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非常规饲料原料在养猪生产中的研究进展及应用

2019-01-09谭成全邓近平

猪业科学 2019年7期
关键词:饲料原料桑叶养猪

王 浩,谭成全,邓近平

(华南农业大学动物科学学院,广东 广州 510642)

近年来,我国畜牧业发展迅速,全国工业饲料总产量持续上涨。尽管2018 年国内生猪养殖利润下滑,加上非洲猪瘟疫情的影响,导致中小养殖户的加速淘汰,饲料原料需求出现下滑的趋势。但同期禽料的需求保持了较好的增长,且规模化养殖仍然是行业发展的大趋势,工业饲料仍会保持较高的需求量。海关数据显示,2018 年我国大豆进口量较2017 年降低7.9%,但自2010年以来,我国大豆进口量仍较2010年升高了47%,达到8 803 万吨,进口依存度依然高达80%[1]。由于燃料乙醇等新能源企业的迅速扩张与发展,玉米工业需求也持续增加,导致2017 年我国玉米市场在七年来首次出现产不足需的情况,在2018年度,市场供需缺口进一步扩大至2 760 万吨[1]。由于工业发展需要,我国耕地资源也极为紧张。各种因素的多重影响,导致我国“人畜争粮”的矛盾愈演愈烈,蛋白饲料原料较高的进口依存度,也严重威胁着我国的粮食战略安全。而我国非常规饲料资源来源广、种类多、总量大,猪作为杂食动物,可利用多种植物资源,因此,开发非粮型饲料资源,代替部分粮食饲料原料喂猪,是解决这一矛盾的重要出路之一[2]。

非常规饲料原料来源广泛,种类繁多,成分复杂,营养成分变异较大,品质质量不稳定,且大多数非常规饲料原料缺乏系统的研究结果及营养价值评定标准。本文主要对近年来饼粕类、秸秆类、糟渣类及非常规植物在养猪生产中的研究进展进行总结,以期为开发非常规饲料原料在养猪生产中的应用提供参考依据。

1 饼粕类

非常规植物饼粕类是指相对于饲料中常用的大豆粕而言,不常用的植物饼粕,如菜籽粕、棉籽粕、花生饼等。

1.1 菜籽粕

我国油菜籽年产量在1 100 万吨以上,榨油之后产生的菜籽粕可达700 万吨以上,是重要的蛋白质资源之一。菜籽粕富含蛋白质,含量一般为34%~38%左右, 其蛋白质组成主要为清蛋白和球蛋白。

在断奶仔猪日粮中,200 g/kg的菜籽粕等氮替换的豆粕,不影响仔猪的采食量及日增重[3]。在母猪中的研究也发现,妊娠日粮12%的双低菜籽粕替代豆粕对母猪生产性能、肝脏功能和甲状腺功能都没有影响[4]。但菜籽粕中也含有较高的粗纤维,导致有效能值较低,以及硫代葡萄糖苷、单宁、植酸、抗蛋白酶等抗营养因子,会影响其适口性及营养物质利用率,从而限制了菜籽饼粕在动物饲料中的应用,研究表明,固态发酵技术和挤压膨化均可有效降低其中抗营养因子含量,且可以提高饲粮中粗蛋白质的含量,使其氨基酸组成更加合理,改善适口性。在生长猪中的研究发现,16%的发酵菜籽粕饲粮饲喂的生长猪的性能优于8.4%的菜籽粕日粮,且机体抗氧化能力显著提高[5]。在体重30 ~60 kg 育肥猪使用10%的膨化菜籽粕,体重60 ~120 kg育肥猪使用14%的膨化菜籽粕等氮替换豆粕可显著提高育肥猪的生长性能和营养物质表观消化率[6]。

1.2 棉籽粕

棉籽粕是棉籽脱壳取油后的副产物,来源广泛,价格低廉,营养丰富,其蛋白质含量约为33%~45%。但棉籽粕中含有毒性的游离棉酚,因此棉籽粕在饲用前必须经脱毒处理,一般通过水煮沸法、微生物发酵处理法、以及硫酸亚铁法处理等进行脱毒[7]。

研究发现,使用20%或40%的脱棉酚棉籽粕替代豆粕对体重15 ~35 kg 育肥猪的生长性能和血清生化指标均无明显不良影响,在生产中可行[8]。使用2%、6%或9%的发酵棉籽粕代替基础日粮中等量豆粕,均可显著提高保育猪、生长猪和肥育猪的生长性能,并降低腹泻率及死亡率[9]。

1.3 花生饼

花生饼是其油脂提取后的副产物,其中蛋白质含量高达50%~70%(干物质基础),其消化能、代谢能和粗蛋白质是饼粕类饲料中最高的,且氨基酸含量齐全,其中,精氨酸、天冬氨酸和谷氨酸的含量较多。但花生粕易感染黄曲霉,因此尤其要注意其保存条件,避免黄曲霉素对动物产生的毒害作用。

有 研 究 发 现, 在 体 重30 ~70 kg 的生长猪日粮中用8%的发酵花生粕替代等氮豆粕,可显著提高其日增重及粗蛋白质和钙、磷的营养物质消化率[10]。目前花生粕在养猪生产中的应用研究较少。

除此之外,棕榈粕,芝麻饼等来源较广,产量较大的饼粕类非常规饲料原料在反刍类及家禽中的研究较多,但在养猪生产中的应用研究也仍然较少,仍需开展更广泛的应用研究,为开发新型饲料资源提供可能。

2 糟渣类

糟渣类来自于发酵生产的副产物,如白酒糟、醋糟、豆渣、果渣、菌糠等。我国糟渣类非常规饲料资源种类多、产量大,如白酒糟产量达3 000 万吨,酱油糟470 万吨,柑橘皮渣1 000 万吨,菌糠1 000 万吨[11]。但大多数糟渣类饲料资源含水量高、酸碱不平衡、含有抗营养因子及营养价值较低等特点,因此,目前糟渣类饲料常用青贮、烘干和微生物发酵等方法进行处理以改善适口性及营养价值。

2.1 DDGS

DDGS 是以玉米、小麦、高粱等谷物为原料经发酵处理制得乙醇后的副产物。相对于其他糟渣类饲料原料,DDGS 营养丰富,优质的DDGS 粗蛋白质含量可达30%~40%,总能约为22.7 kJ/kg,粗脂肪含量约为8.4%~9.7%,且多为不饱和脂肪酸。

在断奶仔猪及生产育肥猪饲料中添加10%~30%的DDGS,对其生产性能均无影响[12]。但研究发现,随着DDGS 添加量等增加,生长猪的胴体品质将会随之降低,如大理石纹评分、眼肌面积的降低及背脂内外碘价增加,影响猪肉的加工及存储。且研究发现添加量高于30%时,会导致生长猪日增重和平均日采食量降低[13]。研究发现,在母猪妊娠及泌乳期日粮中添加20%~30%的DDGS,对母猪繁殖泌乳性能无不利影响[14]。因此,建议采用30%以下的DDGS 代替猪饲料中的玉米豆粕,并添加植酸酶,纤维素酶以去除抗营养因子对营养消化率的影响,添加维生素E 以缓解过高的DDGS 产生的不利影响。

2.2 柑橘渣

柑橘渣是柑橘加工业的固态产物,柑橘皮渣中的无氮浸出物、钙含量较高,粗蛋白质、磷含量较低,柑橘渣中还含有多种微量元素以及多酚、黄酮类抗氧化物质。但柑橘渣中存在大量的柚苷、柠檬苦素及诺米林为代表的苦味物质,不仅影响柑橘渣的适口性,对单胃动物还有一定的抗营养作用。因此,在猪饲粮中的研究多集中在生长育肥猪,在仔猪和妊娠母猪中的研究较少。

在断奶仔猪饲粮中添加7.5%的干燥柑橘皮对断奶仔猪生长性能和肠道形态均无显著影响[15]。在母猪中的研究发现,妊娠期日粮添加200 g/kg,泌乳期日粮添加150 g/kg的柑橘渣对母猪的繁殖性能及泌乳性能均无显著影响[16]。在育肥猪中的研究表明,育肥后期日粮中添加10.79%~10.97%的柑橘皮渣对其生长性能无不利影响,为其适宜的添加量[17]。作为饲用时,采用发酵的处理方式可有效提高柑橘渣的营养价值、并降低其苦味物质的含量。研究发现,柑橘渣发酵产物的蛋白质含量可提高58.8%,天门冬氨酸、亮氨酸及缬氨酸等多种氨基酸含量可提高100%[18]。王帅在断奶仔猪饲粮中添加8%的发酵柑橘皮渣可提高断奶仔猪生长,促进肠道绒毛的生长发育,提高营养物质吸收能力[19]。吴建波在育肥猪中的研究发现,在育肥猪饲粮中发酵柑橘皮的添加量(干物质计)达到30%时,可提高生产性能,对肉品质也无负面影响,说明发酵柑橘皮在育肥猪中可作为较为理想的非常规饲料[20]。

2.3 菌糠及其他

菌糠是指食用菌收获后剩余的培养料,我国的食用菌年产量占世界总产量的80%以上,但目前菌糠的利用程度较低,造成资源的浪费及环境的污染。与原始的培养料相比,菌糠中的粗纤维含量大幅降低,粗蛋白含量也显著提高,此外,菌糠中还含有丰富的糖类、有机酸、氨基酸等营养成分。

菌糠作为饲料在生猪养殖中的应用也主要集中在育肥猪,在断奶仔猪及母猪中的研究较少。吴买生等的研究发现,在育肥期前期添加15%,后期添加30%的灵芝、猴头菇菌糠,对育肥猪的生长性能和胴体品质均无不良影响,还可降低饲养成本[21]。使用15%的棉籽壳平菇菌糠饲喂体重60 kg 生长肥育猪,对生长性能无不利影响,可有效降低饲养成本[22]。但菌糠中也含有一定量的植酸、氰苷、皂苷等抗营养因子,目前多采用多次栽种、酶水解、微生物发酵等方法进行处理。菌糠作为一种非常规饲料原料,目前在生产中的应用及研究均较少,一方面由于菌糠的品种过多,另一方面添加标准也无研究参考,因此,加大基础研究,建立相应的营养成分及抗营养因子含量数据库,是促进菌糠在养猪生产中应用的有效手段。

酱油渣和醋渣是制酱油和醋的副产品,主要含有玉米、小麦和高粱等粮食原料,酱油渣和醋渣纤维含量高,蛋白含量低,一般进行发酵处理以提高其营养价值。研究发现,在生长育肥猪日粮添加8%的酱油渣可有效增加经济效益[23]。但目前酱油渣和醋渣大多应用在家禽及反刍动物中,在养猪生产中鲜有应用研究及报道,无法提供有效的参考,且目前酱油渣水分大,运输困难,难以保存。其作为一种产量可观的非常规饲料资源,可加大开展其处理方式,及养猪生产中的应用研究,可有效节约粮食资源,缓解环境污染。

3 秸秆类

秸秆类饲料原料是一种重要的可利用资源,常见的玉米、小麦、水稻等,均在我国大面积种植,来源极其丰富。秸秆类大多含有丰富的粗纤维,较低的蛋白质含量。因此,一般在饲喂前均通过青贮、氨化、微生物发酵等方式处理,降低其粗纤维含量,提高其粗蛋白含量和营养价值。不同的保存方式(露天保存、棚舍保存、青贮和氨化)对秸秆中粗蛋白、粗纤维及有机物含量也有较大的影响。

使用挤压膨化可提高玉米秸秆的蛋白质消化率及可溶性膳食纤维含量,使粗纤维含量可下降2.2% ~11.6%。在松野杂交黑猪育肥后期添加20% 的膨化玉米秸秆对肥育猪性能无显著影响,可将增重饲料成本从7.812 元/kg 降低至7.764 元/kg[24]。研究发现,在育肥猪饲料中添加15% 或25%的微贮玉米秸秆可显著降低猪采食量及日增重[25]。但也有研究表明使用微生物发酵微贮料(玉米、水稻、油菜秸秆比例1 ∶1 ∶1)代替30% 全价饲料对三元杂交猪生长性能无显著影响,但可降低养猪饲料成本,且收入增加,经济效益显著[26]。反刍动物瘤胃中含有较多的微生物,因此秸秆类饲料在反刍动物中应用较多,在单胃动物中应用较少。目前,秸秆类在养猪生产中大多通过发酵技术提高秸秆的营养价值,因此需建立秸秆饲料在微生物发酵前后的营养成分变化的数据库,并深入研究发酵秸秆的保存及应用,为秸秆类饲料原料的应用提供技术参考。

4 非常规植物

4.1 桑叶

我国是传统的种桑养蚕大国,桑树资源广泛分布于全国各地,在我国的种植面积约为100 万公顷,其产叶量最高可达45 t/hm2,是目前叶用植物中产量最高的树种之一[27]。桑叶中粗蛋白质含量约2.6%~3.6%,粗脂肪约3.2%~3.5%,除此之外,还含有多种维生素、矿物质、黄酮类及有机酸等多种生物活性物质[28],具有明显的降糖、降脂、抗氧化和清除自由基等作用。

生猪日粮中添加桑叶对育肥猪生长性能的影响效果存在争议。有研究发现,日粮添加0.5%的鲜桑叶可显著提高育肥猪的生长速度,降低料重比[29]。15%发酵处理的桑叶添加于育肥猪后期日粮可显著提高猪的平均日增重,缩短猪的生长周期[30]。而李有贵[31]和González 等[32]的研究分别发现,在育肥猪日粮中添加10%和20%的桑叶对生长性能均无显著影响。但大量研究在桑叶对猪肉品质的影响中存在较为一致的报道,研究发现日粮添加桑叶可提高猪胴体率,降低背膘厚度,提高猪肉中不饱和脂肪酸含量,改善肉品质[31,33-35]。研究发现,母猪饲喂桑叶饲料可缩短发情间隔,提高繁殖性能,缓解乳房炎[36],且在基础日粮添加30%的桑叶对母猪代谢无不利影响[37]。在生猪中适宜的添加量建议约5%~15%[38],但以新鲜桑叶和干燥桑叶粉形式直接饲喂,会导致抗营养因子的大量存在,因此,对桑叶的加工处理是影响桑叶作为饲料原料应用的重要因素。

4.2 辣木

辣木原产于印度西北部和非洲东北部,在我国,其主要分布在云南、广东、广西、福建等南方区域,目前,我国辣木种植面积已超过10 000 hm2,是一种具有鲜明南方特色的非常规饲料原料。辣木叶粉可作为一种优质的蛋白质饲料源,辣木的叶、豆荚和种子都含有较高水平的蛋白质。辣木叶风干物质粗蛋白含量在25% 以上,还含有14 ~17 种脂肪酸,其中亚麻酸占总脂肪酸的57%,辣木种子的粗蛋白质和辣木油含量也分别高达37% 和34%,且辣木中的纤维含量较低[39]。

近几年来,国内外陆续开展了关于辣木叶粉在生猪养殖中的应用研究,研究发现,在育肥猪日粮添加6%的辣木粉可提高其日增重,降低背膘厚度,添加9%的辣木粉对其生长性能无不良影响,但可显著提高肌肉抗氧化能力[40]。在对生长育肥猪中的研究发现,日粮辣木粉添加量低于5%时,可提高猪肉货架期,且对其生长性能及肉品质均无不良影响,但添加量高于7.5%时,则会导致饲料转化率及采食量均显著降低[41]。使用15.56%的辣木叶粉等氮替换7.18%的豆粕饲料饲喂生长育肥猪,会导致生长性能降低,但皮下脂肪率降低,瘦肉率提高,使其肉质更符合现代人饮食风格,其可能原因是辣木叶口感偏苦,过高的添加量导致其适口性降低,因此,可通过甜味剂等方式改善其适口性[42]。根据文献报道,目前推荐其在生长育肥猪中的最适添加量为6%[39]。

4.3 海藻

海藻是海洋中藻类植物的总称,分布在低潮线以下的浅海区域,海藻种类繁多,目前已被开发利用的主要为红藻、绿藻、蓝藻及褐藻四大种类。中国沿海现有的海藻资源约占全世界海藻总数的1/8[43]。2016 年,中国的藻类产品总产量已高达220 万吨[44]。海藻富含蛋白质、氨基酸、多不饱和脂肪酸、维生素、矿物质及多糖、多酚等功能性营养物质。

在三元杂育肥猪日粮中添加0.5%和1.0%的小球藻可分别提高14.9%和18.9%的采食量及11.9%和15.2% 的料重比[45]。在仔猪饲料中添加0.2%至1.5%的螺旋藻,均可显著提高仔猪体增重及成活率[46]。尽管海藻产量较高,具有一些独特的生物学功能,但其能值较低,不能作为主要的饲料原料来源,海藻的营养成分受其种类,海域及季节的影响较大。且不同的藻类均富集多种重金属物质,长期食用可导致动物机体的慢性中毒及重金属残留。因此海藻类作为饲料原料使用,需制定更为系统的营养评定标准,严格检测其重金属物质含量,并限制其在饲料中的使用量。目前,在育肥猪及哺乳母猪中的添加量建议<4%[44]。

5 小结

综上所述,目前多种非常规饲料原料在养猪生产中的应用已陆续开展,既缓解了目前饲料原料紧张的局面,还可有效降低养殖生产成本。但由于非常规饲料原料来源较广,品类较杂,目前在养猪生产中的应用仍存在较多问题,一是非常规饲料由于其产地不同,其营养物质成分存在差异,需在其源头进行营养物质成分分析,建立对应的数据库,为其应用研究提供数据参考;二是非常规饲料大多不便保存,且含有多种抗营养因子,直接饲喂效果不佳,需开展更多关于其贮存及处理方法的研究,可有利于推广其在养猪生产中的应用;三是目前的研究大多停留在非常规饲料对经济效益的影响方面,其作用机理有待深入探讨,深入了解其调控机理,可更有效地提高猪生产性能。非常规饲料在我国来源极广,产量极大,深入研究其在养猪生产中的应用可有效节约粮食资源,保护生态环境,具有重要的战略价值及应用前景。

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