通常情况下，每头猪每天大约产生5.5L排泄物（不包括冲洗圈舍的废水）。每头猪每年大约排泄9.53kg氮和6.8kg磷。大部分排泄物是在生长育肥阶段产生的（表l）。
表1 猪在不同生长阶段氮的排泄
| 阶段 | 氮的排泄 | |||
| 每头猪排泄量（g/d） | 每年排泄量（kg/年） | 占总排泄量的百分比（％） | 氮排泄量与摄入量的百分比（％） | |
| 后备母猪 | 51 | 38.1 | 1.7 | 69 |
| 断奶母猪 | 42 | 21.3 | 0.9 | 73 |
| 妊娠母猪 | 40 | 196.4 | 8.7 | 77 |
| 哺乳母猪 | 79 | 94.3 | 4.2 | 57 |
| 乳猪 | 1 | 10.9 | 0.5 | 14 |
| 断能仔猪 | 11 | 186.4 | 8.2 | 47 |
| 肥育猪 | 38 | 1720.5 | 75.8 | 67 |
| 合计 | 2268 | 100 | 65 | |
资料来源：Dourmad 等（1992）
表2 不同生长阶段猪对氮、磷、铜和锌的消化率和沉积率
|
矿物元素 |
仔猪 | 育肥猪 | 妊娠母猪 | 哺乳母猪 |
| N消化率（％） | 75-85 | 75-88 | 88 | - |
| N沉积率（％） | 40-50 | 30-50 | 35-45 | 20-40 |
| P消化率（％） | 20-70 | 20-50 | 30-45 | 10-35 |
| P沉积率（％） | 20-60 | 20-45 | 20-45 | 20 |
| Zn消化率（％） | 20-45 | 10-20 | - | - |
| Cu消化率（％） | 18-25 | 10-20 | - | - |
资料来源：Kornegay等（1997）
减轻养猪业对环境的影响主要集中在对动物排泄物的处理和减少营养物质的排泄。营养物质的排泄是由于消化和代谢效率下高所致。对于氮和磷，一般仅有20% ～50％和20％～60％在动物体内沉积（表2）。这表明可以通过营养调控减少营养物质排泄。本文对减少营养物质排泄的一般方法，特别是减少氮、磷和微量矿物元素的排泄进行了综述。
1 减少营养物质排泄的一般方法
1.1 提高饲料利用率
提高饲料利用率是减少营养物质排泄最直接的方法。当饲料利用率提高0.1（即料重比从3.O降低到2g），营养物质的排泄量下降3.3% （假设生长速度和营养物质的沉积相同调Coffey（1996）认为，生长育肥猪（体重为25- 103kg）的饲料利用率在过去20年里从4.O下降到2.85。这主要应归因于育种的发展和对营养物质的更深入了解。
瘦肉组织的沉积比脂肪组织的沉积更有效。因此饲养瘦肉型猪可提高饲料利用率。研究发现，提高饲料利用率可使营养物质的排泄量减少35％。这可能过高估计了提高饲料利用率对营养物质排泄量的影响，因为日粮营养浓度也在增加。
对饲料制粒也具有提高饲料利用率和减少营养物质排泄的潜力，Wondra等（1995）报道，饲喂颗粒饲料使干物质和氮的排泄量降低23％和22％，饲料利用率提高6.6％。Hancock等（1996）对8个饲喂颗粒饲料的试验进行总结后发现，饲喂颗粒饲料使猪的平均日增重提高6％，饲料利用率提高6％～7％。
1.2 工减少饲料浪费
科学的饲养管理是减少饲料浪费、提高饲料利用率最简单的方法。首先，所用料槽的形状会影响饲料的浪费程度，Taylor等研究了11头自由采食，体重为23～57kg的猪后发现，饲料浪费一般为人2.1％～7.7％。对几个国家的研究发现，美国的饲料浪费为4％（范围为2％～ 12％）；英国为6％（范围为1.5％ ～20％）；丹麦为3％～5％。当饲料浪费每下降2％，每头猪上市时可节约84美分（假设料重比为3.O，饲料价格为15美分／kg）。
此外，饲料浪费下降2％能使排泄物中的氮和磷减少3％（以氮磷的排泄量为35％计）。
1.3 满足动物的营养需要
随着动物体重的增加，营养需要随之下降，维持、生长（脂肪生长速度加快，瘦肉生长速度减慢）需要变化和采食量增加。阶段性饲养概念即根据猪的生长阶段提供适宜营养组成的日粮，将缩短营养供应不足或供过于求的时间。
Schuering等（1996）报道，多阶段饲养可使尿氮的排泄量下降14.7%，氨下降16.8% 。多阶段饲养是以周为基数，随着动物年龄增长，日粮氮水平随之下降。Koch（1900）研究发现，在生长育肥阶段，与饲喂一种日粮相比，饲喂两种日粮使氮和磷的排泄量下降13％；Le-nis认为氮排泄量下降6％。阶段饲喂可降低每头猪的日粮成本，也是降低氮排泄量更经济的方法。
此外，将雌雄动物分开饲养，日粮成分更能接近猪的营养需要，不仅能降低营养物质的排泄，而且能降低饲料成本。
1.4 加强伺养管理
对饲料原料营养物质含量和利用率的了解以及科学的饲养管理有利于减少多余营养物质的排泄和避免营养物质缺乏。SPears（1996）对26种母猪饲料和17种育肥猪饲料分析后发现，不同的饲料，矿物质含量不同。日粮中的矿物质水平均超过NRC的建议量。虽然，以过剩的营养物质配制日粮可避免因原料成分不同造成的营养缺乏，但同样增加了营养物质的排泄和饲料成本。
2 通过日粮调控营养物质的徘泄
如前所述，氮在猪体内的沉积仅占摄人量的很小部分。猪体内的氮大多以蛋白质和氨基酸的形式存在。蛋白质的消化在胃内的HCI和胃蛋白酶联合作用下开始，在小肠中蛋自酶如胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的作用下结束。这些酶本身是蛋白质，因而是构成粪氮的一部分。此外，小肠分泌物（内源性分泌物）和脱落细胞也参与粪氮的积累。部分内源性分泌物被重吸收，而大约有25% 进入大肠（Souffrant等，1993）。
氨基酸消化率一般是表观回肠消化率。消化率的计算值是根据回肠未端氨基酸的含量，而不是氨基酸的摄人量得出的。
因此，选择氨基酸消化率高的饲料原料将降低粪氮含量。FEFANA（1992）报道，通过选择高消化率的原料，营养物质在废物中的排泄能减少大约5% 。
2.1 低蛋白日粮
蛋白质经消化分解产生的氨基酸，吸收后用于肌肉蛋白质的合成和其它生理功能。由NRC（1981）提出的理想蛋白概念已在全世界范围内广泛应用。理想蛋白是由所有最接近维持和瘦肉沉积的最佳比例氨基酸组成的。根据这个概念，每种氨基酸的含量是一定的，并且氮的排泄量最小。所有必需氨基酸的需要量是以与赖氨酸的百分比表示。在实际应用中，只要猪的赖氨酸需要量已知，就能很快计算出其它氨基酸的需要量。但是，不同动物的理想蛋白模式是不同的，这要依动物的生理状况而定。
Baker（1996）计算了不同体重的猪的理想氨基酸的模式（表3）。Fuller等（1989）研究了维持和生长氨基酸需要量的最佳模式。由于蛋白质沉积增加，维持需要量也相应增加，随着年龄的增加，与之相应的理想氨基酸模式也发生变化。新版NRC（1998）对猪氨基酸需要量的计算值也是根据动物维持和生长的不同模式得出的。
Chung等（1991）对玉米- 豆粕- 乳情日粮及纯合日粮（以玉米淀粉、乳糖和蔗糖为碳水化合物源，以氨基酸单体的理想比例作为唯一的氮源）进行了比较。结果表明，与玉米- 豆粕- 乳清日粮相比，低氮纯合日粮可获得相同的生产性能（饲养14d，每天增重0.5kg）。然而，氮的排泄是完全不同的。饲喂王米- 豆粕- 乳清日粮的猪，每头氮的排泄量为44% ，而纯合日粮仅为32％。应用理想蛋白概念配制日粮，氮的排泄量可减少30%。以氨基酸（不是蛋白质）为基础配合日粮可使日粮氮水平降低0.16％（粗蛋白下降l％），而且并不增加成本。Kert（1995）对28个试验总结后发现，粗蛋白每下降1％，氮的排泄量减少8％，除能降低氮排泄量外，饲喂低蛋白日粮还能影响空气中氨水平和臭味，Latimier（1993）报道，低蛋白日粮使空气中的氨下降15％。
当生长期日粮粗蛋白下降1.6％（即从17.8％下降到16.2％）和育肥期日粮粗蛋白下降1.9％（即从15.4％下降到13.5％），氨的排泄量减少16％。在整个试验中，粗蛋白下降1％，氮的排泄量和氨的释放量分别减少9％和8.6％。
Hobbs等（1996）观察了饲喂低蛋白日粮对减少臭味物质的影响。与高蛋白日粮组相比（生长期粗蛋白为20.8％，育肥期为18.9％），在生长期，低蛋白日粮组（生长期粗蛋白为16.1％，育肥期为13.8％）的10种臭味物质中的5种低于高蛋白日粮组。由于公众对养猪业产生的臭味极为关注，因此这一领域的研究有必要进一步深人。
表3 猪回肠真可消化氨基酸模式
| 氨基酸 | 相对于赖氨酸的理想模式 | ||
| 4.5～20kg | 20～50kg | 50～109kg | |
| 赖氨酸 | 100 | 100 | 100 |
| 苏氨酸 | 65 | 67 | 70 |
| 色氨酸 | 17 | 18 | 19 |
| 蛋氨酸+半胱氨酸 | 60 | 62 | 65 |
| 异亮氨酸 | 60 | 60 | 60 |
| 缬氨酸 | 68 | 68 | 68 |
| 亮氨酸 | 100 | 100 | 100 |
| 苯丙氨酸+酪氨酸 | 95 | 95 | 95 |
| 精氨酸 | 42 | 36 | 30 |
| 组氨酸 | 32 | 32 | 32 |
资料来源：Baker(1996)
2.2 减少磷的排泄
磷具有重要的代谢功能，动物体内的磷大多沉积在骨骼中。谷物和植物性蛋白饲料中均含有大量的磷，但植物中的磷大多与植酸结合，猪无法利用。植物性饲料原料中磷的生物利用率在14％～50％之间（NRC，1998）。由于原料中大部分磷将被排泄掉，因此当用有效磷并以磷利用率高的原料配制日粮有利于减少磷的排泄。
Cromwell （1990）报道，玉米- 豆粕型日粮含有效磷为0.23% ，与NRC（1998）的标准等同。而小麦豆粕型日粮的有效磷高于NRC标准，在这种情况下，排泄的磷会增加，因为有效磷超过了动物的需要量。
从O’Quinn等（1997）的研究推断，日粮中有效磷每吸收0.05%，排泄的磷大约下降8% 。豆粕日粮和添加麦麸的日粮，有效磷低于需要量。这表明，当以有效磷配合日粮时，可克服磷不足或过量。然而，对于不同生长阶段的猪，其有效磷的确切需要量有待进一步认识和研究。
在植酸酶的作用下，植酸磷的消化率能显著提高，植酸酶能断裂植酸分子，释放植酸分子中的磷，便于猪利用。Komegay（1996）报道，添加200～1000U的植酸酶可使排泄的磷减少25%～50％。 Komegay（1996）认为，在一头生长育肥猪（体重18～240kg，消耗317kg饲料）的饲料中添加植酸酶后，磷的排泄量由）15kg降为0.11kg
3 减少微量矿物元素的排泄
猪在不同生长阶段Zn和Cu的排泄量见表4。 Zn和Cu的沉积率约为20％（见表2），而促生长剂量的Zn和Cu的沉积率为5％（NRC，1998）
通过剔除乳猪日粮中的高水平铜和锌有望极大降低铜和锌的排泄。然而，需要对这些矿物元素的促生长作用以及剔除铜和锌对经济效益的影响做进一步研究。
表4 猪在不同主长阶段锌和铜的排泄
|
阶段 |
锌 | 铜 | ||
| 日粮含量(mg/kg) | 排泄量(kg/年) | 日粮含量(mg/kg) | 排泄量(kg/年) | |
| 乳猪 | 2000 | 0.24 | 240 | 0.03 |
| 断奶仔猪 | 125 | 0.03 | 240 | 0.07 |
| 生长育肥猪 | 125 | 0.08 | 15 | 0.01 |
| 母猪 | 125 | 0.09 | 15 | 0.01 |
进一步降低微量矿物元素水平，使之低于目前的添加用量，对于矿物元素的排泄有很大影响，Creech等（1998）报道，对在哺乳期铜、锌、铁和锰已分别下降25、150、180、和60mg／kg，生长期分别下降15、100、100和40mg／kg的日粮再下降5、25、25和10mg／kg的低矿物质日粮对哺乳期和生长育肥的生产性能无影响，而粪便中锌和铜的浓度下降50％。最近，有研究已开始对长期饲喂低矿物质日粮对动物繁殖性能的影响进行研究。
原载： Heugten EV and Kempen TV?Methods may exist to reduce nutrientexcretion，? FEEDSTUFFS，April 26，1999，12～19。
