發(fā)酵飼料液態(tài)飼喂在養豬業(yè)的應用
發(fā)酵飼料液態(tài)飼喂在養豬業(yè)的應用
胡 雄 1，呂 美 2，喬家運 3，魯衛衛 2，劉忠臣 2，李?；?1
（1.天津農學(xué)院動(dòng)物科學(xué)與動(dòng)物醫學(xué)學(xué)院，天津市農業(yè)動(dòng)物繁育與健康養殖重點(diǎn)實(shí)驗室，天津 300392；2.河南河順自動(dòng)化設備股份有限公司，河南 登封 452470；3.天津師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，天津市動(dòng)物多樣性保護與利用重點(diǎn)實(shí)驗室，天津 300387）
我國是全球最大的豬肉生產(chǎn)國和消費國，生豬養殖在農業(yè)中長(cháng)期占有著(zhù)基礎性的地位，經(jīng)濟的繁榮使消費者對肉類(lèi)產(chǎn)品吃得安全和健康逐漸成為主流。而反觀(guān)國內生豬養殖，近些年來(lái)在非洲豬瘟、養殖用地政策緊縮，“碳中和、碳達峰”等多重嚴峻形勢的沖擊下艱難發(fā)展。再加上長(cháng)期受限于“玉米-豆粕”日糧配方體系，飼料原料依賴(lài)進(jìn)口，豬糧比價(jià)起伏于預警期間等原因使得生豬養殖成本居高不下。而生豬養殖成本貫穿于生豬養殖的每一個(gè)環(huán)節，影響生豬養殖的經(jīng)濟效益和產(chǎn)業(yè)競爭力，所以找到降低豬場(chǎng)成本投入的方法是改善當下現狀關(guān)鍵?？梢詮娘曃狗绞?、飼料原料等影響因素入手，破解我國生豬養殖成本高昂的舉措，進(jìn)而提高豬場(chǎng)的經(jīng)濟效益，而液態(tài)發(fā)酵飼喂模式可長(cháng)期保障好人民菜籃子的健康和充足。
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發(fā)酵飼料定義與種類(lèi)
1.1 發(fā)酵飼料定義
發(fā)酵液體飼料開(kāi)始應用于二十世紀八十年代的荷蘭。發(fā)酵飼料是指通過(guò)人為控制發(fā)酵條件情況下，利用微生物發(fā)酵技術(shù)將原料經(jīng)過(guò)代謝活動(dòng)把飼料中的抗營(yíng)養分子、大分子物質(zhì)和毒素等分解或者轉化，制成適口性好并且含有豐富營(yíng)養價(jià)值的飼料原料。
1.2 發(fā)酵飼料種類(lèi)
根據發(fā)酵微生物和發(fā)酵條件的不同，發(fā)酵飼料可分為多種不同種類(lèi)。其中，常見(jiàn)的發(fā)酵飼料主要包括谷物類(lèi)發(fā)酵飼料、豆粕類(lèi)發(fā)酵飼料、棉籽粕發(fā)酵飼料等。但隨著(zhù)對動(dòng)物所需營(yíng)養體系的進(jìn)一步研究及食品加工行業(yè)以及農業(yè)的飛速發(fā)展，大量食品工業(yè)和農業(yè)液體/固體副產(chǎn)品產(chǎn)生，對其進(jìn)行處理不當會(huì )對環(huán)境造成巨大壓力。通過(guò)微生物發(fā)酵技術(shù)可以實(shí)現工農業(yè)副產(chǎn)品的利用高值化，是利于破局當下飼料資源短缺的重要途徑，未來(lái)市場(chǎng)中發(fā)酵飼料飼喂將開(kāi)啟一個(gè)新的時(shí)代。生產(chǎn)中常見(jiàn)的工業(yè)和農業(yè)副產(chǎn)品應用包括有：1）農業(yè)副產(chǎn)品：一是果蔬副產(chǎn)品，包括根莖類(lèi)和果實(shí)。二是利用價(jià)值高的植物，如構樹(shù)葉和苜蓿等；2）工業(yè)副產(chǎn)品：一是制糖工業(yè)副產(chǎn)品，如甜菜和糖蜜等。二是食品加工業(yè)副產(chǎn)品，如豆渣和谷朊粉副產(chǎn)品等。三是釀酒副產(chǎn)品，酒糟；3）動(dòng)物邊角料（動(dòng)物羽毛等）、處理加工后的餐廚廢棄物等。
這些副產(chǎn)品營(yíng)養成分各異，直接飼喂適口性差、消化吸收率不理想，甚至可能因為存放時(shí)間和環(huán)境等因素危害動(dòng)物健康，所以需要通過(guò)一定的生產(chǎn)發(fā)酵工藝做前期處理，再按制定的液態(tài)飼喂配方合成發(fā)酵液態(tài)全價(jià)飼料，用以科學(xué)飼喂動(dòng)物。
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發(fā)酵飼料的優(yōu)勢與特點(diǎn)
豬是雜食性動(dòng)物，發(fā)達消化系統使其對飼料轉化效率高，尤喜歡流食這一生物特性成為發(fā)酵飼料液態(tài)飼喂在生豬養殖中發(fā)揮巨大效用的關(guān)鍵。人為控制發(fā)酵不僅讓飼料的理化性質(zhì)得到巨大改善，而且讓飼料中大分子物質(zhì)降解，使得發(fā)酵飼料養分全面，其中富含氨基酸和維生素等各種營(yíng)養成分，更易于動(dòng)物消化吸收滿(mǎn)足動(dòng)物生長(cháng)發(fā)育所需的各類(lèi)養分；此外發(fā)酵飼料中的益生菌和益生元能夠改善動(dòng)物的腸道微生態(tài)，提高動(dòng)物的免疫力。
采用微生物發(fā)酵技術(shù)發(fā)酵速度快，改善飼料風(fēng)味，提高生產(chǎn)效率；其次發(fā)酵原料來(lái)源變得更加廣泛，獲取也更加方便，使得發(fā)酵飼料液態(tài)飼喂配方靈活多變，保證了發(fā)酵飼料液態(tài)飼喂的產(chǎn)品質(zhì)量，滿(mǎn)足其對原料需要選用新鮮、無(wú)霉變的原料進(jìn)行發(fā)酵的要求，保障了動(dòng)物產(chǎn)品的安全；與常規飼料相比更具價(jià)格優(yōu)勢，可大大提升豬場(chǎng)經(jīng)濟效益和競爭力。
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發(fā)酵飼料的主要功能性營(yíng)養成分
發(fā)酵飼料是活菌制劑和發(fā)酵底物的液態(tài)復合產(chǎn)物，原料本身具有一定營(yíng)養價(jià)值，其中發(fā)酵菌體、發(fā)酵過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生酶和活性因子等，含有豐富的必需氨基酸。此外，發(fā)酵過(guò)程中還會(huì )產(chǎn)生大量的葉酸、泛酸等B族維生素。目前常用的微生物菌種種類(lèi)繁多，應用最廣泛且技術(shù)成熟的菌種包括益生菌、芽孢桿菌、酵母菌和霉菌等，在動(dòng)物體內作用機理各異。
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發(fā)酵飼料的質(zhì)量控制與安全性
發(fā)酵飼料液態(tài)飼喂的質(zhì)量控制主要包括原料控制、生產(chǎn)過(guò)程衛生控制和添加劑使用等方面，參照液態(tài)發(fā)酵飼料技術(shù)養豬規范，優(yōu)質(zhì)的液態(tài)發(fā)酵飼料判斷標準如下。
首先，酸堿度應維持在3.7～4.5之間，乳酸菌活菌數量低于10 CFU/mL，乳酸含量高于150 mmol/L，乙酸濃度低于40 mmol/L和乙醇濃度低于0.8 mmol/L等；其次，表觀(guān)特性方面要求外觀(guān)色澤一致，產(chǎn)品有酸香味且無(wú)異味和整體分布較均勻流動(dòng)性好等。
原料控制是保證發(fā)酵飼料液態(tài)飼喂質(zhì)量的基礎，需要結合地方自身發(fā)展情況，因地制宜選擇液態(tài)發(fā)酵原料，既可以保障原料品質(zhì)進(jìn)行生產(chǎn)，又可以節省運輸成本和保證液態(tài)發(fā)酵飼料的持續供應。生產(chǎn)工藝參數和規范的嚴格把控是關(guān)鍵，采用的料水比、發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵溫度等決定了產(chǎn)品品質(zhì)和飼喂效果，生產(chǎn)過(guò)程中的衛生控制也是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要措施之一，需要定期對生產(chǎn)設備進(jìn)行清洗和消毒?？蓪?shí)現效益最大化的同時(shí)使產(chǎn)品質(zhì)量和安全得以保證。
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發(fā)酵飼料液態(tài)飼喂的實(shí)際應用與效果
5.1 促進(jìn)動(dòng)物生長(cháng)和發(fā)育，提高養殖效益
就當前中國豬周期的形勢而言，提高養殖效益成為豬場(chǎng)的關(guān)鍵問(wèn)題。液態(tài)智能自動(dòng)化發(fā)酵飼喂可根據不同豬只飼喂曲線(xiàn)需求進(jìn)行自動(dòng)配方，實(shí)現豬只精確飼喂，大大降低各項投入。加上液態(tài)發(fā)酵飼料來(lái)源廣泛、配方靈活多變且價(jià)格優(yōu)勢突出，用其替代全價(jià)飼料飼喂豬只，具備良好的誘食效果，有助于動(dòng)物健康生長(cháng)、提高轉化率和改善酮體品質(zhì)。
另一方面，發(fā)酵飼料液態(tài)飼喂具有全面營(yíng)養，可以彌補常規飼料的不足之處，毒素和抗營(yíng)養因子在發(fā)酵時(shí)都能被妥善處理，生產(chǎn)安全的飼料；另外，還可以將常規情況下構成的植物結構和細胞內不易消化的營(yíng)養物質(zhì)分解釋放出來(lái)，充分發(fā)揮飼料原料的利用率，而且符合豬只雜食且喜流食特性，減輕對動(dòng)物健康的影響，使動(dòng)物福利得到保障。減少飼料資源浪費，降低料重比，讓生豬養殖業(yè)降本增效效果顯著(zhù)。
任曉林采用液態(tài)發(fā)酵飼喂技術(shù)進(jìn)行飼喂試驗發(fā)現在仔豬和育肥豬采食液態(tài)發(fā)酵飼料都能夠顯著(zhù)地提高增重速度，降低料重比，提高豬場(chǎng)的養殖效益。如果利用食品加工副產(chǎn)品進(jìn)行飼喂還可以降低飼養成本。資料顯示，用豆渣發(fā)酵后替代部分中、大豬顆粒飼料，料重比降低了6%，育肥豬飼料成本節約17.55元/頭。液態(tài)發(fā)酵飼喂與工業(yè)副產(chǎn)品DDS的結合試驗的結果也顯示：在生長(cháng)性能方面，對照組和試驗組相比，育肥豬的采食量、平均日增重和料重比方面差異不大，但試驗組并未出現傷亡、腹瀉現象。證明40%的DDS作替代日糧是可行的，而且不會(huì )影響飼料的適口性和育肥豬的生長(cháng)性能；從經(jīng)濟效益方面比較，每頭豬的日均飼養成本下降1.41元，每kg的增重成本下降了1.5元。結果表明，在育肥階段加入工業(yè)副產(chǎn)品DDS可以大幅度地降低飼養成本，提高經(jīng)濟效益。
5.2 提高豬只的健康水平，降低發(fā)病率和死亡率對生豬養殖管理更高質(zhì)化的重點(diǎn)是確保豬肉產(chǎn)品的安全優(yōu)質(zhì)高品質(zhì)，全面飼料禁抗背景下，生豬養殖迫切需要新型無(wú)抗飼料來(lái)保障仔豬生長(cháng)性能，緩解仔豬腹瀉，生豬養殖端的相關(guān)藥物減量是重要的途徑之一，發(fā)酵飼料液態(tài)飼喂技術(shù)還針對有害微生物進(jìn)行抑制。大量的益生產(chǎn)物在發(fā)酵過(guò)程會(huì )隨其在胃腸道中衍生成為優(yōu)勢有益菌群；通過(guò)發(fā)酵飼料液態(tài)飼喂能增強豬只免疫力和保持腸道內菌群平穩從而減少疾病發(fā)生。提高豬群群體免疫能力和飼料利用率，微量甚至零藥物的使用量能達到生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)安全生豬產(chǎn)品的目的。
夏鄒采用固態(tài)發(fā)酵飼料和液態(tài)飼喂集成技術(shù)來(lái)研究其對斷奶仔豬生長(cháng)性能和腸道健康的影響，研究表明，液態(tài)發(fā)酵飼喂和飼糧添加抗生素（金霉素+吉他霉素）均能改善仔豬斷奶后1～14 d的飼料轉化率，仔豬液態(tài)飼喂還能增強仔豬腸道屏障功能，改善仔豬腸道健康；發(fā)酵飼料液態(tài)飼喂能夠提高仔豬采食量和養分消化率，增強機體免疫和抗氧化能力，從而生長(cháng)性能也能得到明顯改善。辛懷璐也探究了發(fā)酵飼料液態(tài)飼喂對豬生長(cháng)性能、腸道健康、胴體性狀和肉品質(zhì)的影響。發(fā)現發(fā)酵飼料液態(tài)飼喂可提高豬8～125 kg日采食量和日增重，提高8～20 kg階段豬只養分消化率，調控血清采食激素的水平，同時(shí)改善豬胴體品質(zhì)和后腸微生物結構，提高后腸揮發(fā)性脂肪酸的含量。
5.3 提高動(dòng)物的繁殖性能，增加產(chǎn)仔數
伴隨著(zhù)智能發(fā)酵液態(tài)飼喂系統的成熟，針對不同階段豬只營(yíng)養需求進(jìn)行科學(xué)化養豬可顯著(zhù)提高母豬胎次和仔豬存活率。液態(tài)飼喂應用最廣泛和成熟的荷蘭養豬場(chǎng)有數據顯示，液態(tài)發(fā)酵飼喂的母豬可以平均產(chǎn)達到2.4胎。另外，發(fā)酵飼料液態(tài)飼喂的母豬產(chǎn)仔，其仔豬的糞便中乳酸菌菌數顯著(zhù)高于大腸桿菌菌數。
5.4 減少廢棄物的排放，降低對環(huán)境污染
液態(tài)發(fā)酵飼料可降低養殖業(yè)氮污染源的排放量。據有關(guān)統計，畜禽養殖的排泄物是最重要的氮排放源（活性氮，N2O、NH3等），貢獻了全球總量至少50%的氮排放，作為生豬養殖和消費大國氮排放更是不可忽視。人為管理下的氮輸入是氮排放的主要來(lái)源，在研究和實(shí)踐中兼顧氮輸入量和輸入類(lèi)型兩個(gè)因子是實(shí)現生豬養殖業(yè)有害氣體減排和雙碳目標的有效途徑。
發(fā)酵飼料液態(tài)飼喂模式有利響應國家號召推進(jìn)健康綠色養殖。利用其養豬飼料利用率的提高有助糞污排泄量減少；菌種分泌的酶能分解吲哚和硫化物物質(zhì)，降低豬舍內有害氣體濃度，對預防豬只呼吸道疾病有重要貢獻。另外，芽孢桿菌等有益菌代謝過(guò)程中合成氨基酸，所利用的氮源正是來(lái)自腸道內的非蛋白氮，糞便內如沙門(mén)氏菌、大腸桿菌等有害雜菌的數量得到明顯抑制，讓豬場(chǎng)環(huán)境更適宜豬只生長(cháng)，提高豬只健康水平，形成良性循環(huán)促進(jìn)生態(tài)健康養殖。
5.5 生豬養殖高度自動(dòng)化，節省人力方便管理
液態(tài)飼喂系統高質(zhì)量機械與優(yōu)質(zhì)技術(shù)服務(wù)同等重要，先進(jìn)設備和液態(tài)發(fā)酵技術(shù)的完美結合讓自動(dòng)化液態(tài)飼喂站在了新的起點(diǎn)。國內外的研究者也在為此不斷地嘗試和創(chuàng )新，通過(guò)把發(fā)酵飼料液態(tài)飼喂的理論、效果反饋，先進(jìn)性及國內外研究現狀進(jìn)行分析探討，再加上對具體情況處理經(jīng)驗越加成熟，發(fā)酵飼料液態(tài)飼喂系統的應用是未來(lái)生豬養殖實(shí)現規范化、智能化、福利化養豬的必由之路。
楊霄東認為發(fā)酵加智能液態(tài)飼喂系統正是滿(mǎn)足生豬養殖從量向質(zhì)轉變的新模式。一方面，智能液態(tài)飼喂系統具有操作靈活快捷、適應性廣、實(shí)現豬只精細化管理、更安全等諸多優(yōu)點(diǎn)；另一方面，豬肉價(jià)格低靡、非洲豬瘟沒(méi)有疫苗和特效藥并常態(tài)化、養殖成本投入始終偏高，是當下生豬養殖癥結所在，發(fā)酵飼料液態(tài)飼喂可以給出部分解決方案。
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發(fā)酵飼料液態(tài)飼喂生豬注意事項
生產(chǎn)實(shí)踐中，要保證充分發(fā)揮發(fā)酵飼料液態(tài)飼喂應用價(jià)值，需要注意事項如下：1）采用合適的生物技術(shù)進(jìn)行預處理能顯著(zhù)改善利用率；2）平衡營(yíng)養指標滿(mǎn)足豬只營(yíng)養需求；3）農副產(chǎn)品應用需評價(jià)適宜的替代比例；4）保證液態(tài)全價(jià)飼料合適水料比（兼顧豬只胃腸道容積）；5）與生產(chǎn)節律相匹配的工藝、設施；6）科學(xué)的動(dòng)物試驗驗證。
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未來(lái)展望
發(fā)酵飼料液態(tài)飼喂的研究和發(fā)展仍面臨諸多挑戰，如提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化微生物種群、降低生產(chǎn)成本等；液態(tài)發(fā)酵飼料在生豬養殖應用中只有將飼料原料結合實(shí)際情形進(jìn)行科學(xué)配比加工，才能實(shí)現生豬養殖效益的提升。因此，未來(lái)需要加強液態(tài)發(fā)酵飼料生產(chǎn)工藝、微生物種群篩選、功能性微生物菌劑制備等領(lǐng)域的研究，以推動(dòng)液態(tài)發(fā)酵飼料產(chǎn)業(yè)的可持續發(fā)展。同時(shí)，讓微利時(shí)代下的生豬養殖業(yè)得以穩定可持續發(fā)展，使豬肉產(chǎn)品的質(zhì)量和安全得到保證。加強液態(tài)發(fā)酵飼料在實(shí)踐中的應用和推廣，對于提高養殖業(yè)生產(chǎn)水平和保護環(huán)境具有重要意義。
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