考虑实际日粮因素以优化生长肥育猪养殖利润

Mike D. Tokach Henrique S. Cemin Joel M. DeRouchey Robert D. Goodband Jason C. Woodworth Steve S. Dritz

(246 Weber Hall,1424 Claflin Road,Manhattan, KS 66506)

在过去的研究中，相比保育猪或泌乳母猪，人们更少关注生长育肥猪阶段的生产。保育猪的研究需要较少的饲料，重复也更简单，只需更短时间就可完成一轮试验。相反，育肥猪的研究需要采用大量猪只且花费相当长时间才能在生长性能上获得小而重要的差异。保育猪比育肥猪的生长性能上更容易取得5%～10%的变化，然而，在猪的生产过程中，75%～80%的饲料用于生长育肥期。因此，育肥阶段对养猪生产者而言具有重要的经济影响。

在考虑与育肥猪相关的重要问题时，我们根据如何配制日粮对其进行研究。我们首先确定对成本影响最大的能量水平；然后，确定赖氨酸与能量比；第三步是设定其他氨基酸与赖氨酸的比例；第四步，设定真总肠道可消化磷或可利用磷和能量的比例；最后一步设定钙、维生素、微量元素、盐以及包括添加剂在内的其他养分的水平。

1 能量、纤维和屠宰率

日粮配制中第一步也是最重要的一步就是设定能量浓度。尽管能量是日粮中最贵的成分，但其在配方中的水平通常是基于以往或对日粮成本的影响而设定，而非通过深入分析以确定其最节约的添加水平。为了设定最佳的日粮能量水平，我们必须知道一种递增的变化对日粮能量的影响:①日粮成本；②猪的生长性能（平均日增重、料肉比）；③胴体标准（屠宰率、瘦肉率）。

此外，这些递增变化的经济价值取决于市场价格。我们团队利用这些信息建立了一个模型(Soto等,2017b)以帮助计算各阶段猪的最佳日粮能量水平。这里简要探讨一下该模型的一些关键部分。

1.1 日粮能量对猪生长性能和胴体标准的影响

理想情况下，生产系统将了解猪对于饲喂体系中日粮能量的变化是如何反应的，然而，并非总能这样。在这些情况下，在以往的研究文献中关于预期反应的信息是有价值的。例如，Nitikanchana 等(2015)通过Meta分析方法开发了回归方程以预测摄入净能的单位增量变化所引起的生长速度的变化。他们的等式可预测平均日增重（ADG，g）=0.113 5×净能（NE，kcal/kg）+8.814 2×平均体重(Avg BW，kg)-0.050 68×[平均体重（Avg BW，kg）]2+275.99，条件是假设赖氨酸或其他氨基酸对生长性能没有限制作用。因此，每增加100 kcal/kg的净能，平均日增重将增加11 g/d(见图1)。对于饲料利用率而言，假设其与日粮净能含量呈线性相关，那么，1%的净能变化将导致1%的饲料利用率的变化。

图1 预测ADG对日粮净能的反映情况(Nitikanchana等；2015)

纤维对胴体重的负面影响并非完全由日粮净能水平变化导致。饲喂高水平纤维的日粮会增加盲肠和结肠中内容物含量，从而降低屠宰率(Turlington,1984)。肠道填充物的增加由原料中纤维种类决定，中性洗涤纤维（NDF）被证明可通过吸收水分导致消化物膨胀，从而增加大肠中粪便量(Coble，2015)。因此，Soto 等（2017c）通过Meta 分析法测定了屠宰前饲喂日粮的NDF 对屠宰率的影响。回归分析得到该等式:屠宰率(%)=0.034 92×停药期（WP）(d)-0.050 92×中性洗涤纤维1（NDF1）(%)-0.068 97×中性洗涤纤维2（NDF2）(%)-0.002 89×[NDF2(%)×停药期（WP）]+76.076 9，其中变量为停药期天数（WP），最后阶段前的日粮NDF 水平（NDF1），上市前停药期的NDF 水平（NDF2）以及NDF2 和WP 的相互作用。该等式的计算是根据美国饲养猪的情况得到的，其屠宰率是去除头部后计算的。正如等式所表明的，高含量的NDF 对胴体的产量有负面影响，延长停药期可改善胴体产量；然而，停药期的作用取决于最后饲喂的日粮NDF 水平（NDF2）。因此，上市前所饲喂日粮的最佳能量浓度必须以胴体重包含屠宰组分为基础来确定。

1.2 原料选择和能值设定

生长肥育猪日粮的主要能量来源为谷物（玉米、小麦、高粱和大麦）及其副产品。玉米是世界上许多地方的主要能量来源，但如果从成本优势考虑，它可被其他谷物部分或全部取代。在选择原料时，几个变量是必须考虑的，如货源、价格竞争力、运输成本、物理特性和加工处理。此外，营养师必须了解各种原料的个别特性，特别是能量、赖氨酸、磷、纤维和霉菌毒素的水平(National，2008a，b；NRC，2012；Stein等，2016)。

不同原料的能值因其化学组成不同而有很大差异，其副产品的差异可能更大。因此，能值测定对于生长性能的潜在变化和经济回报的优化非常重要。多种方法可用于测定能值，比如验证试验或从NRC等式、INRA软件或其他参考资料估算；或者相对于某一参考原料来计算能值(Gonçalves 等，2016b)。无论选择哪种方法，重要的是对于所有原料要持续采用相同的方法。

2 赖氨酸、氨基酸比例和粗蛋白

一旦确定了日粮能量水平，就必须确定赖氨酸能量比以及各种氨基酸的浓度或它们相对于赖氨酸的比例。尽管赖氨酸需要量的确定最好是在生产系统内确定或以蛋白质沉积的数据建模，也可利用生长速度和采食量数据对其进行估算。一个简单的经验方法就是生长肥育猪每千克增重需要大约20 g 标准回肠可消化赖氨酸，在早期生长阶段该需要量更低，但在蛋白质沉积的高峰期则需要量更高；20 g/d 为合理的平均赖氨酸需要量，因为生长速度与蛋白质沉积率高度相关。关于这一估算以及支持数据的相关背景可参考Rostagno等(2017)。

一旦确定了标准回肠可消化(SID)赖氨酸的需要量，那么其他氨基酸的比例就可以相对于赖氨酸来确定了。表1 总结了我们研究团队在日粮配方中的估算比例。营养师之间在最佳比例方面的分歧主要是配方软件中氨基酸设置的不同导致的。例如，某一实验室中68%的缬氨酸赖氨酸比可能与另一实验室数据中70%或72%的比例相似。另外一个关于相对于赖氨酸理想比例的分歧则是对于数据解读的差异。最佳氨基酸比例通常采用断点分析的点来描述。实际上，采用二次型或递减收益模型能更准确地描述大多数群体饲喂情况下对氨基酸水平变化的反应情况，因此，可利用模型来确定该比例是否能提供95%～99%的最大应答。该比例建模技术并非仅仅提供最大应答，还能为生产系统提供最经济的应答。选择最佳的氨基酸比例取决于增重的数值以及比例增加所带来的增量成本。

在世界上某些地方，最大日粮粗蛋白水平是受法律监管的。美国没有这些要求限制，因此，美国日粮中粗蛋白水平通常会高于其他国家。我们关注最低粗蛋白水平，特别是在体重较大的育肥猪日粮中。研究持续表明，对于超过100 kg 猪的日粮中应该含有至少13%的粗蛋白，这样才不会限制其生长性能，而且，在育肥后期的日粮中添加低于10%的豆粕可能会增加损害生长性能的风险(Soto 等，2017a)。尽管进行了大量试验，但添加少于10%豆粕或日粮粗蛋白水平低于13%降低生长性能的原因尚不清楚。

表1 其它氨基酸相对于赖氨酸的最小比例(%)

育肥猪的最佳日粮阶段数量也已受到关注，增加日粮阶段以更好的匹配氨基酸需要量能减少氮的排泄，但增加日粮阶段很少能改善猪的生长性能。只要上市前饲喂的日粮营养达到或高于猪的需要量，就会发生补偿生长。那么那些早期由于采食了略低于营养需要的日粮而导致生长性能受到损伤的猪将得到补偿生长(Mai 等，2006；Menegat 等，2018a)。Menegat 等（2018a）证明，只要各阶段的赖氨酸水平接近估计的需要量（图2a），就可以将27～127 kg饲喂方案中的4个阶段减少为2个阶段。相反地，如果各阶段日粮配制低于猪的需要量，那么减少饲喂阶段会降低猪的生长性能和经济回报(Menegat等，2018b；图2b)。猪不能完全弥补大量氨基酸缺乏所造成的影响。总的来说，我们团队的研究表明，只要赖氨酸水平接近猪的需要量，简化生长肥育猪饲养方案是可以执行的。该策略可能会对物流和饲料生产有利，从而潜在地增加整体经济回报。

图2 标准回肠可消化赖氨酸和净能的比值与生产回报的关系

3 标准总肠道可消化磷（STTP）和钙磷比

随着蛋白质沉积率的增加，磷的需要量也相应增加(Carter等，1998)。而想要最大限度地降低磷的排放导致日粮中磷的含量处于临界缺乏水平。最近的研究表明，育肥猪标准总肠道可消化（STTD）磷需要量可能高达NRC 估计值的130% (Vier 等，2017)。由于新型植酸酶的大量使用可促进磷的释放，使其更接近猪对磷的需要量而不会产生磷的过量排泄。而且，添加大量植酸酶可通过促进能量和营养素如氨基酸、矿物质和肌醇的释放来改善生长性能(Wilcock 等，2014；Holloway 等，2016a；Holloway 等，2016b)，尽管所得的结果并不总是一致，但当日粮中的这些营养物质处于临界水平时结果更明显。

对于磷含量处于临界缺乏的日粮而言，钙磷比极其重要。饲喂低水平磷和高水平钙日粮会降低猪的生长性能和骨骼矿物化(González-Vega 等，2016；Merriman 等，2017)。尽管钙磷比可用多种方式表达，且随着越来越多的研究，其可表达为标准总肠道可消化钙（STTD Ca）和标准总肠道可消化磷（STTD P）的比值，但我们选择考虑分析钙和分析磷比值，因为这更容易测量。对于育肥猪，我们选择该比例在1∶1 和1.3∶1之间。

4 其它矿物质和维生素

其它氨基酸和维生素的推荐量差异很大(Flohr等，2016)，最近，我们更新了维生素预混料的推荐量，为取得最佳的经济效益，降低了几种维生素的安全量，在决定添加量时，所饲喂原料中的氨基酸和矿物质的基础水平也应考虑在内。药理水平的铜通常被添加到生长育肥猪日粮中起到促生长作用，特别是在肥育早期阶段(Coble等, 2017)。

5 育肥期饲料添加剂

讨论日粮配方是为了强调能量、氨基酸和钙磷水平在改善生长性能方面比日粮中的添加剂要重要得多。可用育肥猪日粮中的添加剂数不胜数，但具有足够研究数据以证明其有效性的添加剂则凤毛麟角。

一种添加剂充分的试验数据是非常重要的，因为生产者和营养师经常负责解读添加剂的公司信息以试图确定哪种添加剂值得评估或添加到日粮中。添加剂通常没有生产数据或只有几只猪和不足重复数的数据，那么对于一个新产品而言，需要多少重复呢？试验中的重复数取决于预期应答的大小和一致性，另外也有必要进行多次试验以证明交叉试验的一致性。根据经验，生产营养师建议，他们在其系统中评估某一新产品前，至少需要三个试验以证明应答效果的一致性。

表2 显示的是我们一个生产研究养殖舍中为了与对照组取得差异所需的重复数。该设施的每个栏舍中有近25头猪。尽管不同试验的标准差之间存在差异，但该养殖舍与几个交叉试验的平均值为平均日增重（ADG）27 g/d，料肉比（F/G）为0.09。如果某添加剂预期使ADG增加2%，则每个处理需要35个重复来对该应答进行数据验证；对于F/G而言，若要取得2%的改善，则需要40 个重复。将应答水平提高到3%时，重复数可以减少。对于ADG而言需要16个重复，F/G需要18个重复。在许多试验设计中，通常武断地只选择6或8个重复。而对于只有6～8个重复的试验中，添加剂通常需要取得5%的应答效果才能获得统计上的差异。如果我们在拥有更少猪栏舍设施的大学中进行相同的试验，为了取得相同的应答效果，则需要更多的重复数。如果某添加剂在重复数相当少的情况下取得了显著性的差异，则我们会对该应答效果的可重复性持怀疑态度。

表2 试验差异各处理组所需重复数

6 总结

生长肥育阶段大约消耗饲料总量的80%，对整个养猪生产具有极其重要的经济影响。在配制这些日粮时有几个方面可用于优化其经济效益。配制生长肥育猪日粮时首先得确定最经济的能量水平，包括了解日粮纤维和脂肪对胴体屠宰率和脂肪质量的影响。在评估个别原料的净能或生产能时应采用统一的方法。其次，确定赖氨酸能量比、各种氨基酸与赖氨酸的比例，磷能量比；再次，钙、维生素、微量元素和盐必须与品种、环境和经济情况相匹配；最后，需要对饲料添加剂进行彻底评估来确定现有数据是否足以证明其有效使用。