本发明属于畜牧业动物营养技术研究领域，涉及一种降低猪粪环境污染的添加剂及应用。
背景技术：
我国是养猪大国，养猪数量位居全球第一。随着规模化养殖的不断发展，猪粪尿对空气、水体、土壤造成严重的污染，成为养猪业不容忽视的大问题。饲料是养猪生产的源头，在体内未消化吸收后的产物形成猪粪，排出体外。一方面，猪粪中含有未消化吸收的养分，如粗蛋白质等，造成极大的饲料资源浪费，另一方面，我国饲料资源不足，尤其是蛋白质饲料资源不足，以大豆为例，2016年我国大豆净进口7000万吨，对国外以来巨大，成为我国饲料工业发展的瓶颈问题之一。因此，如何平衡好饲粮养分含量、利用效率和猪生长性能的关系一直是学者们努力研究的重点课题之一。
技术实现要素：
本发明的出发点，建立在前人部分研究的基础上，属于集成创新和消化吸收再创新的性质。对于育肥猪低蛋白饲粮技术研究，前人已经做过很多的探索，在正常蛋白质水平基础上，降低3个百分点以内，保持饲粮蛋白质平衡，不影响猪的生长性能，并能改善猪粪环境污染问题。
本发明是在此基础上，降低4个百分点的饲粮蛋白质水平，提高猪对蛋白质的消化吸收，降低后肠的微生物发酵数量，减少粪氮排放。同时在饲粮中添加天然硅藻土，属于物理性吸附的范畴，能针对性地对有害菌进行吸附。因此，通过将此两个领域的技术进行有效结合，能显著改善猪粪环境污染现状。
为实现上述目的，本发明公开了如下的技术内容：
一种降低猪粪环境污染的添加剂，其特征在于它是在含10.5~14.5%（w/w）粗蛋白质水平日粮中添加80~120 g/kg的天然硅藻土组成；所述的粗蛋白质水平日粮指的是玉米80份、小麦麸8.4份、豆粕1份、棉粕6.5份、豆油1.3份、赖氨酸0.4份、石粉1.1份、食盐0.3份、预混料1份。
本发明优选含10.5%（w/w）粗蛋白质水平日粮中添加100 g/kg的天然硅藻土组成；所述的粗蛋白质水平日粮指的是玉米80份、小麦麸8.4份、豆粕1份、棉粕6.5份、豆油1.3份、赖氨酸0.4份、石粉1.1份、食盐0.3份、预混料1份。这种饲粮可以直接饲喂育肥猪。
本发明重点考察了在育肥猪低蛋白水平的饲粮中，添加不同剂量的天然硅藻土，能够降低粪中大肠杆菌数量和粪氮含量，主要解决了在当前蛋白质饲料资源缺乏的大背景下，如何通过设计较低蛋白水平的日粮，补充合成氨基酸，不降低猪的生长性能，并通过添加天然性物质，减少粪中致病，缓解猪粪环境污染压力；具体的考查内容如下表：
结论：在低氮水平饲粮中添加不同剂量的天然硅藻土，能够降低猪粪大肠杆菌数量和猪粪氮含量。
本发明进一步公开了降低猪粪环境污染的添加剂在降低猪粪氮含量方面的应用。特别是在降低猪粪大肠杆菌数量方面的应用。实验结果显示：试验开始后第30天和第40天，试验组猪粪中能显著降低氮含量（P<0.05）。
本发明更加详细的描述如下：
1 材料与方法
1.1 饲料添加剂 天然硅藻土
1.2 试验饲粮
试验采用玉米－豆粕型日粮，参照NRC（2012）猪饲养标准配制育肥猪饲粮。试验分为两个处理，分别为：
（1）对照组，含14.5%粗蛋白质水平日粮；
（2）试验组，含10.5%粗蛋白质水平日粮，添加100 g/kg的天然硅藻土。
1.3 试验动物
试验选择60头“杜×长×大”育肥猪，体重为60.5 ± 4.8 kg，共分为6圈，每圈10头。
1.4 饲养管理
试验共40天，至体重约90 kg时结束。所有猪只自由采食、饮水，按照常规程序和方法进行免疫，饲养管理按照猪场饲养管理规程进行。试验开始后每10天每个圈取一次新鲜粪便，置于-20℃冰箱中保存，待测。
1.5 检测指标和方法
大肠杆菌的计数采用麦康凯琼脂培养基（蛋白胨，20.0 g/L；乳糖，10.0 g/L，胆盐，5.0 g/L；氯化钠，5.0 g/L；中性红，0.075 g/L；琼脂，12.0 g/L；pH 7.4 ± 0.2），10倍稀释液平板计数。
粪中氮含量的测定采用凯氏定氮法。
1.6 统计分析
以每圈猪为单位进行统计，试验数据用Excel 2007对数据进行初步处理，采用SAS统计软件下的Compare Means模块中的One-Way ANOVA进行方差分析，并采用T test组间差异显著性检验，P<0.05为差异显著，结果以“平均值±标准差”表示。
2 结果与分析
2.1对猪粪中大肠杆菌数量的影响
由结果可以看出，与对照组相比，在试验开始后第10天和第20天，试验组猪粪中能降低大肠杆菌数量，但差异不显著。在试验开始后第30天和第40天，试验组猪粪中能显著降低大肠杆菌数量（P<0.05）。
表1 不同饲粮处理对猪粪大肠杆菌数量的影响 log CFU/g
2.2对猪粪中氮含量的影响
由结果可以看出，与对照组相比，在试验开始后第10天和第20天，试验组猪粪中能降低氮含量，但差异不显著。在试验开始后第30天和第40天，试验组猪粪中能显著降低氮含量（P<0.05）。
表2 不同饲粮处理对猪粪氮含量的影响 %
本发明对添加剂的饲料配方进行了安全性和生长性能实验，其方法如下：选择60头“杜×长×大”育肥猪，体重在60 kg左右，分为两个处理，每个处理3个重复，每个重复10头猪，对照组猪饲喂正常处理日粮，试验组猪饲喂10.5%蛋白水平日粮，同时添加100 mg/kg的硅藻土，试验期40天。在试验开始和结束时称量猪体重，并记录耗料量。记录试验期间的猪腹泻和死亡情况。试验结果如表3所示。
表3 不同处理猪的生产性能
本发明公开的降低猪粪环境污染的添加剂与现有技术相比所具有的积极效果在于：
（1）减少育肥猪饲粮蛋白质原料的用量，降低饲料成本；
（2）具有提高育肥猪生长性能的趋势；
（3）在低蛋白质饲粮中添加该添加剂，能降低猪粪中大肠杆菌数量，降低致病微生物的数量；
（4）在低蛋白质饲粮中添加该添加剂，能降低粪中氮的含量，缓解粪氮环境污染压力。
具体实施方式
下面通过具体的实施方案叙述本发明。除非特别说明，本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。本发明所用原料及试剂均有市售。
实施例1
含10.5%（w/w）粗蛋白质水平日粮中添加100 g/kg的天然硅藻土；所述的粗蛋白质水平日粮指的是玉米 80份、小麦麸8.4份、豆粕1份、棉粕6.5份、豆油1.3份、赖氨酸0.4份、石粉1.1份、食盐0.3份、预混料1份。
所述预混料的具体组成如下：VA 251000 IU，VD3 120000 IU，VE 3400 IU，VK3 150 mg，VB12 1.76 mg，核黄素250 mg，泛酸680 mg，烟酸2.03 g，氯化胆碱35 g，Mn1 g，Fe 5 g，Zn 5 g，Cu 2 g，I 30 mg，Se 30 mg。
实施例2
选择体重在65 kg的生长猪20头，分为两个处理，每个处理10头猪。对照组猪饲喂14.5%蛋白水平饲粮，试验组猪饲喂11%蛋白质水平饲粮，同时添加80 g/吨天然硅藻土。试验期20天，每10天收集粪便1次，测定其中大肠杆菌数量和氮含量如表4所示。
表4 不同饲粮处理对猪粪大肠杆菌数量和粪氮含量的影响
实施例3
选择体重在70 kg的生长猪40头，分为两个处理，每个处理20头猪。对照组猪饲喂14%蛋白水平饲粮，试验组猪饲喂10.5%蛋白质水平饲粮，同时添加90 g/吨天然硅藻土。试验期20天，每10天收集粪便1次，测定其中大肠杆菌数量和氮含量如表5所示：
表5 不同饲粮处理对猪粪大肠杆菌数量和粪氮含量的影响
实施例4
选择体重在75 kg的生长猪30头，分为两个处理，每个处理15头猪。对照组猪饲喂14%蛋白水平饲粮，试验组猪饲喂11%蛋白质水平饲粮，同时添加110 g/吨天然硅藻土。试验期20天，每10天收集粪便1次，测定其中大肠杆菌数量和氮含量如表6所示：
表6 不同饲粮处理对猪粪大肠杆菌数量和粪氮含量的影响
试验中所使用的饲料配方结构是根据NRC（2012）设计的，如表4和表5所示。
表7 对照组猪饲粮配方及营养水平，%
预混料为每千克饲粮提供：VA 2510 IU，VD3 1200 IU，VE 34 IU，VK3 1.5 mg，VB12 17.6 μg，核黄素2.5 mg，泛酸6.8 mg，烟酸20.3 mg，氯化胆碱350 mg，Mn10 mg，Fe 50 mg，Zn 50 mg，Cu 20 mg，I 0.3 mg，Se 0.3 mg。
表8 试验组猪饲粮配方及营养水平，%
预混料为每千克饲粮提供：VA 2510 IU，VD3 1200 IU，VE 34 IU，VK3 1.5 mg，VB12 17.6 μg，核黄素2.5 mg，泛酸6.8 mg，烟酸20.3 mg，氯化胆碱350 mg，Mn10 mg，Fe 50 mg，Zn 50 mg，Cu 20 mg，I 0.3 mg，Se 0.3 mg。