育肥猪饲粮中添加高粱对饲料加工特性、生长性能以及胴体性状的影响

袁 敏,杨文凯,袁庆刚,钟 霞,梅绍锋,朱正鹏

(1.四川特驱农牧科技集团有限公司，四川 成都 610207； 2.新津邦得科技有限公司，四川 成都 611400)

随着玉米和豆粕等饲料原料的市场价格不断攀升，饲料企业的生产成本日渐高涨，从而推动了对玉米和豆粕替代原料的选择和应用研究。高梁通常被认为是替代玉米的最佳选择，不但对动物生长性能没有负面影响，而且能缓解企业对玉米的依赖并降低生产成本[1-4]。但是由于高粱淀粉和蛋白质的特殊物理结构以及抗营养因子，导致其饲料利用效率相对较低[5]。研究表明，减小高梁粉碎粒度可提高生长育肥猪氮营养消化率和饲料转化率[6]。但是粉碎太细会降低生长育肥猪末端回肠淀粉和蛋白质的消化系数，并破坏其营养的平衡吸收[7]。

国内关于高粱的加工特性研究较少，且报道的国产高粱替代玉米的比例普遍偏低。王成章等[8]建议根据高粱颜色可替代猪饲粮中25%～50%玉米。在母猪饲粮中则可完全替代玉米。杨久仙等[9]认为需将猪饲粮中高粱用量控制在20%以内。然而张凯等[10]研究表明，国产高粱在育肥猪饲粮中的添加量可达46.15%。美国高粱经过数十年选育后几乎不含单宁，其能值和玉米相当[11]。因此，基于美国高粱替代玉米的潜力，本试验旨在研究饲粮中添加美国高粱对饲料加工特性、育肥猪生长性能以及胴体性状的影响，进而为饲料企业合理配置饲料原料提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

本试验所用高粱为美国饲用黄高粱，籽粒颜色为红色(有少量白色)。

玉米与高粱的主要营养成分及单宁含量见表1。

表1 玉米与高粱的营养成分及单宁含量(风干基础)

1.2 动物分组与饲养管理

本试验采用单因素试验设计，选取体重相近(杜×长×大，(48.94±3.06)kg)的三元杂交育肥猪240头(120头去势公猪、120头母猪)，随机分为4个处理，每处理6个重复，每个重复10头猪(5头去势公猪、5头母猪)。100%玉米组为对照组，饲喂基础饲粮，低、中、高高粱水平组分别用高粱替代基础饲粮中33.3%、66.6%和100%的玉米。各组饲粮参照NRC配制，饲粮组成及营养成分见表2。饲粮生产过程中玉米和高粱的加工工艺一致。饲养试验在四川南充某种猪繁育有限公司实施。试验期94 d，试验期间所有猪只自由采食和饮水，每天08:00和16:30进行饲喂，按猪场常规程序消毒。

1.3 测定方法

1.3.1饲料特性测定

1.3.1.1粉碎特性

高粱和玉米在同一台粉碎机(SWFP 66×100C，转速2 975 r/min，160 kW)中粉碎，筛片孔径为2.0 mm。原料由同一工人投入进料口，原料更换时清理粉碎机。参考GB 6971—2007《饲料粉碎机试验方法》分别记录粉碎高粱和玉米的作业量和工作时间，按公式(1)和(2)计算生产效率和吨料耗电。共收集玉米和高粱各6批次的粉碎工段生产数据。同时收集每批次粉碎完成后的样品,采用ANSI/ASAE S319.4—2008十四层筛法测定粉碎后玉米和高粱的对数几何平均粒径。取100 g玉米粉或高粱粉样放置于标准金属编织筛(GB/T 6003.1—2012)最上层的分析筛上，接通振筛机(SDB-200顶击式)电源使筛组振动10 min，将每层筛子(4、6、8、12、16、20、30、40、50、70、100、140、200、270目筛孔和盲筛)上的物料准确称重并记录。并按公式(3)计算玉米和高粱的对数几何平均粒径。

Ec=Qc/tc,

(1)

式中，Ec为工作小时生产效率，t/h；Qc为工作时间内的作业量，t；tc为工作时间，h。

G=Gn/(Qc),

(2)

式中，G为吨料耗电，kW·h/t；Gn为工作时间内耗电量，kW·h。

(3)

1.3.1.2饲料颗粒品质的测定

粉碎后的高粱和玉米提升至相应配料仓，按各处理组饲粮配方制作生长育肥猪颗粒料，在出料口收集样品并测定颗粒品质。其中混合均匀度按GB/T 5918—1997方法测定。参考《饲料分析及饲料质量检测技术》中所示方法测定颗粒饲料硬度。根据GB/T 16765—1997方法测定含粉率。

1.3.2生长性能测定

在试验开始和结束时，空腹个体称重，以重复为单位记录耗料量，计算平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)及料肉比(F/G)。

1.3.3胴体品质测定

试验结束时，试验猪禁食12 h，以与平均体重相近为原则，每个重复随机抽取2头猪(公母各1头)按国家标准《生猪屠宰操作规程》(GB/T 17236—2008)进行屠宰测定与取样。参照《瘦肉型猪胴体性状测定技术规范》(NY/T 825—2004)测定试验猪胴体重、胴体长、屠宰率、背膘厚度和眼肌面积。猪在放血煺毛后，去除头、蹄、尾及内脏(保留板油和肾脏)称量胴体重，胴体重占宰前活重的百分比即屠宰率。用游标卡尺测量胴体背中线肩部最厚处、最后肋和腰荐结合处三点的平均脂肪厚度。横向切开最后肋骨处的背最长肌，用硫酸纸绘出背最长肌横切面轮廓，并求出眼肌面积。计算方法如下：A=H×W×0.7(其中A为眼肌面积，cm2；H为眼肌高，cm；W为眼肌宽，cm)。

1.4 统计与分析

试验数据用“平均值±标准差”表示，采用SAS 9.0数据处理软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)和Duncan氏多重比较检验，P<0.05为差异显著。

2 结果

2.1 玉米和高粱的加工特性

玉米和高粱的粉碎特性如表3所示，与玉米相比，高粱过2.0 mm孔径筛片后平均几何粒径和吨料耗电量明显增加(P<0.05)，而生产效率没有明显差异(P>0.05)。饲粮中不同高粱添加量对饲料颗粒品质的影响见表4。饲粮中高粱含量对颗粒饲料硬度的影响差异显著(P<0.05)。与对照组和低高粱组相比，高高粱组颗粒硬度明显增加(P<0.05)。饲粮中高粱添加量对颗粒饲料混合均匀度和含粉率的影响差异不显著(P>0.05)。

表3 玉米和高粱的粉碎特性

表4 饲粮中不同高粱添加量对饲料颗粒品质的影响

2.2 饲粮中不同高粱添加量对育肥猪生长性能的影响

由表5可知，饲粮中不同高粱添加量对育肥猪平均日增重、平均日采食量和料肉比无显著影响(P>0.05)。

2.3 饲粮中不同高粱添加量对育肥猪胴体品质的影响

由表6可知，饲粮中高粱添加量对育肥猪胴体重影响显著(P<0.05)。与对照组相比，3个高粱饲粮组胴体重没有明显差异，但低高粱组胴体重显著高于中高粱组和高高粱组(P<0.05)。随着饲粮中高粱含量增加，育肥猪背膘厚度有降低趋势(P=0.06)。饲粮中高粱添加量对育肥猪胴体长、背膘厚度、眼肌面积和屠宰率无显著影响(P>0.05)。

表5 饲粮中不同高粱量对育肥猪生长性能的影响

表6 饲粮中不同高粱添加量对育肥猪胴体品质的影响

3 讨论

3.1 高粱和玉米的加工特性

本试验结果表明，在相同的加工条件下，高粱和玉米过2.0 mm孔径筛片后平均粒径分别为388.27 μm和323.03 μm，且高粱吨料电耗增加。有报道指出实验室条件下高粱和玉米过2.0 mm孔径筛片粉碎(粉碎机型号15B型万能粉碎机)所得颗粒粒径分别为462.27 μm和362.27 μm[12]。彭运智等[13]将高粱过2.00 mm孔径筛片粉碎(粉碎机型号SFSP72×30E)所得颗粒粒径为311 μm。然而，Healy等[14]在试验室条件下却得到高粱的粉碎效率和吨料电耗比玉米低。不同粉碎特性研究结果与粉粹机型号和试验条件等因素有关系。

本试验中，饲粮中高粱添加水平增加使饲料颗粒硬度值升高，其中全高粱饲粮颗粒硬度值增加明显，而对饲料颗粒的混合均匀度和含粉率没有影响。有研究指出，高粱饲粮与玉米饲粮的颗粒耐久性指数没有差异[2]。本试验中饲料颗粒硬度的差异主要与饲料配方原料组成和原料在调质过程中发生的结构变化有关。Wu等[15]研究得到高粱硬度与其蛋白质含量呈正相关关系(R2=0.21，P<0.05)。饲料调质过程所产生的淀粉糊化反应，是塑造饲料颗粒质量的关键环节。有研究发现，高粱淀粉的水结合能力低于玉米淀粉，并且在90℃时高粱淀粉具有比玉米淀粉更高的溶胀性和更低的溶解度，以及更高的峰值黏度和冷糊黏度[16]。因此，本试验所用高粱粗蛋白质含量较高和调质过程中高粱淀粉的糊化特性共同说明了高粱部分或完全替代玉米后导致的饲料颗粒硬度差异。

3.2 饲粮中高粱水平对育肥猪生长性能的影响

本试验结果表明，饲粮中不同高粱添加水平对育肥猪生长性能没有显著影响，表明饲粮中添加高粱对育肥猪的适口性和生长没有影响。高粱对断奶仔猪、生长猪和育肥猪的生长性能影响也有类似报道[10-11]。高粱替代饲料中30%和65%玉米的饲粮对育肥猪ADFI、ADG和F/G均无明显影响，替代比例增至100%后育肥猪ADG明显降低[10]。Pan等[11]发现饲粮中20%、40%和60%高粱对断奶仔猪采食量和日增重没有影响，但40%和60%高粱用量降低饲料效率。与断奶仔猪结果不同，50%和100%高粱降低生长猪前期((23.4～48)kg)的饲料效率，而对整个生长期((23.4～75)kg)的ADFI、ADG和F/G没有显著影响[11]。这些不同的研究结果表明，猪的不同日龄阶段和高粱用量水平可能会导致高粱饲粮的应用效果不同。

Pan等[17]研究表明，高粱中单宁含量与消化能(R2=0.922，P<0.01)和代谢能(R2=0.922，P<0.01)存在明显的负相关关系，提示高粱-豆粕型饲粮中高粱添加量增加会降低饲粮消化能和代谢能。然而相关研究在用高粱等量替换饲粮中玉米时未考虑添加高粱带来的能值差异，仅做氨基酸平衡调节，得到高粱-豆粕型饲粮较玉米-豆粕型饲粮代谢能偏低、粗蛋白质含量较高，使育肥猪ADG和ADFI增加，未见饲料效率有改善变化[2,18]。李思思等[4]的研究考虑了饲粮氮能平衡，得到饲粮粗蛋白质水平为18%时，50%高粱提高生长猪ADFI和ADG，F/G没有明显变化。而低蛋白质水平(粗蛋白质15%)饲粮中50%高粱未对生长猪的ADFI、ADG和F/G有显著影响。以上试验与本试验结果并不完全一致，可能与饲粮蛋白质水平和配方设计时是否考虑高粱对饲粮代谢能的影响有关。

同时，高粱型饲粮与玉米型饲粮相近的饲料利用效率与高粱在适宜颗粒粒径范围内相符。有研究发现，用颗粒粒径在(319～724)μm范围内的高粱完全替代玉米(颗粒粒径555 μm)，有增加育肥猪ADFI和ADG的趋势，但是对F/G没有影响[2]。本研究所用高粱和玉米粉碎后颗粒粒径分别为323 μm和388 μm，未对猪生长性能产生影响，与上述结果一致。

3.3 饲粮中高粱添加水平对育肥猪胴体性状的影响

本试验结果表明，低水平高粱添加量(33.3%)显著增加育肥猪胴体重，而中高水平高粱用量(66.6%～100%)对育肥猪胴体性状无显著影响，表明饲粮中高粱添加水平影响猪肉沉积。邹田德等[19]研究发现,饲粮消化能从13.0 MJ/kg升高到14.5 MJ/kg时显著提高生长猪胴体重。类似结果在Apple等[20]的研究中也有报道。有研究发现，高粱替代饲粮中50%和100%玉米后降低生长猪总能表观消化率[11]。因此，本试验中尽管各高粱饲粮的代谢能设计值相等，但可能会因育肥猪对高粱的能值利用率降低导致不同高粱饲粮有效能存在差异，进而对育肥猪胴体重产生不同结果。

胴体性状反映动物产肉能力，本试验所得饲粮中添加低水平高粱对育肥猪胴体重的改善效果与育肥猪较高ADG一致。大多数试验表明，在不考虑高粱能值差异影响的条件下,完全替代饲粮中玉米组分对育肥猪ADG、胴体重或屠宰率没有变化[2,5,21]。然而BENZ等[22]研究发现，相同饲粮SID Lys∶ME水平下，高粱-豆粕型饲粮提高育肥猪ADG，对胴体重和最后肋骨处脂肪没有显著影响。与玉米-豆粕型饲粮相比，高粱-豆粕型饲粮虽然增加育肥猪第10肋骨处背膘厚，降低出肉率和瘦肉率，但均未达到显著水平[22]。张凯等[10]研究发现，100%高粱(晋杂22号)等氮等能饲粮降低育肥猪((48～100)kg)ADG，增加育肥猪背膘厚，对胴体重、胴体长、屠宰率和眼肌面积无显著影响;同时，21.3%～71%高粱也增加育肥猪背膘厚，但对育肥猪ADG没有显著影响。以上试验与本试验的结果不尽相同，这种结果差异可能源于高粱品种和饲粮营养水平的设定标准不同。此外，饲粮饲喂时间长短对猪胴体性状的影响也会存在差异。

4 结论

本试验条件下，美国饲用黄高粱粉平均粒径和吨料耗电增加，部分或完全替代玉米使饲料颗粒硬度增加，但未对育肥猪生长性能和胴体品质产生不利影响。