腐植酸及其制品在畜牧和水产养殖上的应用研究进展

战晓燕 甄艳丽 刘志国 王冠颖 薛德林,3⋆

1 上海农林职业技术学院 上海 201699

2 辽宁威兰生物技术有限责任公司 沈阳 110022

3 中国科学院沈阳应用生态研究所 沈阳 110016

腐植酸及其制品在畜牧与水产养殖上的应用已有几十年的历史,具有无重金属、无残留、无耐药性等优点,是当前替代药物饲料添加剂和抗生素的最佳选择之一.腐植酸及其制品对动物体的作用,从营养学、生理学和病理学意义上看,与对植物体的作用非常相似,都是以生物活性为基本作用机制的.

1 腐植酸及其制品在畜牧上的应用

国内外学者经过大量研究得出结论,腐植酸及其制品能够促进动物生长,提高动物生产性能,改善动物产品品质,同时具有抗病、提高机体免疫力和改善畜舍环境的作用.

1.1 腐植酸及其制品在养猪中的应用

大量试验证明,给猪饲喂腐植酸及其制品可以明显促进猪的食欲、促进仔猪增重,提高母猪繁殖性能,提高猪群抗病能力;同时还能减轻圈舍臭味,改善饲养环境.

1.1.1 提高猪的增重速度和母猪繁殖指标

韩业东等[1]研究在仔猪日粮中添加0.1%的腐植酸钠型枯草芽孢杆菌,与对照组相比,断奶仔猪的采食量和日增重分别提高0.95%和10.70%,保育猪的采食量和日增重分别提高6.81%和19.51%.张伟强等[2]以腐植酸钠为载体并发酵制成枯草芽孢杆菌BS18腐植酸钠型菌粉,在仔猪、小猪、中猪和大猪阶段(饲料中0.2%~0.5%拌料添加)进行应用试验.结果表明:该菌粉生物性能安全,能使仔猪日增重提高5.31%~8.85%、料重比下降5.30%~3.58%,能使小猪日增重提高4.23%~5.63%、料重比下降2.45%~4.54%,能使中猪日增重提高3.65%~5.84%、料重比下降2.64%~5.09%,能使大猪日增重提高8.13%~5.42%,料重比下降4.24%~3.02%,腐植酸钠型菌粉在仔猪、小猪、中猪和大猪阶段具有广阔的应用前景.刘志国等[3]将腐植酸钠、豆粕按3∶7比例混合接入菌种发酵,制成腐植酸发酵肽,在仔猪上进行应用试验.结果表明:仔猪的平均日增重增加9.0%;育肥猪的平均日增重增加8.8%,料重比下降6.4%.韩国学者Wang Q等[4]研究腐植酸物质对育肥猪生长性能的影响,结果表明:在日粮中添加10%的腐植酸物质可显著提高育肥猪的日增重和饲料效率(P〈0.05);美国学者Ji F等[5]研究结果也表明,日粮中添加腐植物质可以提高猪的生长性能.

邢荷岩等[6]按照0.06 mL/kg活重的比例给长白哺乳母猪饲喂腐植酸(腐植酸来自俄罗斯,与水按照1∶80稀释),与对照组相比显著降低了死胎数(P〈0.05),显著提高了窝产活仔数、初生窝重及泌乳力(P〈0.05).

1.1.2 提高猪肉质量

韩国学者Wang Q等[4]研究腐植酸物质对育肥猪肉质量的影响.结果表明:日粮中添加5%或10%的腐植酸物质可显著降低背膘厚度(P〈0.05);当日粮中添加10%的腐植酸物质时,大理石纹评分显著升高(P〈0.05).

1.1.3 改善猪舍环境

潘军等[7]将腐植酸钠发酵饲料以0.5%~10%的用量,在仔猪日粮中应用,提高了仔猪日增重,降低腹泻发生率.核算日粮中腐植酸钠用量到0.2%,相当于0.02%高铜添加量,使仔猪粪便的着色成灰黑色,猪舍内氨味、硫化氢气味明显减轻.美国学者Ji F等[5]研究结果也表明,日粮中添加腐植物质可以减少粪便中的氨氮排放.

1.2 腐植酸及其制品在家禽上的应用

大量研究表明,家禽饲喂腐植酸及其制品能够提高生产性能,改善蛋品品质,并对家禽的一些疾病有预防和治疗作用.

1.2.1 提高肉鸡成活率和生产性能

陈国顺等[8]研究不同水平的腐植酸钠对科宝商品肉仔鸡生产性能的影响.结果表明:添加1.0%腐植酸钠可显著提高肉仔鸡的成活率,改善生产性能(P〈0.05),同时与黄霉素配伍具有较好的效果.张无敌[9]研究结果表明,不同含量的腐植酸能够提高肉鸡增重速度,肉用仔鸡配合饲料中腐植酸含量为1.22%时,增重快,超过这个范围,效果反而不好.这就要求我们在实际生产中要充分考虑添加量的问题.国外的学者Kompiang I P等[10]以饮水的方式在肉鸡饲料中添加腐植酸,结果表明,腐植酸作为天然饲料添加剂可以提高肉鸡的生长速度和饲料效率.

1.2.2 改善肉鸡屠宰指标

龚争等[11]研究腐植酸钠对AA肉鸡屠宰性能及鸡肉品质的影响.结果表明:添加腐植酸钠(日粮添加比例分别为0.1%,0.15%和0.25%)可显著提高全净膛率(P〈0.05),对屠宰指标均表现出一定的改善趋势.

1.2.3 提高蛋鸡产蛋率、孵化率和蛋壳品质

任智慧等[12]研究不同水平的腐植酸钠对尼克红父母代蛋种鸡生产性能的影响.结果表明:与对照相比,添加0.5%腐植酸钠无差异;添加1%的腐植酸钠可显著提高产蛋率、改善种蛋受精率和孵化率(P〈0.05);2%的添加量反而降低了生产性能.这说明,腐植酸的添加量必需适当.

刘志国等[4]将腐植酸发酵肽在蛋鸡上进行应用试验.结果表明:与对照组相比,蛋鸡的产蛋率提高9.6%,料蛋比下降6.2%.美国Y rük M A博士等[13]研究表明,在产蛋后期补充腐植酸盐和益生菌可增加产蛋量,降低死亡率,提高饲料转化效率.美国学者Kucukersan S等[14]报道,在日粮中添加30 g/t和60 g/t腐植酸可以提高产蛋量、鸡蛋重量和饲料效率.

美国学者Ozturk E等[15]报道在不影响鸡蛋产量和饲料效率的情况下,向日粮中添加30 g/t腐植酸可提高蛋壳强度.

1.2.4 防治疾病、提高免疫力

霍立军等[16]研究在AA和艾维茵种鸡的饲料中添加4%腐植酸钠有效地控制住了大肠杆菌引起的腹泻.谢运等[17]用饱和腐植酸钠溶液来治疗啄伤的来航鸡,取得了较好的效果,相较于用紫药水治疗组,节省了用药费用.谢运等[18]还用腐植酸钠作为辅助剂,与青霉素、维生素K3及痢特灵合用来治疗雏鸡球虫病,取得了很好的效果.

国外的一些研究表明,腐植酸可以降低霉菌毒素对肉鸡的危害.Jansen van Rensburg C等[19]用氧化腐植酸饲喂肉仔鸡,结果表明:氧化腐植酸对降低黄曲霉毒素对肉仔鸡体重的影响有显著作用(P〈0.05);氧化腐植酸盐对肝损伤、胃和心脏增大有保护作用,对一些与黄曲霉毒素毒性引起的血液学和血清生化变化也有保护作用(P〈0.05).

1.3 腐植酸及其制品在反刍动物上的应用

大量研究表明,饲喂腐植酸及其制品,能够提高反刍动物的日增重、产奶量和乳品质,降低乳房炎,改善养殖环境等.

1.3.1 提高肉牛日增重,减少粪便气味

秦立岗等[20]在西门塔尔肉牛中添加1%的腐植酸钠,测定生产性能,与对照组相比日增重提高7.82%(P〈0.05),料肉比降低5.45%(P〈0.05).张棉库等[21]也研究得出,在饲料中添加5%腐植酸钠能提高育肥牛的日增重,改善皮毛,治疗腹泻,减少粪便气味.

1.3.2 提高奶牛产奶量和乳品质,降低乳房炎发病率

腐植酸在奶牛养殖上很少单独使用,基本是与尿素或微生态制剂结合使用.曾佳佳等[22]研究得出,腐植酸与乳酸杆菌联合使用可以提高奶牛产奶量和乳品质,降低奶牛体细胞数,降低乳房炎发病风险.姚华等[23]研究炎热季节黄腐酸对奶牛生产性能的影响,发现每日添加黄腐酸40克/头能够提高产奶量,缓解热应激引起的产奶量下降.于长青等[24]研究黄腐酸(含量40%)对奶牛生产性能(DHI)指标的影响,奶牛产前60天到产后60天,在日粮中添加30~150克/天.头的黄腐酸,试验组产奶量增量明显高于对照组;乳蛋白和乳脂肪、乳糖和干物质这些乳质指标明显改善;体细胞数明显降低,机体免疫力提高.刘才福等[25]研究也得出,给奶牛饲喂40克/天.头的腐植酸钠,有提高产奶量趋势,同时能够减低隐性乳房炎的发病率.

2 腐植酸及其制品在水产养殖中的应用

大量研究表明,在水产养殖上饲喂腐植酸及其制品,能够提高水产品产量,减少疾病,调节养殖池水质等.

2.1 提高产量,减少疾病

陈金和等[26]在养鱼池塘中施用5~15 mg/kg的硒腐植酸钠水溶液,增加了水体的溶解氧,降低了水体化需氧量、总氮和总磷含量,改善了水质,提高了鱼苗的成活率和产量.

薛德林等[27]将腐植酸发酵肽与枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌搭配应用于海刺参、基围虾的养殖中.海刺参与基围虾大面积混养试验结果表明:与对照组相比,海刺参增重提高22.76%~28.49%,基围虾增重提高12.18%~25.64%,净收益增加3480~4050元/亩;海刺参大面积养殖试验结果表明:与对照组相比,海刺参增重率提高45.02%、成活率提高6.67个百分点.

薛德林等[28]研制的腐植酸发酵肽在水产养殖中应用,可使石斑鱼增重提高9.28%、成活率提高1.03%,南美白对虾增重率提高9.78%、成活率提高1.02%.

2.2 调节养殖池水质

赵铭武等[29]研究枯草芽孢杆菌与腐植酸钠合剂的净水效果.结果表明:添加10 mg/L腐植酸钠和1.2X103cfu/mL枯草芽孢杆菌进行水体净化,能够很好地降低水中氨氮和亚硝酸盐含量,减少了对水产动物的危害.

薛德林等[30]研究腐植酸钠和枯草芽孢杆菌生物制剂,在海参圈中的成参养殖中应用,按照潮汐规律,大潮换水后15天应用1次,用量为腐植酸钠5~10 g/m3水体和枯草芽孢杆菌10~15 mL/m3水体,全池泼洒,可使成参增产11.2~17.8%,并可以有效地减少由于弧菌引起的海参圈海参周身腐烂病等病害;还可调控水质,净化水域环境作用.

3 腐植酸及其制品在畜牧及水产养殖上的应用前景

随着对腐植酸生物功能研究的不断深入,2013年底,腐植酸钠终于作为饲料原料增补进农业部《饲料原料目录》,这也证明腐植酸在动物生产上的有效性.值得注意的是,国内外在畜牧生产应用上的研究很多,但是在腐植酸实际应用效果机理上的研究较为欠缺,还需要深入探究.如对不同来源腐植酸及其制品的作用效果进行研究,对《饲料原料目录》规定可溶性腐植酸含量和水分之外的指标进行研究,对不同动物饲喂的添加量进行研究等等,这些都需要畜牧工作者进一步地研究.

另外,对于畜牧工作者,在腐植酸及其制品的使用过程中,针对于不同动物,应根据不同动物的生长环境差异情况、消化道特点等,选择不同理化性质的腐植酸产品进行应用.同时要充分考虑与其他营养素的搭配,以便达到最佳的使用效果.

综上所述,腐植酸及其制品在猪、家禽、反刍动物及水产动物上均有明显的提高生产性能、提高动物免疫力、改善养殖环境的作用,同时具有治疗某些动物疾病的作用.随着畜牧研发能力的不断提高,对腐植酸的生物功能的挖掘也将更为深入.而且国家发出在2020年底全部停产停用药物饲料添加剂、全面禁止添加抗生素等号令,腐植酸类物质作为绿色替代品,必将对我国畜牧和水产养殖业作出重要贡献.