除了尋求方法減少化學品及藥物的使用外，如何減少畜牧業造成之環境汙染，讓養殖環境能夠永續發展，亦是追求綠色養殖的一大目標。
為因應爆炸性人口增長、糧食需求及人民可支配支出提高，全球畜牧養殖的在養頭數逐年穩定增加。但畜牧生產常被視為造成環境負面影響的一大因子，包括溫室氣體( 甲烷、氨氣、二氧化碳等) 的排放增加，糞便廢棄物造成河川自然水源優氧化、以及土壤過度磷化及酸化、臭氣影響周圍環境等等，皆時常為人詬病。新空汙法於日前上路 (2018/08/01)，首重 治氨 ，而目前台灣的氨排放，畜牧業占比高達37.5%，必定是極受重點關注的產業。如何在創造環境永續時兼顧有效的農業生產，都是畜牧相關產業急需解決的問題。
目前畜牧養殖用飼料，為維持穩定及良好的飼料效率及生長表現，多使用高蛋白質的配方，但若飼料中的蛋白質未有效利用分解，再度由糞便或尿液中排出，除了造成成本上的浪費外，若未進行完整廢棄物處理流程，極易造成環境汙染。
未消化完全的營養成分經由糞便排出後會發生什麼事?
糞便及尿液中的含氮物質包括：未消化食源性氮(undigested dietary N) 如蛋白質、內源性氮(endogenous N) 及微生物氮(microbial N)。未消化完全的蛋白質，經糞便中的微生物迅速轉化成較不穩定的含氮或含硫類物質，如：氨、硝酸鹽、一氧化氮、硫化氫等，上述物質排放至環境中會對週遭生態造成影響。
(1) 溫室氣體
一氧化氮、二氧化碳及甲烷為造成溫室效應主要的氣體。一氧化氮在動物糞便乾燥時會經由氮的氧化還原反應產生，散發至空氣中。
(2) 環境優養化
優養化的定義為水體或土壤中含有過多的營養物質，進而影響氧氣消耗及破壞原有之生態平衡。主要造成環境優養化的物質包含硝酸鹽( 含氮化合物)、磷酸鹽類等，亦是飼料成分分解不完全時易產生的物質。
(3) 環境酸化
畜牧養殖業造成的酸化問題主要為土壤酸化，糞便中排出的氨、及硫化物碰到雨水或其他水源，易形成硫酸及硝酸，會直接影響土壤pH 值破壞土壤環境。接觸雨水形成的酸雨也會對人類、動植物、農業生產、甚至是建築物造成影響，其破壞力不容小覷。
飼料中另一影響環境，且不易被動物有效利用的營養成分為磷。磷雖為土壤中重要的養分，但過量的排放亦會造成土壤中磷大量蓄積，進而造成周遭環境酸化及侵蝕作用等不利影響，目前歐盟各國針對畜牧業及農業的磷使用量及磷排放皆有相對應的規定。
應用低蛋白環保飼料配方減少氮/ 氨排放
解決環境問題，同時維持產業的獲利，才是達成永續發展的目標， 環保飼料 的概念因應而生，目標是減少氮、磷排泄以及臭味的產生。一般來說可藉由調整特定營養素的含量 ( 如：粗蛋白，crude protein, CP) 來減少過量營養 (overfeeding) 造成的營養浪費 (nutrient excretion)。飼糧中大約有60-70% 未利用的氮會經由尿液或糞便中排出 (Dourmed et al., 1999)，這些排泄
物不但會造成環境劣化，也會影響飼養戶的獲利水準。早期研究 (Lenis et al., 1990) 即發現，若提供足量且均衡的限制胺基酸，但降低約2% 的飼料粗蛋白含量，便可有效降低約20% 之氮排放量，且不會對動物造成負面的影響。2004 年進行的研究更提出，若將肥育豬的飼料粗蛋白含量從20% 降至12%，可顯著地減少糞便排出量並降低近65% 的氮排放 (Portejoie et al., 2004)。有學者回顧大量文獻後指出，每降低飼料中1% 的CP 含量約可降低8.4% 的氮排放(Lenis and Jongbloed, 1999)，因此應用適當的營養策略著實可顯著降低不必要的有害排泄。
應用飼料添加產品有效減少氮/ 磷排放
降低/ 調整飼糧營養配方後更需注意的是飼料原料的消化及生物利用率，因此，如：酵素、益生菌及有機酸等可提高消化吸收的飼料添加劑，亦是降低不必要營養浪費及排泄的有效工具。
添加酵素的目的為分解飼料中的營養分，消滅飼料中可能出現並影響消化吸收的抗營養因子 (Anti-nutritional factors)*，有效利用每一分營養。高效蛋白酶應用於一般高蛋白飼料中即有降低糞便中含氮物質含量的效果，使用於低蛋白飼料中效果更趨明顯 (Wang et al., 2011)。除此之外，蛋白酶更可在不影響動物生長表現的狀況下，應用於減少蛋白質來源飼料原料的使用( 如大豆、玉米等)，以達到降低粗蛋白比例的目標。另一方面，植酸酶則可促使磷由植酸磷的狀態釋放出來，提升植物性飼料原料中磷的消化及吸收率，降低磷排放，也能減少植酸在體內與飼糧中的胺基酸或礦物質螯合，避免影響營養份的消化與吸收。
益生菌的添加則是期望利用調整腸道菌叢健康，使腸胃道本身的消化吸收作用達到最高效益，並減少壞菌作用產生不利物質。除了酵素及益生菌的應用以外，也有研究指出調控飼糧中陰陽離子的差異，影響氨離子的結合與解離，例如使用酸化劑類產品，微調尿液中的pH值，也是另一減少氨釋出的好方法 (Lenis and Jongbloed, 1999)。
* 註: 抗營養因子(Anti-nutritional factors) – 干擾營養物質消化吸收，使動物產生不良生理反應的生物因子，大部分存在於植物性飼料原料中，常見於飼糧中的抗營養因子包括植酸、單寧酸、大豆中的球蛋白、伴球蛋白、易提高食糜黏性的非澱粉多醣(NSP) 等。
永續且符合經濟效益的環保飼料配方策略
(1) 針對性別、品系制定相應的營養規劃
(2) 增加飼料分期期數以符合最適當的生長需求
(3) 以符合經濟效益的最低營養需求進行配方規劃
(4) 減少不必要的營養成分 ( 如過量添加的粗蛋白及脂肪原料)
(5) 胺基酸含量符合動物之營養需求，必要時額外添加
(6) 使用高消化率及高利用率的飼料原料
(7) 使用可以增進飼料消化率及利用率的飼料添加劑 ( 如酵素、益生菌等)
(8) 以營養利用率而非總營養分進行飼料配方的規劃
(Frejet et al., 2002)
集約化飼養如何朝向永續發展是畜牧相關行業皆須面對的議題，利用適當飼料配方策略配合有效之添加劑，以科學化的方法同時兼顧產量及環境的維護，養好動物，也養好環境，方能實現綠色養殖的目標!
身為台灣畜牧相關產業的一份子，為了產業的永續經營，永鴻以推動綠色養殖為使命，除了提供優質高效的各類產品之外，也希望能將營養配方或飼養管理上的新觀念或趨勢與業界分享。降低飼料粗蛋白含量比例以減少氮排放的觀念，是我們多次與余碧老師討論時，老師也期望能在業界推行的想法。希望永鴻的拋磚引玉能使大家開始思考降低粗蛋白比例的可行性及可能效益。
References:
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