非粮型饲料原料的种类及在养猪生产中的应用
2019-08-20王怀禹
王怀禹
(南充职业技术学院,四川 南充 637131)
我国是养猪大国,育肥猪年存栏量和可繁殖母猪均居于世界首位,因此养猪生产中对饲料的需求量是相当巨大的,但我国人均耕地面积占有量仅为世界人均的四分之一,这一国情决定了我国不可能依靠粮食产量的增长解决饲料紧缺的问题。欲破解人畜争粮瓶颈,积极寻求新的饲料替代资源已是刻不容缓。
1 非粮型饲料原料种类及营养特性
非粮型饲料原料是一个相对的概念,主要指人们对其营养成分了解较少或者在畜禽饲料配方中应用较少的一类饲料原料(见表1)。文章主要介绍非粮型饲料原料植物饼粕类、糟渣类、农业生产副产物、青绿饲料及其他非粮型饲料原料在养猪生产中的应用。
1.1 植物饼粕类
饲料中不常用的植物饼粕类主要有菜籽粕、棉籽粕、棕榈粕、芝麻饼、花生饼、葵花籽饼、茶籽粕等,它们的营养组成见表2。植物粕饼类饲料原料营养含量丰富,可根据其营养特性加以利用,但个别原料含有抗营养因子,在生产中需要进行相应处理。如菜籽粕含有硫甙、植酸、单宁及芥子碱等抗营养因子,如完整的硫甙对动物没有毒性,但其降解产物会对动物的健康造成不利的影响。陈君[1]研究发现,微生物发酵法是降低单宁等抗营养因子的有效方法,可将大分子菜籽蛋白酶降解成小分子肽,从而提高蛋白质的利用率。棉籽饼含有棉酚、植酸、单宁、非淀粉多糖等抗营养因子,因此,在饲料中使用时要先进行脱毒处理,再结合棉籽饼赖氨酸不足、精氨酸过高的实际合理添加赖氨酸,并与含精氨酸少的饲料配伍[2]。葵花籽饼中的蛋氨酸和氯化胆碱能够部分抵消其含有的少量绿原酸抗营养因子的影响,因而用作饲料原料时,对动物生产性能影响不大。
表1 常见非粮型饲料原料种类
1.2 糟渣类
糟渣类来自于发酵生产副产物,即主要指各种原料生产酒类等食品的副产物,如木薯酒精糟、玉米DDGS、豆渣、果渣、醋糟、酱糟等,其营养组成见表3。我国糟渣类资源种类多、数量大,有巨大的开发潜力。木薯酒精糟是木薯加工酒精后的下脚料,主要由木薯的外皮和内部薄壁组织组成。据测算,平均每加工7.5 t 木薯,会产生10 t的湿木薯酒精糟。据报道,我国每年用木薯生产酒精260 万吨。按此推算,每年湿木薯酒精糟的产量应为2 600 万吨,折换成干木薯酒精糟(15%水分)约为450 万吨。木薯酒精糟营养成分丰富,是优质的饲料资源,具有巨大的开发利用价值。但由于木薯酒精糟水分含量大,露天存放,不易保存,极容易发霉变质;加之,木薯酒精槽中可能含有有毒物质生氰糖苷,因此,大量木薯酒精糟未得到合理开发利用而被废弃,严重污染环境。我国每年玉米加工业产DDGS 1 500 万吨左右,但DDGS 在猪日粮中的使用还不广泛,主要原因是DDGS 中各营养物质变异大、存在抗营养因子等。目前,生产豆奶或豆腐过程中产生的豆腐渣年产量超过2 000 万吨,但因为大豆中含有植酸、大豆凝集素、胰蛋白酶抑制剂、脂肪氧化酶和脲酶等不利于动物健康的物质,加之其含有的大豆低聚糖和大豆皂甙等因子,使豆腐渣作为饲料资源开发利用受到一定限制。
1.3 农业副产物
农业生产或农产品加工过程中所产生的副产物营养含量丰富(表4),直接排放到环境中则成为农业废弃物,如各种农作物秸杆;粮食加工后产生的副产物,如米糠、麦麸等;制糖加工后的副产品,如甜菜渣、甘蔗渣等;生产食用菌所用的培养基—菌糠。以近年研究与应用较多的菌糠为例,菌糠具有来源广、营养价值高、产量大等优点,我国近年产量均占世界总产量的80%以上。根据计算,平均每生产1 kg 的食用菌,约产生5 kg 的菌糠。菌糠虽然营养价值丰富,但是也含有植酸、氰苷、皂苷、草酸、总多酚、单宁等抗营养因子。目前在我国菌糠利用程度还很低。
1.4 青绿饲料类
青绿饲料是传统的饲料原料,种类非常丰富(表5)。近年来,又开发出一些新的青绿饲料,如构树叶就是一种优质的非常规蛋白饲料资源,蛋白含量高,具有良好的适应性和抗逆性,在我国大部分地区均有种植。杂交构树叶粗蛋白含量高达26%左右,超过了大米、玉米中的含量;粗脂肪的含量仅次于大豆,是大米、小麦的2 倍;氨基酸多达18 种,含量高达17.5%[3]。
1.5 其他饲料类原料
除了上述非粮型饲料类原料外,还有海藻类植物是海洋中分布最广的生物,主要有海藻、紫菜、海青菜等,富含蛋白质、脂肪、维生素、矿物质以及具有特殊功能的多糖、ω-3 多不饱和脂肪酸(PUFA)等营养成分。另外,我国还拥有丰富的中草药资源,如黄芪、杜仲、甘草等。其中杜仲含有绿原酸、黄酮类等多种活性成分,有抗氧化、增强免疫力和抗肿瘤等多种功效[4]。其他饲料类原料营养组成见表6。
2 非粮型饲料原料在养猪生产中的应用
2.1 植物饼粕类饲料原料
菜籽饼(粕)在猪饲粮中的适宜用量主要取决于其中毒素的含量,一般未经脱毒处理的菜籽粕在仔猪、生长育肥猪和母猪日粮中的用量应分别控制在4%~5%、5%~8%、3%以下[5]。而经脱毒处理的菜籽粕或新型“双低”、“三低”品种菜籽粕,其用量可增大,但有可能引起猪体脂变软。付敏等[6]研究发现,双低菜籽饼添加量达到20%时,猪的甲状腺和肝功能未受到显著性伤害。通过微生物发酵等途径可有效降解菜籽粕中硫苷及其代谢产物,改善营养价值。吴东等[7]探究了在猪饲料中用发酵菜籽粕等能等氮替代日粮中豆粕,生长阶段和育肥阶段用发酵菜籽饼分别替代30%和50%的豆粕,发现既可以改善机体蛋白质、糖代谢水平,又可以调节肠道菌群组成,促进猪的生长发育,但猪日粮中发酵菜籽饼替代部分豆粕的最适比例有待深入研究。WEBER[8]研究发现,生长育肥猪饲粮中,采用水热法处理的菜籽粕与葵花籽粕作为蛋白质原料,发现对猪的生长和日粮消化率没有负面影响,并且对肠道健康有积极的影响。棉籽粕也是替代豆粕的蛋白质原料之一。刘耕等[9]研究表明,在体重15 ~35 kg 生长猪日粮中分别用20%和40%脱酚棉籽粕蛋白替代豆粕,猪的生长性能和血清生化指标没有受到明显不良的影响,因此处理过的棉籽粕在养猪生产中应用是可行的。
表2 植物饼粕类饲料原料营养组成 %
表3 糟渣类饲料原料营养组成 %
表4 农业副产物饲料原料营养组成 %
表5 青绿饲料类原料营养组成 %
表6 其他饲料类原料营养组成 %
2.2 糟渣类饲料原料
糟渣类饲料原料在猪生产中有较多的研究与应用。曹日亮等[10]进行了妊娠期和哺乳期长大二元母猪添加豆腐渣配方筛选,结果显示:出生个体质量试验组极显著高于对照组(P <0. 01),并计算不同配方下每头猪的纯经济效益、节约饲料成本及效益提高的百分比,纯经济效益试验组最高,达到26 875. 01元;繁殖母猪试验组最好,效益比对照组提高11.90%。孔凡勇等[11]研究发现,育肥猪日粮中添加适宜水平(3%,折算鲜样22.1%)豆腐渣,对其血液理化指标、生产性能及胴体品质未产生不良影响,但降低了饲料成本。周晓容等[12]研究发现,在肥育猪日粮中使用5%和10%的风干发酵木薯酒精糟不会对猪的生产性能产生显著影响,并能在一定程度上降低饲养成本。刘中华等[13]研究发现,在生长猪日粮中使用发酵木薯酒精糟能提高日增重和饲料转化效率,并能显著提高日粮养分的消化率,试验研究添加不同水平的发酵木薯酒精糟对生长猪生产性能的影响。结果说明,生长猪日粮中发酵木薯酒精糟的适宜添加量为2%~6%,能有效提高猪的生产性能和养殖效益。一个年出栏10 000头肥猪(母猪存栏500 头)的猪场,配方中使用发酵木薯酒糟的日粮,一年将分别多赚683 万元、833 万元、523 万元和238 万元,经济效益非常显著。因此,木薯酒精糟发酵后在养猪生产上的应用,具非常好的市场前景。诸多研究表明,DDGS 可满足猪不同生长阶段能量、蛋白质和磷等主要养分的需要。Wang 等[14]研究表明,发酵DDGS 饲料可提高猪生长性能,尤其是猪平均日增重提升明显,平均日采食量和料重比也有显著降低,猪粪便中的微生物菌群发生有益转变,磷的消化率提高,粪便中磷的排放量降低,减轻了对环境的污染。Tanghe 等[15]研究发现,酶制剂对提高DDGS 的使用量具有促进作用,且猪的正常生长性能不会受到影响。
2.3 农业副产物饲料原料
农业副产物在养猪生产中应用非常广泛,以目前研究与应用较多的菌糠为例。吴买生等[16]研究表明,在大沙二元杂种猪饲粮中添加灵芝、猴头菇菌糠(前期添加15%、后期添加 30%),可在一定程度上提高试验猪胴体品质,降低饲养成本,提高试验猪存活率,增加经济效益。张兴等[17]研究发现,猴头菇和灵芝菌糠可改善猪肝脏蛋白质的合成,促进红细胞生产,进而提高猪只免疫力。刘世操等[18]进行了杏鲍菇菌糠最佳发酵工艺条件及其在生长猪日粮中的适宜添加量试验,结果表明,添加5%和10%发酵菌糠对生长猪的生长性能无显著影响(P >0.05),5%菌糠组和10%菌糠组的表观消化率明显优于对照组(P >0.05)。通过优化发酵条件,提高了杏鲍菇菌糠的营养价值,且在生长猪饲料中杏鲍菇菌糠的适宜添加量为10%。吴飞龙等[19]研究发现,添加菌糠有利于各堆肥处理缩短进入高温期的时间,且有利于各处理堆肥的脱水;随着菌糠添加比例的增加,各处理的干物质降解率和有机碳损失率均降低;当菌糠的添加比例大于0.3 时,有利于减少猪粪渣堆肥过程中NH3的排放。李健等[20]试验了不同发酵床垫料对肥育猪生产性能及肉品质的影响,结果显示,木屑组、菌糠组生产性能显著优于对照组(P <0.05),酒糟组、菌糠组猪肉肌内蛋白含量显著高于对照组(P <0.05);菌糠组猪肉二十碳一烯酸含量显著高于其他处理组(P <0.05);菌糠组猪肉中锌(Zn)含量最高,显著高于酒糟组(P <0.01)和对照组(P <0.05),菌糠组猪肝脏锌(Zn)含量最高,显著高于木屑组(P <0.05);表明以酒糟、菌糠为垫料的发酵床饲养环境可提高猪的生长性能和猪肉品质;并且,发酵床饲养方式不会造成重金属在猪肉中的沉积。上述研究表明,菌糠无论用于猪饲料还是用作垫料,其含有的活性成分都能体现其良好的功效。
2.4 青绿饲料
青绿类饲料在养猪中的应用由来已久,特别是在散养中应用非常广泛,现以近年来研究与应用较广泛的构树为例,早在20 世纪50 年代就有构树喂猪的报道。王永树等[21]研究发现,在巴马香猪日粮中使用构树叶,其生长速度会放缓,屠宰率、胴体重有所降低,但眼肌面积则有所提高,可改善肉质,另外构树叶能部分替代全价饲料,被巴马香猪消化吸收,从而降低饲料成本,获取更多的利润。杨青春等[22]研究结果显示,在猪的基础日粮中添加10%的构树叶粉试验组猪的眼肌面积、肌内脂肪含量、谷氨酸钠含量分别提高20.40%、13.62%和9.96%(P <0.05);背膘厚、粗蛋白、干物质、钙及总能的表观消化利用率分别降低28.57%、5.01%、5.61%、15.27%和5.72%(P <0.05)。平均日增重降低2.06%,平均日采食量和料重比分别提高0.78%和2.89%(P >0.05);磷的表观消化率提高了10.90%(P <0.05),可见构树叶中的有效磷可以被育肥猪高效利用。研究表明,在生产中将构树叶进行益生菌发酵处理后,其中含有的粗蛋白、粗纤维、干物质等营养物质会产生大量芳香族化物,更易被猪消化利用[22]。李海新[23]研究发现,生长猪对米曲酒发酵处理后的构树叶中粗蛋白、粗纤维、干物质、无氮浸出物、磷以及总能的表观消化率均有不同程度的提高。总能量、磷和无氮浸出物的消化率甚至与玉米、豆粕组成的基础日粮相当。这些研究结果表明,构树叶可以替代部分常规饲料作为猪的基础日粮。
2.5 其他饲料原料
以研究较多的海藻为例,海藻能显著提高猪生产性能,改善猪胴体品质,增强猪免疫功能。MAKKAR 等[24]研究发现,在生长育肥猪饲粮中添加0.5%~5.0%的海藻,可增强猪的免疫功能和抗菌、抗病毒能力,提高其生长性能,改善猪肉品质。海藻中的藻多糖可替代抗生素添加到断奶仔猪饲粮中,减少断奶应激,进而提高生产性能。但海藻中因含有砷等矿物元素,因此海藻的添加量要适度。
3 问题与展望
虽然非粮型饲料原料来源广泛、营养丰富,部分非粮型饲料原料在养猪生产中应用效果较好,可在一定程度上缓解常规饲料原料紧张的局面。但应用非粮型饲料原料仍有许多不确定的因素需要深入研究:一是种类繁多,其营养成分尚不完全明确,未建立相应的营养成分数据库;二是非粮型饲料原料中各种营养因子、抗营养因子的作用机制还不十分明确;三是其在猪日粮中的添加标准存在很大的困难,在不同品种、不同性别、不同生长阶段的适宜添加量还需进一步深入研究。尽管如此,随着养猪规模的扩大,非粮型饲料原料必有较大的应用研究空间,市场前景非常广阔。