کاهش آلودگی‌های زیست‌محیطی در مرغداری

گروه علمی شرکت بهین رشدساز آرین

امروزه با متراکم شدن سیستم‌های پرورش طیور و به‌ دنبال آن افزایش فشارهای زیست‌محیطی از جانب حامیان مختلف محیط‌زیست و همچنین افکار عمومی بر صنعت طیور، بیش از پیش چالش‌های زیست‌محیطی مربوط به این صنعت مورد توجه قرار گرفته است. در این شرایط همکاری و هماهنگی بین سازمان‌ها و ارگان‌های مختلف جهانی و همچنین دانشمندان علوم مختلف بمنظور حل این چالش‌ها اجتناب‌ناپذیر می‌باشد. اخیراً، به‌منظور حل این بحران با مشارکت دانشمندان علوم تغذیه، خاک و محیط‌زیست از سراسر جهان روش‌های مدیرتی تنظیم شده است که عمدتاً مبتنی بر دست‌کاری جیره، مدیریت بستر و استفاده از افزودنی‌های خوراکی می‌باشند. ثابت شده است که استفاده از این روش‌ها نقش زیادی در کاهش آلودگی‌های زیست‌محیطی مربوط به این صنعت خواهد داشت. عمده مشکلات زیست‌محیطی مربوط به پرورش طیور، ناشی از فضولات آن‌ها می‌باشد که در نهایت همراه با بستر به‌صورت کود وارد چرخه زیست‌محیطی می‌شود. فضولات طیور حاوی مواد مغذی هضم شده و هضم نشده، متابولیت‌های دفعی، آب و مقادیری فیبر می‌باشد. امروزه سیستم‌های متراکم پرورش طیور AFO[1] و [2]CAFO جایگزین سیستم‌های قدیمی شده‌اند. در این مراکز تراکم پرندگان به‌شدت افزایش یافته به گونه‌ای که در سیستم‌های CAFOبر ‌اساس استاندارد موجود تراکم طیور در هر سالن چیزی بالغ بر یکصد و بیست و پنج هزار قطعه می‌باشد.

این نوع سیستم‌ها، در واقع پاسخی به نیازهای در حال رشد جمعیت جهان به‌منظور دستیابی به غذای ارزان و فراوان می‌باشند. همانطور که می‌دانیم چرخه طبیعت شامل هوا، آب و زمین می‌باشد و تمام آلوده‌‌‌کننده‌های محیط‌زیست از‌جمله فضولات طیور باید به نوعی وارد این چرخه شوند. سه جزء اصلی فضولات طیور که از نظر زیست‌محیطی مورد توجه می‌باشد شامل گاز آمونیاک، فسفر و نیتروژن می‌باشد که لزوم توجه به آنها بر هیچ کس پوشیده نیست.

 غلظت فسفر

غلظت نیتروژن

60 lb / ton

34 – 46 lb / ton

1- آمونیاک چیست؟

آمونیاک گازی بی‌رنگ، سوزش‌آور و با بویی نامطبوع و مشخص می‌باشد. تشکیل این گاز در شرایط طبیعی ناشی از تجزیه ترکیبات آلی غنی از نیتروژن مانند کود و همچنین برخی از محلول‌های شوینده می‌باشد. ظرفیت و سرعت تبدیل آمونیاک به دیگر اجزاء در طبیعت به عواملی از قبیل دما، pH، رطوبت و آنزیمها بستگی دارد. زمانی‌که مقدار این گاز در محیط‌زیست بیش از حد شود، غلظت این گاز در آب تا حد خطرناکی افزایش می‌یابد. کسی که در معرض مقادیر بالای گاز آمونیاک قرار می‌گیرند دچار سوزش و سوختگی‌های جدی در پوست، دهان، گلو، شش‌ها، و چشم‌ها می‌شوند. در سطوح بسیار بالا، این گاز می‌تواند سبب مرگ شود. تراکم بالای این گاز در آشیان‌های طیور می‌توانند سبب مرگ آنها شود (مایلز و همکاران، 2004).

2- روش‌های تغذیه‌ای و غیر تغذیه‌ای به‌منظور کاهش مقادیر این گاز در آشیانه‌های پرورش طیور:

2- 1- ترکیبات آلومینیوم‌دار:

استفاده از سولفات آلومینیوم به‌عنوان جزیی از بستر آشیانه‌های پرورش طیور، یکی از بهترین روش‌های مدیریتی در جهت کاهش اثرات زیست‌محیطی گاز آمونیاک به‌‌حساب می‌آید. تحقیقات گذشته نشان داده است که این ترکیب سبب کاهش فرار آمونیاک از بستر می‌شود. از طرفی هنگامی‌که بستر به‌عنوان کود مورد استفاده قرار می‌گیرد با غیر‌محلول کردن فسفر و دیگر عناصر معدنی از اتلاف این عناصر از طریق روان‌ آب‌های کشاورزی ممانعت بعمل می‌آورد. افزایش سلامتی طیور و کاهش هزینه‌های تولید از دیگر مزایای استفاده از این ترکیبات می‌باشد. مک‌کافرتی و همکاران (2002) نشان دادند که این ترکیبات سبب کاهش pH بستر و کاهش حلالیت عناصرP ، As، Cuو Zn می‌شوند. از طرفی با افزایش مقادیر غلظت نیتروژن و گوگرد و NH4-N موجود در بستر می‌توان نتیجه گرفت که استفاده از ترکیبات آلومینیوم‌دار سبب کاهش اتلاف آمونیاک از طریق بستر می‌شوند.

2- 2- استفاده از کانی‌های زئولیتی:

زئولیت‌ها، آلومینیوسیلیکات‌های هیدراته و بلورین .هستند که دارای ساختمانی سه‌بعدی و نامحدود می‌باشند. در ساختار این کانی‌ها شبکه عظیم از کانال‌های متصل و بهم پیوسته وجود دارد که دارای خواص متعددی از قبیل تبادل کاتیونی می‌باشند. در تک معده‌ای‌ها مانند خوک و طیور نشان داده شده است که استفاده از نوعی زئولیت طبیعی به‌نام کلینوپتیلولیت در مراحل کمپوست‌سازی به‌مدت 49 الی 56 روز سبب کاهش معنی‌دار در اتلاف NH3 از طریق کود می‌شود (کیتوم و همکاران، 1999).

2- 3- کاهش سطوح پروتئین خام موجود در جیره:

لیانگ و همکاران (2005) در آزمایشی میزان آمونیاک موجود در فضای دو آشیانه را که دارای دو سطح متفاوت پروتئینی بودند اندازه گرفتند. آشیانه شاهد که دارای سطحی استاندارد از پروتئین خام بود و آشیانه دیگر که پرندگان آن با 1% کمتر از پروتئین خام تغذیه می‌شدند و در عوض از مکمل‌های اسید آمینه‌ای استفاده می‌کردند. در طول 12 ماه از این آزمایش نشان داده شد که میزان تولید NH3 به‌ازای هر مرغ در روز ( نرخ تولید آمونیاک) به‌ترتیب برای تیمار شاهد و آزمایشی 9/0 و 81/0 بدست آمد. هیز و همکاران (2004) نتایج مشابهی را در مورد خوک‌ها بدست آوردند.

2- 4- استفاده از فیبر‌های قابل تخمیر در جیره:

توسط محققین زیادی ثابت شده است که افزودن فیبرهایی به جیره‌های طیور از قبیل DDG و انواع سبوس‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های برنج، جو و گندم سبب کاهش نیتروژن موجود در ادرار و مدفوع می‌شود. یونس و همکاران (1995) در آزمایشی دریافتند که افزودن اولیگوساکاریدها به جیره‌های طیور سبب کاهش 20 تا30 درصدی اوره خون پرندگان نسبت به تیمارهای شاهد می‌گردد. آنها همچنین دریافتند که استفاده از قند‌های مرکبی از قبیل فروکتو‌اولیگوساکاریدها در جیره‌های فیبری سبب کاهش معنی‌داری در رایحه‌های نامطبوع کودهای پرندگان می‌شود.

2-5- استفاده از نرم ‌افزار کاربردی EcoCal در مزارع پرورشی:

نرم‌افزار کاربردی EcoCal اولین‌بار در انگلستان ترویج یافت. این نرم‌افزار به کاربران و مدیران مزارع این قدرت را می‌دهد که بتوانند میزان آلودگی‌های زیست‌محیطی را براساس فاکتورهای متعددی مانند نوع دام و طیور، میزان تراکم و …اندازه‌گیری نمایند. استفاده از این نرم‌افزار از لحاظ تجاری نیز حائز اهمیت می‌باشد چرا که به‌ مصرف‌کنندگان اطلاعات لازم را در مورد سیاست‌های زیست‌محیطی محصول تولیدی ارائه می‌دهد و محصولات مورد تایید این نرم‌افزار گواهینامه بین‌المللی ایزو 14001 را دریافت می‌نمایند. این نرم‌افزار در اروپا رایگان می‌باشد.

2-6- استفاده از PLT (بهبود دهنده بسترطیور):

این محصول تجاری که دارای دانه‌بندی کروی و سفید رنگ می‌باشد به‌میزان زیادی به‌عنوان یک افزودنی در بستر طیور مورد استفاده قرار می‌گیرد. جزء فعال این ماده NaHso4 می‌باشد. تولیدکنندگان این محصول ادعا می‌کنند که این محصول با باندشدن به آمونیاک از انتشار آن جلوگیری می‌کند و همچنین تولید اورآز را کاهش می‌دهد و آزاد شدن آمونیاک بستر را تا حد زیادی کم می‌کند.

3- چرا فسفر از لحاظ زیست‌محیطی مورد توجه است؟

فسفر یک ماده معدنی ضروری برای گیاهان و جانوران می‌باشد، ولی به‌طور بالقوه‌ای می‌تواند باعث آلودگی زیست‌محیطی شود. فسفر به ذرات خاک می‌چسبد و از این طریق وارد آب‌های جاری و در نهایت دریاچه‌ها می‌شود (اشمیت و جاکوبسن، 1994). فسفر به‌عنوان یک ماده معدنی محدودکننده برای رشد بیشتر گیاهان آبی که روی سطح آب می‌باشند، شناخته شده است. مقادیر زیاد فسفر باعث رشد بیش از اندازه این گیاهان می‌شوند. زمانی که این گیاهان ازبین می‌روند بقایای آن‌ها توسط باکتری‌های هوازی مورد استفاده قرار می‌گیرد و در نهایت کاهش شدید اکسژن در دریاچه‌ها و مرگ و میر جانوران آبزی از عواقب ناگوار این فرایند می‌باشد.

4- روش‌های مدیریتی به‌منظور کاهش اتلاف فسفر:

4-1- کاهش سطوح فسفر مورد استفاده در جیره:

مگویر و همکاران (2005) گزارش کردند که با نزدیک کردن سطوح مورد استفاده از فسفر در جیره طیور به سطح نیازهای نگهداری آنها، می‌توان میزان فسفر موجود در فضولات آنها را تا بیش از 33% کاهش داد. استفاده از این روش به‌همراه دیگر تکنیک‌های تغذیه‌ای از قبیل استفاده از فیتاز و همچنین استفاده از ذرت‌های که دارای مقادیر زیاد فسفر قابل دسترس هستند، سبب کاهش مقادیر کل فسفر موجود در فضولات آنها به‌میزان تقریبی 40% می‌شود. کاهش مقادیر کل فسفر موجود در کودهای طیور، در نهایت سبب پایداری فسفر موجود در خاک‌های کشاورزی در بلند مدت می‌شود.

4-2- استفاده از فیتاز:

فیتاز یک آنزیم طبیعی است که کیفیت تغذیه‌ای خوراک‌هایی را که حاوی مقادیر زیادی از اسید فایتیک می‌باشند به‌میزان زیادی بهبود می‌بخشد. شرلی و ادواردز (2003) نشان دادند که در جوجه‌های گوشتی افزودن U/Kg 12000 از آنزیم فیتاز به جیره، نیاز به فسفر را در جیره‌ها بر پایه ذرت و سویا تامین می‌کند. به هر حال به‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌روشنی مشخص شده است که استفاده ار این آنزیم یک استراتژی حیاتی به‌منظور کاهش فسفر ورودی به محیط‌زیست می‌باشد و از آلایندگی آن به میزان زیادی می‌کاهد.

5- چرا نیتروژن از لحاظ زیست‌محیطی مورد توجه می‌باشد؟

نیتروژن یک ماده مغذی ضروری در همه موجودات و گیاهان زنده محسوب می‌شود. به هر حال، این عنصر نیز می‌تواند در فرم‌های خاص خود و نیز در موقعیت‌های ویژه به‌عنوان یک آلوده کننده محیط‌زیست عمل نماید (اشمیت و جاکوبسن، 1994). به‌عنوان مثال، نیتروژن نیتراتی در خاک، به‌عنوان یک ماده ضروری در رشد گیاه به‌حساب می‌آید. ولی از آنجایی که در آب محلول می‌باشد می‌تواند از طریق روان آب‌های کشاورزی به آبهای جاری و در نهایت رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و دریاها راه یابد. زمانی که جانداران از این نوع آبهای آلوده به نیترات تغذیه می‌کنند، نیترات توسط باکتری‌های موجود در دستگاه گوارش آنها به فرم نیتریت تبدیل می‌شود و این نیتریت است که برای آنها خطر و تهدید محسوب می‌شود. شکل دیگر نیتروژن که برای گیاه مورد استفاده است آمونیوم می‌باشد. آمونیوم به‌آسانی به آمونیاک تبدیل می‌شود. و همان‌طور که می‌دانیم آمونیاک خود یک آلوده کننده اتمسفر و جو زمین محسوب شده و می‌تواند در اسیدی‌ شدن منابع آبی و خاکی نقش زیادی ذاشته باشد.

6- برخی روش‌های کاهش اتلاف نیتروژن موجود در خوراک‌های طیور:

تنها 45 درصد از نیتروژن مصرفی به‌وسیله طیور به‌صورت پروتئین در بدن آنها ابقاء می‌شود و 55% باقیمانده از طریق کود دفع می‌شود. اگرچه از لحاظ تئوری این مقادیر ازت که وارد زمین‌های زراعی می‌شوند وارد چرخه طبیعت می‌گردند ولی در عمل مقادیر اضافی از نیتروژن به‌میزان وسیعی سبب آلودگی محیط‌زیست می‌گردد.

6-1- کاهش سطوح پروتئین موجود در جیره:

استفاده از جیره‌هایی که حاوی سطوح بهینه‌ای از پروتئین می‌باشند به‌میزان وسیعی سبب کاهش اتلاف ازت می‌گردند. با کاهش سطوح پروتئین موجود درجیره‌های طیور گوشتی و تخم‌گذار، با این شرط که مجدداً این جیره‌ها بر اساس اسید آمینه‌های ضروری از قبیل لایزین، متیونین، ترئونین، و در مورد مرغ‌های تخم‌گذار تریپتوفان، بالانس گردند، عملکرد تولیدی تا حد امکان حفظ می‌شود. یک درصد کاهش در پروتئین خام جیره میزان دفع ازت را به میزان 10% کاهش می‌دهد. بنابراین با استفاده از اسید آمینه‌های تجاری موجود در بازار، می‌توان 15-10% اتلاف ازت را کاهش داد. که این مقدار از لحاظ زیست‌محیطی بسیار زیاد حائز اهمیت می‌باشد (ون‌کاونبرگ و برن‌هام، 2001).

6-2- بازبینی مجدد سطوح ویتامین و مواد معدنی موجود در جیره:

سلنیوم یکی از عناصر معدنی ضروری است، که نقش مهمی در سم‌زدایی نیتروژن اضافی در جیره دارد. جرا که با ترکیب شدن با پروتئین‌هایی که حاوی سلنیوم هستند از دفع آنها به‌صورت ازت ممانعت بعمل می‌آورد این ماده در طبیعت به‌راحتی وارد چرخه زیستی می‌گردد (کمبز و کمبز، 1984).با کاهش سطوح روی و مس موجود در جیره تا حد 20% و به شرط حفظ و جایگزینی سطوح ویتامین‌های A، C و E موجود در جیره، بدون نیاز به افزودن دیگر مواد آنتی‌اکسیدانی می‌توان اتلاف مواد معدنی را کاهش داد.

 -[1] Animal feed operations

[2] – confined animal feed operations