乳牛之磷有效利用及其排泄抑制

前言

        近年，由於水質污染防止法或湖沼法等之強化，即使在畜產農家，水質污染或惡臭控制成重要之問題。此中，同於氮、磷之排泄規定變嚴格原故，在將來，磷之排泄量在農家階段變成必要控制。

        有關乳牛之磷代謝，至今置重點於磷對乳牛之效果原故，不能否定忽視有關排泄。家畜與磷之關係，首先是必須營養素磷之扮演角色。雖熟知磷對提高家畜生產性之角色，但相反的，磷為牛最易缺乏之礦物質。且在資源上，為最擔心枯竭之礦物質，因此價格較高。以價格之例來說，在牛之礦物質價格之中，磷所佔之比率，在美國為55％，在多發牛之磷缺乏病之巴西亦達70％。再者，磷之糞尿中之過多排泄，為環境污染之原因，另方面，堆肥中之磷，不可忘記為貴重之肥料源。

        為要控制自乳牛之磷排泄量，首先要求，要較低於水質污染防止法等之磷排泄基準之飼養管理方法，此故，必要提高對磷之基本認識，不僅要論及有關排泄抑制之過失，同時亦要論及提昇家畜之生產性之優點。

        但同時論及磷之家畜體內代謝及其排泄控制之報告，至今幾乎沒有。因此，本文為要總合的評價磷之角色，將檢討磷之有效利用及其排泄抑制。

一、飼養環境之變化與磷之關係

        首先自探索乳牛之磷排泄量，成問題背景之必要性，示出酪農家及乳牛飼養頭數之推移於表1。自此表來看最近十年間之特徵時，酪農家戶數雖急減，但其飼養頭數由於幾乎不變，可以說每一戶之規模，在急速擴大。且對飼養頭數之急增，每一戶之總收穫面積(都府縣)，自4.9公頃(1981)增加到8.1公頃(1992)，飼料作物種植面積(都府縣)，自126.200公頃(1981)減少到99.400公頃(1992)，成為問題。

表1. 酪農家戶數及乳牛飼養頭數之推移

單位：1000戶(頭)       

        其次，以牛群檢定成績來看，在此十年間，個體乳量有確實增加，其濃厚飼料給與量之增加率高於乳量之增加率以上(表2)，一般配合飼料中之磷含量，由於較高於粗飼料倍以上(表3)，濃厚飼料給與量之增加直接關連磷給與量之增加。又，成配合飼料原料之穀類，大部份依存自海外輸入，再者在最近，不僅穀類，連粗飼料自國外之輸入量亦增加原故，自國外之磷移入量顯著增加，為最近之特徵。

表2. 依牛群檢定之305日檢定成績之推移

表3. 飼料中之鈣及磷含量(乾物％)        

註：在九州之農家及試驗場採取       

        由此點可見：1. 因每戶之酪農家給與之磷量增加原故，糞尿中之磷排泄量亦急增，但2. 排泄於糞尿中之磷量即使增加，能還原這些之飼料田地較少原故，便困難全量還原飼料田之磷，且3. 因高依存國外飼料原故，認為酪農家之土─草─家畜之循環系為理想時，磷之循環更擴大不平衡，為問題點。這些問題，在購入飼料依存比率更高之肉牛農家，更加嚴重。

        另，在乳牛、乳量或乳成分有顯著增加的，其繁殖成績幾乎沒有改善，且代謝障礙、繁殖障礙、乳房炎等之發生率變高。此故，磷等之營養素之作用，必須指摘有遲解明在乳牛之健康或繁殖之扮演角色。

二、牛之磷代謝及磷排泄

        為要減少自乳牛之磷排泄量，首先要掌握乳牛之磷代謝及磷排泄之特徵，活用此特徵，期改善可以說很重要。

1. 磷代謝之特徵

        牛與單胃動物，磷代謝最不同之點是在牛之反芻動物所吸收之磷，經唾液於瘤胃大量被還原。

        牛之磷代謝，有以上之特徵：

        (1) 飼料之磷主要與唾液中之磷一起流入瘤胃，瘤胃微生物會利用磷。

        (2)在小腸之可溶性磷，雖可吸收於體內，但自小腸之磷吸收，受活性型維生素D等賀爾蒙作用之影響。

        (3)為要保持一定血中之磷濃度，自骨及小腸之磷動態，大致同於鈣之賀爾蒙之控制，但血中之磷濃度，沒有鈣程度之嚴密控制。

        (4)所吸收之磷，乳中有較多之分泌，但因在尿、汗等之排泄量較少原故，磷之主要排泄經路為糞中。

        在經唾液流入瘤胃之礦物質，已知有重碳酸鹽之鈉、及磷酸鹽之磷。但在瘤胃之作用是，重碳酸鹽主要維持瘤胃環境一定之緩衝作用，磷在微生物體內有較大有效利用之作用。磷扮演熱能源之ATP，控制遺傳情報之核酸，構成生體膜之磷脂質，牛體內及微生物體內各種角色原故，磷為牛與微生物最重要營養素之一。絕食時，磷流入瘤胃減少，似乎變排泄尿中，但這些亦是礦物質中，僅特異的見於磷之現象。

        探索經由唾液大量在瘤胃還原之理由時，原來放牧之牛隻，最不足之礦物質為磷及鈉，且這些不足時，對牛及瘤胃微生物有顯著不良影響原故，草食動物之牛，有必要發揮最大限的有效利用。此有效之方法，為賴瘤胃循環之磷之再利用，在磷不足之放牧中，據報告，磷之利用率有達100％，此故，在考慮磷之有效利用及排泄抑制時，不要忘記，牛為儘可能可有效利用磷之家畜。

        在泌乳牛，高乳量時，磷之蓄積變負及分娩時乳熱之發生，亦是磷代謝之大特徵。又，在雞或豬，植物酸態磷之利用性較低雖成問題，但在牛，植物酸態或非植物酸態磷亦好，其利用性幾乎不變，為其特徵之一。

2. 磷排泄之特徵

        表4示出，絕食牛、乾乳牛及泌乳牛之出納試驗結果，磷之排泄經路，糞中佔大比率。但，排泄於糞中之磷，雖為飼料中與唾液中之未吸收之磷所構成，但現難區別這些之比率。

表4. 乳牛之磷出納(mg／kg體重／天)

註：環境溫度為18℃之一定條件下       

        自表4要示出，磷攝取量與糞中排泄量之關係時(圖1)，隨攝取量之增加，糞中之排泄量急增。又，供試牛之乾物攝取量或糞尿之排泄量，在泌乳牛較多(附表)，但在泌乳牛，糞量沒有磷排泄量急增之程度增加。此點亦見於表5之生理狀態不同牛之磷排泄樣，磷排泄量之增加，不僅糞量增加，亦伴生糞中之磷濃度之增加。

表4. (附表)  乳牛之物質出納

註；乾物消化率：乾乳牛(55％)，泌乳牛(65％)

        一般，乳牛是在滿足磷要求量下給與飼料，但實際上，多半例為給與要求量以上之磷。又，糞中之磷濃度亦見，依各別農家或採取時期有變動，但乳牛之磷要求量，在泌乳所要之要求量非常高原故，在泌乳牛，糞中之磷排泄量，變非常多(表4)。再者，日本之乳牛飼養頭數，榨乳牛佔大半原故，減低泌乳牛之磷排泄量，可以說是自酪農家減少磷排泄量之最佳方法。

        另方面，排泄糞尿中之磷，在飼料由作堆肥還原，亦是磷有效利用方法之一，磷之排泄抑制，必要以土─草─家畜之循環系作前提考慮。但著者利用酪農家典型〔飼養頭數46頭(成牛30頭)，飼料3.9公頃〕，估算磷循環之結果，自購入飼料所攝取之磷量，較多2倍以上之自給飼料之磷量，且由於所生產之乳或肉之磷量沒有那麼多原故，自系外帶入系內之磷量，年間達357kg。再者，農家沒有有效的還原這些磷於飼料的原故，可以說現狀是，磷是必要量以上的帶進農家內。

三、乳牛之磷有效利用及排泄抑制

        自乳牛，尤其是泌乳牛之磷排泄量較多之原因有：(1)要求量以上的給與磷、(2)磷之吸收率較低之現狀。要想同時行磷之有效利用及排泄抑制，固然必要抑制磷給與量於要求量，亦要同時檢討提高磷之吸收率。

1. 磷之吸收率之阻礙要因

        影響磷吸收之要因，有生理的要因、環境的要因、飼養管理的要因等。在泌乳牛成問題之點是，生理的要因有，隨日齡之增進，磷之吸收率降低，在高泌乳牛，因磷之給與量較多原故，吸收率較低，且環境的要因有，因夏季之暑熱緊迫，引致之磷利用率降低。

        其次，成為實際之飼養管理上之問題，在現狀有1. 鈣之過多給與，2. 青貯料中混入過多之鐵，3. 運動及日光浴不足等。

        磷之吸收，與很多之礦物質或營養素起拮抗作用，會阻礙磷吸收之礦物質，已知有鈣、鐵、鋁。據著者或其他研究者之調查，在酪農戶對乳牛之鈣給與量較多，給與要求量2倍以上的並不少。且隨著整年之青貯料普及，增加青貯料之利用，但由於土壤等之混入，青貯料中之鐵含量多半超過乳牛之容許限界1000ppm。這些會使飼料中之磷不溶化，阻礙自小腸之磷吸收，另一問題點是，繫乳牛於牛舍飼養，大半不使運動之農家有很多。要同於鈣，提高磷之吸收，適度之運動及日光溶不可或缺，可以說日本之乳牛飼養管理，在此點有很多問題。

2. 磷之有效利用及排泄抑制

        乳牛磷之利用，其生理的、環境的或飼養管理的要因有相互關係，實際上更加複雜。因此，為要磷之有效利用及排泄抑制，應個別之狀況，作成極細之磷給與計劃下，各農家宜採用此中最適當之方法。

        最後，為要同時施行磷之有效利用及排泄抑制，以下式可求出磷之真吸收率。

        真吸收率＝〔攝取量－(糞尿中之排泄量－內因性損失量)〕／攝取量

        一般，礦物質之內因性損失量，包括自消化管剝離之礦物質等，但磷之情形大部份是唾液分泌之磷，此量佔很多。因此，考慮磷之有效利用時，若能最大限有效利用唾液由來之磷，就可能減少飼料由來之磷。

        磷在牛及瘤胃微生物，最有效的被利用，亦抑制其排泄量之方法有：1. 加快自體內及體外之磷循環量之回轉，2. 自飼料之磷給與量，為扣除磷循環量，使較少，3. 提高自小腸之磷吸收率。但此情形，要體內之蓄積量大致一定，不良影響牛為其前提。若開發出這種方法，有可能性減少飼料供應之磷量，同時減少糞中之磷排泄量。

表5. 乳牛之磷營養及排泄

(1)：乾物％    a，b：p＜0.05

四、最後

        本來，草食動物之牛，為在儘可能下可有效用磷之家畜，無庸置疑，但增加高泌乳牛，飼料給與體系自粗飼料主體，改變為濃厚飼料主體之同時，可能牛本來之特性變不被活化，磷之利用效率就逐漸降低。磷之排泄規定，對畜產可以說是外壓，但若有改善活化牛特性之飼養管理方法之機會，就自然可減少自牛之磷排泄量，亦可有效利用磷。

飼料營養雜誌(p.95∼101)─陳厚基．九五年第十一期

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