张吉鹍

（1湖北博大生物股份有限公司动物繁殖与营养工程技术研究中心，湖北黄石 435000；2江西省农业科学院畜牧兽医研究所，江西南昌 330200）

1 猪精准营养的典型实现形式

1.1 印遇龙院士谈精准营养

1.1.1 精准营养的定义

关于精准营养，中国科学院亚热带农业生态研究所印遇龙院士在畜博论坛（2018）暨中国畜牧科技创新论坛上将其定义为：精确营养也称精准饲养，是基于群内动物的年龄、体重和生产潜能等方面的不同，以个体不同营养需要的事实为依据，在恰当的时间给群体中的每个个体供给成分适当、数量适宜饲粮的饲养技术。其必需要素有：第一，由于饲料原料产地、批次、加工和储存方式等的不同使得原料营养成分差异很大，实际生产中基于饲料原料营养数据库的数据和实验室的湿法概略养分分析所得数据并不能实时地反映每个批次饲料原料的营养价值。因此，实施精确营养就要准确评定饲料原料中可利用营养物质的含量。第二，由于现行猪的营养需要量标准并不一定适合具体区域或养殖场（户）的养殖状况，而且一些公开发布的营养需要量并不是猪处于最优状况下取得的维持需要，还可继续优化。因此，实施精确营养还要精确评估猪的营养需要量，并根据猪的性别、生长阶段、环境条件（季节、温度、湿度）等调节饲料配方，实现猪营养需要量的精细。第三，设计精准的日粮配方，需要使营养平衡，且不过量。其实现要点为：①在精准测定饲料原料可利用养分的基础上，根据饲料原料的价格波动，恰当地选择替代原料，这样既能保障饲料品质，又能控制饲料成本；②通过营养调控，将猪不必要的养分消耗降到最低，以精确精准地评定猪对养分的需要量（必须指出只有当猪的组织和器官细胞中储存有足量的甜菜碱时，才能实现该目标）。第四，饲喂时要根据猪的消化特点（如：餐后4小时是蛋白质合成的黄金4小时）设置恰当的饲喂次数和饲喂间隔，根据体重分组饲喂，根据群体中每只动物的营养需要量相应地调整日粮中营养成分的浓度。

1.1.2 精准营养的核心要点、测定指标与意义

精准营养的要点在于动物体内合成代谢和分解代谢的动态变化，只有在保障动物正常生理活动的情况下，将分解代谢降到最小，才能获得最佳的合成代谢。精确营养的测定指标有：经济学指标、生产性能指标、营养指标、饮水与采食量指标、环境指标、其他指标。精准饲喂的意义在于：①通过减少昂贵的营养物质供给，可降低10%～15%的饲养成本，减少2%～3%饲料制备、储存、管理和运输成本，减少40%以上氮、磷和其他污染物的排放；②通过使用智能化饲喂设备和动物监测设备，降低劳动力需求和劳动力成本；③通过监测个体采食量和其他参数，及早识别疾病；④通过精确使用个体兽药来减少抗生素的使用，从而提高畜群生产性能并降低兽医、兽药成本。

1.2 吴德教授谈精准营养

1.2.1 母猪营养新理念——精准营养、协同营养、微生物营养

四川农业大学吴德教授在2018中国智慧养猪（合川）创新发展论坛上，针对目前我国母猪生产中存在的发情率低（母猪不发情或推迟发情）、产有效活仔数低（死胎、木乃伊和宫内生长限制了仔猪数的增加）、新生和断奶仔猪的成活率低（生的出，养不活）、母猪淘汰率高等问题（这是个世界性难题，50%母猪仅提供30～40头断奶仔猪即被淘汰，丹麦、北美、中国母猪的年淘汰率均高达50%），提出了精准营养、协同营养、微生物营养的母猪营养新理念。

⑴精准营养

精准营养就是在最佳环境条件下，确保营养物质用于最低维持需要和最高生产效率。对母猪而言，精准营养包括阶段精准营养（单个繁殖周期不同生理阶段、不同胎次间的营养）和系统精准营养（保证母猪终生繁殖力最佳的营养）两部分。

⑵协同营养及其对改善母猪发情和卵泡发育的影响

协同营养是指饲料的营养素、营养源及营养活性物质相互精确有效地配合、共同增效，满足动物最优生产性能和机体健康。如：能量水平和来源对后备母猪的情期启动及卵泡发育有显著影响，以脂肪为主供能的营养来源，可使后备母猪的初情期提前；以淀粉为主供能的营养来源，可促进卵泡发育和成熟。不同来源微量元素对母猪繁殖性能也有影响，当饲喂母猪的无机微量元素增加时，可显著改善仔猪21日龄的断奶体重；长期给母猪饲喂高剂量的有机微量元素则能显著改善母猪的活产仔猪数。美国NRC猪营养需要推荐的无机微量元素水平（偏低）虽可提高产仔数，但会增加木乃伊仔猪数。

协同营养的结构关系分别为：①营养素及其相互关系，如：能量、蛋白质、氨基酸、矿物质等及其相互精确关系，如蛋白能量比、氨基酸平衡等。②营养源及其相互关系，如：提供蛋白质的大豆、鱼粉及相互关系。③营养素与营养源相互关系，如：当母猪日粮以脂肪为能源时，有机微量元素较无机的效果好；以碳水化合物为能源时，有机微量元素和无机微量元素的效果差距较小。④营养源、营养素和营养活性物质之间的相互关系，如：添加小麦的饲料，再添加非淀粉多糖（NSP）酶制剂，会提高小麦的利用价值。

⑶微生物营养及其对提高产仔数和窝重的影响

由于动物肠道微生物与宿主代谢、生理状况及健康有密切联系，动物肠道微生物既影响着饲料的消化、营养物质的吸收和能量供应，又调控着宿主正常生理功能及疾病的发生与发展。猪饲料既为猪提供营养物质，又可作为肠道微生物的发酵底物，调控微生物的生长和繁殖，进而影响猪的生长和健康。微生物营养指的是微生物介导的日粮纤维对肠道屏障功能的调控，在无纤维日粮情况下，微生物以宿主组织为食物来源。膳食纤维复合物有增加活产仔数和仔猪初生重（大于900 g）的趋势，提高妊娠母猪饲料中可溶性纤维比例，显著改善母猪的代谢、降低炎症反应与便秘的发生。妊娠母猪饲料中添加益生菌能够改善母猪的繁殖性能，母猪饲料中添加枯草芽孢杆菌能够改善仔猪肠道微生物的定植模式。研究发现在母猪妊娠后6周到泌乳期21天的饲料中添加枯草芽孢杆菌（剂量为3.75×105cfu/g），母猪的产仔数可提高1头、仔猪初始窝重和断奶窝重分别提高1 kg和3 kg，表明妊娠母猪日粮中添加益生菌可改善母猪的繁殖性能。

⑷精准营养与协同营养、微生物营养的关系

协同营养和微生物营养是实现精准营养的有效途径。在精准营养理念下，需配套采用精准营养的新技术。这些新技术包括建立精准原料数据库、设计精准日粮配方、应用精准饲料加工技术和精准饲喂技术、运用协同营养理念设计种猪日粮配方。如：利用膳食纤维与油脂对母猪繁殖性能的协同效应设计的日粮配方可提高母猪泌乳性能；用微生物营养技术，可溶性纤维比例高的日粮可改善母猪的繁殖性能。

1.2.2 母猪的精细化管理

中国母猪养殖水平与发达国家的养猪水平差距越来越小。2016年调查表明，中国与美国、丹麦的养猪业差距的缩小得益于新技术的应用和精细化的管理。母猪的精细化管理，是通过规范化管理、个性化管理以及细节上的精细化管理来实现的，具体内容如下。

⑴精：营养精准、协同营养、微生物营养

后备母猪的精准营养对繁殖性能的影响较大，如果营养供给导致母猪初情体重过高或过低均会影响母猪的产仔数，因此适度限制母猪后备期日增重可提高母猪的繁殖成绩。母猪初情日龄与淘汰率有关，母猪初情日龄差异会导致淘汰率的波动。初情体重影响母猪的终身繁殖成绩，适度限制母猪初情体重有利于提高母猪各胎次的分娩率。因此，推荐后备母猪不同生理阶段的营养需求：①20～75 kg阶段，原始卵泡大量激活、生长卵泡募集，此阶段需防止营养不当导致原始卵泡不激活、过度激活或凋亡。②75 kg至初情期，大卵泡形成、卵母细胞成熟、初情启动阶段，重点是降低雌激素的负反馈作用，增强FSH/LH信号。③初情至配种阶段，卵巢周期性排卵、卵母细胞周期性成熟，应进行短期（配种前10～14天）优饲。

母猪进入繁殖周期后的营养需求：①空怀至配种阶段，短期优饲增强繁殖代谢信号。②配种至妊娠，适宜营养维持孕酮水平和适宜体况，防止过肥、过瘦。③妊娠至泌乳，适度限饲保证乳腺发育，改善肠道健康、防止便秘、降低体内毒素。④泌乳至空怀，提高母猪采食量以维持泌乳需要、确保卵泡发育。

在实际母猪养殖中，常存在片面追求阶段营养的误区：一是追求后备母猪最大生长速度以促进初情发动，结果导致卵泡发育与体成熟发育不匹配；二是妊娠母猪片面使用高纤维日粮（但忽视纤维类型）防止便秘、追求泌乳最大化，结果造成母猪断奶后发情率和受胎率降低。此外，淘汰母猪中有30%～40%是因为骨骼，骨代谢不仅影响肢蹄健康，还影响下丘脑-垂体-性腺功能。

⑵准：背膘管理和精准饲喂

“准”具体指日粮配方准、原料数据库准、饲料加工技术准、饲喂技术准的综合集成；营养“不准”则会导致母猪初情体重过高或过低，影响母猪的产仔数。母猪初情体重以110～120 kg为最佳，通过精准的营养适度限制母猪后备期日增重和初情体重，有利于提高母猪各胎次的分娩率。

根据母猪生理阶段和状态（卵泡发育、卵母细胞质量、子宫、乳腺健康等）选择营养来源（考虑营养源作用），优化营养结构（各种营养素适宜水平、组合比例等），筛选出与营养源匹配的可满足母猪各生理阶段营养需要的添加剂，最后计算和优化母猪日粮配方（可根据饲料原料成本进行调整）。例如，在母猪妊娠饲料中添加菊粉，一是能够增加胎盘重量、提高胎盘养分转运能力、缩短母猪产程、增加产活仔数、提高母猪泌乳性能、改善初生仔猪均匀度、降低宫内仔猪的发育迟缓（Intrauterine growth retardation，IUGR）等；二是提高了与挥发性脂肪酸（Volatile fatty acid，VFA）生成相关的微生物含量，微生物组成的改变对胎儿发育有重要作用。此外，消化产物为葡萄糖、脂肪酸的日粮可通过瘦素 /类胰岛素 1号增长因子 （leptin/IGF-1） 激活mTORC1信号通路，造成原始卵泡过度激活。饲喂含适当纤维（如菊粉）比例的饲料，其消化产物包括葡萄糖以及短链脂肪酸（Short-chain fatty acids，SCFAs）和血清素，这些物质通过AMPK（AMP依赖的蛋白激酶）信号通路防止原始卵泡的过度激活。

精准饲喂技术是指要合理利用（美国NRC猪营养需要）模型，结合种猪实际生产和管理目标，调整营养参数和管理制度以调整母猪背膘或体况，从而实现母猪的高效繁殖。为确保后备母猪性成熟与体成熟同步，在后备母猪20～50 kg阶段，让猪自由采食高蛋白、高钙饲料；母猪50～100 kg（初情启动体重）阶段，在饲料中添加适量纤维素类原料，适当控制母猪生长速度，将母猪日均增重（Average daily gain，ADG）控制在700～750 g；100～140 kg（初配体重）阶段，主要是调节母猪体况，饲料中要添加共轭亚油酸（Conjugated Linoleic Acid，CLA）以减少脂肪沉积，补饲催情饲料。

⑶细：流程和管理

猪场规范化管理，遵循“六化”原则，即考核定量化、权责明晰化、员工奖惩有据化、管理目标清晰化、养殖操作流程化、改进措施具体化。后备母猪不同阶段的饲养管理目标为：①7～20 kg阶段以促进骨骼发育、保证母猪快速生长、防止优秀遗传基因丢失、保证免疫系统充分发育为主要饲养目标；②20～50 kg以促进母猪骨骼发育、肌肉发育及保证卵巢发育为主要饲养目标；③50～110 kg配种前应侧重以促进卵泡发育、及时启动母猪初情期为饲养目标。

⑷实：执行落实

种猪精细化管理是猪场的核心工程，母猪的精准营养是目标，协同营养、微生物营养是途径，母猪的精准饲喂和管理是保障。

1.3 彭健教授谈精准营养

华中农业大学彭健教授在2018中国智慧养猪（合川）创新发展论坛上提出用大数据分析和精准饲养提升母猪生产水平。基于实践数据驱动的母猪精准饲养内涵为：不同品种、不同来源、不同组合、不同阶段、不同环境、不同体况实现不同的生产性能，在这个过程中，从精准背膘管理到精准饲喂模式，最后到精准营养供给。其有关数据驱动的母猪精准饲养管理方案要点有4个方面。

⑴母猪分娩时背膘厚对繁殖和泌乳性能具有关键影响，一是分娩前背膘过厚会显著增加产弱仔率；二是母猪妊娠期背膘过厚引起胎盘脂质异位沉淀，导致胎盘血管生成障碍。

⑵利用大数据分析制定母猪妊娠期精细化背膘管理，母猪妊娠期背膘是影响繁殖性能的关键指标，利用大数据分析方法建立数据驱动的母猪背膘精准管理目标，是提高母猪繁殖性能的关键管理控制点。

⑶实现背膘精准管理的饲养新技术：①根据阶段，制定精准饲喂模式：妊娠0～30天，饲喂日粮2.5～3.0 kg/天；妊娠30～90天，饲喂日粮2.0～2.5 kg/天；妊娠90～115天，饲喂日粮3.0 kg/天。②根据体况，精准调整饲喂量：体况瘦弱的母猪，每天饲喂日粮3.2kg至体况恢复，然后饲喂1.8 kg/天，这种饲喂方式可使瘦小母猪在妊娠后30天恢复到正常体重；体况较肥的母猪，饲喂日粮1.8 kg/天，体况肥的母猪，饲喂日粮1.6 kg/天直至体况恢复，然后饲喂1.8 kg/天。

⑷建立全繁殖周期的采食量调控方法，实现“低”妊娠—“高”泌乳，即母猪自妊娠期的低采食量到泌乳期的高采食量。

总之，通过精准饲喂模式、精准背膘调节日粮和功能性日粮纤维为核心的精准饲喂技术，实现母猪全繁殖周期的采食量调控和背膘厚精准管理，从而显著提高母猪的生产性能和经济效益。实践证明，新配方新模式与老配方老模式相比，每头母猪每年所提供的断奶仔猪头数（PSY）增加了3.16头；与老配方新模式相比，PSY增加1.61头。若5万头母猪采用该项新技术，则可增加效益1 056万元，综合效益1 746万元。

2 卢德勋教授 （2004）提出的猪营养工程技术

2.1 猪营养工程技术的定义

猪营养工程技术是动物营养工程技术在养猪生产中的具体应用，其定义为：针对猪的生理特点和饲养模式，围绕一定饲养目标，将多种营养调控技术加以系统集成（以充分发挥各种技术的整体优势），而组织实施的猪营养调控的系统工程，最终达到理想的饲养决策目标。简而言之，猪营养工程技术就是围绕猪特定的饲养决策目标，以系统工程方式组织实施的系统集成型成套营养调控技术体系[1,2]。卢德勋（2004）猪营养工程技术概括为营养决策技术（S技术）、日粮优化技术（M1技术）、营养管理技术（M2技术）和营养检测技术（M3）4个方面，具体内容如下。

第一，营养决策技术（S技术）：围绕特定的饲养决策目标（既要注重猪场养殖效益，还要兼顾猪的健康、环境保护及猪肉品质和安全4个方面统筹的营养决策目标），结合当地的饲养条件和饲料资源，优化设计相应的饲养模式，确定所在地区和饲养场的猪的实时营养需要量。第二，日粮优化设计技术（M1技术）：利用日粮营养素平衡技术、饲料正组合效应应用技术、特殊营养调控剂使用技术和饲料加工调制技术等，优化设计营养素平衡并具有营养调控功能的日粮。第三，营养管理技术（M2技术）：使用具有营养调控功能的营养管理技术，包括阶段饲养、分群饲养和饲喂技术（饲喂次数、顺序、数量、方式等），与M1技术相配套，进行系统集成，以提高M1技术和M2技术的整体效果。这里需要特别指出营养管理技术与传统猪饲养管理技术的区别，尽管猪传统饲养管理也考虑了猪在不同阶段营养需求的特性，但更多考虑的是生产管理中“人”的方便，即以人为中心。一般人们在设计配方时，往往优先考虑管理是否方便、生产人员能否适应，这就导致日粮配方设计首先要适应养殖场饲养管理，造成很多营养学新技术难以快速应用于生产，致使饲养与营养严重脱节。随着动物营养学研究的不断进步和养殖企业竞争的日益加剧，人们开始认识到，要想更好地发挥饲料的营养功效，获得母猪最佳的生产成绩，设计和优化日粮配方应优先考虑猪的阶段性营养需求，饲养管理需要与日粮配方的设计相吻合，以使猪获得最佳的生产成绩。第四，营养检测技术（M3）：该技术是根据不同的营养检测指标评估，将M1技术和M2技术系统集成后的整体效果是否达到营养目标，它是衡量猪营养工程技术体系中各种技术措施系统集成化程度的根本手段。依靠此项技术可以衡量营养工程技术体系中各项技术内部和相互之间的系统集成化程度，全面监控和评估形成的技术方案，且还可依据检测结果不断进行动态优化。

2.2 猪营养工程技术的详细分类

猪营养工程技术分为种猪营养工程技术、仔猪营养工程技术和生长育肥猪营养工程技术。种猪营养工程技术进一步细分为后备母猪营养工程技术、妊娠母猪营养工程技术、哺乳母猪营养工程技术、种公猪营养工程技术。生长育肥猪营养工程技术进一步细分为获得最快生长速度的育肥猪专项营养工程技术、获得最佳经济效益的育肥猪专项营养工程技术以及获得最佳胴体和肉品质的育肥猪专项营养工程技术。可见，2004年卢德勋[1]提出的猪营养工程技术就包含当今提出的精准营养理念，而且比精准营养更先进的是猪营养工程技术还包含营养检测技术。

3 运用猪营养工程技术，高效实施精准营养

以上3位动物营养专家对精准营养的阐述，说明精准营养是多种技术的集成，具有相对性、动态性和整体性。

精准营养的整体性体现在精准营养是多种技术的集成技术，而精准营养的相对性与动态性体现在2个方面：首先，就动物营养学自身发展而言，以前的营养是针对现时的饲养标准、固定的营养参数、饲料原料数据库等设计的配方；现在的精准营养是在对猪营养研究的深入、营养模型的建立与完善、养猪企业大数据的深入挖掘与利用、饲料加工技术的发展、新的营养参数的使用、新型调控剂的应用等基础上提出的；以后可能会被更为“精准”的精准营养所代替，这样循环往复，无限地接近“精准”。其次，就精准营养在某个特定地区实施而言，需依据营养检测结果，对现行的精准营养方案不断进行动态优化调整。由上述的比较分析可知，卢德勋（2016）[2]提出的猪营养工程技术较为科学、完整地阐述了猪精准营养的整体性、相对性和动态性，并使得精准营养在养猪实践中更具操作性。因此，将精准营养置于猪的营养工程技术框架下讨论，会更加清晰。同时，也只有在运行猪的营养工程技术体系下，才能高效实施精准营养。