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《湖南农业大学》 2007年
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饲料中铜对猪—玉米的生理影响及其系统生态效应

高凤仙  
【摘要】: 铜作为猪促生长添加剂而被广泛应用,饲料中添加高剂量铜对猪生长、组织铜含量研究较多,但猪对日粮高铜消化率较低,大量从粪中排出。畜粪一般情况下仍然被用作有机肥施于土壤,粪中高浓度铜必将影响土壤铜含量、作物铜含量及作物生长。因此有必要开展饲料中高剂量铜通过畜粪迁移转化的研究,为养猪生产中合理利用含铜添加剂、保证环境质量、维持生态系统平衡及维护人类健康提供理论依据。 本研究结合猪饲养试验,消化试验与玉米土壤盆栽试验,研究了饲料中添加不同铜源与铜浓度对猪-玉米系统的生理影响及其生态效应,主要研究结果如下: 1.选用CuSO_4(硫酸铜)、Cu-AA(氨基酸铜)和TBCC(碱式氯化铜)3种铜源,在猪基础日粮中添加3种铜水平(10,150,250 mg/kg),研究不同铜源与铜水平对猪生长、血液生化指标、组织铜沉积的影响。结果表明,不同铜水平对猪日增重和料重比无显著影响(P0.05);猪肝、肾中铜含量随日粮中铜水平增加而提高(P0.01),日粮添加250mg/kg铜,肝、肾中铜含量分别达22.07~24.67mg/kg、17.01~18.05mg/kg,日粮中相同铜浓度,猪组织中铜沉积量大小顺序为肝肾肌肉心;血清SUN(尿素氮)含量150 mg/kg和250 mg/kg铜水平较10 mg/kg铜水平分别降低17.21%和10.16%(P0.01),血清SOD(超氧化物歧化酶)活性150 mg/kg铜水平分别高于10 mg/kg和250 mg/kg铜水平25.83%和35.2%(P0.05)。饲料中高水平铜能显著提高血清CP(铜兰蛋白)活性(P0.05),对血清ALB(白蛋白)和TP(总蛋白)含量影响无显著差异(P0.05)。 不同铜源对猪日增重和料重比无显著影响(P0.05),Cu-AA铜源使CP活性显著提高,比CuSO_4铜源高20.27%,比TBCC铜源高19.09%(P0.01),Cu-AA铜源使血清SUN含量显著下降,比CuSO_4铜源和TBCC铜源分别低21.47%和16.15%(P0.01)。 2.用全收粪法研究3种铜源与3种铜水平对生长猪日粮铜的消化率及粪中不同形态铜含量的影响。结果表明,生长猪对日粮铜消化率随日粮铜水平的增加而降低(P0.01)。日粮铜水平为10、150、250 mg/kg时,铜消化率分别为14.46%~15.56%、12.27%~14.23%、6.34%~8.72%;粪中铜排出量随日粮铜水平增加而显著增加(P0.05),日粮中250 mg/kg铜水平粪中铜排出量是10 mg/kg铜水平的7.6倍。 不同铜源对生长猪铜消化率影响差异不显著(P0.05);不同铜源猪粪中铜的生物有效性存在差异,可利用态铜含量CuSO_4铜源高于TBCC铜源和Cu-AA铜源(P0.05),潜在可利用态铜含量TBCC铜源低于Cu-AA铜源和CuSO_4铜源(P0.05),不可利用态铜含量TBCC铜源高于CuSO_4铜源和Cu-AA铜源猪粪(P0.05)。粪中各形态铜总量随日粮中铜水平的升高而升高(P0.05)。 3.采用土壤盆栽玉米,试验猪粪来源于猪采食基础日粮添加250 mg/kg铜(分别来源于CuSO_4、Cu-AA和TBCC)排出的粪。添加铜源猪粪分别设100 g/盆、200 g/盆、300 g/盆3个铜浓度,对照猪粪来源于猪采食基础日粮排出的粪,研究不同铜源与铜浓度猪粪对玉米移栽后生长及植株铜吸收累积、玉米叶片光合特性、蛋白质含量、膜脂过氧化作用及抗氧化酶活性的影响。结果表明: ①玉米移栽后40d,随粪中铜含量的增加显著增加土壤铜含量(P0.05),试验猪粪300 g/盆组土壤铜含量达到110.99~113.31mg/kg,已超过国家土壤环境质量二级标准(Cu≤100 mg/kg)。100 g/盆和200g/盆组土壤铜含量虽没有超过国家土壤环境质量二级标准,但明显有增加土壤中铜累积的趋势。 ②玉米移栽后40d,同一铜浓度试验猪粪处理玉米,地下部铜富集系数地上部铜富集系数,玉米铜含量地下部地上部;不同铜浓度对玉米植株铜富集有影响,试验猪粪300g/盆组对铜的富集系数较200g/盆组、100g/盆组下降。玉米地下部铜含量与土壤铜含量呈线性正相关关系,相关关系为Y=0.42X+22.98(R~2=0.9032)。 ③玉米移栽后40d,地上部和地下部鲜物质量随试验猪粪中铜浓度的升高而下降(P0.05),铜对地下部和地上部胁迫的阈值不同,地上部和地下部鲜物质量开始显著下降的试验猪粪量分别为200g/盆和100g/盆。粪中过高铜浓度对地下部的生长比地上部生长抑制作用更大。 ④玉米移栽后10~20d,粪中高浓度Cu促进玉米光合作用,随粪中铜浓度的升高玉米叶片净光合速率、胞间CO_2浓度、气孔导度、蒸腾速率和光合色素含量显著升高(P0.05);玉米移栽后30~40d,随粪中铜浓度的升高,叶片叶绿素含量下降,导致玉米光合作用下降,试验猪粪200 g/盆、300 g/盆组玉米叶片净光合速率、胞间CO_2浓度、气孔导度、蒸腾速率显著低于对照组(P0.05)。猪粪中铜浓度越高,玉米光合作用参数下降越快。 不同铜源猪粪对玉米光合作用影响有差异,试验前期TBCC铜源猪粪促进玉米光合作用较CuSO_4铜源猪粪和Cu-AA铜源猪粪作用效果小,而在试验后期CuSO_4铜源猪粪对玉米光合作用抑制作用最强。 ⑤玉米移栽后10~20d,玉米叶片可溶性蛋白质含量、游离氨基酸含量随猪粪中铜浓度的增加而显著提高(P0.05);移栽后20d~40d,叶片可溶性蛋白质含量、游离氨基酸含量随猪粪中铜浓度的升高而逐渐下降(P0.05),玉米抗逆性下降。在试验全期,随猪粪中铜浓度的升高,叶片脯氨酸含量显著增加(P0.05)。 ⑥玉米移栽后10~20d,随粪中铜浓度升高,铜对玉米细胞原生质膜造成破坏,叶片电导率随之增大、体内MDA积累、SOD、POD和CAT酶活性提高(P0.05),抗氧化酶活性升高能清除由Cu污染造成的活性氧,从而减轻活性氧对玉米的伤害。玉米移栽后30~40d,随粪中铜浓度升高,叶片电导率继续增大、MDA水平持续上升、活性氧清除系统遭到破坏,保护酶系统失衡,SOD、POD和CAT活性显著下降(P0.05)。 在试验条件下,不同铜源与铜水平对生长猪日增重、料重比影响无显著差异,猪组织铜含量和粪中铜排出量随日粮中铜水平的升高而增加;试验猪粪盆栽玉米,土壤铜含量随粪中铜浓度的升高而升高;尽管试验前期,猪粪中铜提高玉米光合作用、增加叶片蛋白质合成,提高保护酶活性,但随猪粪中铜浓度升高和试验时间的延长,铜在玉米植株内累积,玉米光合作用和蛋白质含量下降,保护酶系统失衡。因此为了保证动物生长,保证人类食品安全,维持生态环境良性循环,饲料中添加低剂量铜为宜。不同铜源对猪和玉米部分生理指标的影响出现差异,但对猪和玉米生长的影响差异不显著,因此生产上3种铜源都可使用。
【学位授予单位】:湖南农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:S828

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【引证文献】
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4 江萱 俊明 培帅 玉峰;养猪村有个“环境测评榜”[N];扬州日报;2009年
5 通讯员 王玖华 张波 陈富松 记者 段云行;双峰 农家猪粪受热捧[N];湖南日报;2010年
6 记者 邱春 通讯员 杨伟;猪儿长得快 猪粪零排放 猪圈三年扫[N];重庆日报;2009年
7 记者 胡馨婷;新丰镇精心下好科技治污这盘棋[N];嘉兴日报;2008年
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9 叶圣琳 编译;荷兰猪场用猪粪发电 另辟蹊径减排倡环保[N];农民日报;2009年
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2 朱凤香;快速生产蝇蛆饲用蛋白与有机肥的鲜猪粪二步堆酵技术研究[D];浙江大学;2012年
3 尤希凤;光合产氢菌群的筛选及其利用猪粪污水产氢因素的研究[D];河南农业大学;2005年
4 陕红;有机物对土壤镉生物有效性的影响及机理[D];中国农业科学院;2009年
5 白林;四川养猪业清洁生产系统LCA及猪粪资源化利用关键技术研究[D];四川农业大学;2007年
6 张建华;典型有机废弃物堆肥化产品的基质利用和对土传细菌病害抑制作用的研究[D];浙江大学;2012年
7 张玉平;有机无机肥配施对土壤微生物与养分动态及作物生长的影响研究[D];湖南农业大学;2011年
8 李荣华;添加重金属钝化剂对猪粪好氧堆肥的影响研究[D];西北农林科技大学;2013年
9 武亮;猪粪好氧堆肥工艺及堆肥微生物的筛选、纯化与发酵的研究[D];华中农业大学;2010年
10 王晓娇;混合原料沼气厌氧发酵影响因素分析及工艺优化[D];西北农林科技大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈黎;猪粪资源化利用技术研究[D];浙江大学;2012年
2 晏红梅;猪粪成分分析与热值模型的构建[D];华中农业大学;2013年
3 赵素芬;猪粪好氧堆肥过程中磷元素变化规律的研究[D];浙江大学;2005年
4 罗泉达;猪粪堆肥腐熟度指标及影响堆肥腐熟因素的研究[D];福建农林大学;2005年
5 倪梅娣;猪粪好氧堆肥过程中氧气浓度变化规律的研究[D];浙江大学;2006年
6 刘学玲;猪粪高温堆肥中氮转化复合微生物菌剂及其保氮机理的研究[D];西北农林科技大学;2012年
7 李慧;猪粪中产淀粉酶、蛋白酶菌株的筛选、鉴定及发酵条件的优化[D];华中农业大学;2011年
8 郭梦婷;高土霉素残留猪粪的高效好氧堆肥技术研究[D];浙江工商大学;2012年
9 王健博;猪粪的活性堆肥技术研究[D];吉林农业大学;2013年
10 高红梅;猪粪堆肥高效除臭菌群发酵条件优化及参数筛选[D];安徽农业大学;2011年
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