科技加持，猪业突围
——“非瘟、环保、减抗”背景下的中国猪业复兴之路

2019-10-17 09:15

中国畜牧杂志 2019年10期

本刊记者赵楠

自2018 年8 月我国首例非洲猪瘟在辽宁省沈阳市出现至今，非洲猪瘟已经迅速传播至全国30 多个省市，除台湾外，无一幸免。对中国养猪业来说，这是一场空前的灾难。

非洲猪瘟的到来不仅给养猪产业链各个环节带来沉重打击，也影响了整个中国畜牧饲料产业的发展节奏。根据农业农村部公布的数据，2019 年8 月份我国生猪存栏较上年同期减少38.7%，能繁母猪存栏较上年同期减少37.4%；全国畜牧总站信息中心公布的数据显示，2019 年上半年全国饲料产量同比下降0.5%，其中猪料减少近25%。无意间听到这样一句戏谑——“蓝耳病让兽医们就业，非洲猪瘟让兽医们失业”，玩笑背后包含无尽感伤。

回溯近年来我国养猪业发展，尽管综合生产能力明显提升，但产业布局不合理、养殖污染严重、基层动物防疫体系不健全等问题仍然突出，养猪业转型升级的呼唤屡屡见诸报端。非洲猪瘟爆发之前，我国养猪业正在面临史上最严的环保难题，因通过技术改进及生态转型方法改善猪场环境污染问题难以取得立竿见影的效果，全国各地相继开启猪场拆迁风暴。与此同时，农业农村部针对养殖业的抗生素滥用问题也提出了加强监管整治的建议，明确了饲料端禁抗、养殖端减抗限抗的时间表，为养猪业发展带来了巨大挑战。非洲猪瘟疫情发生以来，生猪产业的短板和问题进一步暴露。

根据近日国务院办公厅发布的《关于稳定生猪生产促进转型升级的意见》（国办发〔2019〕44 号），未来我国生猪产业的发展目标将是围绕产业高质量发展展开，全面推进猪业复兴，“到2022 年，产业转型升级取得重要进展，养殖规模化率达到58% 左右，规模养猪场（户）粪污综合利用率达到78%以上；到2025 年，产业素质明显提升，养殖规模化率达到65% 以上，规模养猪场（户）粪污综合利用率达到85% 以上。”对于正在遭遇“非瘟、环保、减抗”压力的中国养猪业而言，复兴之路任重而道远。但纵观全球，历史和现实都告诉我们：养猪业无论面临什么难关，最终突围，只能依靠科学技术的力量。

基于对科学技术的尊重，美国金宝公司多年来一直与国内外权威专家和专业机构通力合作，对动物营养科学和最佳实践进行不断探索，并通过国际微量元素营养论坛（International Trace Mineral Nutrition Symposium,以下简称ITMNS）与业内分享其研究和实践成果。美国金宝公司北亚区销售及中国运营副总裁陈肇辉博士不久前对于科技之于产业发展的意义有过一段精彩的阐述：“‘水润万物，学育众生’，万物因水而生，而行业的生机则源于科学技术的发展，科学的、经过验证的理论和实践能够造福行业，带来发展”，深以为然。

以“科学育万物”为主题的2019 ITMNS

2016 年，美国金宝公司首次启动ITMNS，此后延续每年召开，广受业内好评。到2019 年，ITMNS 基于面向群体的不同，已细分为畜禽分会、反刍分会和水产分会，未来还将继续向宠物领域扩展。ITMNS 秉承信息融合、技术共享的精神，旨在提供最新的微量元素营养资讯、科学有效的养殖理论与实践并分享国内外的科学研究和经验，为广大饲料及养殖企业、动物营养领域的技术工作者、科研人员等搭建分享交流平台。值得称道的是，在ITMNS 平台上，美国金宝公司除了基于自身定位分享全球动物微量矿物质营养方面的最新研究和实践，同时基于服务行业、服务客户的使命，也会针对中国养殖行业面临的困难和挑战邀请国内外行业权威专家介绍最新的动物营养知识、最新研究进展及经验，传道授业解惑，帮助中国养殖工作者及管理人员改善动物健康和生产性能。

2019 年9 月10—11 日，2019 年ITMNS 畜禽分会在中国养猪大省河南省郑州市召开，全球知名动物营养专家美国爱荷华州立大学John Patience 教授和加拿大舍布鲁克农业和农业食品研发中心Chantal Farmer 博士应邀为论坛做主旨报告，论坛期间也特别接受了《中国畜牧杂志》和博亚和讯网的采访。在“非瘟、环保和减抗”背景下，两位专家以观察者的角度针对中国养猪业面临问题做出的分析或许能够帮助中国养猪从业者拨云见日、指点迷津。

营养角度改善猪生产性能还有较大提升空间

养猪业在我国国民经济中占据重要地位，生猪产业发展历来受到政府的高度关注。受非洲猪瘟影响，生猪产业转型升级的迫切性已成行业共识。事实上，近年来，基于转型升级要求，养猪业已催生了一系列新技术、新工艺的快速发展。通过营养手段改善猪的生产性能一直被视为推动生猪产业转型升级的重要途径，因此，过去数年来，动物营养学术界、企业界针对猪的营养需要和饲料配制开展了大量研究。但在John Patience 教授看来，动物营养基础研究仍然需要重视。

动物营养基础研究仍需重视

在养猪生产中，饲料成本占养猪成本的70%以上，近年来由于能量和蛋白饲料价格波动较大，饲料成本压力逐渐增加，日粮能量评估体系成为稳定日粮品质、降低配方成本的重要前提。正因于此，采用何种能量体系（消化能、代谢能、净能）来配制猪日粮成为在学术界和产业界的热门探讨话题。

作为应用营养师，John Patience 教授在电解质平衡、水、氨基酸和能量等多个领域积累了丰富的研究成果，过去10 年来则重点关注能量研究。在其看来，采用净能体系进行猪日粮配制比采用代谢能、消化能体系更好。对于中国而言，意义尤其明显。

出于降低饲料成本的需要，近年来越来越多的地方性非常规饲料原料被应用到日粮配制中，基于消化能或代谢能体系配制的日粮缺陷便开始凸显，净能体系在猪日粮配制中的地位显得越来越重要。

“消化能和代谢能体系通常会高估高蛋白和高纤维饲料的有效能值，低估高淀粉或高脂肪饲料的有效能值，而采用净能体系能够帮助生产者更准确地从能量角度评估原料价值”，John Patience 教授说：“无论消化能还是代谢能体系都没有考虑热增耗，因此无法准确评估原料的能量供应值。”

根据John Patience 教授介绍，目前，国内外的很多专家围绕猪能量代谢做了大量工作，研究了猪代谢过程中气体交换和产生热量之间的关系，设计了耗能日粮的计算方法，明确了猪耗能的原因。通过研究也使得猪体内能量分配这一基本概念得以发展，并且促进了以净能为基础的能量体系的发展。

尽管净能体系在目前看来是比较完善的能量体系，但John Patience 教授认为“净能体系并不完美，仍然有很多未知的东西需要去研究和弥补。”

“理想状况下，我们需要有一个数学模型，知道哪个原料能够提供多少能量，能量往哪里去，因为基于不同生产目标的能量去处和效率都是不一样的”，John Patience 教授说。

由于我国大豆对外依存度较高，且养殖业氮排放造成的面源污染日益受到重视，近年来，低蛋白日粮配方技术在我国畜牧行业内引起广泛关注。低蛋白质日粮是根据氨基酸营养平衡理论，在不影响动物生产性能和产品品质的条件下，通过添加适宜种类和数量的工业氨基酸，降低日粮蛋白质水平、减少氮排放的日粮，被认为是现代动物营养学发展的结果和精准营养研究的体现。

在John Patience 教授看来，采用低蛋白质日粮配制技术确实可以减少没有被消化的氨进入动物大肠，从而减少粪便中的氮排放，既有益于改善猪肠道健康，又能减少环境污染，但日粮蛋白水平一旦下降3%～4%，则可能会对动物生产性能造成很大影响。

“采用低蛋白质日粮配方技术配制日粮需要注意3个问题。首先要基于可利用氨基酸的角度来配制日粮，不能用总氨基酸含量，更不能用蛋白含量。其次，低蛋白质日粮需要考虑的氨基酸种类会越来越多，在赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸之外，还需要进一步研究色氨酸以及一些支链氨基酸包括缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的需要量。第三，由于低蛋白质日粮中合成氨基酸的使用会增加越来越多的阴离子，而豆粕等蛋白原料的减量使用会使钾离子等阳离子的含量越来越少，因此要更加关注日粮电解质平衡，以保证猪的生产性能不受影响”，John Patience 教授说。

过去，在猪日粮中，研究人员针对粗蛋白质和氨基酸的内源损失研究较多，但关于内源脂肪和脂肪酸损失的报道较少。John Patience 教授认为，猪日粮配制必须要研究内源性脂肪损失，以便调整饲料配方中的油脂添加量。

“内源性脂肪这个理念实际上在20 世纪60 年代就被人提出，但始终没有受到重视”，John Patience 教授说，“深入系统地研究内源脂肪损失对于生产实践中合理运用油脂具有重要的指导意义。”

纤维被动物营养研究者认为是继糖、蛋白质、脂肪、水、矿物质和维生素之后的第七大营养素，也是目前动物营养界关注的热点。有研究者认为，纤维缺乏会增加动物的患病风险，国内母猪场问题较多、生产水平较低与日粮纤维的质量及运用技术有很大关系。但如何科学、合理、经济地使用纤维资源仍然是令饲料配方人员颇为头疼的问题。

ITMNS 期间采访John Patience 教授

“欧洲日粮配制经验告诉我们，日粮中必须要有纤维，但问题是，迄今为止，我们还并不知道应该给母猪提供多少纤维以及应该提供什么样的纤维”，John Patience 教授说，“但有一点是毫无疑问的：日粮配制不能再使用粗纤维含量作为纤维添加水平的指标，至少要用中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）。”

根据John Patience 教授的研究，目前动物营养界正在逐渐使用借鉴于人类营养的总日粮纤维含量（TDF）指标。但在使用TDF 指标时，需要知道某种原料的纤维是可溶性纤维还是不可溶性纤维以及二者比例。

谈及纤维对猪抵抗疾病的作用机理，John Patience教授表示：“不溶性纤维可以提高肠道内容物排空速度，减少大肠杆菌在肠道上皮细胞的附着和定植，从而减少致病机会；而可溶性纤维尽管能够在很大程度减少大肠杆菌引起的肠道问题，但其机理并不清楚，推测可能与可发酵纤维的发酵产物对改善肠道结构、减少肠道损伤的作用有关。”

管理因素决定动物营养潜能的发挥

基本而言，在动物营养专家看来，至少在目前阶段，动物营养在改善动物生产性能的发挥上还有较大提升空间。作为母猪泌乳生物学研究科学家，Chantal Farmer博士也认可动物营养在改善母猪生产性能方面还有更大的潜力，但管理因素也在一定程度上决定了营养潜能的发挥。

ITMNS 期间采访Chantal Farmer 博士

2017 年，Chantal Farmer 博士主编的专著《妊娠和哺乳母猪》（The Gestating and lactating sow）在中国出版，书中系统总结了后备母猪的体况、饲喂和管理以及母猪整个妊娠和哺乳阶段的饲养和管理等方面的专业性和实用性知识，对中国养猪生产者帮助很大。在Chantal Farmer 博士看来，母猪的生产性能固然与其先天条件相关，但后天的营养和管理因素同样可以促进生产性能的改善。

以体况管理为例，母猪体况除了与繁殖性能的发挥密切相关，还会影响母猪乳腺发育进而对分娩后的泌乳性能产生影响。关于母猪体况对乳腺发育的影响最早在1991 年就被发现。当时的报道显示，过肥的体况（背膘厚35 mm）会影响母猪的乳腺发育。受此启发，Chantal Farmer 博士开展了两项实验研究，以了解母猪不同体况对其乳腺发育的影响。

“第一个实验，选择在配种时背膘厚度一致的头胎怀孕母猪，怀孕过程中通过调整饲喂量使母猪分成3 个不同的体况组，分别是偏肥（产前22～26 mm 背膘厚）、中等（产前17～22 mm 背膘厚）、偏瘦（产前12～15 mm 背膘厚），怀孕110 d 屠宰时发现，偏瘦组的母猪乳腺实质组织最少，也就是说偏瘦组母猪产后泌乳性能最差。第二个实验，母猪在配种时按照背膘厚度划分为偏肥、中等、偏瘦3 个体况组，整个怀孕期一直维持这种体况，110 d 屠宰时发现，3 个组母猪乳腺实质组织含量差异不显著，但不同体况母猪乳腺组织的成分存在差异，而这些成分上的差异对泌乳性能没有影响”，Chantal Farmer 博士说：“可见，配种时母猪体况并不重要，因为通过怀孕期营养调控可以改善乳腺发育，从而影响泌乳性能。”

大约5～6 年前，Chantal Farmer 博士发现，除了营养因素之外，母猪第一个哺乳期的管理对其第二胎泌乳性能的发挥有重要影响。

“我做了一个实验，在母猪第一胎时将其一部分乳头阻断，比较第二胎吮吸头胎被阻断的乳头和头胎没有被阻断的乳头的仔猪体重，结果发现17 d 时两组仔猪体重相差1.1 kg。可见，第一胎乳头是否被使用对经产母猪泌乳性能有重要影响。那么，既然第一胎必须要用乳头，用多久才能保持泌乳性能呢？根据我的实验研究，母猪乳头在第一胎被使用2 d 就可以维持泌乳性能了”，Chantal Farmer 博士说。

根据Chantal Farmer 博士的介绍，母猪在生长过程中有3 个阶段是决定其乳腺发育的关键期：第一个阶段是后备母猪90 日龄到初情；第二个阶段是母猪怀孕90 d到分娩；第三个阶段是整个哺乳期间。针对不同阶段，Chantal Farmer 博士给出了具体的营养建议。

“第一个阶段可以给后备母猪饲喂植物性雌激素用以促进乳腺发育；第二个阶段，在怀孕后期母猪日粮中添加赖氨酸对其分娩以后的泌乳性能有帮助，但切记不能让母猪过肥；第三个阶段，提高能量和蛋白的摄入”，Chantal Farmer 博士说。

Chantal Farmer 博士强调：“母猪2～4 胎的泌乳性能最好，因此生产中要尽可能做到母猪被使用4 胎以上。除此之外，环境和管理的改善能够最大程度上发挥营养的潜力”。

减抗、限抗、禁抗是大势所趋

过去几十年，饲料药物添加剂在养殖业规模化、集约化生产中扮演着重要角色，在促进畜禽生长、提高饲料转化效率、防治疾病和提高畜禽产品品质方面发挥着重要作用，然而，其不合理使用和滥用导致的严重问题也正在日渐凸显。根据《兽药管理条例》《饲料和饲料添加剂管理条例》有关规定，按照《遏制细菌耐药国家行动计划（2016-2020 年）》和《全国遏制动物源细菌耐药行动计划（2017-2020 年）》部署，自2020 年起，中国将退出除中药外的所有促生长类药物饲料添加剂品种，意味着未来兽用抗菌药物将不能用于饲料生产中，而只能用于养殖端。

尽管饲料端禁抗、养殖端减抗是大势所趋，但是在目前阶段全面实行“饲料禁抗”仍然可能会给饲料生产企业、养殖企业乃至整个畜牧行业带来不利影响，例如造成养殖业生产水平下降、养殖成本大幅度增加等。正因如此，减抗、禁抗话题近年来在行业内引起了广泛讨论。其中一个讨论重点就在于即使技术上可行，经济上是否适用，是否便于推广，广大养殖场户是否接受。

John Patience 教授坦言，饲料禁抗首先要面临的问题就是动物生长性能和健康状态的下降，这是“无可避免的”。

“美国2017 年开始禁止抗生素，之后动物生产性能出现下降，耗料增重比和死亡率升高，生长速度下降”，John Patience 教授说，“但减抗乃至禁抗一定是趋势，这也是为了人类自身的可持续发展。在此背景之下，我们需要做的就是执行更精细化的生产管理，提高环境的清洁度，减少应激源。另外，可以通过饲料添加剂的使用做一些改善，例如使用益生素、植物提取物等。”

根据John Patience 教授的建议，在养殖端减抗、饲料端禁抗实行之后，氧化锌的使用可以有效缓解动物生产性能下降，尤其对于改善仔猪腹泻有帮助。但近年来我国已出台法规要求进行氧化锌的减量化使用，以降低氧化锌使用所带来的诸多负面影响。

毋庸置疑的是，在“非瘟、环保、减抗”背景下，生猪产业的转型升级对于动物营养的限制会越来越多，显然也对各个细分行业提出了更高的要求。以微量元素营养研究为例，目前，我国饲料中常用微量元素营养仍然存在使用不合理等诸多问题，人们对微量元素的认识不足使得微量元素不能得到合理的应用，微量元素行业价格混乱、产品鱼龙混杂也制约了产业的规范化发展。合理运用微量元素可以提高饲料利用率，减少对环境的压力，避免资源浪费，并有利于肉质改善。研究发现，使用较低添加量而高利用率的有机微量元素在未来将会有更大的应用潜力。但据估算，2018 年中国饲料行业微量元素添加剂使用量在25 万～30 万t 之间，其中有机微量元素占比仅为15% 左右。随着科学技术和饲料配制技术的快速发展，饲料中微量元素营养如何更好地控制用量使其更具科学性和实用性值得业内关注。

非洲猪瘟，无法回避的沉重话题

尽管非洲猪瘟给中国养猪业带来了无可估量的损失，但某种程度上说，正是非洲猪瘟的爆发加快了中国生猪产业升级的步伐。作为一种高度接触性传染病，非洲猪瘟最有效的预防手段是生物安全防控。然而，非洲猪瘟在全国范围内的迅速传播也恰恰说明，中国猪场在生物安全防控和管理方面还存在较大的改善和提升空间。以Chantal Farmer 博士的经验来看，做好猪场生物安全防控首先是关注人员进出，确保人在进猪场前不携带任何外来病原，此外要确保交通工具如拉猪车、装猪台、拉料车等的干净、卫生和安全。

由于非洲猪瘟导致猪群数量减少，现阶段国内大量商品母猪被迫留作种用，而这部分母猪由于是三元杂交又没有按照后备母猪的饲养流程来饲养，作为母本会存在较多问题。对此，Chantal Farmer 博士给出了专业建议。

“一般而言，三元母猪的繁殖性能不好，乳头数少，乳房发育、产乳性能更差，生长速度较快，这就导致其体格不适合做种用，尤其会出现更多腿部方面的疾病”，Chantal Farmer 博士说：“如何改善其繁殖性能？第一，限制生长速度，让其骨骼更强壮，可以添加一些维生素、微量元素。第二，三元母猪在分娩时产程可能会更长，因此需要给予更多关注甚至人工辅助，必要时可以注射催产素。第三，要保证三元母猪带仔数不超过其乳头数，同时要保证每头仔猪吮吸的乳头都是好的；如果母猪产仔数超过其乳头数，可以采用寄养的方式。第四，泌乳阶段要尽可能保证其采食量，使其有更多的营养素用于产奶。”