我国饲草替代豆粕的现状、成效及建议

赵曦然，张英俊，王明利，杨 春

1.中国农业科学院农业经济与发展研究所，北京 100081；

2.中国农业大学草业科学与技术学院，北京 100193

豆粕（soybean meal，SM）是大豆压榨提取豆油后得到的副产品，因其蛋白质含量高、氨基酸组成良好被广泛应用于畜禽饲料行业。中国工程院院士、中国农业大学教授谯仕彦表示，在我国主要畜禽饲料配方结构中，蛋白饲料原料占比一般为30%，其中豆粕占15%～20%。在国家落实《关于促进畜牧业高质量发展的意见》《饲料中玉米豆粕减量替代工作方案》以来，豆粕饲用消耗量有一定程度的减少。但我国饲料资源依旧有限，并且现阶段我国畜禽养殖成本明显上升，主要畜禽饲料转化效率与国外先进水平相比仍有差距。2023 年4 月，农业农村部发布《饲用豆粕减量替代三年行动方案》，方案提出“一降两增”三个行动目标，即豆粕用量占比持续下降、蛋白饲料资源开发利用能力持续增强、优质饲草供给持续增加。饲草是指用于放牧或生产干草和青贮饲料的多年生牧草、一年生牧草及不以收籽实为目的的粮食作物等（张英俊，2019）。饲草营养成分丰富，含有蛋白质、纤维素、维生素和矿物质等营养成分。因此，合理开发利用饲草资源作为替代豆粕的饲料，可在一定程度上解决我国豆粕短缺问题，降低饲养成本，对畜牧业高质量发展具有重要意义。目前，学者分别从畜种、替代品种类、技术应用等视角对豆粕减量替代的研究进展进行了梳理，但对饲草替代豆粕相关研究的论述还不够全面。针对于此，本文聚焦饲草对豆粕的替代，论述豆粕的地位演变和供应现状、总结饲草替代豆粕的成效、分析现实制约并提出建议，以期为减少豆粕使用量、增强饲草替代豆粕潜力提供参考。

1 豆粕地位的演变及供应现状

1.1 豆粕地位的演变

1637 年，《天宫开物》膏液篇中记载“黄豆每石得油九斤（吴下取油食后，以其饼充豕粮）。”在中国古代，江苏和浙江北部一带用黄豆榨油后的剩余物（豆粕）喂猪。这是世界上最早描述豆粕饲喂畜禽的文献，但豆粕并非一开始就是我国畜禽饲料的主角。泔水、麸皮、秸秆、酒糟等作为畜禽的食物来源已经在我国延续了数千年。20 世纪70 年代，世界范围内对豆粕的使用逐渐增加。自1978 年改革开放后，我国经历了一个营养转型的过程，畜产品占有越来越大的份额（Jean–Paul Jamet 等，2016），拉动了饲料需求增长。正是意识到中国未来可能成为美国大豆出口的庞大市场，美国大豆协会（ASA）在中国开设了办事处，旨在刺激我国进口美国大豆来生产食物和饲料。此外，中美在大豆研究、生产和利用领域互派代表团和科研人员进行交流。20 世纪90 年代，在相关因素的影响下，国内养殖业开始主要用玉米、豆粕作饲料。

1.2 豆粕供应现状

豆粕是我国畜禽主要的蛋白饲料（浦华等，2023）。2022 年，豆粕饲用消费量6580 万吨，几乎全部来自进口大豆生产。每吨大豆可产豆粕约780 公斤，国内大豆压榨企业产出的豆粕绝大部分进入了饲料生产1农业农村部采访问答http://mrdx.cn/content/20220217/Articel03003NU.htm。《油脂油料市场供需状况月报》预测2023/2024 年度我国大豆新增供给量11780 万吨，其中国产大豆产量2080 万吨，进口量9700 万吨。2022 年我国大豆种植面积为1024 万公顷，较2021 年增加183 万公顷，大豆产量2028 万吨，增产23.7%。然而，2022 年我国大豆进口量为9108.14 万吨，占全球进口占比71.34%，进口依赖度达81.79%（图1）。大豆自给率不足20%，粮食安全“卡脖子”风险凸显。近年来，豆粕价格保持上涨趋势，2022 年豆粕价格为4298.75 元/ 吨，较2021 年增加789.03元/ 吨，同比上涨22.48%，2023 年10 月，豆粕价格为4186.00 元/吨，同比下降14.30%（图2）。

图1 2012–2022 年国产大豆量及大豆进口量情况

图2 2010–2022 年我国豆粕价格变化情况

2 饲草替代豆粕的成效

围绕饲料配方结构调整，相关研究分为两类：一是以饲草部分或完全替代豆粕，二是以饲草替代包含豆粕在内的精料或日粮。需要注意的是，饲草可以单独替代豆粕，也可以根据饲草营养成分和畜禽营养需求实行不同饲草间的组合替代。在实际应用中，部分地区实行了饲草组合替代豆粕饲喂畜禽，但从文献上看，我国饲草组合替代的研究鲜见报道。饲草替代豆粕应在遵循“维持畜禽生长性能，确保产业生产效率”这一“保本”基本原则的基础上追求“增益”。总体上看，饲草替代一定比例的豆粕可以维持或不同程度的改善畜禽生长性能、繁殖性能、免疫性能和产品品质等，具体效果取决于畜禽品种、生长阶段、饲草种类、加工调制方式、替代比例等因素。就饲草种类而言，现有研究集中在苜蓿草产品（苜蓿草粉、青贮苜蓿、苜蓿鲜草），研究表明，苜蓿草产品在替代豆粕方面具有较好的效果。

2.1 可替代豆粕的饲草营养价值

可替代豆粕的饲草包括豆科草本植物，如苜蓿、红豆草、红三叶草、白三叶草等，禾本科草本植物，如黑麦草、象草、柱花草等，以及作为特殊饲草资源的木本植物，如构树等。根据《中国饲料成分及营养价值表( 第31 版)》、中国饲料数据库和已有研究，总结了部分替代豆粕的饲草的营养成分和氨基酸种类，表1。

表1 部分饲草及草产品营养价值及氨基酸含量 %

2.2 饲草替代豆粕的作用成效

2.2.1 饲草替代豆粕在生猪养殖中的应用

2.2.1.1 在母猪和仔猪中的应用 饲草，主要是苜蓿草产品替代豆粕能够改善母猪及仔猪的生长性能，母猪繁殖性能、免疫功能，提升营养消化率，提高经济效益。廉红霞等（2004）在妊娠母猪饲粮中添加苜蓿草粉，研究表明，泌乳期母猪对饲粮及其中所含养分的日采食量显著提高，泌乳期背膘的下降幅度有所减缓，这将有利于母猪体况维持和再次妊娠，进而延长母猪利用年限，此外还显著提高了仔猪断奶窝重和窝平均日增重。臧为民等（2005）得出了相似结论，其还对母猪及仔猪的血清指标和乳中胰岛素样生长因子含量进行了测量，研究发现母猪血清胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇含量有所降低，母猪血清高密度脂蛋白胆固醇含量和母猪、仔猪血清胰岛素含量有所提高。二者研究认为苜蓿草粉最佳添加量分别为200、100 g/kg，这可能是由于饲粮配方和饲喂方式不同等多种因素导致的差异。彭宝安等（2010）对苜蓿鲜草的替代效果进行研究，结果表明母猪对日粮中粗蛋白质、粗灰分、中性洗涤纤维、酸胜洗涤纤维、钙和磷的表观消化率有所提升，母猪体况和初生仔猪总数、初生活仔数及断奶仔猪数、断奶仔猪日增重和窝增重也得到改善。苜蓿叶中的蛋白含量是茎的2 倍，杨旭等（2023）利用茎叶分离后粗蛋白质含量更高的苜蓿叶粉完全替代妊娠初产母猪饲料中的豆粕，研究发现苜蓿叶粉能够提高妊娠后期母猪血清抗氧化水平、免疫功能，改善母猪繁殖性能，苜蓿叶粉替代妊娠母猪饲粮豆粕具有可行性。

2.2.1.2 在育肥猪中的应用 在育肥猪饲料中添加不同类型、不同比例的饲草替代豆粕一定程度上维持或改善了育肥猪生长性能、胴体性状、猪肉品质、经济效益等。苜蓿可以作为育肥猪蛋白质来源之一。在生长性能方面，在一定比例范围内，育肥猪采食苜蓿草粉日粮后，采食量和日增重上升，料重比下降（杜建明，2015；赵静，2014）。魏德刚等（2021）研究表明，5% 苜蓿蛋白粉组育肥猪（0～14 周）的饲料效率比对照组显著提高5.28%。张宏利等（2023）在日粮中添加全株发酵杂交构树替代豆粕，试验组育肥猪的平均日采食量和平均日增重呈现先增后减的趋势，这是由于全株发酵杂交构树增加了酸香味，提高饲料适口性，但随着替代比例的增加，饲料中粗纤维增加，不利于育肥猪采食，研究发现使用3%的全株发酵杂交构树作为豆粕的替代品具有一定的可行性。在胴体性状方面，全株发酵杂交构树替代豆粕在一定程度上可提高育肥猪的眼肌面积，降低背部脂肪厚度（张宏利等，2023），10% 添加量的苜蓿草粉也提高了育肥猪的眼肌面积（杜建明，2015）。在猪肉品质方面，张宏利等（2023）发现，日粮中添加3% 的全株发酵杂交构树替代豆粕可有效改善育肥猪的生长性能和肉品质，猪肉的肌内脂肪和蛋白质含量均显著高于对照组。Ming Guo 等（2023）研究表明，苜蓿叶粉通过调节育肥猪的脂质代谢和抗氧化能力来改善肉质，在替代豆粕时最佳替代比例为25%。育肥末期阶段，添加10% 苜蓿草粉可以显著提高肉中蛋白质含量、不饱和脂肪酸含量、鲜味氨基酸（脯氨酸、甘氨酸和丙氨酸）含量（蒋恒，2023）。在经济效益方面，在日粮中添加饲草替代豆粕具有成本优势，在提高经济效益方面发挥积极作用。吕先召等（2018）认为，苜蓿草粉（5%添加水平）降低了增重成本，每增重1 kg 活猪，饲料成本降低0.08 元，育肥猪从60～100 kg 过程中，毛利润增加2.37 元。魏德刚等（2021）研究表明，苜蓿蛋白（10% 添加水平）使增重成本显著降低0.96 元/kg（8.93%）。

2.2.2 饲草替代豆粕在反刍动物养殖中的应用在反刍动物饲料中用饲草替代豆粕具有可行性，可以维持或改善反刍动物瘤胃发酵功能，提高奶牛产奶量和经济效益，但在添加不同种类饲草时要注意替代比例。DelCurto 等（1990）研究发现，在粗蛋白质含量和代谢能相等的情况下，用苜蓿干草和脱水苜蓿颗粒作为放牧妊娠奶牛的补充蛋白质来源，其饲喂效果几乎可以与豆粕、高粱籽粒相当。马美蓉等（2013）发现，以50% 的大叶枸草粉（杂交构树叶粉）替代青年湖羊饲粮中的豆粕并未对瘤胃发酵参数产生显著的影响。王金明等（2011）研究发现，苜蓿草粉替代饲粮中部分精料可以提高奶牛产奶量，其中，添加30% 的苜蓿草粉效果最佳，每头牛的产奶量相对增加2.20 kg/d（10.82%），净收益相对增加8.46 元（24.74%）。刘玉莲（2019）评估了青贮红花苜蓿替代豆粕对瘤胃非降解蛋白和肠道可消化蛋白的影响，结果显示十二指肠中瘤胃未降解蛋白水平有所降低，进而减少了代谢蛋白和氨基酸的供应，在添加水平小于30% 时这种影响是不显著的，表明青贮红花苜蓿在高产奶牛养殖中具有部分替代豆粕潜力，但完全替代不可行。青贮红三叶草也表现出相似的结果，青贮红三叶草有可能部分取代豆粕饲喂奶牛，30% 的替代率不会降低泌乳性能，但在高产奶牛的日粮中加入高浓度的青贮红三叶草和小麦与青贮玉米混合时应谨慎（Franziska Schulz 等，2023）。饲草替代豆粕还可能减少环境污染。Doreau 等（2014）用脱水苜蓿代替豆粕作为奶牛的蛋白质来源，这一配方转变对养殖过程中甲烷排放影响不大，但导致粪便中的氮增加，尿液中的氮减少，这可能对环境有利。

2.2.3 饲草替代豆粕在家禽养殖中的应用使用饲草替代基础日粮对家禽的生长性能和产品品质有一定的影响。例如，使用发酵桂闽引象草替代部分全价日粮饲喂东兰乌鸡可以提高蛋重、屠宰性能和鸡肉品质（周晓情等，2019）。将苜蓿草粉以40% 的比例替代基础日粮饲喂豁眼鹅能够提高产蛋性能和蛋品质（许桂华，2016）。使用象草替代基础饲粮饲喂狮头鹅时，合理的替代量应控制在40%以内，以避免对肌肉生长和脂肪沉积产生不利影响（陈俊鹏等，2018）。苜蓿草粉替代基础日粮饲喂四季鹅对生长性能无不良影响，但会增加肉品质的滴水损失，建议添加10%的苜蓿草粉为宜（阎春池等，2020）。添加10% 的苜蓿草粉替代基础日粮饲喂马岗雏鹅可以改善其血液生化指标，降低其痛风风险（李珊珊等，2023）。Yin 等（2016）利用枯草芽孢杆菌发酵后的苜蓿粉替代基础日粮，研究发现添加8% 的发酵苜蓿粉对鹅的生长性能、血清抗氧化酶活性、消化指标和有益微生物群没有明显的不利影响，表明发酵苜蓿粉具有替代潜力。殷海成等（2015）利用苜蓿草粉和发酵苜蓿草粉分别替代基础日粮饲喂鹅，研究发现两者均可促进鹅生长，提高其血清抗氧化酶和消化酶活性，但发酵苜蓿草粉的替代效果好于苜蓿草粉。

此外，饲草替代豆粕应注意氨基酸的平衡，补充氨基酸是有必要的。Johns（1986）比较了以白三叶草叶蛋白浓缩物为主要蛋白质来源与以豆粕为主要蛋白质来源的日粮。结果表明，前者的营养价值低于生长试验中使用的后者，但若在前者中添加蛋氨酸或胱氨酸，则能使鸡的饲料利用率和体重增加到与后者相当的水平。部分饲草替代豆粕的添加模式及应用效果见表2。

表2 部分饲草替代豆粕的添加模式及应用效果

3 现实制约

3.1 对饲草替代豆粕的认识有待提升

长期以来，豆粕作为高蛋白饲料的代表，得到了广泛的认可和应用，养殖户对豆粕的饲喂效果信任度高。在对河北、辽宁两地的调研中发现，生猪养殖户工业饲料使用占比较少，饲料粮占比较高，其中豆粕使用占比高达55%～58%，远高于饲料均衡分配时约20% 的豆粕占比，表明养殖户对饲料质量的选择缺乏理性（石韵，2020）。这可能是由于养殖场（户）缺乏营养学知识，对不同品种、不同类型、不同生长阶段畜禽的营养需要量不甚明晰，进而导致豆粕盲目使用和重复添加等饲料配比误置现象广泛存在，造成营养隐性浪费和经济效益下降。在此情境下，部分养殖场（户）的思想观念有待转变。一是对饲草潜力认识不足，低估饲草价值。虽然饲草是牛羊等草食家畜的主要食物，但很多养殖户对于饲草替代豆粕的认可度和接受度低，对可行性和效果存在疑虑，缺乏对饲草应用潜力的充分认识。二是对饲草替代豆粕调配饲料的技术掌握不足，限制饲草利用潜力。充分发挥饲草价值需具备相关技术和知识，但部分养殖场（户）并不了解不同种类饲草的营养成分和特点，以及如何合理搭配和使用饲草来提供全面的营养，缺乏监测和调整的能力，无法及时根据畜禽的需求和生长状况调整饲料配方和使用量。

3.2 饲草替代豆粕的关键技术不足

一是饲草抗营养因子的研究有限。抗营养因子(anti–nutririonfaetor,ANF) 是指某些牧草和饲料作物在正常生长代谢过程中所产生，并通过不同机制对畜禽营养过程产生负效应的一类物质（李建国，1991）。植物普遍存在抗营养因子，去除豆粕中抗营养因子的技术较为成熟，包括微生物发酵法、酶制剂处理法、化学处理法、热处理法、育种法等（高美云等，2010）。饲草中含有单宁、植酸、胰蛋白酶抑制剂、草酸和皂苷等抗营养因子，影响饲草适口性，对畜禽的消化、吸收和代谢产生不利作用，进而影响其健康和生产性能，严重者可能死亡。二是饲草替代豆粕饲喂畜禽的配方技术有待完善。目前的配方技术主要是通过调整饲料中不同原料的比例来满足动物的营养需求。在实际应用中，饲料配方的精确性和准确性需要进一步提高，部分饲草替代豆粕导致氨基酸营养缺失也有待解决。

3.3 饲草替代豆粕技术模式的示范推广受限

“以草代粮”符合现代畜牧业的发展趋势，但在推广过程中面临以下问题。一是优质饲草供应稳定性差。我国近70% 的草食家畜没有稳定优质牧草供应，饲草和草种年产量离实际需求量还有差距。另外，常用来替代豆粕的豆科牧草容易受到气候变化的威胁。二是饲草贮存和质量安全。饲草贮存技术有限，因饲草水分含量较高，面临霉菌毒素等的污染风险，容易发生变质和霉变，导致营养价值下降，甚至对畜禽的健康造成不利影响。三是饲草的利用水平存在局限。例如，紫花苜蓿利用面临蛋白质利用率低和木质素含量相对较高两个障碍，苜蓿中蛋白的快速降解会引起反刍动物瘤胃胀气，给养殖户带来经济损失，苜蓿木质素含量较高，阻碍了碳水化合物在瘤胃内的降解，使得瘤胃中氮/ 碳水化合物降解不平衡、不同步。牧草木质纤维素复合物是利用纤维中营养物质和能量的最大限制之一。此外，还缺乏科学先进的专业设备，导致饲草的质量和利用效率不高。河南农业大学史莹华团队试验中分离苜蓿茎叶采用的是人工分离方式，耗费大量人力，由于缺乏自动苜蓿茎叶自动分离设备，导致苜蓿叶粉生产效率不高。

4 对策建议

4.1 提高优质饲草供给能力

一要“种好草”。重视良种扩繁，推动优良品种培育和示范推广。应用基因组学辅助育种、转基因等基因工程技术改造基因表达、控制饲草遗传组成等方法改良饲草农艺性状和营养价值，提升饲草产量和抗非生物胁迫能力，提高良种覆盖率和饲草种子自给率。二要“有地种”。挖掘盐碱地、农闲田、南方草山草坡等土地资源的饲草种植潜力，提高土地利用效率。治理开发盐碱地，实行盐碱地综合利用，种植适应性强、抗旱耐盐碱的饲草品种，实现土地质量改良和饲草增产双重目标。利用农闲田推进人工种草和草田轮作，加大对南方草山草坡的建设力度。促进天然草原生产力提升，借助补播改良、人工种草、围栏封育等措施推进退化草原修复，进而提高饲草产量。三要“会种草”。提高饲草种植技术，合理施肥和控制灌溉，及时防治病虫害，利用科技手段提高管理水平。

4.2 加强饲草替代豆粕关键技术的研发

一要提高饲草收割和贮存技术。选择适宜机械及时收割并合理存放，减少营养损失，延长饲草保存期限。二要增强饲草利用加工技术。明晰饲草营养价值、功能性成分的营养调控机理和抗营养因子的作用机理，加大对抗营养因子的处理技术研发，降低饲草中的抗营养因子含量，提升饲草中纤维营养利用率技术，提高饲草适口性和饲用价值，研发推广苜蓿茎叶分离等急需机械设备，满足获取高蛋白草产品等不同的功能性加工要求，保障饲草质量和可获得性。三要加强饲草营养调控技术，针对不同种类、不同生长阶段的畜禽开展饲草和精饲料配比技术筛选，研究不同饲草组合的替代效果，例如豆禾混合青贮草、干草在牛羊饲喂过程中替代精料的作用，完善饲草替代豆粕的配方，必要时补充氨基酸等添加剂，确保畜禽能够获得均衡的营养供给，建立优质饲草喂养畜禽的低成本饲喂体系。需要注意的是，各种技术都需要更多研究来提高技术的可重复性、功效、成本效益和推广适用性。

4.3 加大政府支持和市场推广

提高对饲草替代豆粕的支持力度，通过财政资金和政策扶持，降低饲草替代豆粕的成本，减轻技术研发成本和养殖户的经济负担。加大对饲草替代豆粕典型案例的推介，引导饲料企业和养殖企业加快技术创新，在适宜地区推行饲草替代豆粕。同时，加强饲草贮存和质量安全监管，控制霉菌毒素等的污染风险。加强市场宣传，提高养殖场（户）对饲草替代豆粕的认知度和接受度，引导养殖场（户）转变高豆粕饲料才是优质饲料的固有观念，加强技术指导和培训，提高养殖户对饲草替代豆粕的技术使用能力，增加饲草替代豆粕的市场需求。