罗贵荣
非金属矿产资源是人类赖以生存和发展的重要物质基础。它的开发利用历史悠久，在国民经济建设中起着不可取代的作用。非金属矿产种类多，用途十分广泛，开发前景广阔。目前已广泛应用于化工、石油、轻工、机械、建材、冶金、航天航空、医学、节能、环境保护、耐火保温、电子工程、生物工程及填料等领域。此外，在畜牧业中的应用前景也十分广阔。
1 国内外研究概况
非金属矿产资源作为饲料矿产应用于畜牧业生产，是保证畜禽、鱼虾类正常生长不可缺乏的营养性添加剂。利用非金属饲料矿物喂养的畜禽、鱼虾具有节省粮食、提高产量和质量及防治疾病等优点。因此，它的开发利用是畜牧业发展中极其重要的组成部分，日益受到世界各国的普遍关注与应用。
在国外，天然饲料矿产资源的开发利用始于20世纪初。美国是最早利用天然饲料矿产资源及用量最大的国家。据报道，1984年美国饲料添加剂总产量为650.7万吨，其中天然矿物质饲料添加剂达465.9万吨，占添加剂总量的71.6%；日本自1978年起，利用天然矿物作为畜牧业饲料添加剂，收到了明显的效果，每年使用添加天然矿物原料（如沸石、皂石及石灰石等）生产的配合饲料高达2 000万吨；又如，前苏联1974年开始利用含沸石的配合饲料喂养畜禽，经大量的饲养试验，证实猪、鸡体重提高20%，母鸡产蛋率提高3%，蛋重增加15g，且蛋壳增厚，蛋的质量大为提高。
我国饲料矿产的开发利用起步较晚，20世纪80年代己开始开展饲用非金属矿产资源应用试验研究，并逐步将其应用于配合饲料的工业化生产，取得了明显的经济效益和社会效益。先后有浙江、江苏、黑龙江、吉林、河南、湖南、山东等省的有关部门和院校开展了这方面的开发研究。现已成功研制了配合饲料复合矿补剂；利用海泡石作添加剂的矿物质型和氨基酸矿物质型饲料；矿物质肥猪粉、矿物质增蛋剂和颗粒鱼虾矿物质型饲料等饲料矿产品，应用试验取得了明显效果。在配合饲料中添加一定比例的非金属饲料矿物质喂养畜禽，可以节省大量粮食，降低饲料成本。浙江、黑龙江等省的一些畜牧场用5%的天然沸石矿粉作猪饲料添加剂，不仅获得10%的增重效果，还增进了动物食欲，促使毛色光亮、肤色红润，并增强了动物的抗病能力，减少了仔猪红痢、白痢、腹泻等病症的发生。贵州省成功地利用多种非金属矿物资源配制了含10多种矿质营养元素的矿物漂浮鱼饲料，这种新型鱼饲料能增进食欲，提高鱼的产量及质量。用石灰石粉添加的配合饲料喂养蛋鸡，可提高产蛋率，增加蛋壳厚度，降低饲养成本，经济效益显著。
我国饲料矿产资源的开发利用，虽然起步较晚，但发展迅速。近年来，由于各有关方面的重视，我国的饲料矿产开发利用研究已达到了世界水平。在国外，饲用矿物喂养的效果为雏鸡增重率提高10%～15%，猪全期增重率提高20%，肉牛增重率提高28%～35%，乳牛产奶率提高10.75%；在我国，雏鸡增重率提高10.4%，猪全期增重提高23%，肉牛增重提高28%～35%，乳牛产奶率提高11%～14%。
2 非金属矿产资源的饲用功能作用
非金属饲用矿产含有动物生长所需的常量、微量、超微量和稀土等元素五十多种，是动物体维持生命和健康生长所必需的的营养源，具有特殊的物理生化性质，能促使动物遗传能力的最大发挥，在畜牧业生产中具有多方面的作用。
2.1 动物体内营养物质的载体作用
饲用矿物原料大多具有某些特殊的物理性质（如强吸附性能），因此它在饲料中能起到营养成分载体的作用，它们延长营养物质在消化道内通过的时间，起消化吸收增补的作用。试验结果表明，添加一定量非金属饲料矿物的蛋鸡料较不添加的料通过消化道的时间平均延缓15min。因而养分被充分合理吸收，达到提高饲料利用率，节粮、节成本的作用。这对消化道短，排泄快的家禽来说，尤为重要。
2.2 饲料营养元素的添加剂及动物生理功能的调节剂作用
非金属饲料用矿产是构成饲料工业重要的原料之一，是保证禽畜、鱼虾类正常生长必不可少的营养性添加剂。在传统饲料中按一定比例添加饲用矿物质可补充动物对矿物质营养的需求，起到动物催肥剂的作用，可使动物早熟、早肥、增产并节省饲料及降低饲养成本。
矿物质营养元素参与动物体内的许多重要的生物化学反应，对动物体生理功能，各种元素的协同与平衡效应起着重要的调节作用。在动物生长发育过程中，其体内任何一种矿物质营养元素供给不足，都会给其造成一系列机能障碍与失调，导致各种疾病的发生，甚至衰竭死亡。畜禽缺乏钙将造成软骨病，骨质疏脆，脚瘫、曲腿、生长迟缓、蛋鸡产软壳蛋等一系列病症。而使用石灰岩（石）粉，即可调节动物体内所需要的钙质元素组分，起到防病治病、促进生长、增产的作用。畜禽缺锌，生长停顿、不安宁、消瘦迅速、毛色暗淡、脱毛、皮炎、无繁殖力，肝、肾内酶活性降低，血中尿酸增加。缺硒，造成畜禽贫血性生长迟缓、繁殖能力低等。动物营养缺乏症，可通过某些饲用矿物进行调节与补充。
2.3 动物饲养环境的净化剂作用。
利用某些矿物所具有的特殊物化性能（如吸附性）可起到吸附有毒物质、除臭、干燥等净化剂的作用。例如使用海绿石软化处理的鱼池，可使鱼产量提高1倍[1]。利用麦饭石净化水质养虾，结果池塘中的溶解氧提高，而NH3-N下降，从而提高了虾的产量及质量[2]。
2.4 杀虫、灭菌及防病治病的药剂作用
许多饲用非金属矿物，具有强吸附等物理性能，在配合饲料中添加一定比例饲用矿物，均可起到杀虫、灭菌、防病、治病之药物功效。添加膨润土、沸石的试验表明，试验组不仅日增重、料肉比、经济效益显著优于对照组，而且受试的猪、鸡皮毛色泽光亮，抗病能力增强，死淘率明显低于对照组，尤其对雏鸡白痢、仔猪红、白痢腹泻等疾病具有良好的防治功效。
另据美国学者的试验证明，非金属饲用矿物组分对黄曲霉素的吸收率大于80%，对饲料中黄曲霉B1、赤霉烯酮以及呕吐素具有抑制和减少作用。
饲用非金属矿物的保健功能除由吸附性能等决定外，还因某些矿物元素能直接抑制一些病菌的生长繁殖，故能减少畜禽疾病，保护动物，提高成活率。
2.5 饲料抗结块剂、防霉剂和成型制粒剂作用
某些饲用矿物质具有乳化性、流动性、润滑性。因此，在饲料生产过程中加入一定量的饲用矿物质，即可改善饲料加工过程中的流动、乳化、润滑效果，改善掺合的均匀度，从而提高饲料的调和与粘结等作用，减少生产中粉尘及碎料的生成，提高造粒质量。例如，添加膨润土生产的配合饲料，颗粒紧实，表面光滑，粉化度降低，不结块，防霉性能提高，从而延长了饲料保存期。
3 主要非金属饲用矿物（岩石）简述
可用作饲用的非金属矿产资源应具备以下物化特征：①含有丰富的或比较高的有利于禽畜、鱼类的吸收和生长的营养元素、结构元素和微量元素；②具有较高的分子孔隙，良好的吸附性、吸水性、膨胀性、流动性、可溶性，以及离子交换和催化性能；③结构细粒或较细粒，硬度较小；④不含有毒元素（如铅、隔、汞、砷、氟等）或所含的有毒元素在国家制定的饲料标准允许范围之内。现就目前重点开发和利用的主要饲用矿产简述如下。
3.1 沸石
沸石是一种铝硅酸盐矿物，成分含Al、Ca、Mg、K、Na、P、Fe、Mn、Cu、Zn、Se、Co、Mo等多种动物生长所需要的常量及微量元素，并且有较高的分子孔隙度，有较强的吸附性及离子交换和催化性能。在饲料中添加天然沸石粉，有助于提高饲料利用率，可增加畜禽体重，改善肉质，减少动物肠道疾病，抗菌防病、净化水质，改善饲养环境，促进动物快速生长等功能。
饲用沸石质量要求：一般采用斜发沸石岩。要求矿石中沸石含量>60%，As＜5mg/kg、Pb＜30 mg/kg、Hg＜0.1mg/kg、F＜700mg/kg，吸铵量＞120mg/100g，胶质价>95%。
3.2 麦饭石
属于碱性或中碱性浅成岩经长期风化蚀变而形成麦饭石状的岩石。富含动物必需的常量、微量、超微量元素及稀土元素。在饲料中添加2%～5%麦饭石，不仅促进动物快速生长，提高增重率、产蛋率及肉品质量，而且具有吸附细菌、有毒金属元素，促进离子交换、防病治病等动物保健功能。据夏中生（1991）报道，饲料中添加5%麦饭石，猪增重提高4.14%，饲料效率（扣除麦饭石）提高3.1%。另据喻月明、荣瑞萍（1997）报道，在虾饵料中添加1%～2%麦饭石，增重提高20%～33%，蛋白质消化率提高16%～19%。
3.3 石膏
属硫酸钙类矿物。通常含CaO 32.6%、SO3 46.5%，还含少量Mg、Br、B等元素。在饲料中加入1%的石膏，可增加禽畜食欲，增强消化能力，促进新陈代谢及加快生长速度。
3.4 膨润土
又名膨润岩、斑脱岩，主要由蒙脱石（含85%～90%）组成。常含有K、Na、Si、Al、Cu、Fe、Zn、Mn、Ti、V、Se、Ca、Mg等多种动物所必需的大量和微量元素，并具有较强的吸附性、离子交换性、膨胀性、悬浮性等特殊物化性能。
据试验，在饲料中添加2%～5%的膨润土，鸡增重提高11.50%～11.8%，饲料消耗降低9.71%～14.7%，猪日增重提高12.3%。
膨润土饲用质量要求：白色为佳，蒙脱石含量＞85%，吸铵量＞75mg/100g、胶质价>80%；含Pb＜25mg/kg、As＜5mg/kg、Hg＜0.1mg/kg、F＜1 300mg/kg。
3.5 石灰岩（石）
石灰岩是饲料工业用量最多的一种饲用矿物资源。它的主要成分为CaCO3，还常含少量的Mg、Fe、S、P、K、Na等多种对动物生长所需的有益元素。据张平远报道，在饲料中添加3%～4%的石灰石粉，可防止动物佝偻病、软骨病的发生，增重率提高14%～16%；产蛋率提高35%～38%；蛋重增加21%～24%；饲料转化效率提高34%～38%，具有重大的饲用价值。
对饲用石灰岩（石）质量要求：CaCO3＞98%、不溶残余物＜5%、Hg≤0.1×10-6、Pb≤30×10-6、As≤10×10-6、F≤2 000×10-6、Se≤0.1～0.2×10-6，粒径<2mm的磁性全微粒不大于0.3%（郑延力、樊素兰，1989）。
3.6 硅藻土
是一种多孔隙、吸附力极强的硅质岩石。含有Si、Ca、Mg、Na、K、Fe、P等多种元素。用作饲料添加剂可补充动物多种矿质营养，并起到防病、治病作用。
3.7 白云石
属含镁、钙、碳酸盐矿物，我国白云石资源分布广泛。用它作饲料添加剂，除能补充动物的镁、钙等元素外，还具有防病、治病的功能。
3.8 泥炭
泥炭是植物残体在伏水和缺氧环境下腐解、堆积、保存而形成的天然有机沉积物。其富含有机物、木质素、腐殖酸、氨基酸、粗蛋白质等物质及氮、磷、钾等多种元素。经机械加工分解水洗后，亦可用于饲料添加剂。此外，还可直接用泥炭为主料生产鱼饲料。
3.9 磷灰石
为磷酸钙类矿物，含P2O5 40%～42%，在缺磷地区，将磷灰石粉2%～4%直接加入配合饲料中，可以起到为禽畜补磷、补钙的作用。
3.10 蛭石
为含镁、铁、铝、硅酸盐的次生变质矿物。在奶牛饲料中加入一定量蛭石，可稳定奶牛脂肪含量，并可吸附奶牛、肉牛体内的农药残留及有害毒素，排出体外[3]，从而增强动物抗病能力，提高了牛奶及肉品质量。
3.11 皂石
是一种镁质蒙脱石粘土矿物。在饲料中加入一定量皂石，可提高动物适口性，有助消化吸收的作用。可使猪增重提高25%～39%。
4 开发建议与展望
国内外大量资料与实践充分证明，开发利用天然饲用矿产资源具有显著的社会效益和经济效益，以石代粮的节粮型养殖业对缺粮的我国而言尤为重要。目前研究的饲用矿产资源约有50多种，但实际使用的仅有20多种，因此开发利用的潜力仍很大。我国饲料矿产资源丰富、分布广泛、种类繁多。例如，探明的石膏、膨润土、石灰石等饲用矿产资源储量，位居世界前列。但目前我国研究与开发利用的程度还较低。因此，应加强这方面的研究工作，这对加速我国畜牧业的发展及改善饲料工业的状况具有十分重要的意义。为此，提出建议：①进一步开展饲用矿产资源的调查研究，全面查清可供开发利用的饲用矿产资源状况。②对饲用矿产品种质量作进一步深入研究，进行科学的测试与分析，为开发利用提供可靠数据。③加大多学科的交叉与合作，地质学界与畜牧界合作开展相关研究课题。特别是对饲用矿产新品种方面的开发利用，应加大应用试验及饲用机理的研究，不断开拓我国饲料矿产品种，共同对我国已开发利用的饲用矿产资源矿点，进行一次详查，通过详查研究，准确地划分出优、中、劣及其产出地区，为饲料加工业及养殖业对饲用矿物原料的选择使用提供可靠依据。④加大对饲用矿产品种的严格鉴定与定名工作，以保证使用饲料矿产准确无误。目前我国一些地区对某些饲用矿产的名称使用较为繁乱淆误。例如，将中性或酸性的坚硬花岗岩原岩石误当麦饭石而应用于饲料加工及养殖场，这两种岩石中的成分及内部结构明显不同，且坚硬的花岗岩石能否直接作为饲料矿产使用，至今未见有试验报道。因此，为确保饲料质量及饲用矿物的使用效果，应引起各有关部门的高度重视。
我国饲用矿产资源十分丰富，分布广泛，品种繁多，开发利用潜力大。但尚有大量的工作需要我们不断去探索、去开拓，只要各有关部门给予高度重视，非金属饲用矿产资源的应用研究，必将为我国现代畜牧业的发展作出重大贡献。
参考文献
1 江思鑫，朱火岗，等.饲料矿产应用现状及其发展前景[J].中国地质，1989（9）
2 张智亮，刘志逊.开发天然矿物饲料前景广阔[J].台湾海峡，1996（15增刊）
3 袁继祖.蛭石用于动物饲料和种植农作物[J].国外非金属矿与宝石，1989（6）
（编辑：张学智，）
罗贵荣，中国地质科学院岩溶地质研究所，高级工程师，541004，广西桂师七星路50号。
收稿日期：2005-08-04
★ 国土资源部科技攻关项目[水环（2003）5-3]和新一轮中国国土资源大调查项目（20031040023）共同资助 |
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