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大麦、高粱在养猪生产中的应用

2016-06-22公衍玲徐银龙邹新华播恩集团技术中心广州511400

猪业科学 2016年4期
关键词:调质单宁大麦

公衍玲,徐银龙,邹新华(播恩集团技术中心,广州 511400)



大麦、高粱在养猪生产中的应用

公衍玲,徐银龙,邹新华
(播恩集团技术中心,广州 511400)

玉米是畜禽饲料中主要的能量饲料之一,在饲料配方中的比例约占60%,而对大麦、高粱等谷物作为能量饲料来源开发较少。随着畜牧业的高速发展,对饲料的需求快速增加,玉米作为主要的能量原料,需求量倍增从而导致价格高涨。为了降低饲料成本、提高产品竞争力,许多大型饲料企业开始开发非常规能量饲料,改变配合饲料的单一结构,不仅能够提高饲料质量,同时可以降低饲料成本,缓解玉米价格上涨对畜牧业造成的压力。

目前,在猪饲料生产中,可通过使用部分大麦、高粱等能量饲料替代猪饲粮中的玉米,是解决玉米短缺的有效方法之一。但大麦、高粱中因含有部分抗营养因子而限制了其在饲料中的应用。通过粉碎、膨化、制粒,并添加酶制剂等方法处理大麦,运用化学处理或者碱水溶液浸泡等方法处理高粱,来改善大麦与高粱的营养价值,提高畜禽的消化率,对于降低饲料成本具有非常重要的意义。

1 概念和分类

大麦是有稃大麦和裸大麦的总称,一般有稃大麦称皮大麦,其特征是稃壳和籽粒粘连;裸大麦的稃壳和籽粒分离,称裸麦。大麦按用途分,可分为啤酒大麦、饲用大麦、食用大麦3种类型。大麦具有生育期短、耐寒、耐瘠、抗逆性强等特点,在我国种植面积大,主要产区分布在长江中下游的湖北、安徽、江苏、浙江、上海等省市。大麦是一种价格较为低廉的能量饲料,价格比玉米低0.2~0.4元/kg,但由于粗纤维和非淀粉多糖(NSP)等抗营养因子含量高,其能量和营养物质消化率稍低,在畜牧生产上,人们较少大量使用。大麦作为南方的能量饲料资源,具有霉坏率低、适口性好等优点,在猪饲料生产中,可通过粉碎、膨化、制粒等方式,并添加专用复合酶制剂来提高大麦的饲喂效果,部分替代猪饲粮中的玉米。

高粱作为重要的旱粮谷物作物,其产量位居世界谷物第5位,排在小麦、水稻、玉米和大麦之后,年产量约560 万t。按原产地和生态类型,高粱可划分为中国高粱、美国高粱、澳洲高粱等类型;按照籽粒颜色及单宁含量高低分为:褐高粱(单宁含量1%~2%,适口性差)、黄高粱(单宁含量<0.4%,适口性好)、白高粱(单宁含量低,籽粒小,产量低)和混合高粱等几种;按生产用途不同分为食用高粱、糖用高粱、帚用高粱、饲用高粱等。其中,饲用高粱又分为籽粒型和茎叶型2类,籽粒型用于生产配合饲料,茎叶型适合饲喂各种草食动物。

目前,我国高粱多用于酿酒和制糖业,极少用于饲料业,究其原因:1)我国种植的高粱多为褐色高粱,单宁含量高,影响动物对其营养物质的消化吸收及饲料适口性;2)醇溶蛋白含量高,影响动物对其蛋白的消化;3)必需氨基酸—赖氨酸含量低。但高粱的栽培条件要求不高,抗逆性强。随着世界粮食价格上涨,人类对玉米需求量的上升,以及国内外学者多年对高粱的育种改良和加工方式的改进,使高粱用于饲料业,部分替代玉米的前景尤为被看好。因进口高粱多为黄高粱,单宁含量低,性价比高,近年部分饲料企业逐渐选用进口高粱来部分替代饲料中的玉米。资料显示,2012年我国首次以饲料用途进口澳大利亚高粱,美国饲用高粱进口始于2013 年。美国高粱单宁含量低,价格便宜,较澳大利亚高粱更适合于作饲料原料。

2 营养特性和饲用标准

2.1 营养特性

大麦、高粱与玉米的营养成分比较见表1。大麦的消化能值稍低于玉米,原因是由于其粗纤维含量较高(3.90%),是玉米的2倍。大麦籽粒中粗蛋白质含量为11.33%,高于玉米,在谷类籽实中是比较高的;除亮氨酸外,大麦中的必需氨基酸含量均高于玉米,赖氨酸含量(0.40%)比玉米高近1倍。大麦淀粉含量为52%~60%,较玉米(70%~75%)低。大麦中的粗脂肪含量较低,仅为2%~3%,以亚油酸为主。

表1 大麦、高粱与玉米的营养成分比较

不同来源的高粱因产地和品种的不同,其营养成分和饲用价值存在很大差异。从营养成分角度分析,与玉米相比,高粱蛋白质含量略高,但蛋白质消化率比玉米低。淀粉含量与玉米相当,粗纤维略高,粗脂肪略低于玉米,且不饱和脂肪酸所占比例小,尤其是亚油酸的含量远远低于玉米,这使得用高粱部分取代玉米的日粮饲喂动物时,其肉品质有所改善。赖氨酸、蛋氨酸和半胱氨酸的含量均低于玉米,其他必需氨基酸含量都高于或等于玉米,在配置饲料时应注意另外添加氨基酸,以平衡配方中氨基酸含量。

2.2 饲用标准

中华人民共和国农业行业标准中对饲用大麦、高粱制定的标准为NY/ T 210-1992《饲料用裸大麦》和NY/ T 115—1989《饲料用高粱》。按照粗蛋白质、粗纤维和粗灰分划分为3个等级水平,见表2、表3。

表2 中国饲用裸大麦标准及要求

表3 中国饲用高粱质量标准

美国高粱出口的主要指标为:容重≥71 kg/HL、水分≤14.0%、单宁≤0.3%、破损率≤5%,其中热损率≤2%、不完善粒≤6%、杂质≤2%、呕吐毒素≤1.0 mg/kg。澳大利亚高粱出口的主要指标:容重≥71 kg/HL、蛋白≥8%、水分≤13.50%、单宁≤0.7%、过筛率≤11%、杂质≤4.0%。从品质控制的角度,美国高粱标准,比较适合用于饲料行业。

3 大麦、高粱在猪饲料中的应用

3.1 大麦、高粱中的抗营养因子

大麦中含有较高水平的可溶性NSP,主要是β-葡聚糖、木聚糖和纤维素(表4)。从表4可以看出,大麦的抗营养因子中,β-葡聚糖含量较玉米高。研究表明, 以大麦为主的日粮使动物食糜黏度增加是由于可溶性葡聚糖所致,也可能是可溶性阿拉伯木聚糖。

高粱的饲用价值低于玉米,其主要原因是高粱中的3种抗营养因子(单宁、醇溶蛋白和植酸)含量比玉米高。

表4 大麦和玉米中的非淀粉多糖含量(干物质) %

单宁是高粱中主要的抗营养因子,可与蛋白质、碳水化合物和钙、镁、磷等金属离子结合形成难以消化吸收的复合物,还会与一些内源消化酶结合抑制其活性,从而影响营养物质的利用。另外,单宁味道苦涩,适口性差,会降低动物的采食量,从而降低了营养物质的摄取量。

通常单宁含量低于0.4%者为低单宁高粱,高于1%者为高单宁高粱。研究显示,高粱籽粒的单宁含量与其颜色有一定的联系,颜色由褐色到黄色再到白色,其单宁含量逐渐降低,饲用价值逐渐升高,因此高粱的单宁含量可通过高粱籽粒颜色进行初步判断,见表5。

表5 不同颜色颗粒高粱的单宁含量 %

周明(1996)提到,饲料中单宁含量超过0. 5% 对动物有严重影响,而低于0.1%则几乎无影响。鉴于此,当前饲用高粱多为经过作物学家不断改良的低单宁品种,其饲用价值可达到玉米的96%以上。

醇溶蛋白是高粱中最主要的粗蛋白存在形式,主要由少量的赖氨酸和较高量的亮氨酸、谷氨酸和脯氨酸所组成。高粱中的蛋白质和淀粉消化率较玉米低,主要原因是高粱中的醇溶蛋白质分子间有较多交联,且蛋白质与淀粉间存在很强的结合键,从而使酶难以进入以进行蛋白和淀粉的分解。醇溶蛋白含量越高,高粱的蛋白质消化率越低,能值越低。

植酸即醇六磷酸酯,在多种植物组织中作为磷的主要储存形式,螯合能力强,可与多种矿物质离子(如镁、钾、钙、锰、铁、锌)螯合,形成不溶性复合物,从而影响矿物元素的吸收利用。植酸还可与蛋白质络合,限制蛋白质的利用,也会影响淀粉酶、蛋白酶的活性。但由于饲料中植酸酶的广泛应用,该抗营养因子的负面影响已基本可以不做考虑。

3.2 大麦、高粱的加工工艺

研究表明,高粱和大麦粉碎工艺的差异可能是导致猪生产效率低的原因之一。粉碎后粒度越大,消化率越低,高粱和大麦的粉碎粒度不能超过1 mm。一般认为锤式粉碎机比对辊式粉碎机更能够降低粉碎粒度。另外,适宜的调质参数能提高颗粒料的消化率。

调质前粉料中的水分含量对饲料成品质量、加工效率、设备损耗等有较大影响。高粱和大麦调质需要较高的温度和低湿度蒸汽,混合后水分应控制在12%~13%为宜。当混合后饲料中水分过低时,建议通过添加液体防霉剂等水溶液进行调节。

调质是通过蒸汽将水分、热能传递给饲料的过程。蒸汽质量对调质质量起到决定性的作用,只有干燥的饱和蒸汽才能达到热传递的作用。调质过程一般应小于3 min。高粱、大麦由于富含淀粉、纤维,调质时对蒸汽的要求更高。如果使用湿蒸汽,容易产生打滑。如果采用过热蒸汽,由于调质不充分,淀粉糊化差,制粒也比较困难。在生产实践中,锅炉出来的蒸汽压力必须保证在6 kg以上的压力,在进入调质器前进行减压到4 kg以下,减压后密切关注温度,确保蒸汽是饱和状态,同时使用合适管径的管道、减少管道长度。

大麦、高粱淀粉、纤维含量高,制粒时,同等压缩比的条件下,与玉米型饲料相比,环模开孔率要略低,以此保证制粒顺畅,提高产能。

3.3 大麦、高粱在猪饲料中的应用

为了开发饲用大麦,研究者做了大量研究,提出许多办法,包括将大麦磨碎、碾压、冷制粒、水浸泡、发酵和添加酶制剂等。大量研究证实,添加外源性NSP酶制剂是消除大麦中的抗营养因子(阿拉伯木聚糖和β-葡聚糖)的最行之有效的办法。许梓荣等(2002)通过在大麦型日粮(大麦添加比例为76.9%)中添加0.15% NSP复合酶制剂,研究对体重为30 kg左右生长猪的影响。研究结果如表6所示,在大麦型日粮中添加0.15% NSP复合酶制剂能显著提生长猪日增重、降低料重比的作用。因此大麦不宜直接替代玉米作为主要能量饲料,需加入特定的酶制剂,才取得良好的经济效益。

表6 大麦对猪生产性能的影响

表7 高粱对猪生产性能的影响

据澳大利亚报道,受能量浓度和NSP含量的影响,大麦在断奶仔猪、生长肥育猪、种猪上的最大应用比例为:15%、50%、80%。在养猪生产中,如果玉米市场价格高涨,可添加酶制剂,提高大麦在饲粮中的添加量,并使用大麦饲粮专用添加剂预混料,以此降低饲料成本,提高饲料报酬。

顾洪娟和田玉民(2010)的《动物营养与饲料》认为,仔猪应避免使用高粱。同时罗佳捷等(2015)研究高粱替代玉米对27和31 kg PIC生长猪生产性能的影响,结果显示通过高粱30%和全部比例替代玉米均对生长猪的生产性能产生了不利的影响。因此,不建议小猪饲粮中使用高粱取代玉米。

尚秀国等(2004)探讨无单宁高粱替代玉米对体重约60 kg 杜大长系三元杂交的肥育猪(120头)的饲喂效果,试验结果表明,无单宁高粱对肥育猪的采食量、日增重和料重比没有产生负面影响(P>0.05),并能降低饲料成本,说明无单宁高粱可以完全替代玉米。李锋涛(2008)提到,李莜倩等人通过用KS-304 杂交的低单宁高粱喂猪的试验表明,用10%~20%等量高粱替代玉米是完全可以的,对猪的生长速度、日采食量和饲料的报酬率都没影响。杨久仙和刘建胜(2011)在《动物营养与饲料加工》中提出,高粱有苦涩味,适口性不如玉米,建议在猪日粮中高粱配比控制在20%以内。魏国仿等(2013)通过添加美国进口高粱(单宁含量低于0.3%)30%替代玉米,研究高粱对体重为85 kg 左右三元龙宝猪生产性能的影响,并对其经济效益进行分析,结果如表7所示,三元龙宝猪育肥阶段在日粮中添加高粱采食量下降(P<0.05),但日增重变化不大,料重比显著降低(P<0.05),饲养经济效益明显提高。综上所述,无单宁高粱可完全替代玉米,低单宁高粱可替代20%左右的玉米。

高粱在母猪上的应用研究较少,Schothorst 研究所对猪饲料中高粱替代玉米也给出经验公式,当明确了单宁的水平时,根据公式可计算高粱最大的使用比例。

1)母猪和育肥猪最大使用百分比=0.1/单宁含量× 100 %

2)由于仔猪更为敏感,而且所需蛋白质量较高, 因此其最大使用百分比 =0.05/单宁含量 × 100%

4 总结

在猪饲料中添加部分大麦、高粱对猪的生长性能并无显著负作用。仔猪期饲粮中可使用10%~15%大麦代替玉米,育肥猪饲料中可使用20%~50%大麦代替玉米;育肥猪饲料中可使用30%左右的高粱替代玉米。通过改进饲料加工工艺,如粉碎、膨化、制粒等方式,以及合理调整饲粮配方组分、添加酶制剂等,均可改善大麦和高粱的饲喂效果,提高其经济利用价值。

参考文献略,如需要可向作者索取。

收稿日期:(2015-11-06)

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