基于NRC公式的猪“动态配方”的制作

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基于NRC公式的猪“动态配方”的制作
               
                           李安军

摘要：本文的目的是从重新认识饲料的本质入手，转变我们的思维方式，借鉴国外研究成果，把配方制作中的“经验论”向“经验+方法论”转变，将饲料企业和养殖企业统一到“猪的生长性能”的共同认知上，从而为行业转型升级提供一条可能的思路。
关键词：猪；饲料的本质；方法论；配方
中国分类号：S8-01 畜牧现代化

在中国经济转型的大环境下，生猪相关产业（饲料、育种、养殖、屠宰等）需要进一步融合以应对今天的困惑。这简单的认识实际上隐含了我们的方向：产业链和专业化。而产业链的成功是基于专业化的。在原料—饲料—育种—养殖—屠宰—食品的产业链中，似乎我们每个环节都存在着不小的依赖性或弱点，比如大豆和育种的依赖性、饲料营养“方法论”的缺乏、养殖环境与水平低等问题。“点、线、面”的理论告诉我们，“点”弱则线“脆”，线“脆”则面不强。作者曾在拙作《饲料企业核心竞争力构建指南》中明确提出了今天的饲料行业和生猪养殖行业进一步融合的条件：双方形成对“动物生长性能”的统一认识。因为我们的学校教育并没有教会我们一个基础和基本的问题：猪该吃多少，该长多少，如何长？这实际上是一个关于“饲料的本质是什么”的问题。关于“饲料的本质”的答案见下图1：

由图1可知，若要了解饲料，必先了解动物营养需要和采食量；而动物营养需要的计算则是基于动物的生长（瘦肉和脂肪的增重）。NRC猪营养需要（第十版，谯仕彦等译）已经给了我们很好的答案。下面介绍基于NRC（第十版，1998）公式的，以猪的营养需要为出发点，生长性能为落脚点的动态配方的制作（以体重20-50公斤生长猪为例）。
这个过程主要包括以下三个内容：
        原料净能的计算
        营养标准的计算（营养标准=营养需要÷采食量）
1)        营养需要的计算（因子：体重、品种、饲料消化能；暂不考虑环境）
2)        采食量的计算（因子：体重；或维持需要的倍数）
        配方的制作
1)        配方制作举例
2)        某一原料变化的影响
3)        某一组分变化的影响

1        原料净能的计算：
1.1        公式与计算（以豆粕为例）
公式中用到的原料组分包括：粗脂肪（乙醚提取物）、粗蛋白质、粗灰分、可溶性碳水化合物、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、粗纤维、淀粉。
计算是按照总能-消化能-代谢能-净能的顺序进行的。
以豆粕为例，计算的过程和结果如下表1：


1.2        本次配方制作中主要原料的组分和净能计算结果（见表2）

表2   本次配方使用的主要原料的组分指标和能值（计算结果）  Kcal/kg
原料        干物质%        粗蛋白%        粗脂肪%        粗纤维%        酸性洗涤纤维%        中性洗涤纤维%        粗灰分%        淀粉%        SCHO %        消化能        代谢能        净能
玉米        86.0        7.4        3.3        2.1        2.6        7.9        1.4        60.0        76.7        3396.6        3361.0        2549.2
麸皮        86.0        15.7        3.9        6.5        13.0        37.0        4.9        19.8        28.5        2735.1        2661.1        1600.0
次粉        87.5        15.4        2.1        2.8        5.0        18.0        2.0        37.8        57.1        3313.4        3225.7        2140.4
玉米DDGS        90.0        26.0        10.0        9.1        13.0        38.0        4.4        11.5        12.9        3286.6        3130.0        1995.6
脱皮豆粕        87.8        46.0        1.0        4.0        6.0        9.0        6.35        0        28.9        3472.4        3168.0        1884.7
玉米蛋白粉        89.8        60.0        1.8        0.8        2.8        4.3        1.6        17.0        24.6        4342.3        3840.0        2471.9
说明：
1、表中指标数据（SCHO除外）为风干物质基础。
2、SCHO:可溶性碳水化合物，由公式SCHO=100-CP-EE-Ash-NDF计算而来（干物质基础）。
3、消化能、代谢能、净能均为计算值。

2        营养标准的计算

2.1        营养需要的计算

2.1.1        NRC（第十版）中的公式：
a)        蛋白合成所需代谢能=躯体蛋白质增重 克×10.6 kcal/克
b)        脂肪合成的能量=摄入代谢能-蛋白所需代谢能
c)        脂肪合成（克/天）=脂肪所需代谢能÷12.5
d)        蛋白合成（克/天）=躯体蛋白组织÷0.23
e)        日增重=（脂肪合成+蛋白合成）÷0.94
f)        躯体蛋白增重（克/天）=胴体无脂瘦肉增重÷2.55 [ 胴体无脂瘦肉增重300（中），325（中高），350（高），2012新版可能不同]
g)        真可消化Lys需要量：
  （1）维持（克/天）=0.036×BW0.75
   （2）蛋白沉积（克/天）
   --20-120公斤的猪（克/天）=0.12×躯体蛋白增重
   --20公斤或以下：总赖氨酸%=1.793-（0.0873×BW）+（0.00429×BW2）-（0.000089×BW3）；
            真可消化Lys%=(总赖氨酸-0.0365）÷1.0973。
h)        NRC建议的生长和母猪的维持能量需要量：106Kcal 代谢能/kg ×BW0.75或110Kcal 消化能/kg ×BW0.75 ;公猪的维持能量需要可能较高。
i)        胴体无脂瘦肉的阶段系数：
   0.4767+0.02147×BW-0.0002376×BW2+0.000000713×BW3
j)        胴体无脂瘦肉由实际屠宰的热胴体计算得来，也可由公式计算而来。
2.1.2        根据公式计算猪的营养需要（篇幅所限，更多具体过程参见《饲料企业核心竞争力构建指南》，P.151-162）
当猪的胴体无脂瘦肉增重为300克/天，饲料消化能为3250 kcal/kg时，计算的猪的能量需要量和主要生长性能如表3所示。（胴体无脂瘦肉增重代表品种差异）
表3 根据NRC公式计算的生长猪主要营养需要量和生长性能数据表
体重公斤        胴体无脂瘦肉增重（克/天）        饲料消化能 kcal/kg        日采食量  公斤        日增重 克        料肉比        日能量需要（摄入） 消化能 kcal/kg        饲料中真可消化赖氨酸%
                        推荐值        最大值                               
20        300        3250        0.95        1.23        524        1.81        3074        0.92a
22        300        3250        1.02        1.32        547        1.86        3301        1.21
24        300        3250        1.08        1.41        569        1.91        3524        1.16
26        300        3250        1.15        1.50        590        1.95        3742        1.12
28        300        3250        1.22        1.58        611        1.99        3956        1.09
30        300        3250        1.28        1.67        630        2.03        4166        1.06
32        300        3250        1.35        1.75        649        2.07        4373        1.03
34        300        3250        1.41        1.83        667        2.11        4576        1.00
36        300        3250        1.47        1.91        685        2.15        4777        0.97
38        300        3250        1.53        1.99        701        2.18        4974        0.95
40        300        3250        1.59        2.07        717        2.22        5169        0.92
42        300        3250        1.65        2.14        733        2.25        5362        0.90
44        300        3250        1.71        2.22        747        2.29        5552        0.88
46        300        3250        1.77        2.30        761        2.32        5741        0.86
48        300        3250        1.82        2.37        775        2.35        5927        0.84
50        300        3250        1.88        2.44        788        2.39        6111        0.82
说明：a、因20公斤体重时计算饲料中真可消化赖氨酸%的公式与20公斤以后的公式不同导致数据有差异。
1、        日采食量、日增重、日能量需要量中的“日”和一般概念中的“一天”不同。此处“日”应该和体重结合着看。

2.2        采食量的计算
通过对采食量公式的分析发现，使用维持需要量的倍数来描述采食量是比较合适的。
表3中的采食量：
推荐值使用的公式：日采食量=0.1×体重0.75（约为维持需要的3.0倍）
最大值使用的公式：日采食量=0.13×体重0.75（约为维持需要的4.0倍）
更详细内容参见《饲料企业核心竞争力构建指南》P.132-142，猪的采食量计算的相关内容。
   
2.3        营养标准的计算
营养标准=营养需要÷采食量
由表3可得生长猪（体重20-50公斤，品种：胴体无脂瘦肉增重300克/天）饲料的主要营养标准见表4中粗体字部分（原表见《猪的生长性能影响因素全解析》P.75，表5-1）：

表4  根据NRC计算的不同品种猪的营养标准汇总（Kcal/kg，kg，%，天）
品种        一般 300
日龄        21-53        54-99        100-133        100-133        134-177        134-176
体重        6-20        20-50        50-80        50-80        80-120        80-120
能量        3423        2430        W:6-10        　        　        　        　        　
        3338        2370        W:10-20        　        　        　        　        　
        3254        2310        　        　饲料能量        　        饲料能量　        　        　
        3169        2250        　        　        饲料能量　        　        　        饲料能量　
        3085        2190        　        　        　        　        饲料能量　        　
        3000        2130        　        　        　        　        　        　
        2915        2070        　        　        　        　        　        　
        3296        2340        　        　        　        　        　        　
        DE        NE        　        　        　        　        　        　
真可消化赖氨酸        范围        0.92-1.25        0.82-1.21        0.58-0.8        0.58-0.8        0.37-0.57        0.37-0.57
        中间值        1.05        0.97        0.68        0.68        0.46        0.46
阶段总采食量        22.1        63.6        80.6        79.2        135.7        132.4
日采食量        范围        0.25-0.95        1.02-1.88        1.94-2.67        1.94-2.67        2.95-3.76        2.72-3.63
        均值        0.670        1.38        2.37        2.33        3.08        3.08
日增重        范围        0.297-0.524        0.547-0.788        0.787-0.907        0.788-0.924        0.892-0.964        0.912-0.99
        均值        0.42        0.65        0.88        0.88        0.91        0.93
料肉比        范围        0.85-1.81        1.86-2.39        2.46-2.95        2.39-2.89        3.05-3.76        2.99-3.66
        均值        1.58        2.12        2.69        2.64        3.39        3.31

3        配方制作

3.1        根据表2中的原料净能计算结果和表4中的饲料主要营养成分标准制作的生长猪配方见表5：

表5 根据净能制作的生长猪配方1  （元/吨）
原料名称        原料价格        比例%        主要指标
玉米        2100        62.02        干物质%        86.75
麸皮        1400        5        粗蛋白%        16.5
次粉        1600        10        粗脂肪%        2.85
脱皮豆粕        3100        14.3        粗纤维%        2.69
玉米DDGS        1800        2        可消化赖氨酸%        0.97
玉米蛋白粉60%        3600        3        可消化蛋氨酸%        0.299
赖氨酸65%        5100        0.73        可消化含硫氨基酸%        0.571
蛋氨酸        33000        0.04        可消化苏氨酸%        0.592
色氨酸        28000        0.03        可消化色氨酸%        0.175
苏氨酸        13500        0.12        净能 Kcal/kg        2310
氯化钠        800        0.3        　        　
石粉        200        1.36        　        　
磷酸氢钙        2000        0.7        　        　
氯化胆碱50%        5000        0.08        　        　
防霉剂        10000        0.05        　        　
植酸酶        45000        0.01        　        　
多维        110000        0.03        　        　
多矿        5000        0.2        　        　
药物添加        17000        0.03        　        　
合计        　        100        　        　
成本        　        2275.5        　        　

3.2        某一原料变化的影响

3.2.1        假设豆粕的化学组分和能量变化如表6所示：

表6  脱皮豆粕营养成分的变化及能量的变化
原料        干物质%        粗蛋白%        粗脂肪%        粗纤维%        酸性洗涤纤维%        中性洗涤纤维%        粗灰分%        淀粉%        SCHO %        消化能        代谢能        净能
A 脱皮豆粕        87.8        46        1        4        6        9        6.35        0        28.9        3472.4        3168        1884.7
B 脱皮豆粕        89        45.8        1.3        3.6        5.7        8.4        5.9        0        31        3587.1        3274        1968.9
差异（B-A）        1.2        -0.2        0.3        -0.4        -0.3        -0.6        -0.45        0        2.1        114.7        106        84.2

豆粕营养成分变化后的配方组成和成本见表7：
表7：豆粕营养组分变化后的配方2  （元/吨）
原料名称        原料价格        比例%        主要指标
玉米        2100        61.4        干物质%        87.0
麸皮        1400        5        粗蛋白%        16.51
次粉        1600        10        粗脂肪%        2.87
脱皮豆粕        3100        14.5        粗纤维%        2.62
玉米DDGS        1800        2        可消化赖氨酸%        0.97
玉米蛋白粉60%        3600        3        可消化蛋氨酸%        0.299
赖氨酸65%        5100        0.72        可消化含硫氨基酸%        0.571
蛋氨酸        33000        0.04        可消化苏氨酸%        0.592
色氨酸        28000        0.03        可消化色氨酸%        0.175
苏氨酸        13500        0.12        净能 Kcal/kg        2310
氯化钠        800        0.3        　        　
沸石粉        300        0.44        　        　
石粉        200        1.35        　        　
磷酸氢钙        2000        0.7        　        　
氯化胆碱50%        5000        0.08        　        　
防霉剂        10000        0.05        　        　
植酸酶        45000        0.01        　        　
多维        110000        0.03        　        　
多矿        5000        0.2        　        　
药物添加        17000        0.03        　        　
合计        　        100        　        　
成本        　        2269.4        　        　

豆粕变化后配方的变化（表8）：

表8  豆粕营养组分变化后对配方组成和成本的影响
　        原料价格        配方1        配方2（豆粕变化）        比例变化%
玉米        2100        62.02        61.4        -0.62
脱皮豆粕        3100        14.3        14.5        0.2
沸石粉        300        0        0.44        0.44
石粉        200        1.36        1.35        -0.01
赖氨酸65%        5100        0.73        0.72        -0.01
成本变化        　        　        　        -6.03
说明：此处未考虑氨基酸变化的影响，及因其他大原料均为上限选用，所以成本和配方组成变化不大。但仍有0.44%的配方空间。配方的主要营养指标基本无变化。


3.2.2        假设在配方2基础上玉米的变化如下（表9）：
表9  玉米营养成分的变化及能量的变化
原料        干物质%        粗蛋白%        粗脂肪%        粗纤维%        酸性洗涤纤维%        中性洗涤纤维%        粗灰分%        淀粉%        SCHO %        消化能        代谢能        净能
A 玉米        86.0        7.4        3.3        2.1        2.6        7.9        1.4        60        76.7        3396.6        3361.0        2549.2
B 玉米        87        8        3        2        2.5        7.5        1.3        64        77.2        3448.5        3408.3        2595.3
差异（B-A）        1.0         0.6         -0.3         -0.1         -0.1         -0.4         -0.1         4.0         0.5         51.9         47.3         46.1

玉米变化后的配方（表10）：

表10 玉米变化后的配方3   （元/吨）
原料名称        原料价格        比例%        主要指标
玉米        2100        62.18        干物质%        87.6
麸皮        1400        5        粗蛋白%        16.5
次粉        1600        10        粗脂肪%        2.7
脱皮豆粕        3100        13.4        粗纤维%        2.54
玉米DDGS        1800        2        可消化赖氨酸%        0.97
玉米蛋白粉60%        3600        3        可消化蛋氨酸%        0.304
赖氨酸65%        5100        0.77        可消化含硫氨基酸%        0.571
蛋氨酸        33000        0.05        可消化苏氨酸%        0.592
色氨酸        28000        0.038        可消化色氨酸%        0.175
苏氨酸        13500        0.13        净能 Kcal/kg        2310
氯化钠        800        0.3        　        　
沸石粉        300        0.7        　        　
石粉        200        1.33        　        　
磷酸氢钙        2000        0.7        　        　
氯化胆碱50%        5000        0.08        　        　
防霉剂        10000        0.05        　        　
植酸酶        45000        0.01        　        　
多维        110000        0.03        　        　
多矿        5000        0.2        　        　
药物添加        17000        0.03        　        　
合计        　        99.998        　        　
成本        　        2261.9        　        　

         玉米变化后的配方的变化：

表11 玉米营养组分变化对配方和成本的影响  （元/吨）
原料名称        原料价格        配方2        配方3 （玉米变化）        比例变化%
玉米        2100        61.4        62.18        0.78
脱皮豆粕        3100        14.5        13.4        -1.1
赖氨酸65%        5100        0.72        0.77        0.05
蛋氨酸        33000        0.04        0.05        0.01
色氨酸        28000        0.03        0.038        0.008
苏氨酸        13500        0.12        0.13        0.01
沸石粉        300        0.44        0.7        0.26
石粉        200        1.35        1.33        -0.02
成本变化        　        　        　        -7.54

3.3        某一组分变化的影响
假设次粉、麸皮、玉米DDGS、玉米蛋白粉的脂肪均增加0.5%后配方的变化（表13）：
表12   原料的脂肪变化+0.5%后SCHO和能量的变化（Kcal/kg)
原料        脂肪%        SCHO%        消化能        代谢能        净能        净能变化
次粉        2.6        56.6        3334.7        3246.4        2158.6        18
麸皮        4.4        27.9        2756.4        2681.8        1617.8        18
玉米DDGS        10.5        12.3        3302        3144.7        2011.2        16
玉米蛋白粉60%        2.3        24        4358.4        3854.3        2487.3        15




表13  次粉、麸皮、玉米DDGS、玉米蛋白粉的脂肪均增加0.5%后的配方4（元/吨）
原料名称        原料价格        比例%        主要指标
玉米        2100        62.15        干物质%        87.6
麸皮        1400        5        粗蛋白%        16.5
次粉        1600        10        粗脂肪%        2.8
脱皮豆粕        3100        13.4        粗纤维%        2.54
玉米DDGS        1800        2        可消化赖氨酸%        0.97
玉米蛋白粉60%        3600        3        可消化蛋氨酸%        0.304
赖氨酸65%        5100        0.77        可消化含硫氨基酸%        0.571
蛋氨酸        33000        0.05        可消化苏氨酸%        0.592
色氨酸        28000        0.038        可消化色氨酸%        0.175
苏氨酸        13500        0.13        净能 Kcal/kg        2310
氯化钠        800        0.3        　        　
沸石粉        300        0.73        　        　
石粉        200        1.33        　        　
磷酸氢钙        2000        0.7        　        　
氯化胆碱50%        5000        0.08        　        　
防霉剂        10000        0.05        　        　
植酸酶        45000        0.01        　        　
多维        110000        0.03        　        　
多矿        5000        0.2        　        　
药物添加        17000        0.03        　        　
合计        　        99.998        　        　
成本        　        2261.4        　        　

由表13可看出，次粉、麸皮、玉米DDGS、玉米蛋白粉的脂肪均增加0.5%后的配方组成和成本变化很小。

总结：
运用公式计算原料能量（氨基酸）和猪的营养需要与采食量，从而提高配方的准确度和精确度，保证质量稳定性，获得可靠的猪的生长性能表现，建立统一认知基础上的饲料和养殖企业间的新型合作关系，NRC及欧洲相关研究已经给我们提供了很好的“方法”，我们需要做的仅仅是改变我们的思维而已！是的，仅仅如此！您准备好了吗？
为了更好体现“动态”，本文中配方相对简单，所以举例具参考价值。更多详细理论内容和计算过程请参见拙作《饲料企业核心竞争力构建指南》和《猪生长性能影响因素全解析》，或登录畜牧人网站\专家\李安军（直接入口：ihu.xumuren.com）免费下载相关课件。

作者简介：李安军，男，38岁。山东临清人。南京农业大学畜牧兽医本科学历，关注方向为饲料企业体系建设。编著：《饲料企业核心竞争力构建指南》和《猪的生长性能影响因素全解析》（均由中国农业科学技术出版社出版）。邮箱：760914090@qq.com。手机：13708995310。
通信地址：济南 济阳银河路77号 山东美事达农牧有限公司院内  邮编：251400

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