等[19]研究發(fā)現(xiàn),用雞糞養(yǎng)殖黑水虻能帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益,也可減少畜禽廢物造成的環(huán)境污染,是一種具備極大優(yōu)勢(shì)的畜牧綠色生產(chǎn)模式。王昊 等[20]研究發(fā)現(xiàn),牛糞、雞糞、羊糞、豬糞均可作為養(yǎng)殖蚯蚓的基質(zhì)。趙偉等[21]研究發(fā)現(xiàn),雞糞養(yǎng)殖蠅蛆可減少雞糞的產(chǎn)生量,用其替代90%非常規(guī)飼料原料的培養(yǎng)基蠅蛆產(chǎn)量最高,經(jīng)濟(jì)效益最大。熊曉莉 等[22]研究表明雞糞可成功飼養(yǎng)黃粉蟲,添加到飼料中的雞糞應(yīng)低于55%,可明顯降低黃粉蟲的飼料成本。

3.2 雞糞飼料在生豬養(yǎng)殖中的應(yīng)用

目前,生豬養(yǎng)殖領(lǐng)域采用雞糞飼料化飼喂的技術(shù)越來(lái)越成熟[15]。雞糞發(fā)酵加工后飼喂豬只時(shí),應(yīng)注意由少到多逐漸增加,自然干燥法處理的雞糞注意驅(qū)蟲保健,全年養(yǎng)豬的雞糞應(yīng)注意調(diào)節(jié)用量。豬是單胃動(dòng)物,對(duì)雞糞中粗蛋白的利用效率不如牛羊等復(fù)胃動(dòng)物,雞糞經(jīng)發(fā)酵后其中的無(wú)菌體蛋白質(zhì)含量增加,用其直接喂豬的增重效果優(yōu)于其他處理方法喂豬效果[18]。國(guó)內(nèi)外專家研究發(fā)現(xiàn),添加30%雞糞再生飼料到70%基礎(chǔ)日糧中,進(jìn)行不限量飼喂,肉豬平均日增重與基礎(chǔ)日糧對(duì)照組差異不明顯,每頭平均可節(jié)約58.25 kg飼料[15]。朱筱鈺 等[23]通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)豬飼料和含EM菌發(fā)酵雞糞的新型豬飼料進(jìn)行成本比較,確定利用雞糞作飼料養(yǎng)豬可節(jié)省14%～27%飼料成本。張鶴亮 等[24]在妊娠母豬日糧中添加40%發(fā)酵雞糞開展對(duì)照試驗(yàn)獲得了較好效果,試驗(yàn)組比不加雞糞的對(duì)照組可降低33.04%飼養(yǎng)成本。

3.3 雞糞飼料在肉牛養(yǎng)殖中的應(yīng)用

反芻動(dòng)物特有的消化系統(tǒng)能有效利用發(fā)酵雞糞飼料,可大幅度降低肉類、奶類和其它畜產(chǎn)品的生產(chǎn)成本[25]。據(jù)測(cè)算,牛能充分利用雞糞中粗蛋白質(zhì)、粗纖維、粗脂肪、無(wú)氮浸出物等物質(zhì),其消化率分別為81.7%、35.4%、68.7%、65.5%[10]。添加到肉牛日糧中的雞糞占干物質(zhì)40%,對(duì)其飼料轉(zhuǎn)化率、日增重及胴體品質(zhì)無(wú)不利影響;后備奶牛日糧中可增加雞糞的使用量,最高可達(dá)70%[10];在泌乳母牛產(chǎn)后50 d,可連續(xù)60 d在其精料中添加0%～30%雞糞,對(duì)產(chǎn)乳量及乳成分沒(méi)有影響[18]。馬玉勝 等[26]用雞糞替代部分精料飼喂泌乳牛,當(dāng)雞糞添加量為混合精料20%時(shí),試驗(yàn)組泌乳牛的日產(chǎn)奶量、乳脂率均高于對(duì)照組;李華芬 等[27]在育肥黃牛日糧中添加酒糟發(fā)酵雞糞進(jìn)行對(duì)照試驗(yàn),試驗(yàn)組日增重1.15±0.07 kg,而對(duì)照組日增重0.92±0.09 kg,試驗(yàn)組比對(duì)照組日增重高25%。

3.4 雞糞飼料在肉羊養(yǎng)殖中的應(yīng)用

飼喂羊適合采用堆貯或青貯雞糞,單獨(dú)飼喂即可滿足羊的蛋白質(zhì)和能量需要,但要注意適當(dāng)補(bǔ)充維生素和礦物質(zhì)[28]。由于羊?qū)I(yíng)養(yǎng)的需求較低,越冬飼喂時(shí)間又較長(zhǎng),因此利用雞糞效率較差[25]。最多可添加70%雞糞到育肥羔羊日糧中,種羊日糧中添加雞糞量不應(yīng)高于50%。在飼喂肉羊時(shí),最好添加20%谷物精飼料、適量干草和少量食鹽,才能提高日糧的適口性,增進(jìn)食欲和促進(jìn)消化,保證足夠的采食量[28]。肉羊開始采食雞糞較少,逐漸增多飼喂量,直到15 d后進(jìn)行定量飼喂[10]。郭慶寶[29]通過(guò)育肥羊60 d的雞糞發(fā)酵飼料飼喂試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組比對(duì)照組多增重5.3 kg,增重提高5.25%,采食效果良好,育肥羊增重效果明顯。祁成年 等[30]用0.2 kg發(fā)酵雞糞替代精料進(jìn)行羊育肥對(duì)比試驗(yàn),試驗(yàn)組比對(duì)照組平均多增重3.06 kg,羊肉風(fēng)味沒(méi)有差異,每只羊可增加26.64元收益。

3.5 雞糞飼料在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用

開發(fā)利用雞糞中的豐富蛋白質(zhì)資源用來(lái)養(yǎng)魚,既可降低養(yǎng)魚成本、保護(hù)生態(tài)環(huán)境,又能為魚類提供豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[31],但雞糞飼料不適合養(yǎng)殖所有魚類,飼喂鰱魚、鯉魚和鳙魚的效果最好。采用雞糞飼料喂魚,注意少量多次,均勻投放。投放的雞糞飼料應(yīng)確保完全發(fā)酵腐熟,以免過(guò)多消耗水中氧氣,引起水中含氧過(guò)低進(jìn)而導(dǎo)致魚群缺氧。在魚類混養(yǎng)的魚池,除了投放雞糞飼料,還應(yīng)添加其他魚飼料、青飼料等一同飼喂,確保營(yíng)養(yǎng)均衡,生長(zhǎng)更佳。此外,還應(yīng)定期更換池水,保證魚池良性循環(huán)。劉偉 等[32]研究發(fā)現(xiàn),發(fā)酵雞糞添加約15%用作鯉魚飼料,對(duì)其生長(zhǎng)和肉質(zhì)基本沒(méi)影響,可代替部分玉米等糧食飼料使用。包軍義[33]將雞糞配合料制備顆粒料開展試喂試驗(yàn),試驗(yàn)魚十分喜食且生長(zhǎng)良好,效果與常規(guī)魚飼料無(wú)區(qū)別,說(shuō)明發(fā)酵雞糞制作的魚飼料無(wú)毒且營(yíng)養(yǎng)全面。朱海源 等[34]以熱噴雞糞為主料開展網(wǎng)箱試驗(yàn),飼養(yǎng)的羅非魚肥滿度、含脂量、蛋白含量及氨基酸成分均比常規(guī)餌料喂養(yǎng)的指標(biāo)高,且餌料原料成本降低30.5%。

4 結(jié)束語(yǔ)

雞糞中蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分豐富,是一種具有潛力的非常規(guī)飼料原料[15]。但雞糞的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值因地區(qū)、飼養(yǎng)管理、生長(zhǎng)階段等因素而有差異,雞糞的飼料化利用需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定[10]。處理后的雞糞雖大部分病原菌被殺滅,但仍有少量病菌和蟲卵存活,因此用雞糞飼喂時(shí)注意適量加入抗生素添加劑并定期驅(qū)蟲。雞糞處理后殘余的病原、藥物、重金屬鹽等會(huì)影響動(dòng)物產(chǎn)品的質(zhì)量,出欄前應(yīng)執(zhí)行15 d甚至更長(zhǎng)時(shí)間的停喂雞糞期[18]。此外,雞糞飼料化研究的廣度和深度還遠(yuǎn)不夠,雞糞收集工藝較落后、雞糞收集場(chǎng)所缺乏、雞糞飼料化工藝地區(qū)性差異大[15]、雞糞飼料安全性評(píng)價(jià)及權(quán)威基礎(chǔ)數(shù)據(jù)空白等問(wèn)題仍有待解決[10]。

畜禽糞便處理一直受到政府、行業(yè)和研究人員的廣泛關(guān)注,也是新農(nóng)村建設(shè)中亟待解決的難題[23]。通過(guò)畜禽糞便飼料資源的開發(fā)應(yīng)用,不但能解決集約化生產(chǎn)中雞糞污染環(huán)境問(wèn)題,還能提高資源利用率、解決蛋白飼料危機(jī)。雞糞飼料化開發(fā)利用可進(jìn)一步提高養(yǎng)雞的生產(chǎn)效益,在目前具有較大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)意義[18]。