LIFE-SIM生猪生产模拟模型在养猪生产中的应用

2012-07-17刘进远邹成义汪林书

四川畜牧兽医 2012年8期

关键词：花费圈舍猪只

刘进远，邹成义，汪林书，屈东，李斌

（四川省畜牧科学研究院，四川成都 610066）

1 LIFE-SIM生猪生产模拟模型简介

1.1 LIFE-SIM生猪生产模拟模型的结构主要由输入部分和输出部分组成。第一部分是输入的部分，主要包含以下几个方面：

1.1.1 猪只情况猪只起始体重，最小体重需在12kg以上；猪只死亡之前的最大失重不能超过猪只体重的50%；日采食量的变异在1%～12%，猪只蛋白质沉积（生长潜力）每天在0.07～0.16 kg之间，需要选择猪只生长潜力。

1.1.2 圈舍情况包括圈舍面积和每圈猪只数量，需要输入圈舍面积（平方米）和每圈猪只的数量。

1.1.3 环境描述圈舍封闭式情况和地板类型以及圈舍温度，需要输入相应的情况。

1.1.4 饲料配方软件具有饲料原料数据库和饲料配方配制两部分，饲料配制需要配方师进行饲料配制，或者输入已有的全价饲料价格和基本营养指标。

1.1.5 生猪饲养策略可以选择自由采食和限制采食，限制采食需要输入每一阶段的采食量，自由采食模型会自动计算。

1.1.6 经济信息主要有日粮价格、货币类型和饲料成本[其他成本按照饲料成本来计算，可选择饲料成本占总成本的百分比（1%～100%），但不包括仔猪成本]，以及估计生猪出售价格（元/千克）和仔猪价格（元/头）。

1.1.7 养猪生产情况模拟主要选择模拟开始时间、模拟时长和模拟名称。

第二部分是输出部分，主要有以下两部分：

1.1.8 养猪模拟情况文本报告该报告包括饲料消耗和费用，猪只始重和末重，料肉比、日采食量、毛利、收益花费比等内容,可以保存和打印。

1.1.9 养猪模拟情况图形报告包括末重（柱形图、可显示数据），累计生长体重图，饲料总采食量干物质基础（柱形图、可显示数据），日采食量（饲料实际采食量、日提供饲料和潜力采食量），毛利（毛利、总收入、总生产成本、饲料成本，可显示数据），生产成本（可显示数据），累计日采食量。所有图形可旋转、移动、放大、3D处理、编辑、打印、复印和保存。

1.2 LIFE-SIM生猪生产模拟模型的特性模型软件主要基于生猪蛋白质品质，针对生猪外因变量和内因变量来确定生猪的日增重。外因变量包括三方面：1.2.1 动物因素动物体重和动物的遗传生产潜能，蛋白质沉积从70g/d～150g/d。

1.2.2 环境因素圈舍面积、每圈养猪数量、温度、地板特性和通风情况。

1.2.3 饲料因素包括能量、干物质含量、粗纤维和可消化赖氨酸、蛋氨酸+胱氨酸、苏氨酸和色氨酸含量。

猪只日增重估计：

1.2.4 饲料采食量估计饲料采食量（Feed intake，简称FI）的估计要根据生猪潜在采食量（Potential feed intake，简称 PFI）来估计，计算公式：

PT=动物蛋白量；ME=代谢能（Mcal/kg）；FCMS=干物质校正系数，通过公式估计：0.3333+0.00833×日粮干物质（%）；FCRTCMS=采食量摄取估计方程环境校正因子=0.001×体重（kg）×（EET-MCT），这儿的 EET 表示有效环境温度（℃），MCT表示最高临界温度（℃），二者的系数是通过Whittemore（1986）公式来估计的。

FI是通过PFI的两个影响因素来确定的，一是日粮密度，基于日粮粗纤维含量，根据0.5865-0.013 9×CF（%）来估算；二是动物饲养密度，根据1.5-0.005×动物总重量（kg）÷圈舍面积（m2）（Edmonds et al.，1998）。一旦FI被估算出来，每一种营养成分也就被计算出来了。

1.2.5 潜在蛋白质体重增加（Potential protein weight gain，简称PPWG） PPWG是动物遗传增长潜力的体重增加（Genetic growth potential for weight gain，简称GENPOT）和日粮蛋白质质量（Protein quality of the diet，简称 PQ）的函数，用 PPWG（g）=GENPOT×1/CRPRT公式估算。

GENPOT动物潜在蛋白质增加取决于动物遗传特质（见表1），CRPRT是根据饲料摄入和饲料赖氨酸含量而得到的相对适宜的蛋白质摄入。

表1 生猪蛋白质遗传特质

日粮蛋白质品质是通过实际氨基酸摄入量和沉积蛋白质中的氨基酸含量估算而得到的（见表2），这些估算是不变的且不受动物遗传特质所影响。

表2 蛋白质中部分氨基酸比例

动物摄入饲料后，每一养分和潜在蛋白质体重增加会被计算出来，模型通过比较养分摄入和养分消耗来确定可利用养分的数量沉积。按照动物的遗传特性，能量包括生态维持需要（Ecological maintenance requirement，简称EMR），包括维持需要、体温调节需要和采食能量耗费、蛋白质沉积，剩余的用于脂肪沉积（Fat deposition，简称 PFD）。

1.2.6 能量消耗（Energy expenditure，简称EE）能量消耗（Mcal/d）表示成代谢能，通过下列公式进行估算：

维持需要（Energy maintenance requirement，EMM）=0.5584×（0.17×BW0.75）×0.95（Pomar et al.，1991）；

温度调节（Temperature regulation，TR）=0.002 9×BW0.75×（Tc-Te）（Whittemore，1986）。Tc 为最低临界温度（℃），按照 27-（0.6×PC）估计，Te为有效温度，按照T×Ve×Vi估算。

其中，BW=体重（kg）；PC=热产生量（Mcal），按照EMM+（7.41×PPWG）+（3.35×PFD）估算；T=圈舍温度（℃）；Ve=风速因素，根据圈舍暴露的情况，数值变化范围从0.6（舍外情况）到1.0（完全关闭或舍内）；Vi=圈舍地板因素，依据地板材料，数值从0.7（自然地面）到1.4（稻草地面）不等。

由此，总的环境维持需要（EMR）被计算出来：

采食消耗（Harvesting cost，HC）是动物获取食物所消耗的代谢能。本模型中，在限制条件下的自由采食，HC的数值是固定的，即EMM的10%（Canas et al.，2003）。这个模型还包括每天蛋白质沉积、脂肪沉积、蛋白质去氨基的耗能；他们被计算通过脂肪和蛋白质仓库。

去氨基耗能：MEDEAM=0.5258Mcal/kg脱氨基蛋白质；蛋白质沉积耗能：MEPD=10.492Mcal/kg蛋白质沉积；脂肪沉积耗能：MEFORFD=12.787Mcal/kg脂肪沉积。

脂肪沉积的有效能量（MEASFA）计算为：MEASFAT=（FI×ME）-EMM-MEDEAM-MEPD-MEFORFD；脂肪组织（kg）：FD=MEASFAT×12.787-1。

1.2.7 蛋白质沉积蛋白质沉积是根据潜在蛋白质体重增加和可利用作为生长的蛋白质（Protein available for production，PAP）之间的平衡计算出来的，公式如下：

PAP=用于生长的蛋白质（g）；PI=蛋白质日摄入量；PQ=蛋白质质量因素，是基于饲料中最低含量的氨基酸（%）；MPR=维持蛋白质需要（kg），包括内源（ENDPROT）氮代谢排泄物（MFPROT）和表观蛋白质（SURFPROT）；DMI=干物质采食量（kg）；DIGDMI=饲料消化率（%）。

1.2.8 瘦肉沉积瘦肉沉积（Lean deposition，LPD）是瘦肉增重通过蛋白质沉积的数量，取决于动物增重，估算如下：

LPD（kg）=[11.1609+2.2559×ln（BW）]÷100

1.2.9 日增重（Daily weight gain）日增重是瘦肉蛋白质和脂肪沉积之和。日增重（g）=LPD+FD。持续的日增重之和就是肥育期间增加的体重。

1.3 验证模型经过了19个不同的饲养试验，包括了不同的动物体重、遗传生长潜力和环境条件，同时也覆盖了日粮不同干物质、代谢能、粗纤维和赖氨酸的含量。这些结果与模拟精度的绝对误差变化在0～12%。

2 LIFE-SIM生猪生产模拟模型在养猪生产中的应用研究

2.1 LIFE-SIM生猪生产模拟模型的验证 2008年3～6月我们在安岳县惠民养猪专业合作社开展了养猪模拟验证试验。选择4个养猪场，每个养猪场选择同一窝猪，分成2组进行试验。一组为控制组（C），另一组为试验组（T），控制组和试验组使用不同的日粮。在饲养开始时，使用LIFE-SIM软件对猪只日增重、末重和经济效益进行模拟，通过饲养试验验证其模拟结果与实际饲养结果的拟合度。猪只试验结果和模拟结果见表3。然后对猪只实际末重、实际日增重与模拟日增重的数据进行卡方检验，结果显示差异不显著。由于仔猪价格变化较大，对猪只毛利没有进行卡方检验，总的趋势与模拟结果和饲喂结果一致。

表3 安岳县养猪模拟结果与试验结果比较表 kg

2.2 LIFE-SIM生猪生产模拟模型的模拟结果与饲喂结果示范表4、表5和表6是安岳县惠民养猪专业合作社某养猪场应用模拟软件模拟与饲喂的详细结果。表4显示了猪只基本情况，主要对养猪生产的基本情况进行描述，包括猪只肥育天数、每圈猪只数量、始重、末重、60d增重、日增重、生长效率（增重/末重，其中包括脂肪比例和蛋白质比例）、每头和每圈累计采食量（饲喂基础和干物质基础）、料肉比（干物质基础）、猪只出售价格和饲料成本。

表5显示了基于猪只末重和增重的收益情况，包括两部分。第一部分基于猪只末重：猪只末重、肥育天数、每头和每圈猪只总收入（末重×出售单价），每头和每圈总花费（主要指这阶段的花费情况）、毛利（总收入-总花费）、生产成本（总花费/总增重）、收益（出售价格-生产成本）；第二部分基于猪只增重：增重、肥育天数、每头和每圈总收入（增重×出售单价），每头和每圈总花费（主要指这阶段的花费情况），每头和每圈毛利（总收入-总花费）、生产成本（总花费/总增重）、收益（出售价格-生产成本）和B/C（单位收益/单位花费成本）。