浅谈反刍动物饲养和温热气体

浅谈反刍动物饲养和温热气体(甲烷)的产生
一、一分为二的看待反刍动物
反刍动物的瘤胃是一个非常有效的生物发酵罐。

在其中所寄生的无数微生物的作用下，它可以将人类和单胃动物基本不能消化利用的纤维化粗饲料发酵转化为挥发性脂肪酸，供给寄主动物本身80%～85%的能量需要。

这些微生物的第二个作用，就是利用饲料中的粗蛋白质及其降解产物以及从外界添加的非蛋白质含氮物，例如氨，合成细菌氨基酸，从而提供寄主动物约70%～75%的蛋白质。

它们还可以合成维生素B、C以及维生素K；同时，对饲料中的脂肪有氢化作用。

大大地缓解了发展动物生产时人与动物以及动物之间争粮的矛盾。

因而反刍动物被誉为“节粮型”动物。

正像日本著名动物生理学家梅津所说“未来反刍动物的瘤胃生理可以拯救人类”。

然而，事情远非这样简单。

在反刍动物瘤胃进行发酵时，同时也带来了些负面影响。

一方面表现为在饲料发酵过程中产生甲烷气体和二氧化碳。

据中科院院士刘光鼎和张新时报告，反刍动物排放的气体，占全球温室气体总排放量的18%，占全球甲烷总排放量的33%（注：国外材料报道：反刍动物瘤胃发酵所产生的甲烷气体相当大自然所产甲烷气体的20%）。

由于甲烷的加温效应为二氧化碳的20倍。

因此是造成大气空间温度上升的重要原因之一。

另一方面，由于日粮中降解蛋白质的比例失衡，牛对蛋白质的利用效率差，带来了大量氮的损失，造成对大气空间和土壤的污染（注：适当的氮是植物生长的必需营养）。

第三方面，一头牛每年要排9千克、含有100多种污染气体的嗳气。

据两位院士估计，这些嗳气排泄物的总量可能要超过汽车、飞机所排污染物的数量。

由以上分析可以看出，在重点发展牛、羊等反刍动物为主的畜牧产业时，必须将饲养这类动物的优势估足，但同时也必须将其缺点看透，扬长避短，以科学的发展观规划我国的畜牧业发展。

二、抑制甲烷气体的产生有法可循
甲烷是一种温室气体，其制热作用比二氧化碳和其它气体高出几十倍。

近几年，大气中的甲烷浓度已经翻番，并且还在不断上升。

据研究，甲烷的来源有以下几个渠道：
湿地中的微生物在活动中产生甲烷；
树木和其它植物在呼吸过程中也产生少量甲烷；
反刍动物瘤胃发酵中所产生的大量甲烷气体，通过嗳气和放屁，排入大气空间。

这是甲烷的重要来源之一，所以预防反刍动物产生甲烷气，在一定限度内就可以稳定空气中此种气体的浓度。

截止目前，还没有研究出一种化学制剂可以抑制反刍动物在数天之内不产生甲烷气体。

从原理上讲，要抑制甲烷形成，就必须从源头上抑制氢的产生。

目下可以用于减少反刍动物产生甲烷气体的方法有：
1.使用抗菌素：主要为控制育肥牛的肝脓肿和杀灭瘤胃中产生甲烷的细菌（如甲烷杆菌）。

添加到肉牛日粮中的抗菌素有：氯四环素、土霉素、杆菌泰和泰乐菌素等。

2、使用离子载体（离子盐）。

其作用机制有三个方面：①通过改变在瘤胃发酵时所产生的挥发脂肪酸的种类和比例，减少发酵过程中的能量损失（甲烷和二氧化碳数量），提高饲料能量的代谢效率；②降低饲料蛋白质的降解，减少微生物蛋白质的合成数量。

这对生长牛和大量饲喂精饲料的牛意义更为深远。

③减少瘤胃酸中毒、膨气以及由球虫病所带来的某些症状。

在反刍动物日粮中经常使用的离子载体有：瘤胃素（或称莫能菌素）、拉沙里菌素、盐霉素、甲基盐霉素等。

但是，在抑制甲烷产生方面，抗菌素和离子载体的作用都不尽理想。

3、一些植物制剂可以抑制甲烷产生，是一种有效而持续的方法。

(1)雏菊，亦称延命菊，开黄心之小白花，野生；(2)意大利蓟：野生、叶带刺、开白花或紫黄色花；(3)宽叶旱柳；(4)三叶草叶；(5)柳叶龙胆草；(6)灰白野生玫瑰；(7)田野轮峰菊（萝卜）；(8)金银花；(9)莴苣叶；(10)木兰皮；(11)非洲橄榄；(12)白色牡丹根；(13)大黄；(14)樱桃叶；(15)山羊柳；(16)紫草科植物：野生、高茎开紫白花；(17)有刺的荨麻；(18)树莓。

根据国外的一个研究小组报道，以下四种植物很有开发价值：
田野轮峰菊：降低瘤胃蛋白质降解；
雏菊：抑制瘤胃内纤毛原虫活性；
有刺荨麻：稳定瘤胃的pH值；
莴苣叶：稳定瘤胃的pH值。

根据欧盟六个国家的联合研究，植物源添加剂必须达到以下要求：①必须改善瘤胃发酵类型，减少甲烷气的产生；②抑制瘤胃纤毛原虫活性，降低瘤胃微生物对饲料蛋白质的降解；③不危害饲料纤维素的消化和挥发性脂肪酸的产生；④促进细菌蛋白质和乳酸形成；⑤维持瘤胃pH的稳定（pH值保持在6.4～
6.8范围）。

三、用科学发展观解决好发展反刍动物养殖和控制大气空间温热效应的关系
1、控制饲养规模，提高个体动物的生产力水平，是解决人们为不断增长的对畜产品的需求和保持生态环境双重目标的根本措施。

随着人类社会的进步和人们生活水平的提高，动物性食品在人类膳食结构中比例逐年提高，尤其是牛肉、羊肉；牛奶、羊奶；牛皮、羊皮；羊毛等等。

要提高这些反刍动物产品的生产总量，有两条可供选择的途径。

一是增加饲养总量（或称存栏量）；二是在控制和和维持存栏量的基础上，通过改良品种、改善饲养管理条件等措施，不断提高单个动物的生产水平。

前者是一种少慢差费的办法，是不可取的。

因为它只能加剧对资源（饲草、饲料、人力、厩舍、土地等）和环境（排出过多的甲烷气体、有机磷和硝态氮）的压力。

后者是近半个世纪以来一些发达国家在实践过程中摸索出来的正确路子。

例如美国，1997年成年母牛存栏量为925.2万头，单产7652.5千克，总产奶量7080.17万吨，但到了2005年，成年母牛存栏量减少到904.1万头（或减少2.3%），单产提高到8879.4千克（或提高16%），总产上升到8028.06万吨（或提高13.4%）。

以色列、欧盟以及加拿大等国家均经历了相同的发展过程。

2、合理调控瘤胃内环境，提高动物对饲料营养物质的消化和利用率，减少发酵副产物的数量。

反刍动物饲料利用的第一关隘是瘤胃及寄生其内的大量微生物（包括细菌、纤毛原虫和厌氧性真菌）。

但微生物的种类、活性以及发酵产物的种类和数量在很大程度上又受制于瘤胃内环境（温度、pH值、缓冲能力、氧化—还原潜
力、渗透压等）恒定的影响。

要保持瘤胃的正常发酵功能、降低发酵中产生过量的甲烷及二氧化碳，减少含氮化合物在瘤胃中过高的降解，就需保持瘤胃内环境达到以下指标：
①瘤胃温度：39℃～41℃
②pH值：6.25～7.3（喂前）或6.4～6.8（正常）
③缓冲能力：可以缓冲瘤胃发酵时产生的过量酸，使瘤胃pH恒定地保持在
6.8～
7.8。

④氧化—还原潜力：－0.35V
⑤渗透压：－0.54～－0.59
为了实现上述指标，在饲养实践中就要根据实际情况采取灵活的饲养管理措施。

例如，夏天防止奶牛热应激的防暑降温措施；在大量饲喂精饲料和青贮等生理酸性饲料时加喂缓冲盐类；干奶牛饲喂阴离子盐以及保持反刍动物饲料中的电解质平衡等。

3、合理加工、调配和使用精饲料和粗饲料。

反刍动物必须消耗一定的纤维质粗饲料，这对维持正常反刍行为、胃肠蠕动、供给机体需要能量以及维持乳脂率的恒定都是十分重要的，这点绝对不可以疏忽！但饲喂过量低质（或已木质化的）粗饲料，势必增加了饲料在瘤胃中停留（发酵）时间，产生过多的甲烷和二氧化碳，诱发环境热效应。

为此，建议采取以下措施：①对低质粗饲料（如秸杆、秕壳等）进行物理、化学和微生物处理，提高其消化率，降低其在瘤胃中滞留和发酵时间；②根据动物生理状况、生产力水平，合理搭配精、粗饲料。

例如，对高产奶牛的日粮，精、粗饲料的比例按干物质计算可以为6：4，对肥育牛可以高达7：3；对于处于生长发育期的育成牛可以为5：5；而对于怀孕期的非泌乳牛可以为5～6：5～4。

利用离子载体控制不同生产类型牛瘤胃发酵（合成）产物的方向
对乳用反刍动物，通过添加瘤胃素、丝兰浸提物和脲酶抑制剂等，使瘤胃发酵时能产生较多的乙酸，而产生较少丙酸；同时，降低饲料蛋白质在瘤胃中的降解，提高过瘤胃蛋白质的比例。

对肉用反刍动物，适当添加瘤胃素、沙拉里菌素等，可以降低瘤胃发酵产物中的乙、丁酸比例，提高丙酸比例，减少能量损失，还可以降低饲料蛋白质的降解和微生物蛋白质的合成，提高肉牛的日增重和出栏率。

加强对植物类添加剂的开发和利用。

一些植物制剂在控制反刍动物的瘤胃发酵，降低甲烷气体和二氧化碳的生成方面的效果是显而易见的。

欧盟的一些国家已作了大量的调查、研究工作，并取得了进展。

他们已从调查的20多种植物中筛选出有效的四种植物。

即田野轮峰菊（Field Scabious）、雏菊（Daisy）、有刺荨麻（Stinging nettles）和花园莴苣叶（Garden Lettuce）。

我国是中草药的发源地。

究竟有哪些植物可以预防和降低反刍动物瘤胃产生大量的发酵产物—甲烷和二氧化碳，要有组织、有计划地开展工作。