猪场饲料成本控制的探讨

yeguoqing · 发表于 2007-9-23 15:28:08

随着育种技术的发展，猪的生产能力和瘦肉率得到了很大的提高，猪的饲料转化效率也得到了很大的改善。规模化养猪场中，养猪的成本主要包括猪场的建筑和栏舍成本、种猪投入、饲料和劳力等投入。但在养猪成本中，饲料费用约占70%左右，仍然是养猪生产中最大的投入，随着谷物饲料原料和蛋白质饲料原料价格的上涨，饲料成本占养猪费用的比例也越来越大。因此，如何通过营养手段，按照猪的营养需要配制日粮，提高猪的饲料转化效率，仍然是我们当前养猪生产的重要任务。 1 降低蛋白质水平，按照理想蛋白配制日粮众所周知，日粮中的蛋白质是猪生长所必须的营养元素之一，但是真正在猪体内发挥作用的是日粮蛋白中的各种必需氨基酸。仔猪在饲喂仅含有各种必需氨基酸的日粮同样可以达到饲喂蛋白质时的生产性能（Chung和Baker，1991），另外，晶体氨基酸作为母猪的唯一蛋白来源也可以在孕期的最后84天维持一个正常的怀孕（Easter和Baker，1976）。当日粮的蛋白质过量或者蛋白质中各种氨基酸比例不平衡，过剩的蛋白质一方面会增加肠道代谢负担，增加肠道后段微生物的大量繁殖，引起动物消化道疾病，尤其对于断奶仔猪，肠道中过量的大豆蛋白质会引起仔猪肠道的过敏性反应，以血液特异性抗体升高、肠绒毛萎缩、隐窝增生和免疫系统功能下降为主要特征，继而引起仔猪断奶后腹泻（Li，1991），另外，大量未消化吸收的氮会随着畜禽粪便排出体外，给环境带来很大的压力。理想蛋白模式是确定氨基酸需要的基本概念，日粮氨基酸的组成与动物需要的氨基酸模式相吻合。总的氨基酸需要包括动物的维持需要和蛋白质增长需要两部分。维持需要由动物内源需要和表皮氨基酸损失构成，生长的氨基酸主要取决于猪沉积蛋白质的遗传潜力。通过氨基酸平衡（一般是通过使用多种氨基酸添加剂）使蛋白质能够得到充分的利用，减少多余的氨基酸被用于作能量来源。日粮蛋白质中的氨基酸模式与动物对氨基酸的需要相匹配，这一概念称之为“理想蛋白质”。日粮中氨基酸应能够满足最大瘦肉增重时的最小需要量，而过剩部分很少，这是提高蛋白质利用效率，减少氨排出造成环境污染的途径之一（Han，2000），特别是在氨基酸不平衡的日粮中使用赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸和色氨酸。可以改善氮的利用。为了保证畜禽的生长性能，在降低日粮蛋白质水平的同时，必须考虑日粮氨基酸的水平和氨基酸平衡，特别是注意补充重要的限制性氨基酸。一般必须补充赖氨酸和蛋氨酸，在大多数情况下，还必须考虑补充苏氨酸和色氨酸，日粮蛋白质水平降低越多，补充的限制性氨基酸种类和数量也就越多。张常明等（1999）的试验中，降低生长猪日粮蛋白质水平，补充赖氨酸和苏氨酸，不会影响猪的生长性能。Lenis等（1999）认为，如果低蛋白日粮中补充限制性氨基酸的水平合适，日粮的蛋白质水平还可以进一步降低。Gatel等（1992）报道，在补充四种氨基酸（赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和色氨酸）的基础上，日粮蛋白质水平降低2.6%，可使氮排出量减少31.5%。表1 日粮蛋白质水平降低对猪生产性能的影响

日粮粗蛋白	体重	合成氨基酸添加水平(%)				ADG	G/F	资料来源
(%)	(kg)	lys	Thr	Trp	Met	(%)	(%)	资料来源
16-14	20-35	0.04	-	-	-	-4.2	+0.4	Chea等，1988
16-14	35-60	0.04	-	-	-	-0.3	+1.1	Chea等，1988
18-16	9-25	0.08	-	-	-	+2.8	+1.5	Han等，1995
18-16	9-25	0.16	-	-	-	-1.3	0	Han等，1995
18-16	9-25	0.31	-	-	-	+1.5	+1	Han等，1995
16-14	20-50	0.2	0.13	0.05	0.08	+9.9	-2.5	Figueria等,2002
13-10	90-110	0.24	-	-	-	+3.9	+1.8	Han等,1995
18-15	14-26	0.28	0.12	-	0.04	+0.2	-1	Jin等,1998
17-14	41-59	0.21	0.12	0.02	0.04	+1.9	-2.9	Kirr等,2003
16-13	59-82	0.18	0.11	0.02	-	-1.04	-6.1	Kirr等,2003
16-12	20-50	0.35	21	0.08	0.14	5.98	+1.3	Figueria等,2002
16-12	30-55	0.26	0.08	0.01	0.04	-8.65	-8.2	Gomze等,2002
14-10	55-90	0.26	0.06	0.02	0.01	-8.41	-2.8	Gomze等,2002

表1列出了近年来日粮添加氨基酸降低粗蛋白水平对猪生产性能的影响。日粮的粗蛋白水平降低2个百分点，补充合成赖氨酸即可达到对照组猪的生产性能，日粮的粗蛋白水平降低3个百分点则需要补充赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和色氨酸才能够达到对照组猪的生产性能，而当日粮的粗蛋白水平下降4个百分点补充4种必需氨基酸，Figueria等（2002）试验中没有降低猪的生产性能，但Gomze等（2002）的试验却显著降低了生长育肥猪的生产性能。这主要是因为日粮粗蛋白水平降低4个百分点后，除了赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸和色氨酸，日粮中其它的各种必需氨基酸不能满足动物生长的需要。综合考虑到猪的生长性能、氨基酸添加剂来源和价格等因素，一般认为，补充合成赖氨酸0.15-0.2%可以将目前生长肥育猪日粮蛋白质水平降低2个百分点不影响猪的生产性能、胴体品质，另外补充少量的苏氨酸效果更好。当日粮蛋白水平降低3个百分点后则需要补充合成赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和色氨酸才能够保证动物的生产性能和胴体品质。如果再降低蛋白水平，可能会得不偿失。 2 利用净能体系配制日粮多年来，营养师都是在猪的消化能（DE）和代谢能（ME）基础上进行日粮配方设计，这种方法考虑到猪从粪便、尿液和甲烷生成中的能量损失，所以比总能体系上进行配方设计有了明显的进步。但是，无论是DE还是ME能量体系，最大的一个缺点是它们忽略了能量在一些代谢过程中的损失，这些过程包括消化、产肉以及热增耗等。尽管DE和ME体系在美国应用很普遍，但是它们并不是现在最好的能量体系，营养学家越来越多的应用到净能（NE）体系。NE体系可以更为精确地估计各种原料对于猪用于维持和生长的能量真实值。表2中列出了几种常用饲料原料的DE、ME和NE值。将饲料中最常用的玉米和豆粕相比较，它们的DE和ME值比较接近，从这一点来推断它们对猪的能量水平比较接近。但是，如果用NE值来进行比较，这两种原料则有明显的差异，与豆粕比较，玉米是更好的能量来源。玉米和动物油的热增耗低于豆粕，是比较优良的能量来源。表2 几种饲料原料的消化能、代谢能和净能数值（kcal/kg）

饲料原料	消化能	代谢能	净能	净能：代谢能
玉米	3390	3310	2650	0.8
去皮豆粕	3520	3370	2190	0.6
动物油	7964	7914	7104	0.9
小麦麸	2650	2530	1830	0.72
赖氨酸盐酸盐	4445	4230	3148	0.74

对于饲料原料的净能值，可以根据日粮的消化能或代谢能，然后加上日粮中淀粉、粗蛋白、粗纤维或者酸性洗涤纤维的含量进行回归估测（见表3），通常这种估测的准确性很高，相关系数可以达到0.97以上（Noblet等，1994）。从饲料净能的回归估测公式中，我们可以看出，饲料的净能约为饲料消化能的70%左右，饲料中粗脂肪和淀粉的含量对于饲料中净能的贡献是正效果的，而粗蛋白和粗纤维的含量对饲料中净能的贡献是负作用的。也就是说，当日粮粗脂肪和淀粉含量高时，使用消化能或者代谢能配制日粮低估了日粮的能量水平，而当日粮粗蛋白和粗纤维含量高时，使用消化能或者代谢能配制日粮高估了日粮的能量水平。同时，净能的回归公式也可以解释随着粗纤维水平的提高，日粮的净能值下降要远远高于日粮消化能或者代谢能的降低幅度。表3 饲料净能的回归估测

回归方程	R2
NE = 0.703DE + 1.58EE + 0.47ST － 0.97CP －0.98CF	0.97
NE = 0.700DE + 1.61EE + 0.48ST － 0.91CP －0.87ADF	0.97
NE = 0.730ME + 1.31EE + 0.37ST － 0.67CP －0.97CF	0.97
NE = 0.726ME + 1.33EE + 0.39ST － 0.62CP －0.83ADF	0.97

净能比代谢能或者消化能更能准确的反应猪的能量需求。在不影响猪生长性能的情况下，应用净能体系配制日粮可以使日粮的能量水平降到最低，同时也可以使日粮的蛋白水平降到最低，这样既降低了日粮的配方成本，也减少了动物粪便对环境的污染。表4是利用代谢能体系配制的生长猪日粮，两个阶段日粮分别采用相同的净能和氨基酸水平，利用净能体系配制日粮，可以分别降低两个阶段日粮的配方成本15元/吨和31元/吨。利用净能配制日粮比消化能或代谢能更接近动物的真实需要量，降低配方成本，更好的设计饲料配方。大量试验表明，直接添加赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和色氨酸等合成氨基酸并降低日粮的蛋白水平可以满足猪的氨基酸需要，并不会影响猪的生长性能（Kerr等，1995；Figueroa等，2002；Kerr等2003；Shriver等，2003）。然而，也有一些试验结果说明猪在饲喂低蛋白日粮后，胴体有偏肥的倾向。现在看来，这种胴体偏肥的趋势主要是由于超量能量供应的结果。粗蛋白水平的下降后，日粮中合成氨基酸的用量增加，蛋白原料用量减少，降解日粮组分所用能量减少，因为合成氨基酸在吸收前是不需要降解的。结果导致剩余的能量转化为体脂贮存起来，而NE可以只考虑用于维持和生长的能量，因此可以排除过多的能量沉积。大量研究表明，只要可消化氨基酸和NE的比例与传统日粮的比例相似，那么采用低蛋白日粮将不会出现脂肪过多现象（Dourmad等，1993；Le Bellego等，2002）。 3 阶段饲喂在猪场中可通过营养管理来提高养分的利用率并减少养分的浪费。一种实用的方法也许是最简单的方法是分阶段饲喂。一般猪的饲养期分为仔猪期、生长期和肥育期三个阶段。这种传统方式不能满足现代养猪生产需要，所以目前提出了阶段式饲养（Phase feeding system）。过去认为猪可根据自己需求调节蛋白质采食量（Kyriazakis等，1990），但最近一些研究报道生长肥育猪没有能力调节蛋白质食入量（Gourley等1993，Nam和Aherne 1995），所以人为地调节营养摄入量的阶段式饲喂法深受关注。Allee（2006）给出了生长育肥猪对于真可消化赖氨酸的需要量（图1）。猪在仔猪阶段，真可消化赖酸的需要量（图1）。猪在仔猪阶段，真可消化赖氨酸的需要量在1.3%以上，当猪的体重80～120kg之间，其真可消化赖氨酸的需要量在0.6%，将猪的生长阶段尽可能的分多，这样既可以满足猪生长的需要，同时可以降低饲料粗蛋白水平从而降低饲料成本。在环境保护方面，已证实阶段饲喂法的优越性（Jongbloed和Lenis，1992；Honeyman，1996）。猪在肥育后期，采用二阶段饲喂比采用一阶段饲喂法的氮排泄量减少8.5%（Han，2000）。饲喂阶段分得越细，不同营养水平日粮分得越细，越有利于减少氮的排泄。另外，公母分养配制营养水平不同的日粮，也有利于减少氮的排泄。表4 生长猪利用净能配制日粮对成本影响

原料组成	生长阶段1		生长阶段2
	代谢能	净能	代谢能	净能
玉米	69.71	70.72	73.12	75.17
豆粕48%	24.13	23.35	20.32	18.51
动物油	2.79	2.5	3.13	2.5
多矿多维	3	3	3	3
赖氨酸	0.3	0.33	0.28	0.36
L-苏氨酸	0.03	0.04	0.06	0.08
DL-蛋氨酸	0.06	0.06	0.05	0.07
合计	100	100	100	100
养分计算值
ME,kcal/kg	3370	3358	3390	3363
NE,kcal/kg	2532	2532	2567	2567
粗蛋白,%	17.51	17.25	15.97	15.38
回肠末可消化氨基酸
赖氨酸,%	0.89	0.89	0.79	0.79
苏氨酸,%	0.58	0.58	0.55	0.55
色氨酸,%	0.17	0.17	0.15	0.15
蛋氨酸,%	0.31	0.31	0.29	0.29
成本(元/吨)	2099	2084	2078	2047

4 添加酶制剂，提高饲料利用率近年来，由于基因工程和发酵技术的发展，酶制剂的商业化生产和在畜禽日粮中的大量应用成为可能。世界上已经发现的酶的品种有2000多种，其中应用于生产中的酶已达300多种，而饲料中应用的酶也有近20多种，它们全部属于水解酶类。近20年来国内外对酶制剂在动物饲料中的应用做了大量的研究，酶制剂的应用效果已经得到广泛的确证。酶制剂在饲料中的应用主要包括以下几个方面。补充动物体内消化酶分泌的不足。消化机能正常的成年动物可以分泌足够的消化酶来消化饲料中淀粉、蛋白质和脂肪等营养物质。因此，补充这些消化酶，对于健康状况良好的成年动物作用不是很明显。但当动物处于特殊的生长阶段，例如动物处于疾病和高温等应激的条件下，动物出现消化机能紊乱，消化酶的分泌有所减少，在饲料中添加一定数量的外源性酶制剂有助于改善动物的消化机能，降低动物产生的应激。一般认为酶制剂在幼龄畜禽中的应用要好于成年动物。这主要是因为幼龄动物消化系统发育不完善，酶的分泌量不足，对营养物质的消化率没有成年动物高。Freeman（1976）报道，肉仔鸡出生时对动物脂肪的消化率很差，在1-8周龄是逐渐增加的。家禽在刚出生时胰腺分泌脂肪酶的不足成为限制脂肪消化利用的因素。安永义（1997）的试验表明，0-3周龄肉仔鸡胰腺和肠道消化酶（活性单位/kg体重）基本上随着日龄的升高而上升，在胰腺，淀粉酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶和脂肪酶的活性分别在10、7、12和10日龄达到峰值。另外，Lindmann等（1986）、Owsley等（1986）、计成等（1997）和于旭华（2001）的试验都证明仔猪断奶后消化系统分泌各种酶的能力有所下降，直至断奶后2周能基本恢复至断奶前水平。Graham（1989）报道，80kg肥育猪β-葡聚糖的回肠末表观消化率已高达95.6%，饲料加酶后虽然能继续提高其回肠末表观消化率，但效果不明显。而Jensen（1998）的试验表明，仔猪断奶后对两个不同品种大麦β-葡聚糖的回肠末表观消化率分别为58.8%、48.6%。因此，各种酶制剂在幼龄动物的应用效果可能要好于成年动物。消除饲料种非淀粉多糖（NSP）的抗营养作用，提高饲料消化率。饲料中的非淀粉多糖本身不能为动物体内酶类水解提供营养物质，而且其中可溶性的NSP可以使消化道中食糜的粘稠度增加，减少了消化道中酶类与食糜的接触机会，同时养分向肠粘膜的扩散速度减慢，这样就使饲料中的各种营养成份的消化率和吸收率都有所降低。饲料中加入聚糖酶后，一方面可以切割可溶性NSP，降低NSP抗营养特性，另一方面亦可摧毁植物细胞壁，使其中营养成份释放出来，从而提高营养成份的消化率。冯定远（1997）报道，在玉米、豆粕、麸皮的日粮中加入含有木聚糖和β-葡聚糖酶制剂，明显提高了日粮营养物质的消化率，其中粗纤维、粗蛋白和干物质的消化率分别提高了48.9%、16.5%和11.3%。关于聚糖酶对猪各阶段的作用效果，一般认为仔猪阶段的作用效果要好于成年猪的作用效果。这主要是因为成年猪小肠后段微生物发酵作用较强，对NSP的消化率较高。Graham（1989）报道，80kg肥育猪β-葡聚糖的回肠末表观消化率已高达95.6%，饲料加酶后虽然能继续提高其回肠末表观消化率，但效果不明显。而Jensen（1998）的试验表明，仔猪断奶后对两个不同品种大麦β-葡聚糖的回肠末表观消化率分别为58.8%、48.6%。日粮中添加蛋白酶可以失活生大豆或大豆因加热不良而残留的蛋白酶抑制因子，同时可以降低大豆蛋白的抗原性。杨丽杰（2000）报道，五种不同微生物来源的蛋白酶均能不同程度的失活生大豆（RS）和低热膨化全脂大豆粉（LTES）中的蛋白酶抑制因子和植物凝集素，其中细菌来源的E3在其最适的pH值条件下可以使生大豆中胰蛋白酶抑制因子和糜蛋白酶抑制因子的水平降为原来的38%、9%。E3使RS和LTES中的凝集素减少至17%、50%。Caine（1998）体外试验表明，用0.1%蛋白酶在不同的温度（40℃,50℃）和不同pH值（3,4.5,6）条件下处理大豆粕，其胰蛋白酶抑制因子在除50℃和pH值6的条件下都能明显的减少。大豆中的大豆球蛋白（glycinin ）和β-大豆伴球蛋白（β-conglycinin）能够引起断奶仔猪小肠的暂时性超敏反应。主要表现为小肠绒毛萎缩、皮褶厚度增加、血清中大豆免疫球蛋白滴度升高和腹泻等。断奶前充分补饲可以减轻甚至避免仔猪断奶后的超敏反应，但这需要一个剂量范围，这个剂量范围不能低于600g的补饲量。饲料中添加蛋白酶可以减少大豆中抗原蛋白的抗营养特性。Rooke（1998）报道，酸性蛋白酶P2和碱性蛋白酶P1在体外都能不同程度的降低大豆蛋白的抗原性，其中P2能够特异性的降解分子量大于66KD的多肽。与Romagnolo（1990）和Tukur（1993）大豆蛋白多肽链的电泳图比较后可以推断，P2分解的特异性多肽为β-伴球蛋白的α和α’两个亚基。　　 5 猪日粮中的维生素和微量矿物元素的添加最近一些研究表明，NRC（1988）和NRC（1998）对猪维生素推荐的基本需要量并不能满足猪的最佳生长和获得最佳的猪肉品质。Stahly等（1995）报道，生长猪饲料中添加5倍于NRC（1988）标准的维生素可以提高猪的日采食量和日增重，但对于饲料报酬无明显影响。与此相反，Patience和Gills（1995，1996）发现猪上市前的3～5周内不添加维生素和微量元素预混料，猪的生产性能和包括瘦肉率、背膘厚度在内的胴体品质都无明显影响。Mavromichalis等（1999）试验也证明，饲料中省去维生素和微量元素预混料对猪育肥阶段的日增重和饲料报酬无明显影响。另外，猪的应激指数、背膘厚度、眼肌面积和瘦肉率等指标在各处理组之间也无显著差异。因此，他们建议猪在上市前的30天内可以省去添加剂预混料。这样一方面可以降低饲料成本，同时也减少了动物粪便中的废弃物质向环境中排放。然而，Edmond和Arentson（1999）报道，如果在猪上市前12周的饲料中不添加维生素和微量元素，猪的生产性能和猪肉的营养价值尤其是猪肉中维生素的有所下降，这同以上的报道有些不一致。国外学者做了一系列试验来验证饲料中不同水平维生素和微量元素对生长育肥猪生长性能和胴体品质的影响。结果表明，随着饲料中维生素和微量元素添加量由100%增加到250%，猪的日增重呈线性增加，饲料报酬也有所提高。 Chae等（2000）的试验发现，维生素和微量元素对生长猪的生产性能也有很大的影响。饲料中添加大剂量的维生素和微量元素有提高饲料报酬的趋势。维生素和微量元素的添加虽然没有改变猪的背膘厚度，但却有提高猪肉品质，降低猪肉硫代巴比妥酸反应底物和过氧化物水平的趋势。 VE是猪生物系统中与肉质稳定性有关的一种主要脂溶性抗氧化剂，它可以破坏细胞膜上脂肪过氧化物链，从而阻止脂肪过氧化物的形成。Cheah等（1994）报道，饲料中添加VE可以降低猪细胞膜的脆性，提高细胞膜的稳定性，从而提高猪肉品质。