Emisja amoniaku w chlewni: jak ją obniżyć za pomocą żywienia?

Transkrypt

1 .pl Emisja amoniaku w chlewni: jak ją obniżyć za pomocą żywienia? Autor: dr inż. Anna Szuba-Trznadel Data: 22 grudnia 2016 Ważnym źródłem emisji azotu pochodzącego z rolnictwa jest intensywna produkcja zwierzęca (dostarczająca m.in. naturalne nawozy w postaci obornika, gnojówki lub gnojowicy). Ilości azotu uwalnianego do środowiska zależy w głównej mierze od obsady zwierząt utrzymywanych w gospodarstwie. Wraz ze wzrostem intensyfikacji produkcji zmienia się sposób żywienia zwierząt, jak również wzrasta zapotrzebowanie zwierząt na energię, składniki pokarmowe i mineralne. W związku z tym wymagane jest wprowadzenie do dawki pokarmowej komponentów o wysokiej zawartości energii i białka oraz uzupełnienie jej dodatkami mineralnymi. Czy układając taką dawkę, jednocześnie możemy sprawić, by emisja amoniaku do środowiska była mniejsza? 1 / 14

2 .pl W praktyce coraz częściej zwraca się również uwagę na stosowanie dodatków paszowych, które zwiększają wykorzystanie składników pokarmowych i mineralnych ze skarmianej paszy. Takie postępowanie, przy intensywnym sposobie żywienia, pozwala na zaspokojenie potrzeb żywieniowych zwierząt (w tym mineralnych) oraz ogranicza wzrost zawartości składników pokarmowych i mineralnych (głównie azotu i fosforu) w odchodach. Jednak zbyt wysoka podaż białka w diecie zwierząt lub niewłaściwie zbilansowana ilość energii może powodować wzrost wydalanego azotu do środowiska w postaci amoniaku uwalnianego z odchodów (tzw. emisja amoniaku). Większość niewykorzystanego w organizmie przez zwierzęta azotu jest wydalana wraz z moczem, natomiast tylko ok. 20% jest znajduje się w kale. Przy czym znacząca ilość azotu wydzielanego wraz z odchodami przez świnie jest rozkładana, w związku z czym następuje emisja amoniaku. W podwyższonej temperaturze i przy wyższych wartościach ph szybko powstaje lotny amoniak, wykazujący silnie działanie drażniące w stosunku do płuc i błon śluzowych układu oddechowego. Czym jest amoniak i czemu emisja amoniaku jest szkodliwa dla środowiska? Trzeba wziąć pod uwagę, że amoniak jest bezbarwnym gazem. Ma jednak charakterystyczny, nieprzyjemny zapach. Amoniak jest bezbarwnym gazem o nieprzyjemnym zapachu, toksycznym, łatwo reagującym z kwasami obecnymi w środowisku (przyczyniając się do zakwaszenia wody i gleby). Jest produktem 2 / 14

3 .pl rozpadu białek, amidów, mocznika i kwasu moczowego. Podczas odchowu zwierząt powstaje w wyniku rozpadu odchodów (kału, moczu) a także rozkładu resztek organicznych. Intensywność powstawania amoniaku zależy od temperatury i wilgotności w chlewni, rodzaju i właściwości fizykochemicznych ściółki oraz zawartości azotu w odchodach, co jest uwarunkowane dietą, gatunkiem i wiekiem zwierząt. Pomieszczenia chlewni, gdzie poziom amoniaku nie przekracza 5 ppm, można uznać za bezpieczne. Wysokie stężenie amoniaku (pow. 20 ppm) silnie wpływa na zdrowotność zwierząt. U osobników narażonych na przebywanie w niekorzystnym mikroklimacie chlewni powszechnie obserwowane są nerwowe zachowania, obniżenie przyrostów masy ciała, a także schorzenia dróg oddechowych (w tym zmiany w obrębie tkanki płuc). Wysokie stężenie tego gazu może także negatywnie oddziaływać na personel obsługujący zwierzęta. Możliwości ograniczania zawartości azotu w odchodach zwierzęcych: Metody żywieniowe: Obniżenie poziomu białka ogólnego w mieszance oraz optymalizacja pod względem aminokwasów strawnych (uwzględniając profil białka idealnego ). Dostosowanie wartości energetycznej, pokarmowej i mineralnej mieszanek paszowych do wieku, masy ciała, wielkości i rodzaju produkcyjności zwierząt. Stosowanie dodatków paszowych: enzymów, probiotyków, prebiotyków, wyciągów z roślin, olejków eterycznych, substancji saponinowych. Metody mające na celu poprawę mikroklimatu pomieszczeń inwentarskich oraz poprawę jakość zastosowanej w budynku ściółki: a) techniczne: Stosowanie promieniowania ultrafioletowego. Ozonowanie powietrza. Ujemna jonizacja powietrza. Wentylacja mechaniczna z recyrkulacją. Stosowanie biofiltrów. b) zoohigieniczne: Zabiegi mające utrzymać ściółkę w stanie względnie suchym: Odpowiednia ilość i jakość materiałów ściółowych (słoma, trociny, wióry). Zapewnienie optymalnych warunków termiczno-wilgotnościowych dzięki ogrzewaniu i prawidłowo funkcjonującej wentylacji. Systematyczna kontrola zużycia wody (nadmierne pobranie wody może świadczyć o błędach żywieniowych lub wyciekach z instalacji oraz z poideł). Preparaty do ściółki wiążące amoniak w trwałe połączenia chemiczne bądź wpływające na rozwój mikroflory lub właściwości fizykochemiczne ściółki 3 / 14

4 .pl (wilgotność oraz ph ściółki): Chemiczne (formaldehyd, wapno palone, superfosfat, kwasy organiczne octowy, propionowy, preparaty fungistyczne). Mineralne (zeolity, dolomity, pewne odmiany węgla brunatnego, preparaty torfowe, saponiny). Mikrobiologiczne preparaty zawierające liofilizowane korzystne mikroorganizmy hamujące rozwój drobnoustrojów patogennych i amonifikacyjnych, ograniczając w ten sposób rozkład kwasu moczowego do amoniaku i dwutlenku węgla. Metody technologiczne (czas magazynowania i usuwania odchodów z budynku). 4 / 14

5 .pl 5 / 14

6 .pl Możliwości ograniczania zawartości azotu w odchodach zwierzęcych możemy podzielić na 3 rodzaje. W niniejszym tekście skupiono się głównie na żywieniowych możliwościach ograniczenia emisji azotu do środowiska. Aby ograniczyć emisję amoniaku, można stosować 2 koncepcje żywieniowe: 1. Obniżyć zawartość białka ogólnego w diecie, jednak w takim stopniu, aby zachować ciągłość produkcji zwierzęcej na odpowiednim poziomie! Wykorzystanie azotu przez zwierzęta zależy od wartości biologicznej białka skarmianej paszy oraz poziomu energii w dawce pokarmowej. Wzrost zawartości białka ogólnego w stosunku do zapotrzebowania zwierząt lub też stosowanie pasz o niskiej wartości biologicznej białka powoduje wzrost ilości azotu wydalanego w odchodach. Dlatego też żywieniowcy uczulają na bilansowanie dawki pokarmowej pod względem białka ogólnego zgodnie z obowiązującymi zaleceniami. Zbyt wysoka podaż białka w diecie zwierząt lub niewłaściwie zbilansowana ilość energii może powodować wzrost wydalanego azotu do środowiska w postaci amoniaku uwalnianego z odchodów. Jednakże, w nowoczesnym żywieniu kluczowe znaczenie ma pokrycie zapotrzebowania na aminokwasy egzogenne (w szczególności na aminokwasy limitujące). Niedobory aminokwasów w mieszankach paszowych można uzupełniać, stosując dodatek aminokwasów krystalicznych produkowanych przemysłowo. Należy jednak pamiętać o przestrzeganiu wymogów, podanych przez producenta, pod względem ich przechowywania i dawkowania (podawanie niektórych aminokwasów, np. metioniny i cystyny, leucyny, fenyloanaliny, tyrozyny ponad wartości zapotrzebowania zwierząt może powodować u nich różne objawy chorobowe). Zatem skutecznym sposobem na ograniczenie emisji azotu do środowiska jest zmniejszenie udziału białka ogólnego w dawce pokarmowej oraz pokrycie zapotrzebowania pod względem aminokwasów egzogennych. Należy podkreślić, że potrzeby na białko zmieniają się w trakcie odchowu w zależności od fazy cyklu produkcyjnego. Dlatego też zalecany jest tucz fazowy, w którym tuczniki otrzymują dawkę pokarmową ze zmniejszającą się ilością białka ogólnego, co wpływa na zmniejszenie wydalonego azotu do środowiska. Podobnie, stosowanie w mieszankach dla tuczników enzymów trawiennych także wskazuje na możliwości zmniejszenia ilości białka ogólnego w dawce pokarmowej oraz wzrost 6 / 14

7 .pl wykorzystania azotu przez organizm. Przeczytaj koniecznie: Jak obliczyć zapotrzebowanie świń na energię i białko? Potrzeby zwierząt na białko zmieniają się w trakcie odchowu w zależności od fazy cyklu produkcyjnego. 2. Zastosować w diecie zwierząt komponenty zawierające polisacharydy nieskrobiowe, które mają zdolność do pobudzania aktywności mikroflory jelita grubego. Korzystna dla zdrowia flora bakteryjna jelit prawdopodobnie wykorzystuje azot zawarty w treści jelitowej do syntezy własnego białka bakteryjnego, co również 7 / 14

8 .pl umożliwia zmianę w proporcji azotu wydalanego w moczu i kale. Polisacharydy nieskrobiowe (NSP) obecne w surowcach paszowych, zwłaszcza w zbożach, są traktowane jako jedna z substancji antyżywieniowych dla zwierząt monogastrycznych. Pod względem chemicznym NSP obejmują grupę węglowodanów strukturalnych, wchodzących w skład włókna pokarmowego. Enzymy trawienne produkowane przez organizm świń i drobiu nie mają zdolności rozkładu NSP. Związki te w pewnym stopniu mogą być rozkładane przez bakterie zasiedlające przewód pokarmowy zwierząt, stanowiąc dla mikroorganizmów źródło energii. Dlatego też, w żywieniu zwierząt monogastrycznych, zwłaszcza młodych uzasadnienie znajduje stosowanie dodatków enzymatycznych rozkładających te związki. Młodym prosiętom zaleca się podawanie w paszy dodatków wspomagających rozkładanie polisacharydów nieskrobiowych (NSP). Obok niekorzystnego wpływu NSP na trawienie i wchłanianie białek oraz na gospodarkę mineralną organizmu (ich właściwości sorpcyjne wskazują na zdolność wiązania jonów wapnia, cynku, żelaza czy też magnezu) znana jest również pozytywna ich rola w organizmie. W żywieniu ludzi i zwierząt cenione od dawna są frakcje rozpuszczalne węglowodanów, których głównym przedstawicielem są β-glukany, zawarte zwłaszcza w ścianach komórkowych drożdży. β-glukany są polisacharydami, które składają się z cząsteczek glukozy połączonych dwoma rodzajami wiązań, β-1;3- i β-1;4-glikozydowym. To wiązania β-1;3- decydują o rozpuszczalności βglukanów, odpowiadają za powstanie nieregularności łańcucha, co zapobiega wzajemnym połączeniom poszczególnych gałęzi tego polisacharydu. Dzięki temu molekuły wody mogą wnikać pomiędzy jego rozgałęzienia. Zatem, wchłaniają duże ilości wody, tworząc gumy o znacznej lepkości. W przewodzie pokarmowym nie ulegają rozkładowi enzymatycznemu, ale tworzą 8 / 14

9 .pl śluzowatą warstwę ochronną, która chroni jelita przed podrażnieniami i infekcjami bakteryjnymi. Z polisacharydów złożonych na uwagę zasługują również hemicelulozy i celuloza. Celuloza (najpowszechniejszy składnik ściany komórkowej) składa się z połączonych ze sobą za pomocą wiązań β-1;4-glikozydowych cząsteczek glukozy, które ułożone są w postaci mikrofibryli. Celuloza zawarta w ziarnie owsa, również wykazuje zdolność do obniżenia emisji amoniaku z odchodów. Celuloza zawarta w ziarnie owsa, oprócz zawartych w nim β-glukanów, ma zdolność do wiązania amoniaku. Surowce paszowe stosowane w żywieniu świń przyczyniające się do obniżania emisji amoniaku Badania wskazują, że wysoka zawartość β-glukanów w dawce pokarmowej pozwala na ograniczenie powstającego amoniaku i odorów towarzyszących intensywnej produkcji zwierzęcej. Wśród surowców zbożowych na szczególną uwagę zasługują komponenty jęczmienne i owsiane, charakteryzujące się wysoką zawartością rozpuszczalnych frakcji węglowodanowych, w tym βglukanów. Udział β-glukanów waha się od 3 4% w owsie do 4 5% w ziarnie jęczmienia. W jęczmieniu β-glukany rozmieszczone są równomiernie (zarówno w okrywie nasiennej jaki i bielmie). Natomiast w ziarnie owsa związki te występują głównie w zewnętrznej warstwie ziarniaka (zwłaszcza w warstwie aleuronowej i mogą zatem być eliminowane w procesie przemiału). Ponadto celuloza zawarta w ziarnie owsa, oprócz zawartych w nim β-glukanów, ma zdolność do wiązania amoniaku, dzięki czemu obniża się emisja amoniaku i stężenie tego gazu w pomieszczeniach inwentarskich. Korzystny wpływ włókna podlegającego fermentacji na emisję amoniaku następuje w skutek stymulacji aktywności mikroflory, która zwiększa produkcję biomasy w jelitach, obniżając przez to ilość azotu wydalanego z organizmu, a dodatkowo zmienia proporcję azotu wydalanego w kale i moczu na korzyść tego pierwszego, co ogranicza powstawanie dużej ilości amoniaku. Dodatkowo w trakcie przemiany węglowodanów powstają lotne kwasy tłuszczowe (LKT) obniżające ph treści i kału, co ogranicza aktywność bakterii go rozkładających. Jednak ziarno jęczmienia zawarte w mieszance wykazuje właściwości ograniczające emisję amoniaku w momencie, gdy nie zawiera ona enzymów paszowych (głównie β-glukanaz rozkładających βglukany). Zastosowanie enzymów paszowych ogranicza ilość podlegających fermentacji węglowodanów strukturalnych, które są wykorzystywane szybciej we wcześniejszych odcinkach przewodu pokarmowego świń i nie stanowią źródła energii dla mikroflory jelita grubego, która mogłaby wykorzystać azot dostający się wraz z treścią do tego odcinka przewodu pokarmowego. Zwiększa się w ten sposób ilości powstającego amoniaku, w wyniku wydalania większej ilości azotu w postaci mocznika w moczu. Jednocześnie obniża się ilość produkowanych LKT, co powoduje wzrost ph kału i czyni azot zawarty w niestrawionych resztkach bardziej podatnym 9 / 14

10 .pl na rozkład bakteryjny. Skarmianie trzody jęczmieniem nie tylko sprawi, że emisja amoniaku z chlewni będzie mniejsza, ale również wpłynie na jakość mięsa. Jęczmień jest od dawna znanym i cenionym składnikiem dawek pokarmowych dla świń. Obecnie, jest podstawowym, w dużej mierze niezastąpionym składnikiem pasz przeznaczonych do odchowu tuczników. Jedną z korzyści wynikających ze skarmiania tej paszy są walory smakowe i kulinarne mięsa zwierząt żywionych jęczmieniem. Dzięki stosunkowo dużej zawartości kwasu palmitynowego i stearynowego jęczmień wywiera korzystny wpływ na smakowitość, konsystencję oraz trwałość mięsa i słoniny. Słonina świń żywionych jęczmieniem charakteryzuje się pozytywnymi cechami, takimi jak dobre wyziarninowanie i sprężystość. Podobne cechy wykazuje tłuszcz śródtkankowy. Mięso i tłuszcz tego rodzaju nadają się do przetworów trwałych o wysokiej jakości z możliwością ich dłuższego przechowywania. Tłuszcz śródtkankowy tuczników, w następstwie 10 / 14

11 .pl skarmiania jęczmienia, jest bardziej odporny na procesy jełczenia w porównaniu do tłuszczu uzyskanego od zwierząt żywionych paszami o wysokiej zawartości wielonienasyconych kwasów tłuszczowych, np. kukurydzą. Wyniki ówczesnych badań wskazują, że w pierwszej połowie tuczu (od 30 do 50 kg masy ciała) jęczmień może stanowić 70% dawki pokarmowej. Natomiast w drugiej części tuczu (od kg masy ciała) ok. 80% dziennie pobranych składników dawki może pochodzić z tego zboża. W badaniach przeprowadzonych przez Leeka i wsp. (2007) zastosowanie jęczmienia pozwoliło z kolei na ograniczenie emisji amoniaku z odchodów zwierząt w ciągu 240 godzin trwania pomiaru w porównaniu z emisją tego gazu z odchodów zwierząt, których mieszanki były oparte na ziarnie pszenicy lub kukurydzy. Owies w żywieniu trzody jest mało rozpowszechniony, mimo wysokiej zawartości włókna. 11 / 14

12 .pl Podobne korzystne właściwości w ograniczaniu emisji amoniaku wykazuje owies (dzięki obecności βglukanów i celulozy). Jednakże jako komponent mieszanek treściwych dla świń jest mało rozpowszechniony. Ziarno owsa, od innych zbóż, wyróżnia przede wszystkim wysoka zawartość włókna surowego (10 12%), co poważnie ogranicza możliwości jego stosowania w żywieniu świń. W pierwszej fazie tuczu owies może stanowić 10% składu mieszanki, natomiast w drugiej do 20%. Jednakże podczas bilansowanie należy zwrócić szczególną uwagę na zawartość włókna w dawce pokarmowej, zwłaszcza gdy w paszy stosujemy inne surowce bogate we włókno (np. śrutę rzepakową czy też słonecznikową). W badaniach owies wykazywał wysoką zdolność redukcji emisji amoniaku, jednak zastosowanie tego ziarna w dawce na poziomie 60% nie pozwala na uzyskanie zadowalających dziennych przyrostów masy ciała tuczników. Działanie naturalnych substancji roślinnych polega m.in. na regulowaniu procesów trawiennych, wspomaganiu wydzielania enzymów, zwiększaniu przyswajalności składników pokarmowych oraz wspomaganiu detoksykacji organizmu. Fitogeniczne dodatki paszowe zmniejszające poziom amoniaku w budynkach inwentarskich Jednym z żywieniowych sposobów na to, by emisja amoniaku z odchodów była mniejsza, jest zastosowanie w żywieniu zwierząt dodatków paszowych zawierających substancje fitogeniczne. Związki te (w tym olejki eteryczne, saponiny) poprawiają również walory smakowe pasz, przez co wpływają na zwiększenie wydajności zwierząt. Działanie naturalnych substancji roślinnych polega m.in. na regulowaniu procesów trawiennych, wspomaganiu wydzielania enzymów, zwiększaniu przyswajalności składników pokarmowych oraz wspomaganiu detoksykacji organizmu. Ponadto, fitobiotyki wykazują zdolność hamowania rozwoju flory patogennej, ograniczając stany zapalne w obrębie przewodu pokarmowego oraz sprzyjają regeneracji nabłonków i kosmków jelitowych. Niektóre saponiny ograniczają wytwarzanie amoniaku w przewodzie pokarmowym, zmniejszając jego emisję do środowiska, co znacząco poprawia dobrostan zwierząt (mikroklimat pomieszczeń chlewni). W badaniach prowadzonych przez Nazeera i in. (2002) stwierdzono obniżenie aktywności ureazy w jelitach i kałomoczu u brojlerów żywionych ekstraktem z Yucca schidigera. Ponadto, w pomieszczeniach, gdzie stosowano żywienie wzbogacone w fitogeniczne dodatki notowano mniejsze nasilenie kaszlu u tuczników oraz po uboju zwierząt niższy procent uszkodzeń w obrębie tkanki płuc. 12 / 14

13 .pl 13 / 14

14 .pl Jak będą zachowywać się zwierzęta, jeśli emisja amoniaku w chlewni będzie zbyt wysoka? Intensywna produkcja zwierzęca jest głównym czynnikiem odpowiedzialnym za zanieczyszczenie środowiska azotem. Stąd też warto jest planować systemy utrzymania i żywienie zwierząt w taki sposób, aby ograniczać w możliwie największym stopniu emisję tego pierwiastka w postaci amoniaku do otoczenia, jak również nie dopuszczać do jego zwiększonej koncentracji w pomieszczeniach inwentarskich. Dużą rolę w tym procesie odgrywają: dobór komponentów paszowych, odpowiednie zbilansowanie dawki pokarmowej, zastosowanie dodatków paszowych, bazujących głównie na ekstraktach z Yucca schidigera i mydłokrzewu właściwego (Quillaja saponaria), mających zdolność obniżania stężenia amoniaku. Mogą Cię również zainteresować: Zioła w paszach dla trzody chlewnej: na co pomogą? Jak obliczyć zapotrzebowanie świń na energię i białko? Witaminy w żywieniu świń 14 / 14 Powered by TCPDF (