本發明屬于畜牧業動物營養技術研究領域，涉及一種降低豬糞環境污染的添加劑及應用。
背景技術：
我國是養豬大國，養豬數量位居全球第一。隨著規模化養殖的不斷發展，豬糞尿對空氣、水體、土壤造成嚴重的污染，成為養豬業不容忽視的大問題。飼料是養豬生產的源頭，在體內未消化吸收后的產物形成豬糞，排出體外。一方面，豬糞中含有未消化吸收的養分，如粗蛋白質等，造成極大的飼料資源浪費，另一方面，我國飼料資源不足，尤其是蛋白質飼料資源不足，以大豆為例，2016年我國大豆凈進口7000萬噸，對國外以來巨大，成為我國飼料工業發展的瓶頸問題之一。因此，如何平衡好飼糧養分含量、利用效率和豬生長性能的關系一直是學者們努力研究的重點課題之一。
技術實現要素：
本發明的出發點，建立在前人部分研究的基礎上，屬于集成創新和消化吸收再創新的性質。對于育肥豬低蛋白飼糧技術研究，前人已經做過很多的探索，在正常蛋白質水平基礎上，降低3個百分點以內，保持飼糧蛋白質平衡，不影響豬的生長性能，并能改善豬糞環境污染問題。
本發明是在此基礎上，降低4個百分點的飼糧蛋白質水平，提高豬對蛋白質的消化吸收，降低后腸的微生物發酵數量，減少糞氮排放。同時在飼糧中添加天然硅藻土，屬于物理性吸附的范疇，能針對性地對有害菌進行吸附。因此，通過將此兩個領域的技術進行有效結合，能顯著改善豬糞環境污染現狀。
為實現上述目的，本發明公開了如下的技術內容：
一種降低豬糞環境污染的添加劑，其特征在于它是在含10.5~14.5%（w/w）粗蛋白質水平日糧中添加80~120 g/kg的天然硅藻土組成；所述的粗蛋白質水平日糧指的是玉米80份、小麥麩8.4份、豆粕1份、棉粕6.5份、豆油1.3份、賴氨酸0.4份、石粉1.1份、食鹽0.3份、預混料1份。
本發明優選含10.5%（w/w）粗蛋白質水平日糧中添加100 g/kg的天然硅藻土組成；所述的粗蛋白質水平日糧指的是玉米80份、小麥麩8.4份、豆粕1份、棉粕6.5份、豆油1.3份、賴氨酸0.4份、石粉1.1份、食鹽0.3份、預混料1份。這種飼糧可以直接飼喂育肥豬。
本發明重點考察了在育肥豬低蛋白水平的飼糧中，添加不同劑量的天然硅藻土，能夠降低糞中大腸桿菌數量和糞氮含量，主要解決了在當前蛋白質飼料資源缺乏的大背景下，如何通過設計較低蛋白水平的日糧，補充合成氨基酸，不降低豬的生長性能，并通過添加天然性物質，減少糞中致病，緩解豬糞環境污染壓力；具體的考查內容如下表：
結論：在低氮水平飼糧中添加不同劑量的天然硅藻土，能夠降低豬糞大腸桿菌數量和豬糞氮含量。
本發明進一步公開了降低豬糞環境污染的添加劑在降低豬糞氮含量方面的應用。特別是在降低豬糞大腸桿菌數量方面的應用。實驗結果顯示：試驗開始后第30天和第40天，試驗組豬糞中能顯著降低氮含量（P<0.05）。
本發明更加詳細的描述如下：
1 材料與方法
1.1 飼料添加劑 天然硅藻土
1.2 試驗飼糧
試驗采用玉米－豆粕型日糧，參照NRC（2012）豬飼養標準配制育肥豬飼糧。試驗分為兩個處理，分別為：
（1）對照組，含14.5%粗蛋白質水平日糧；
（2）試驗組，含10.5%粗蛋白質水平日糧，添加100 g/kg的天然硅藻土。
1.3 試驗動物
試驗選擇60頭“杜×長×大”育肥豬，體重為60.5 ± 4.8 kg，共分為6圈，每圈10頭。
1.4 飼養管理
試驗共40天，至體重約90 kg時結束。所有豬只自由采食、飲水，按照常規程序和方法進行免疫，飼養管理按照豬場飼養管理規程進行。試驗開始后每10天每個圈取一次新鮮糞便，置于-20℃冰箱中保存，待測。
1.5 檢測指標和方法
大腸桿菌的計數采用麥康凱瓊脂培養基（蛋白胨，20.0 g/L；乳糖，10.0 g/L，膽鹽，5.0 g/L；氯化鈉，5.0 g/L；中性紅，0.075 g/L；瓊脂，12.0 g/L；pH 7.4 ± 0.2），10倍稀釋液平板計數。
糞中氮含量的測定采用凱氏定氮法。
1.6 統計分析
以每圈豬為單位進行統計，試驗數據用Excel 2007對數據進行初步處理，采用SAS統計軟件下的Compare Means模塊中的One-Way ANOVA進行方差分析，并采用T test組間差異顯著性檢驗，P<0.05為差異顯著，結果以“平均值±標準差”表示。
2 結果與分析
2.1對豬糞中大腸桿菌數量的影響
由結果可以看出，與對照組相比，在試驗開始后第10天和第20天，試驗組豬糞中能降低大腸桿菌數量，但差異不顯著。在試驗開始后第30天和第40天，試驗組豬糞中能顯著降低大腸桿菌數量（P<0.05）。
表1 不同飼糧處理對豬糞大腸桿菌數量的影響 log CFU/g
2.2對豬糞中氮含量的影響
由結果可以看出，與對照組相比，在試驗開始后第10天和第20天，試驗組豬糞中能降低氮含量，但差異不顯著。在試驗開始后第30天和第40天，試驗組豬糞中能顯著降低氮含量（P<0.05）。
表2 不同飼糧處理對豬糞氮含量的影響 %
本發明對添加劑的飼料配方進行了安全性和生長性能實驗，其方法如下：選擇60頭“杜×長×大”育肥豬，體重在60 kg左右，分為兩個處理，每個處理3個重復，每個重復10頭豬，對照組豬飼喂正常處理日糧，試驗組豬飼喂10.5%蛋白水平日糧，同時添加100 mg/kg的硅藻土，試驗期40天。在試驗開始和結束時稱量豬體重，并記錄耗料量。記錄試驗期間的豬腹瀉和死亡情況。試驗結果如表3所示。
表3 不同處理豬的生產性能
本發明公開的降低豬糞環境污染的添加劑與現有技術相比所具有的積極效果在于：
（1）減少育肥豬飼糧蛋白質原料的用量，降低飼料成本；
（2）具有提高育肥豬生長性能的趨勢；
（3）在低蛋白質飼糧中添加該添加劑，能降低豬糞中大腸桿菌數量，降低致病微生物的數量；
（4）在低蛋白質飼糧中添加該添加劑，能降低糞中氮的含量，緩解糞氮環境污染壓力。
具體實施方式
下面通過具體的實施方案敘述本發明。除非特別說明，本發明中所用的技術手段均為本領域技術人員所公知的方法。另外，實施方案應理解為說明性的，而非限制本發明的范圍，本發明的實質和范圍僅由權利要求書所限定。對于本領域技術人員而言，在不背離本發明實質和范圍的前提下，對這些實施方案中的物料成分和用量進行的各種改變或改動也屬于本發明的保護范圍。本發明所用原料及試劑均有市售。
實施例1
含10.5%（w/w）粗蛋白質水平日糧中添加100 g/kg的天然硅藻土；所述的粗蛋白質水平日糧指的是玉米 80份、小麥麩8.4份、豆粕1份、棉粕6.5份、豆油1.3份、賴氨酸0.4份、石粉1.1份、食鹽0.3份、預混料1份。
所述預混料的具體組成如下：VA 251000 IU，VD3 120000 IU，VE 3400 IU，VK3 150 mg，VB12 1.76 mg，核黃素250 mg，泛酸680 mg，煙酸2.03 g，氯化膽堿35 g，Mn1 g，Fe 5 g，Zn 5 g，Cu 2 g，I 30 mg，Se 30 mg。
實施例2
選擇體重在65 kg的生長豬20頭，分為兩個處理，每個處理10頭豬。對照組豬飼喂14.5%蛋白水平飼糧，試驗組豬飼喂11%蛋白質水平飼糧，同時添加80 g/噸天然硅藻土。試驗期20天，每10天收集糞便1次，測定其中大腸桿菌數量和氮含量如表4所示。
表4 不同飼糧處理對豬糞大腸桿菌數量和糞氮含量的影響
實施例3
選擇體重在70 kg的生長豬40頭，分為兩個處理，每個處理20頭豬。對照組豬飼喂14%蛋白水平飼糧，試驗組豬飼喂10.5%蛋白質水平飼糧，同時添加90 g/噸天然硅藻土。試驗期20天，每10天收集糞便1次，測定其中大腸桿菌數量和氮含量如表5所示：
表5 不同飼糧處理對豬糞大腸桿菌數量和糞氮含量的影響
實施例4
選擇體重在75 kg的生長豬30頭，分為兩個處理，每個處理15頭豬。對照組豬飼喂14%蛋白水平飼糧，試驗組豬飼喂11%蛋白質水平飼糧，同時添加110 g/噸天然硅藻土。試驗期20天，每10天收集糞便1次，測定其中大腸桿菌數量和氮含量如表6所示：
表6 不同飼糧處理對豬糞大腸桿菌數量和糞氮含量的影響
試驗中所使用的飼料配方結構是根據NRC（2012）設計的，如表4和表5所示。
表7 對照組豬飼糧配方及營養水平，%
預混料為每千克飼糧提供：VA 2510 IU，VD3 1200 IU，VE 34 IU，VK3 1.5 mg，VB12 17.6 μg，核黃素2.5 mg，泛酸6.8 mg，煙酸20.3 mg，氯化膽堿350 mg，Mn10 mg，Fe 50 mg，Zn 50 mg，Cu 20 mg，I 0.3 mg，Se 0.3 mg。
表8 試驗組豬飼糧配方及營養水平，%
預混料為每千克飼糧提供：VA 2510 IU，VD3 1200 IU，VE 34 IU，VK3 1.5 mg，VB12 17.6 μg，核黃素2.5 mg，泛酸6.8 mg，煙酸20.3 mg，氯化膽堿350 mg，Mn10 mg，Fe 50 mg，Zn 50 mg，Cu 20 mg，I 0.3 mg，Se 0.3 mg。