飼料中銅對(duì)豬-玉米的生理影響及其系統(tǒng)生態(tài)效應(yīng).pdf

1、銅作為豬促生長添加劑而被廣泛應(yīng)用，飼料中添加高劑量銅對(duì)豬生長、組織銅含量研究較多，但豬對(duì)日糧高銅消化率較低，大量從糞中排出。畜糞一般情況下仍然被用作有機(jī)肥施于土壤，糞中高濃度銅必將影響土壤銅含量、作物銅含量及作物生長。因此有必要開展飼料中高劑量銅通過畜糞遷移轉(zhuǎn)化的研究，為養(yǎng)豬生產(chǎn)中合理利用含銅添加劑、保證環(huán)境質(zhì)量、維持生態(tài)系統(tǒng)平衡及維護(hù)人類健康提供理論依據(jù)。 本研究結(jié)合豬飼養(yǎng)試驗(yàn)，消化試驗(yàn)與玉米土壤盆栽試驗(yàn)，研究了飼料中添加不同

2、銅源與銅濃度對(duì)豬-玉米系統(tǒng)的生理影響及其生態(tài)效應(yīng)，主要研究結(jié)果如下： 1.選用CuSO<,4>(硫酸銅)、Cu-AA(氨基酸銅)和TBCC(堿式氯化銅)3種銅源，在豬基礎(chǔ)日糧中添加3種銅水平(10，150，250 mg/kg)，研究不同銅源與銅水平對(duì)豬生長、血液生化指標(biāo)、組織銅沉積的影響。結(jié)果表明，不同銅水平對(duì)豬日增重和料重比無顯著影響(P>0.05)；豬肝、腎中銅含量隨日糧中銅水平增加而提高(P<0.01)，日糧添加250mg

3、/kg銅，肝、腎中銅含量分別達(dá)22.07～24.67mg/kg、17.01～18.05mg/kg，日糧中相同銅濃度，豬組織中銅沉積量大小順序?yàn)楦?腎>肌肉>心；血清SUN(尿素氮)含量150 mg/kg和250 mg/kg銅水平較10 mg/kg銅水平分別降低17.21％和10.16％(P<0.01)，血清SOD(超氧化物歧化酶)活性150 mg/kg銅水平分別高于10 mg/kg和250 mg/kg銅水平25.83％和35.2％(P<

4、0.05)。飼料中高水平銅能顯著提高血清CP(銅蘭蛋白)活性(P<0.05)，對(duì)血清ALB(白蛋白)和TP(總蛋白)含量影響無顯著差異(P>0.05)。 不同銅源對(duì)豬日增重和料重比無顯著影響(P>0.05)，Cu-AA銅源使CP活性顯著提高，比CuSO<,4>銅源高20.27％，比TBCC銅源高19.09％(P<0.01)，Cu-AA銅源使血清SUN含量顯著下降，比CuSO<,4>銅源和TBCC銅源分別低21.47％和16.15

5、％(P<0.01)。 2.用全收糞法研究3種銅源與3種銅水平對(duì)生長豬日糧銅的消化率及糞中不同形態(tài)銅含量的影響。結(jié)果表明，生長豬對(duì)日糧銅消化率隨日糧銅水平的增加而降低(P<0.01)。日糧銅水平為10、150、250 mg/kg時(shí)，銅消化率分別為14.46％～15.56％、12.27％～14.23％、6.34％～8.72％；糞中銅排出量隨日糧銅水平增加而顯著增加(P<0.05)，日糧中250 mg/kg銅水平糞中銅排出量是10 m

6、g/kg銅水平的7.6倍。 不同銅源對(duì)生長豬銅消化率影響差異不顯著(P>0.05)：不同銅源豬糞中銅的生物有效性存在差異，可利用態(tài)銅含量CuSO<,4>銅源高于TBCC銅源和Cu-AA銅源(P<0.05)，潛在可利用態(tài)銅含量TBCC銅源低于Cu-AA銅源和CuSO<,4>銅源(P<0.05)，不可利用態(tài)銅含量TBCC銅源高于CuSO4銅源和Cu-AA銅源豬糞(P<0.05)。糞中各形態(tài)銅總量隨日糧中銅水平的升高而升高(P<0.0

7、5)。 3.采用土壤盆栽玉米，試驗(yàn)豬糞來源于豬采食基礎(chǔ)日糧添加250 mg/kg銅(分別來源于CuSO<,4>、Cu-AA和TBCC)排出的糞。添加銅源豬糞分別設(shè)100 g/盆、200 g/盆、300 g/盆3個(gè)銅濃度，對(duì)照豬糞來源于豬采食基礎(chǔ)日糧排出的糞，研究不同銅源與銅濃度豬糞對(duì)玉米移栽后生長及植株銅吸收累積、玉米葉片光合特性、蛋白質(zhì)含量、膜脂過氧化作用及抗氧化酶活性的影響。結(jié)果表明： ①玉米移栽后40d，隨糞中銅含

8、量的增加顯著增加土壤銅含量(P<0.05)，試驗(yàn)豬糞300 g/盆組土壤銅含量達(dá)到110.99～113.31mg/kg，已超過國家土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(Cu≤100 mg/kg)。100 g/盆和200 g/盆組土壤銅含量雖沒有超過國家土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，但明顯有增加土壤中銅累積的趨勢(shì)。 ②玉米移栽后40d，同一銅濃度試驗(yàn)豬糞處理玉米，地下部銅富集系數(shù)>地上部銅富集系數(shù)，玉米銅含量地下部>地上部；不同銅濃度對(duì)玉米植株銅富集有影

9、響，試驗(yàn)豬糞300g/盆組對(duì)銅的富集系數(shù)較200g/盆組、100g/盆組下降。玉米地下部銅含量與土壤銅含量呈線性正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)關(guān)系為Y=0.42X+22.98(R<'2>=0.9032)。 ③玉米移栽后40d，地上部和地下部鮮物質(zhì)量隨試驗(yàn)豬糞中銅濃度的升高而下降(P<0.05)，銅對(duì)地下部和地上部脅迫的閾值不同，地上部和地下部鮮物質(zhì)量開始顯著下降的試驗(yàn)豬糞量分別為200g/盆和100g/盆。糞中過高銅濃度對(duì)地下部的生長比地上部

10、生長抑制作用更大。 ④玉米移栽后10～20d，糞中高濃度Cu促進(jìn)玉米光合作用，隨糞中銅濃度的升高玉米葉片凈光合速率、胞間CO<,2>濃度、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率和光合色素含量顯著升高(P<0.05)；玉米移栽后30～40d，隨糞中銅濃度的升高，葉片葉綠素含量下降，導(dǎo)致玉米光合作用下降，試驗(yàn)豬糞200 g/盆、300 g/盆組玉米葉片凈光合速率、胞間CO<,2>濃度、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。豬糞中銅濃度越高，

11、玉米光合作用參數(shù)下降越快。 不同銅源豬糞對(duì)玉米光合作用影響有差異，試驗(yàn)前期TBCC銅源豬糞促進(jìn)玉米光合作用較CuSO<,4>銅源豬糞和Cu-AA銅源豬糞作用效果小，而在試驗(yàn)后期CuSO<,4>銅源豬糞對(duì)玉米光合作用抑制作用最強(qiáng)。 ⑤玉米移栽后10～20d，玉米葉片可溶性蛋白質(zhì)含量、游離氨基酸含量隨豬糞中銅濃度的增加而顯著提高(P<0.05)；移栽后20d～40d，葉片可溶性蛋白質(zhì)含量、游離氨基酸含量隨豬糞中銅濃度的升高而

12、逐漸下降(P<0.05)，玉米抗逆性下降。在試驗(yàn)全期，隨豬糞中銅濃度的升高，葉片脯氨酸含量顯著增加(P<0.05)。 ⑥玉米移栽后10～20d，隨糞中銅濃度升高，銅對(duì)玉米細(xì)胞原生質(zhì)膜造成破壞，葉片電導(dǎo)率隨之增大、體內(nèi)MDA積累、SOD、POD和CAT酶活性提高(P<0.05)，抗氧化酶活性升高能清除由Cu污染造成的活性氧，從而減輕活性氧對(duì)玉米的傷害。玉米移栽后30～40d，隨糞中銅濃度升高，葉片電導(dǎo)率繼續(xù)增大、MDA水平持續(xù)上升

13、、活性氧清除系統(tǒng)遭到破壞，保護(hù)酶系統(tǒng)失衡，SOD、POD和CAT活性顯著下降(P<0.05)。在試驗(yàn)條件下，不同銅源與銅水平對(duì)生長豬日增重、料重比影響無顯著差異，豬組織銅含量和糞中銅排出量隨日糧中銅水平的升高而增加；試驗(yàn)豬糞盆栽玉米，土壤銅含量隨糞中銅濃度的升高而升高；盡管試驗(yàn)前期，豬糞中銅提高玉米光合作用、增加葉片蛋白質(zhì)合成，提高保護(hù)酶活性，但隨豬糞中銅濃度升高和試驗(yàn)時(shí)間的延長，銅在玉米植株內(nèi)累積，玉米光合作用和蛋白質(zhì)含量下降，保護(hù)酶