尹 杰 劉紅南 李鐵軍 印遇龍
中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所 動物營養(yǎng)生理與代謝過程湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,畜禽養(yǎng)殖污染控制與資源化技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室,中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)過程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南省畜禽健康養(yǎng)殖工程技術(shù)中心,農(nóng)業(yè)部中南動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)觀測實(shí)驗(yàn)站 長沙 410125
畜牧業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系的重要組成部分。大力發(fā)展畜牧業(yè),對促進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級,增加農(nóng)民收入,改善國民膳食結(jié)構(gòu),提高國民體質(zhì)具有重要意義。黨的十九大對我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和鄉(xiāng)村振興又提出了新的要求,而推動畜牧業(yè)在農(nóng)業(yè)中率先實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化,是畜牧業(yè)助力“農(nóng)業(yè)強(qiáng)、農(nóng)村美、農(nóng)民富”的重大責(zé)任和使命。
生豬產(chǎn)業(yè)一直是我國畜牧業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè),2017 年我國豬肉產(chǎn)量高達(dá) 5 340 萬噸,占全球總產(chǎn)量的 48%。與牛、羊、禽產(chǎn)業(yè)比較,生豬飼養(yǎng)總產(chǎn)值比重約 56.6%,產(chǎn)值接近 1.3 萬億元人民幣。龐大的生豬產(chǎn)業(yè)促進(jìn)了我國飼料業(yè)的蓬勃發(fā)展,從 2015 年起,我國工業(yè)飼料年總產(chǎn)量已經(jīng)連續(xù) 3 年超過 2 萬億噸。《全國飼料工業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》明確指出飼料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不僅為現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)提供堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ),也為糧食和糧油食品工業(yè)副產(chǎn)物高效轉(zhuǎn)化提供有效途徑,對促進(jìn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收和農(nóng)村發(fā)展具有不可替代的作用。
近幾十年以來,我國生豬飼料配方參照西方國家,以“玉米-豆粕”型日糧為主,包括飼料行業(yè)在內(nèi),2017 年我國大豆總需求量達(dá)到 11 079 萬噸,但是國內(nèi)大豆產(chǎn)量每年不超過 1 500 萬噸(圖 1)。由于國內(nèi)蛋白源飼料嚴(yán)重缺乏,導(dǎo)致我國飼料行業(yè)過度依賴于大豆進(jìn)口。海關(guān)數(shù)據(jù)顯示,2017 年我國大豆進(jìn)口 9 553 萬噸,較 2016 年增加 1 162 萬噸,這嚴(yán)重阻礙了我國飼料業(yè)和畜牧業(yè)的發(fā)展。因此,本文結(jié)合國情對飼料行業(yè)蛋白資源緊缺問題提出相關(guān)建議。
圖 1 我國大豆近 10 年來生產(chǎn)和進(jìn)口情況
低蛋白日糧是指將日糧蛋白質(zhì)水平按豬營養(yǎng)需要(nutrient requirements of swine,NRC)推薦標(biāo)準(zhǔn)降低1—3 個百分點(diǎn),然后通過適當(dāng)添加合成氨基酸,降低蛋白原料用量來滿足動物對氨基酸需求(即保持氨基酸的平衡)的日糧。筆者團(tuán)隊(duì)通過降低配方中豆粕使用量(3% 左右豆粕添加量),并平衡必需氨基酸以及其他功能性氨基酸(支鏈氨基酸等)設(shè)計(jì)的低蛋白飼料對仔豬生產(chǎn)性能完全沒有影響①配方效果已經(jīng)得到生產(chǎn)試驗(yàn)證實(shí),數(shù)據(jù)尚未正式發(fā)表。。因此,在飼料行業(yè),有必要鼓勵和推廣相關(guān)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)進(jìn)行低蛋白日糧研發(fā)。同時,積極引導(dǎo)畜牧企業(yè)對飼料蛋白含量的認(rèn)知。許多中小養(yǎng)殖場過度看重飼料蛋白含量,認(rèn)為蛋白含量低即為劣質(zhì)飼料,因此對中小型養(yǎng)殖場主有必要進(jìn)行培訓(xùn)和引導(dǎo)。
除了節(jié)約蛋白資源外,低蛋白日糧還能夠保護(hù)緩解并降低生產(chǎn)成本。豬生產(chǎn)過程中排泄物(糞和尿)中含有大量的氮,對豬舍環(huán)境衛(wèi)生具有嚴(yán)重的負(fù)面影響。同時,氮的排放也會對土壤、大氣以及水源等人類生存環(huán)境造成嚴(yán)重危害?!度珖谝淮挝廴驹雌詹楣珗蟆凤@示,我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)排放的化學(xué)需氧量達(dá)到 1 268.26 萬噸,占農(nóng)業(yè)源排放總量的 96%;總氮排放量占農(nóng)業(yè)源氮排放總量的 38%。這些氮污染物主要來自于飼料中未被利用的蛋白質(zhì),我國養(yǎng)豬生產(chǎn)中飼料蛋白利用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他國家。而采用低蛋白日糧同時能夠顯著提高豬對飼料蛋白的利用效率,從而降低氮排放,緩解養(yǎng)殖過程對環(huán)境的危害。研究發(fā)現(xiàn),與用普通飼料喂養(yǎng)豬相比,采用低蛋白日糧喂養(yǎng),飼料利用效率提高 7.51%,豬糞便中氮含量減少 27.9%,同時還能減少溫室氣體排放[1]。綠水青山就是金山銀山,環(huán)境安全成了全民共識。因此,發(fā)展低蛋白飼料是實(shí)現(xiàn)“環(huán)境友好”型飼料工業(yè)的有效途徑。
蛋白飼料原料成本在飼料配制的總成本中占到 35% 以上。因此,通過減少飼料中蛋白原料含量,可以有效降低飼料生產(chǎn)成本。由于國內(nèi)飼料價格普遍偏高,豬肉生產(chǎn)成本較大,導(dǎo)致近年來我國豬肉進(jìn)口數(shù)量不斷增多。雖然我國 2017 年豬肉進(jìn)口量較往年有所下降,但是也高達(dá) 121.7 萬噸。大量的進(jìn)口對國內(nèi)生豬市場以及中小型養(yǎng)殖戶帶來了強(qiáng)大的沖擊。因此,優(yōu)化飼料配方結(jié)構(gòu)(低蛋白日糧)、降低生產(chǎn)成本勢在必行。
我國非常規(guī)蛋白資源非常豐富,其中包括農(nóng)產(chǎn)品加工副產(chǎn)物(如菜籽粕、棉籽粕和花生粕等雜粕,玉米、小麥、大米等谷物加工副產(chǎn)物)、植物及其副產(chǎn)物(如牧草、野草、桑葉、構(gòu)樹葉以及人用蔬菜莖、葉與藤等)、糟粕類(如酒糟、醋糟、醬渣和果渣等)、餐飲殘?jiān)S辔?、動物源加工副產(chǎn)物等。初步統(tǒng)計(jì),我國農(nóng)產(chǎn)品加工副產(chǎn)物每年超過 5 億噸,但是綜合利用率極低,因此我國目前資源浪費(fèi)現(xiàn)狀亟待改善[2]。
目前,我國非常規(guī)蛋白資源開發(fā)利用受到多種因素影響和阻礙。① 多種蛋白資源受到季節(jié)和地理文化因素影響,限制了廣泛運(yùn)用。② 國內(nèi)缺乏不同蛋白資源收割和加工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),影響到其飼料配制。例如,蛋白桑具有較高蛋白含量,是一種理想的飼料蛋白資源,但是不同采摘時間點(diǎn)對其蛋白含量影響較大,同時也缺乏較為統(tǒng)一的加工利用標(biāo)準(zhǔn),這極大地限制了蛋白桑在飼料企業(yè)的運(yùn)用。③ 多種蛋白資源含有毒素或抗?fàn)I養(yǎng)因子,降低了飼料營養(yǎng)價值,影響動物的生長和健康。例如,雜粕普遍含有硫代葡萄糖苷、游離棉酚、植酸、單寧、芥子堿、皂素等抗?fàn)I養(yǎng)因子。然而,目前我國飼料中有毒有害物質(zhì)和抗?fàn)I養(yǎng)因子等的去除方法有限,因此需要大力研究非糧蛋白資源中有害物質(zhì)和抗?fàn)I養(yǎng)因子含量快速檢測以及有效去除方法,為替代豆粕飼料提供保障。④ 當(dāng)前飼料營養(yǎng)價值評定標(biāo)準(zhǔn)的缺乏,以及蛋白效價與氨基酸平衡不能很好滿足動物生長需要,也造成了大量蛋白質(zhì)資源的浪費(fèi)。
總之,我國非常規(guī)蛋白資源儲備巨大,但是利用率較低。因此,迫切需要深化飼料行業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,通過大力發(fā)展和鼓勵非常規(guī)蛋白資源在飼料行業(yè)的運(yùn)用,避免資源浪費(fèi),節(jié)約豆粕等資源,緩解我國飼料蛋白資源嚴(yán)重匱乏的現(xiàn)狀,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展。
目前,我國豬種主要依賴進(jìn)口國外優(yōu)質(zhì)豬種,其不僅成本高,同時對“杜長大”為主的商品豬對營養(yǎng)消化吸收率的研究已經(jīng)達(dá)到瓶頸。此外,地方豬種長期受到忽視,缺乏對優(yōu)良地方品種的保護(hù)和開發(fā)利用。我國現(xiàn)有 118 個地方豬種,被收錄于聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)家養(yǎng)動物多樣性信息系統(tǒng),占全球豬種資源的 1/3[3]。這些豬種普遍具有繁殖力高、耐粗飼、抗逆性強(qiáng)、肉質(zhì)好、對周圍環(huán)境高度適應(yīng)等優(yōu)良的種質(zhì)特性[3]。因此,利用國內(nèi)優(yōu)質(zhì)的地方種豬資源,結(jié)合國外優(yōu)質(zhì)豬種,開發(fā)新品種種豬,以求對營養(yǎng)消化吸收能力進(jìn)行突破,是我國養(yǎng)豬業(yè)乃至整個養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。
我國飼料生產(chǎn)蛋白資源的嚴(yán)重匱乏和生豬養(yǎng)殖過程中氮排放對環(huán)境的危害,已經(jīng)成了制約我國飼料和養(yǎng)殖業(yè)的兩大瓶頸問題。目前,我國進(jìn)入農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革攻堅(jiān)時期,根據(jù)國情優(yōu)化飼料配方,合理設(shè)計(jì)低蛋白日糧,并大力發(fā)展非常規(guī)蛋白飼料替代飼料中豆粕用量,才能確保我國飼料和養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展。