為緩解中國人畜爭糧矛盾及傳統(tǒng)飼料原料供應(yīng)受限問題,基于文獻(xiàn)分析與試驗(yàn)案例,梳理了非常規(guī)餅粕類、糟渣類、林業(yè)及牧草副產(chǎn)品、農(nóng)作物廢棄物、動物類非常規(guī)飼料等的營養(yǎng)特性、加工技術(shù)(如發(fā)酵、膨化、酶解)及其在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)展。科學(xué)處理(如添加4%~9%的發(fā)酵菜籽粕、5%的木薯渣替代豆粕)可提高飼料利用率,改善畜禽的生長性能、免疫功能和肉蛋品質(zhì),降低養(yǎng)殖成本,但需針對性解決抗?fàn)I養(yǎng)因子、種屬適配性及安全性問題。未來需加強(qiáng)營養(yǎng)價(jià)值評價(jià)、標(biāo)準(zhǔn)化加工工藝及安全性檢測,推動非常規(guī)飼料原料的高效利用與畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
中國是人口大國,也是畜牧生產(chǎn)大國。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對肉蛋奶等畜產(chǎn)品的需求量不斷擴(kuò)大,對品質(zhì)的要求不斷提高,進(jìn)一步推進(jìn)了畜牧業(yè)的發(fā)展,畜牧業(yè)的蓬勃發(fā)展增加了飼料消耗量。中國飼料用糧約占糧食總產(chǎn)量的35%,預(yù)計(jì)到2030年,飼糧用糧約占糧食總產(chǎn)量的50%,人畜爭糧競爭越來越激烈。
與此同時(shí),受氣候變化、國際局勢的影響,玉米、豆粕等原料供應(yīng)受到極大的限制,嚴(yán)重制約了畜牧業(yè)的發(fā)展。因此,開發(fā)新的飼料資源來替代傳統(tǒng)飼料至關(guān)重要。中國的非常規(guī)飼料種類繁多、分布廣泛、價(jià)值較高,加強(qiáng)對非常規(guī)飼料的開發(fā)與利用,能夠有效緩解中國人畜爭糧的局面,降低飼料成本,促進(jìn)生態(tài)循環(huán),提高經(jīng)濟(jì)效益。
非常規(guī)飼料原料是指在飼料配方中較少使用、不作為主要飼料原料,或?qū)ζ錉I養(yǎng)特性和飼用價(jià)值了解較少的飼料原料。非常規(guī)飼料原料是相對概念,對某一地區(qū)、某一品種、某一年齡的畜禽而言是非常規(guī)飼料原料,對另一地區(qū)、另一品種、另一年齡的畜禽可能就是常規(guī)飼料原料。中國非常規(guī)飼料原料豐富,常見的主要有非常規(guī)餅粕類、糟渣類、林業(yè)及牧草副產(chǎn)品、農(nóng)作物廢棄物和動物類非常規(guī)飼料等。
非常規(guī)餅粕類
非常規(guī)餅粕類飼料原料主要是將農(nóng)作物壓榨、去除油脂后剩余的殘?jiān)?,包括棉籽餅粕、菜籽餅粕、芝麻餅粕、油茶餅、椰子餅、向日葵仁餅、花生仁餅粕、米糠餅、玉米胚芽餅、亞麻餅粕、棕櫚粕等。此類飼料原料的?yōu)點(diǎn)是粗蛋白質(zhì)含量高、氨基酸含量豐富、粗纖維含量低、礦物質(zhì)含量較高,缺點(diǎn)是氨基酸組成不平衡、礦物質(zhì)含量不同,有的含有有毒物質(zhì)和抗?fàn)I養(yǎng)因子。
Grela等的研究發(fā)現(xiàn),在母豬日糧中用4%~9%的發(fā)酵菜籽粕代替豆粕,能夠提高母豬的生產(chǎn)性能,提高母豬對粗蛋白質(zhì)、脂肪和粗纖維的消化率,同時(shí)還可提升仔豬的免疫機(jī)能,降低腹瀉發(fā)生率、嚴(yán)重程度和死亡率。Ji等的研究發(fā)現(xiàn),用蛋白酶、益生菌或二者同時(shí)預(yù)處理亞麻籽粕,可以改善肉雞的營養(yǎng)成分、消化率和健康狀況。研究表明,用亞麻籽粕可以替代飼糧中50%的豆粕,不會對肉仔雞的生長和健康產(chǎn)生不利影響。
糟渣類
糟渣類飼料原料主要指農(nóng)副產(chǎn)品加工產(chǎn)生的廢棄物和工業(yè)廢棄物,包括果渣、柑橘渣、甘蔗渣、酒糟、油糟、醋糟、馬鈴薯渣、中藥渣等。糟渣類飼料的粗蛋白質(zhì)和粗纖維含量高,飼用價(jià)值大,經(jīng)處理后,可廣泛應(yīng)用于畜牧生產(chǎn)。巫夢佳等的研究發(fā)現(xiàn),在青腳麻雞日糧中添加1%~3%的發(fā)酵茶葉渣,可以顯著提高平均日增重,極顯著降低料重比,不僅能夠提高肉雞的生長性能,而且能夠改善肌肉風(fēng)味。魏秀蓮等的研究發(fā)現(xiàn),在仔豬飼料中使用發(fā)酵山楂渣飼料替代10%的基礎(chǔ)飼糧,能夠顯著提高仔豬的平均日增重,顯著降低料重比,同時(shí)還可降低仔豬糞便中糞臭素等臭味物質(zhì)的含量,改善豬舍氣味。
林業(yè)及牧草副產(chǎn)品
林業(yè)及牧草副產(chǎn)品包括桑葉、構(gòu)樹葉、楊樹葉、榆樹葉、辣木條、葛根、芭蕉芋和木材加工下腳料等,含有豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素。如豆科樹種、榆樹、構(gòu)樹等樹葉粗蛋白質(zhì)含量均在20%以上,18種氨基酸齊全。另外,樹葉飼料的消化率高,對豬的消化能值和雞的代謝能值分別可達(dá)8.36、6.27MJ/kg。
黃江麗等進(jìn)行湖羊瘤胃體外發(fā)酵試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),雜交構(gòu)樹青貯顯著提升中性洗滌纖維降解率和微生物蛋白質(zhì)含量,可以作為湖羊潛在的優(yōu)質(zhì)飼料原料推廣使用。張文浩等的研究表明,大豆-玉米混合青貯,可顯著提升肉牛的平均日增重,降低料重比,升高酸性洗滌纖維和磷的表觀消化率,促進(jìn)肉牛生長,提高養(yǎng)分表觀消化率和經(jīng)濟(jì)效益。
Kumar等的研究發(fā)現(xiàn),在不影響水牛犢牛生產(chǎn)性能和養(yǎng)分利用的前提下,桉樹和楊樹葉粕(50g/小時(shí)/天)分別含有3.19g、2.30g、0.71g的總酚類物質(zhì)、單寧酚類物質(zhì)和濃縮單寧,可作為植物性飼料添加劑,提高水牛犢牛的抗氧化能力和免疫力,減少腸道甲烷產(chǎn)量。Hassan等的研究發(fā)現(xiàn),用桑葉飼喂??捎行p少瘤胃產(chǎn)甲烷菌和原生動物的數(shù)量,增加瘤胃中特定纖維素分解細(xì)菌的數(shù)量,從而提高反芻動物的生長性能,降低腸道甲烷的產(chǎn)量。吳蕓等的研究發(fā)現(xiàn),在日糧中添加適當(dāng)比例的雜交構(gòu)樹葉發(fā)酵飼料,能夠增加蛋雛雞的采食量,并且對生長性能、營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率和臟器發(fā)育不造成明顯影響。
農(nóng)作物廢棄物
中國農(nóng)業(yè)迅速發(fā)展,產(chǎn)生了大量的農(nóng)作物廢棄物,包括常規(guī)農(nóng)作物玉米秸稈、水稻秸稈、花生秧、麥稈、果實(shí)果皮等,如何處理這些農(nóng)作物廢棄物是中國種植業(yè)和畜牧業(yè)面臨的巨大挑戰(zhàn),因此,加強(qiáng)農(nóng)作物廢棄物的資源化循環(huán)利用,對減輕農(nóng)業(yè)污染、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展具有重要意義。研究發(fā)現(xiàn),農(nóng)作物廢棄物具有替代傳統(tǒng)原料的低成本優(yōu)勢,并且能夠通過應(yīng)用新型科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為具有更高營養(yǎng)價(jià)值的產(chǎn)品。秸稈作為飼料的利用率逐年提高,從2000年的2.8%上升到2015年的18.8%,約為1.7億噸,表明利用秸稈作為飼料具有廣闊的前景。玉米秸稈是中國開發(fā)較多的農(nóng)作物副產(chǎn)品,秸稈的主要成分是粗纖維,同時(shí)含有較豐富的礦物質(zhì),通過物理加工、化學(xué)及微生物發(fā)酵方式處理,可將其中的粗纖維分解為單糖或低聚糖供畜禽應(yīng)用,可改善適口性,提高蛋白質(zhì)含量。
Liu等的研究發(fā)現(xiàn),妊娠后期和哺乳期母豬飼糧中添加玉米秸稈糖化纖維,可調(diào)節(jié)母豬的脂質(zhì)代謝,提高母豬的繁殖性能。張年等的研究發(fā)現(xiàn),在育成黑頭羊日糧中添加花生秸稈,DM采食量、日增重和相對增長率顯著高于全株青貯玉米組,同時(shí)可減少飼料中玉米、豆粕和預(yù)混料的添加量,從而降低增重成本。李露陽等的研究發(fā)現(xiàn),四川白鵝對花生藤粗纖維、粗脂肪和鈣的消化利用率較高,分別為46.20%、58.33%和70.98%,但對粗脂肪的消化率僅為17.70%。
動物類非常規(guī)飼料
動物類非常規(guī)飼料主要是屠宰加工過程中產(chǎn)生的動物性廢料,包括骨頭、血液、油脂、貝殼、蝦殼、魚鱗、羽毛等。這類物質(zhì)價(jià)格低廉,富含動物生產(chǎn)所需的氨基酸、脂肪酸、維生素、礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分,并且營養(yǎng)物質(zhì)的組成和比例更加合理,有利于動物吸收,是很有潛力的優(yōu)質(zhì)飼料原料。林晗的研究發(fā)現(xiàn),在肉仔雞日糧中使用4%的黃粉蟲粉替代豆粕飼喂肉仔雞42天后,雞肉的滴水損失、丙二醛和總膽固醇含量顯著降低,血清白蛋白含量顯著升高,血清超氧化物歧化酶活性極顯著升高,表明4%黃粉蟲粉替代豆粕可增強(qiáng)肉雞的抗氧化能力,改善肉品質(zhì)。彭祖想在鯉飼料中添加雞腸粉飼喂8周后發(fā)現(xiàn),鯉的增重率和特定生長率均顯著提高,并且能夠提高肌肉品質(zhì),改善腸道菌群結(jié)構(gòu)。
注意種屬特異性
科學(xué)合理應(yīng)用非常規(guī)飼料原料的重要特點(diǎn)就是不同畜禽的相對性,即某一飼料原料對某些動物來說是非常規(guī)飼料,但是對另一些動物就屬于常規(guī)飼料范疇,例如,玉米秸稈等一些農(nóng)作物廢棄物,對牛、羊就屬于常規(guī)飼料范疇,但是對豬就是非常規(guī)飼料。不同畜禽對同一飼料的適用效果也不同,某種非常規(guī)飼料原料可能會提高某種屬畜禽的生長性能,但可能會影響另一種畜禽的正常生長,這就需要在應(yīng)用非常規(guī)飼料前充分了解非常規(guī)飼料的營養(yǎng)特點(diǎn)以及飼養(yǎng)畜禽本身的消化特性,通過科學(xué)研究和試驗(yàn),明確飼料原料的用量、用法等,制定合理的飼喂方案,充分發(fā)揮非常規(guī)飼料的應(yīng)用價(jià)值。
添加非常規(guī)飼料要適量
研究發(fā)現(xiàn),在生產(chǎn)中用非常規(guī)飼料替代部分常規(guī)飼料會取得更佳效果,但是在日糧中的添加量不是越多越好,也不是越少越好,而是要根據(jù)實(shí)際情況適量添加,才能取得最佳的飼養(yǎng)效果和最高的經(jīng)濟(jì)效益。劉公言等用苜蓿草粉與花生秧分別飼喂地方品種資源閩西南黑兔105天后發(fā)現(xiàn),飼喂苜蓿草粉更有利于改善屠宰性能和肌肉品質(zhì);分別用不同比例的生姜秸稈粉替代花生秧的全價(jià)配合飼糧飼喂萊蕪黑兔47天后發(fā)現(xiàn),飼糧中5%~10%的生姜秸稈粉替代花生秧對萊蕪黑兔的屠宰性能和肌肉品質(zhì)無明顯不良影響,且能提高萊蕪黑兔的肌肉營養(yǎng)價(jià)值。阿依古麗·艾買爾用不同比例的甜高粱與苜?;旌锨噘A飼喂卡拉庫爾羊70天后發(fā)現(xiàn),當(dāng)甜高粱與苜蓿的比例為40:60時(shí),能夠顯著提高平均日增重和采食量,并且能夠降低料重比。因此,在設(shè)計(jì)飼料配方時(shí),要充分了解非常規(guī)飼料的營養(yǎng)特性和有害成分,結(jié)合畜禽的代謝特點(diǎn)來確定在畜禽日糧中的最佳用量,并結(jié)合其他原料的營養(yǎng)特性,適量增減氨基酸、微量元素和維生素的用量,使整個配方營養(yǎng)均衡。例如,種用畜禽蛋雞、蛋鴨、種用豬可以適當(dāng)提高低營養(yǎng)濃度和大體積飼料原料的用量。
利用前需進(jìn)行預(yù)處理
非常規(guī)飼料原料儲量豐富、來源廣泛、成分復(fù)雜,同時(shí)某些非常規(guī)飼料具有適口性差、含有多種抗?fàn)I養(yǎng)因子或毒物、營養(yǎng)成分和價(jià)值各不相同等特點(diǎn),因此,未經(jīng)過科學(xué)加工處理,一般不可直接飼喂動物。所以,在應(yīng)用前需要進(jìn)行有效的加工處理,通過改善其物理性狀、適口性和消化率,降低抗?fàn)I養(yǎng)因子和有毒物質(zhì),從而提高在日糧中的利用率和安全性。酶或微生物預(yù)處理可使部分完整蛋白分子降解為多肽,提高氮的生物利用率。此外,在預(yù)處理過程中,一些有毒物質(zhì)或抗?fàn)I養(yǎng)因子也能在一定程度上失活。例如,通過微生物發(fā)酵、粉碎、膨化或微波處理,可以提高原料的適口性、營養(yǎng)價(jià)值。
糟渣類、林業(yè)副產(chǎn)品及谷物等原料多采用干燥、粉碎、擠壓等加工方法。膨化是非常規(guī)飼料原料加工處理較常用的方法,原料經(jīng)高溫、加壓、混合、剪切、糊化、熟化、滅菌等工序后,各組分的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)發(fā)生變化,原料的消化吸收利用率得到明顯提高。干擠壓-擠出是可用于生產(chǎn)油籽粕的工藝,可作為牲畜或人類消費(fèi)的飼料,大豆膨化劑(SBE)是大豆通過擠壓生產(chǎn)的產(chǎn)品,由于脂肪和蛋白質(zhì)含量高,作為豬的飼料成分非常有價(jià)值。
大多數(shù)非常規(guī)飼料原料都可用發(fā)酵處理提高飼用價(jià)值,通過微生物發(fā)酵可以降解抗?fàn)I養(yǎng)因子或有毒物質(zhì),將植物成分轉(zhuǎn)化為微生物蛋白質(zhì)、活性肽等物質(zhì),從而提高飼料的營養(yǎng)價(jià)值,增強(qiáng)動物食欲,最終顯著改善動物的腸道健康和生長性能。當(dāng)氧化應(yīng)激發(fā)生時(shí),發(fā)酵飼料能有效減少應(yīng)激反應(yīng)對胃腸道造成的損傷,加速清除胃腸異常,提高腸道抵抗應(yīng)激反應(yīng)的能力,保證動物的高效生產(chǎn)。桑葉營養(yǎng)豐富,但含有阻礙消化和吸收的抗?fàn)I養(yǎng)因子,直接用桑葉喂養(yǎng)動物,會損害動物的健康。Cui等采用發(fā)酵桑葉飼養(yǎng)育肥豬后發(fā)現(xiàn),育肥豬的腸道菌群得到改善,而不會對豬的產(chǎn)品性能產(chǎn)生負(fù)面影響,產(chǎn)生更清潔的廢物,提高了環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)性,使其成為有吸引力的豬飼料。趙娜等采用益生菌菌種和組合酶共同作用酶解發(fā)酵菜籽粕后發(fā)現(xiàn),酶解發(fā)酵工藝能夠改善菜籽粕的營養(yǎng)品質(zhì)。
使用前必須進(jìn)行安全性檢測
很多非常規(guī)飼料原料含有抗?fàn)I養(yǎng)因子或有毒物質(zhì),在畜禽生產(chǎn)應(yīng)用前,應(yīng)對其安全性進(jìn)行科學(xué)檢測,通過使用某些添加劑或加工處理,使抗?fàn)I養(yǎng)因子鈍化或脫毒,從而保證飼養(yǎng)畜禽的安全性。例如,林業(yè)副產(chǎn)物中的抗?fàn)I養(yǎng)因子主要包括單寧和藥物殘留,樹葉中或多或少含有單寧,有澀味,影響動物適口性,飼喂過量樹葉容易導(dǎo)致動物便秘。所以,非常規(guī)飼料需要通過添加適宜添加劑、膨化或發(fā)酵等工藝處理,以降低其中的抗?fàn)I養(yǎng)因子和有毒物質(zhì)含量,使其符合飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。例如,在含有非淀粉多糖的非常規(guī)飼料原料及其副產(chǎn)品日糧中使用葡聚糖酶、木聚糖酶、纖維素酶;在含有植酸水平高的日糧中使用植酸酶;在含有棉酚的棉子粕日糧中添加硫酸亞鐵等。
非常規(guī)飼料原料的適口性好、營養(yǎng)豐富、產(chǎn)量高,合理利用非常規(guī)飼料飼喂畜禽,能夠提高其生產(chǎn)性能及自身免疫力,同時(shí)能夠改善畜產(chǎn)品品質(zhì),并降低飼養(yǎng)成本。雖然越來越多非常規(guī)飼料原料的飼用價(jià)值已被發(fā)掘,但缺乏合理的開發(fā)和利用。比如,關(guān)于開發(fā)非常規(guī)飼料原料重要性的認(rèn)識不足、開發(fā)利用方式不夠完善、沒有健全的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、最適添加量不明等問題凸顯。因此,為了合理開發(fā)和應(yīng)用非常規(guī)飼料,亟須進(jìn)一步開展試驗(yàn)研究,以資源節(jié)約、綠色循環(huán)為目標(biāo),對其營養(yǎng)價(jià)值和飼用方式進(jìn)行評定,同時(shí),進(jìn)一步研究非常規(guī)飼料原料對動物食品安全和人類健康風(fēng)險(xiǎn)的影響,為科學(xué)合理的應(yīng)用非常規(guī)飼料原料奠定基礎(chǔ)。
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