腐植酸及其制品在畜牧和水產養殖上的應用研究進展

戰曉燕 甄艷麗 劉志國 王冠穎 薛德林,3?

1 上海農林職業技術學院 上海 201699

2 遼寧威蘭生物技術有限責任公司 沈陽 110022

3 中國科學院沈陽應用生態研究所 沈陽 110016

腐植酸及其制品在畜牧與水產養殖上的應用已有幾十年的歷史,具有無重金屬、無殘留、無耐藥性等優點,是當前替代藥物飼料添加劑和抗生素的最佳選擇之一.腐植酸及其制品對動物體的作用,從營養學、生理學和病理學意義上看,與對植物體的作用非常相似,都是以生物活性為基本作用機制的.

1 腐植酸及其制品在畜牧上的應用

國內外學者經過大量研究得出結論,腐植酸及其制品能夠促進動物生長,提高動物生產性能,改善動物產品品質,同時具有抗病、提高機體免疫力和改善畜舍環境的作用.

1.1 腐植酸及其制品在養豬中的應用

大量試驗證明,給豬飼喂腐植酸及其制品可以明顯促進豬的食欲、促進仔豬增重,提高母豬繁殖性能,提高豬群抗病能力;同時還能減輕圈舍臭味,改善飼養環境.

1.1.1 提高豬的增重速度和母豬繁殖指標

韓業東等[1]研究在仔豬日糧中添加0.1%的腐植酸鈉型枯草芽孢桿菌,與對照組相比,斷奶仔豬的采食量和日增重分別提高0.95%和10.70%,保育豬的采食量和日增重分別提高6.81%和19.51%.張偉強等[2]以腐植酸鈉為載體并發酵制成枯草芽孢桿菌BS18腐植酸鈉型菌粉,在仔豬、小豬、中豬和大豬階段(飼料中0.2%~0.5%拌料添加)進行應用試驗.結果表明:該菌粉生物性能安全,能使仔豬日增重提高5.31%~8.85%、料重比下降5.30%~3.58%,能使小豬日增重提高4.23%~5.63%、料重比下降2.45%~4.54%,能使中豬日增重提高3.65%~5.84%、料重比下降2.64%~5.09%,能使大豬日增重提高8.13%~5.42%,料重比下降4.24%~3.02%,腐植酸鈉型菌粉在仔豬、小豬、中豬和大豬階段具有廣闊的應用前景.劉志國等[3]將腐植酸鈉、豆粕按3∶7比例混合接入菌種發酵,制成腐植酸發酵肽,在仔豬上進行應用試驗.結果表明:仔豬的平均日增重增加9.0%;育肥豬的平均日增重增加8.8%,料重比下降6.4%.韓國學者Wang Q等[4]研究腐植酸物質對育肥豬生長性能的影響,結果表明:在日糧中添加10%的腐植酸物質可顯著提高育肥豬的日增重和飼料效率(P〈0.05);美國學者Ji F等[5]研究結果也表明,日糧中添加腐植物質可以提高豬的生長性能.

邢荷巖等[6]按照0.06 mL/kg活重的比例給長白哺乳母豬飼喂腐植酸(腐植酸來自俄羅斯,與水按照1∶80稀釋),與對照組相比顯著降低了死胎數(P〈0.05),顯著提高了窩產活仔數、初生窩重及泌乳力(P〈0.05).

1.1.2 提高豬肉質量

韓國學者Wang Q等[4]研究腐植酸物質對育肥豬肉質量的影響.結果表明:日糧中添加5%或10%的腐植酸物質可顯著降低背膘厚度(P〈0.05);當日糧中添加10%的腐植酸物質時,大理石紋評分顯著升高(P〈0.05).

1.1.3 改善豬舍環境

潘軍等[7]將腐植酸鈉發酵飼料以0.5%~10%的用量,在仔豬日糧中應用,提高了仔豬日增重,降低腹瀉發生率.核算日糧中腐植酸鈉用量到0.2%,相當于0.02%高銅添加量,使仔豬糞便的著色成灰黑色,豬舍內氨味、硫化氫氣味明顯減輕.美國學者Ji F等[5]研究結果也表明,日糧中添加腐植物質可以減少糞便中的氨氮排放.

1.2 腐植酸及其制品在家禽上的應用

大量研究表明,家禽飼喂腐植酸及其制品能夠提高生產性能,改善蛋品品質,并對家禽的一些疾病有預防和治療作用.

1.2.1 提高肉雞成活率和生產性能

陳國順等[8]研究不同水平的腐植酸鈉對科寶商品肉仔雞生產性能的影響.結果表明:添加1.0%腐植酸鈉可顯著提高肉仔雞的成活率,改善生產性能(P〈0.05),同時與黃霉素配伍具有較好的效果.張無敵[9]研究結果表明,不同含量的腐植酸能夠提高肉雞增重速度,肉用仔雞配合飼料中腐植酸含量為1.22%時,增重快,超過這個范圍,效果反而不好.這就要求我們在實際生產中要充分考慮添加量的問題.國外的學者Kompiang I P等[10]以飲水的方式在肉雞飼料中添加腐植酸,結果表明,腐植酸作為天然飼料添加劑可以提高肉雞的生長速度和飼料效率.

1.2.2 改善肉雞屠宰指標

龔爭等[11]研究腐植酸鈉對AA肉雞屠宰性能及雞肉品質的影響.結果表明:添加腐植酸鈉(日糧添加比例分別為0.1%,0.15%和0.25%)可顯著提高全凈膛率(P〈0.05),對屠宰指標均表現出一定的改善趨勢.

1.2.3 提高蛋雞產蛋率、孵化率和蛋殼品質

任智慧等[12]研究不同水平的腐植酸鈉對尼克紅父母代蛋種雞生產性能的影響.結果表明:與對照相比,添加0.5%腐植酸鈉無差異;添加1%的腐植酸鈉可顯著提高產蛋率、改善種蛋受精率和孵化率(P〈0.05);2%的添加量反而降低了生產性能.這說明,腐植酸的添加量必需適當.

劉志國等[4]將腐植酸發酵肽在蛋雞上進行應用試驗.結果表明:與對照組相比,蛋雞的產蛋率提高9.6%,料蛋比下降6.2%.美國Y rük M A博士等[13]研究表明,在產蛋后期補充腐植酸鹽和益生菌可增加產蛋量,降低死亡率,提高飼料轉化效率.美國學者Kucukersan S等[14]報道,在日糧中添加30 g/t和60 g/t腐植酸可以提高產蛋量、雞蛋重量和飼料效率.

美國學者Ozturk E等[15]報道在不影響雞蛋產量和飼料效率的情況下,向日糧中添加30 g/t腐植酸可提高蛋殼強度.

1.2.4 防治疾病、提高免疫力

霍立軍等[16]研究在AA和艾維茵種雞的飼料中添加4%腐植酸鈉有效地控制住了大腸桿菌引起的腹瀉.謝運等[17]用飽和腐植酸鈉溶液來治療啄傷的來航雞,取得了較好的效果,相較于用紫藥水治療組,節省了用藥費用.謝運等[18]還用腐植酸鈉作為輔助劑,與青霉素、維生素K3及痢特靈合用來治療雛雞球蟲病,取得了很好的效果.

國外的一些研究表明,腐植酸可以降低霉菌毒素對肉雞的危害.Jansen van Rensburg C等[19]用氧化腐植酸飼喂肉仔雞,結果表明:氧化腐植酸對降低黃曲霉毒素對肉仔雞體重的影響有顯著作用(P〈0.05);氧化腐植酸鹽對肝損傷、胃和心臟增大有保護作用,對一些與黃曲霉毒素毒性引起的血液學和血清生化變化也有保護作用(P〈0.05).

1.3 腐植酸及其制品在反芻動物上的應用

大量研究表明,飼喂腐植酸及其制品,能夠提高反芻動物的日增重、產奶量和乳品質,降低乳房炎,改善養殖環境等.

1.3.1 提高肉牛日增重,減少糞便氣味

秦立崗等[20]在西門塔爾肉牛中添加1%的腐植酸鈉,測定生產性能,與對照組相比日增重提高7.82%(P〈0.05),料肉比降低5.45%(P〈0.05).張棉庫等[21]也研究得出,在飼料中添加5%腐植酸鈉能提高育肥牛的日增重,改善皮毛,治療腹瀉,減少糞便氣味.

1.3.2 提高奶牛產奶量和乳品質,降低乳房炎發病率

腐植酸在奶牛養殖上很少單獨使用,基本是與尿素或微生態制劑結合使用.曾佳佳等[22]研究得出,腐植酸與乳酸桿菌聯合使用可以提高奶牛產奶量和乳品質,降低奶牛體細胞數,降低乳房炎發病風險.姚華等[23]研究炎熱季節黃腐酸對奶牛生產性能的影響,發現每日添加黃腐酸40克/頭能夠提高產奶量,緩解熱應激引起的產奶量下降.于長青等[24]研究黃腐酸(含量40%)對奶牛生產性能(DHI)指標的影響,奶牛產前60天到產后60天,在日糧中添加30~150克/天.頭的黃腐酸,試驗組產奶量增量明顯高于對照組;乳蛋白和乳脂肪、乳糖和干物質這些乳質指標明顯改善;體細胞數明顯降低,機體免疫力提高.劉才福等[25]研究也得出,給奶牛飼喂40克/天.頭的腐植酸鈉,有提高產奶量趨勢,同時能夠減低隱性乳房炎的發病率.

2 腐植酸及其制品在水產養殖中的應用

大量研究表明,在水產養殖上飼喂腐植酸及其制品,能夠提高水產品產量,減少疾病,調節養殖池水質等.

2.1 提高產量,減少疾病

陳金和等[26]在養魚池塘中施用5~15 mg/kg的硒腐植酸鈉水溶液,增加了水體的溶解氧,降低了水體化需氧量、總氮和總磷含量,改善了水質,提高了魚苗的成活率和產量.

薛德林等[27]將腐植酸發酵肽與枯草芽孢桿菌、嗜酸乳桿菌搭配應用于海刺參、基圍蝦的養殖中.海刺參與基圍蝦大面積混養試驗結果表明:與對照組相比,海刺參增重提高22.76%~28.49%,基圍蝦增重提高12.18%~25.64%,凈收益增加3480~4050元/畝;海刺參大面積養殖試驗結果表明:與對照組相比,海刺參增重率提高45.02%、成活率提高6.67個百分點.

薛德林等[28]研制的腐植酸發酵肽在水產養殖中應用,可使石斑魚增重提高9.28%、成活率提高1.03%,南美白對蝦增重率提高9.78%、成活率提高1.02%.

2.2 調節養殖池水質

趙銘武等[29]研究枯草芽孢桿菌與腐植酸鈉合劑的凈水效果.結果表明:添加10 mg/L腐植酸鈉和1.2X103cfu/mL枯草芽孢桿菌進行水體凈化,能夠很好地降低水中氨氮和亞硝酸鹽含量,減少了對水產動物的危害.

薛德林等[30]研究腐植酸鈉和枯草芽孢桿菌生物制劑,在海參圈中的成參養殖中應用,按照潮汐規律,大潮換水后15天應用1次,用量為腐植酸鈉5~10 g/m3水體和枯草芽孢桿菌10~15 mL/m3水體,全池潑灑,可使成參增產11.2~17.8%,并可以有效地減少由于弧菌引起的海參圈海參周身腐爛病等病害;還可調控水質,凈化水域環境作用.

3 腐植酸及其制品在畜牧及水產養殖上的應用前景

隨著對腐植酸生物功能研究的不斷深入,2013年底,腐植酸鈉終于作為飼料原料增補進農業部《飼料原料目錄》,這也證明腐植酸在動物生產上的有效性.值得注意的是,國內外在畜牧生產應用上的研究很多,但是在腐植酸實際應用效果機理上的研究較為欠缺,還需要深入探究.如對不同來源腐植酸及其制品的作用效果進行研究,對《飼料原料目錄》規定可溶性腐植酸含量和水分之外的指標進行研究,對不同動物飼喂的添加量進行研究等等,這些都需要畜牧工作者進一步地研究.

另外,對于畜牧工作者,在腐植酸及其制品的使用過程中,針對于不同動物,應根據不同動物的生長環境差異情況、消化道特點等,選擇不同理化性質的腐植酸產品進行應用.同時要充分考慮與其他營養素的搭配,以便達到最佳的使用效果.

綜上所述,腐植酸及其制品在豬、家禽、反芻動物及水產動物上均有明顯的提高生產性能、提高動物免疫力、改善養殖環境的作用,同時具有治療某些動物疾病的作用.隨著畜牧研發能力的不斷提高,對腐植酸的生物功能的挖掘也將更為深入.而且國家發出在2020年底全部停產停用藥物飼料添加劑、全面禁止添加抗生素等號令,腐植酸類物質作為綠色替代品,必將對我國畜牧和水產養殖業作出重要貢獻.