Mike D. Tokach Henrique S. Cemin Joel M. DeRouchey Robert D. Goodband Jason C. Woodworth Steve S. Dritz

(246 Weber Hall,1424 Claflin Road,Manhattan, KS 66506)

在過(guò)去的研究中，相比保育豬或泌乳母豬，人們更少關(guān)注生長(zhǎng)育肥豬階段的生產(chǎn)。保育豬的研究需要較少的飼料，重復(fù)也更簡(jiǎn)單，只需更短時(shí)間就可完成一輪試驗(yàn)。相反，育肥豬的研究需要采用大量豬只且花費(fèi)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間才能在生長(zhǎng)性能上獲得小而重要的差異。保育豬比育肥豬的生長(zhǎng)性能上更容易取得5%～10%的變化，然而，在豬的生產(chǎn)過(guò)程中，75%～80%的飼料用于生長(zhǎng)育肥期。因此，育肥階段對(duì)養(yǎng)豬生產(chǎn)者而言具有重要的經(jīng)濟(jì)影響。

在考慮與育肥豬相關(guān)的重要問(wèn)題時(shí)，我們根據(jù)如何配制日糧對(duì)其進(jìn)行研究。我們首先確定對(duì)成本影響最大的能量水平；然后，確定賴氨酸與能量比；第三步是設(shè)定其他氨基酸與賴氨酸的比例；第四步，設(shè)定真總腸道可消化磷或可利用磷和能量的比例；最后一步設(shè)定鈣、維生素、微量元素、鹽以及包括添加劑在內(nèi)的其他養(yǎng)分的水平。

1 能量、纖維和屠宰率

日糧配制中第一步也是最重要的一步就是設(shè)定能量濃度。盡管能量是日糧中最貴的成分，但其在配方中的水平通常是基于以往或?qū)θ占Z成本的影響而設(shè)定，而非通過(guò)深入分析以確定其最節(jié)約的添加水平。為了設(shè)定最佳的日糧能量水平，我們必須知道一種遞增的變化對(duì)日糧能量的影響:①日糧成本；②豬的生長(zhǎng)性能（平均日增重、料肉比）；③胴體標(biāo)準(zhǔn)（屠宰率、瘦肉率）。

此外，這些遞增變化的經(jīng)濟(jì)價(jià)值取決于市場(chǎng)價(jià)格。我們團(tuán)隊(duì)利用這些信息建立了一個(gè)模型(Soto等,2017b)以幫助計(jì)算各階段豬的最佳日糧能量水平。這里簡(jiǎn)要探討一下該模型的一些關(guān)鍵部分。

1.1 日糧能量對(duì)豬生長(zhǎng)性能和胴體標(biāo)準(zhǔn)的影響

理想情況下，生產(chǎn)系統(tǒng)將了解豬對(duì)于飼喂體系中日糧能量的變化是如何反應(yīng)的，然而，并非總能這樣。在這些情況下，在以往的研究文獻(xiàn)中關(guān)于預(yù)期反應(yīng)的信息是有價(jià)值的。例如，Nitikanchana 等(2015)通過(guò)Meta分析方法開(kāi)發(fā)了回歸方程以預(yù)測(cè)攝入凈能的單位增量變化所引起的生長(zhǎng)速度的變化。他們的等式可預(yù)測(cè)平均日增重（ADG，g）=0.113 5×凈能（NE，kcal/kg）+8.814 2×平均體重(Avg BW，kg)-0.050 68×[平均體重（Avg BW，kg）]2+275.99，條件是假設(shè)賴氨酸或其他氨基酸對(duì)生長(zhǎng)性能沒(méi)有限制作用。因此，每增加100 kcal/kg的凈能，平均日增重將增加11 g/d(見(jiàn)圖1)。對(duì)于飼料利用率而言，假設(shè)其與日糧凈能含量呈線性相關(guān)，那么，1%的凈能變化將導(dǎo)致1%的飼料利用率的變化。

圖1 預(yù)測(cè)ADG對(duì)日糧凈能的反映情況(Nitikanchana等；2015)

纖維對(duì)胴體重的負(fù)面影響并非完全由日糧凈能水平變化導(dǎo)致。飼喂高水平纖維的日糧會(huì)增加盲腸和結(jié)腸中內(nèi)容物含量，從而降低屠宰率(Turlington,1984)。腸道填充物的增加由原料中纖維種類(lèi)決定，中性洗滌纖維（NDF）被證明可通過(guò)吸收水分導(dǎo)致消化物膨脹，從而增加大腸中糞便量(Coble，2015)。因此，Soto 等（2017c）通過(guò)Meta 分析法測(cè)定了屠宰前飼喂日糧的NDF 對(duì)屠宰率的影響。回歸分析得到該等式:屠宰率(%)=0.034 92×停藥期（WP）(d)-0.050 92×中性洗滌纖維1（NDF1）(%)-0.068 97×中性洗滌纖維2（NDF2）(%)-0.002 89×[NDF2(%)×停藥期（WP）]+76.076 9，其中變量為停藥期天數(shù)（WP），最后階段前的日糧NDF 水平（NDF1），上市前停藥期的NDF 水平（NDF2）以及NDF2 和WP 的相互作用。該等式的計(jì)算是根據(jù)美國(guó)飼養(yǎng)豬的情況得到的，其屠宰率是去除頭部后計(jì)算的。正如等式所表明的，高含量的NDF 對(duì)胴體的產(chǎn)量有負(fù)面影響，延長(zhǎng)停藥期可改善胴體產(chǎn)量；然而，停藥期的作用取決于最后飼喂的日糧NDF 水平（NDF2）。因此，上市前所飼喂日糧的最佳能量濃度必須以胴體重包含屠宰組分為基礎(chǔ)來(lái)確定。

1.2 原料選擇和能值設(shè)定

生長(zhǎng)肥育豬日糧的主要能量來(lái)源為谷物（玉米、小麥、高粱和大麥）及其副產(chǎn)品。玉米是世界上許多地方的主要能量來(lái)源，但如果從成本優(yōu)勢(shì)考慮，它可被其他谷物部分或全部取代。在選擇原料時(shí)，幾個(gè)變量是必須考慮的，如貨源、價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力、運(yùn)輸成本、物理特性和加工處理。此外，營(yíng)養(yǎng)師必須了解各種原料的個(gè)別特性，特別是能量、賴氨酸、磷、纖維和霉菌毒素的水平(National，2008a，b；NRC，2012；Stein等，2016)。

不同原料的能值因其化學(xué)組成不同而有很大差異，其副產(chǎn)品的差異可能更大。因此，能值測(cè)定對(duì)于生長(zhǎng)性能的潛在變化和經(jīng)濟(jì)回報(bào)的優(yōu)化非常重要。多種方法可用于測(cè)定能值，比如驗(yàn)證試驗(yàn)或從NRC等式、INRA軟件或其他參考資料估算；或者相對(duì)于某一參考原料來(lái)計(jì)算能值(Gon?alves 等，2016b)。無(wú)論選擇哪種方法，重要的是對(duì)于所有原料要持續(xù)采用相同的方法。

2 賴氨酸、氨基酸比例和粗蛋白

一旦確定了日糧能量水平，就必須確定賴氨酸能量比以及各種氨基酸的濃度或它們相對(duì)于賴氨酸的比例。盡管賴氨酸需要量的確定最好是在生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)確定或以蛋白質(zhì)沉積的數(shù)據(jù)建模，也可利用生長(zhǎng)速度和采食量數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行估算。一個(gè)簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)方法就是生長(zhǎng)肥育豬每千克增重需要大約20 g 標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化賴氨酸，在早期生長(zhǎng)階段該需要量更低，但在蛋白質(zhì)沉積的高峰期則需要量更高；20 g/d 為合理的平均賴氨酸需要量，因?yàn)樯L(zhǎng)速度與蛋白質(zhì)沉積率高度相關(guān)。關(guān)于這一估算以及支持?jǐn)?shù)據(jù)的相關(guān)背景可參考Rostagno等(2017)。

一旦確定了標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化(SID)賴氨酸的需要量，那么其他氨基酸的比例就可以相對(duì)于賴氨酸來(lái)確定了。表1 總結(jié)了我們研究團(tuán)隊(duì)在日糧配方中的估算比例。營(yíng)養(yǎng)師之間在最佳比例方面的分歧主要是配方軟件中氨基酸設(shè)置的不同導(dǎo)致的。例如，某一實(shí)驗(yàn)室中68%的纈氨酸賴氨酸比可能與另一實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)中70%或72%的比例相似。另外一個(gè)關(guān)于相對(duì)于賴氨酸理想比例的分歧則是對(duì)于數(shù)據(jù)解讀的差異。最佳氨基酸比例通常采用斷點(diǎn)分析的點(diǎn)來(lái)描述。實(shí)際上，采用二次型或遞減收益模型能更準(zhǔn)確地描述大多數(shù)群體飼喂情況下對(duì)氨基酸水平變化的反應(yīng)情況，因此，可利用模型來(lái)確定該比例是否能提供95%～99%的最大應(yīng)答。該比例建模技術(shù)并非僅僅提供最大應(yīng)答，還能為生產(chǎn)系統(tǒng)提供最經(jīng)濟(jì)的應(yīng)答。選擇最佳的氨基酸比例取決于增重的數(shù)值以及比例增加所帶來(lái)的增量成本。

在世界上某些地方，最大日糧粗蛋白水平是受法律監(jiān)管的。美國(guó)沒(méi)有這些要求限制，因此，美國(guó)日糧中粗蛋白水平通常會(huì)高于其他國(guó)家。我們關(guān)注最低粗蛋白水平，特別是在體重較大的育肥豬日糧中。研究持續(xù)表明，對(duì)于超過(guò)100 kg 豬的日糧中應(yīng)該含有至少13%的粗蛋白，這樣才不會(huì)限制其生長(zhǎng)性能，而且，在育肥后期的日糧中添加低于10%的豆粕可能會(huì)增加損害生長(zhǎng)性能的風(fēng)險(xiǎn)(Soto 等，2017a)。盡管進(jìn)行了大量試驗(yàn)，但添加少于10%豆粕或日糧粗蛋白水平低于13%降低生長(zhǎng)性能的原因尚不清楚。

表1 其它氨基酸相對(duì)于賴氨酸的最小比例(%)

育肥豬的最佳日糧階段數(shù)量也已受到關(guān)注，增加日糧階段以更好的匹配氨基酸需要量能減少氮的排泄，但增加日糧階段很少能改善豬的生長(zhǎng)性能。只要上市前飼喂的日糧營(yíng)養(yǎng)達(dá)到或高于豬的需要量，就會(huì)發(fā)生補(bǔ)償生長(zhǎng)。那么那些早期由于采食了略低于營(yíng)養(yǎng)需要的日糧而導(dǎo)致生長(zhǎng)性能受到損傷的豬將得到補(bǔ)償生長(zhǎng)(Mai 等，2006；Menegat 等，2018a)。Menegat 等（2018a）證明，只要各階段的賴氨酸水平接近估計(jì)的需要量（圖2a），就可以將27～127 kg飼喂方案中的4個(gè)階段減少為2個(gè)階段。相反地，如果各階段日糧配制低于豬的需要量，那么減少飼喂階段會(huì)降低豬的生長(zhǎng)性能和經(jīng)濟(jì)回報(bào)(Menegat等，2018b；圖2b)。豬不能完全彌補(bǔ)大量氨基酸缺乏所造成的影響?？偟膩?lái)說(shuō)，我們團(tuán)隊(duì)的研究表明，只要賴氨酸水平接近豬的需要量，簡(jiǎn)化生長(zhǎng)肥育豬飼養(yǎng)方案是可以執(zhí)行的。該策略可能會(huì)對(duì)物流和飼料生產(chǎn)有利，從而潛在地增加整體經(jīng)濟(jì)回報(bào)。

圖2 標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化賴氨酸和凈能的比值與生產(chǎn)回報(bào)的關(guān)系

3 標(biāo)準(zhǔn)總腸道可消化磷（STTP）和鈣磷比

隨著蛋白質(zhì)沉積率的增加，磷的需要量也相應(yīng)增加(Carter等，1998)。而想要最大限度地降低磷的排放導(dǎo)致日糧中磷的含量處于臨界缺乏水平。最近的研究表明，育肥豬標(biāo)準(zhǔn)總腸道可消化（STTD）磷需要量可能高達(dá)NRC 估計(jì)值的130% (Vier 等，2017)。由于新型植酸酶的大量使用可促進(jìn)磷的釋放，使其更接近豬對(duì)磷的需要量而不會(huì)產(chǎn)生磷的過(guò)量排泄。而且，添加大量植酸酶可通過(guò)促進(jìn)能量和營(yíng)養(yǎng)素如氨基酸、礦物質(zhì)和肌醇的釋放來(lái)改善生長(zhǎng)性能(Wilcock 等，2014；Holloway 等，2016a；Holloway 等，2016b)，盡管所得的結(jié)果并不總是一致，但當(dāng)日糧中的這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)處于臨界水平時(shí)結(jié)果更明顯。

對(duì)于磷含量處于臨界缺乏的日糧而言，鈣磷比極其重要。飼喂低水平磷和高水平鈣日糧會(huì)降低豬的生長(zhǎng)性能和骨骼礦物化(González-Vega 等，2016；Merriman 等，2017)。盡管鈣磷比可用多種方式表達(dá)，且隨著越來(lái)越多的研究，其可表達(dá)為標(biāo)準(zhǔn)總腸道可消化鈣（STTD Ca）和標(biāo)準(zhǔn)總腸道可消化磷（STTD P）的比值，但我們選擇考慮分析鈣和分析磷比值，因?yàn)檫@更容易測(cè)量。對(duì)于育肥豬，我們選擇該比例在1∶1 和1.3∶1之間。

4 其它礦物質(zhì)和維生素

其它氨基酸和維生素的推薦量差異很大(Flohr等，2016)，最近，我們更新了維生素預(yù)混料的推薦量，為取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益，降低了幾種維生素的安全量，在決定添加量時(shí)，所飼喂原料中的氨基酸和礦物質(zhì)的基礎(chǔ)水平也應(yīng)考慮在內(nèi)。藥理水平的銅通常被添加到生長(zhǎng)育肥豬日糧中起到促生長(zhǎng)作用，特別是在肥育早期階段(Coble等, 2017)。

5 育肥期飼料添加劑

討論日糧配方是為了強(qiáng)調(diào)能量、氨基酸和鈣磷水平在改善生長(zhǎng)性能方面比日糧中的添加劑要重要得多。可用育肥豬日糧中的添加劑數(shù)不勝數(shù)，但具有足夠研究數(shù)據(jù)以證明其有效性的添加劑則鳳毛麟角。

一種添加劑充分的試驗(yàn)數(shù)據(jù)是非常重要的，因?yàn)樯a(chǎn)者和營(yíng)養(yǎng)師經(jīng)常負(fù)責(zé)解讀添加劑的公司信息以試圖確定哪種添加劑值得評(píng)估或添加到日糧中。添加劑通常沒(méi)有生產(chǎn)數(shù)據(jù)或只有幾只豬和不足重復(fù)數(shù)的數(shù)據(jù)，那么對(duì)于一個(gè)新產(chǎn)品而言，需要多少重復(fù)呢？試驗(yàn)中的重復(fù)數(shù)取決于預(yù)期應(yīng)答的大小和一致性，另外也有必要進(jìn)行多次試驗(yàn)以證明交叉試驗(yàn)的一致性。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，生產(chǎn)營(yíng)養(yǎng)師建議，他們?cè)谄湎到y(tǒng)中評(píng)估某一新產(chǎn)品前，至少需要三個(gè)試驗(yàn)以證明應(yīng)答效果的一致性。

表2 顯示的是我們一個(gè)生產(chǎn)研究養(yǎng)殖舍中為了與對(duì)照組取得差異所需的重復(fù)數(shù)。該設(shè)施的每個(gè)欄舍中有近25頭豬。盡管不同試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)差之間存在差異，但該養(yǎng)殖舍與幾個(gè)交叉試驗(yàn)的平均值為平均日增重（ADG）27 g/d，料肉比（F/G）為0.09。如果某添加劑預(yù)期使ADG增加2%，則每個(gè)處理需要35個(gè)重復(fù)來(lái)對(duì)該應(yīng)答進(jìn)行數(shù)據(jù)驗(yàn)證；對(duì)于F/G而言，若要取得2%的改善，則需要40 個(gè)重復(fù)。將應(yīng)答水平提高到3%時(shí)，重復(fù)數(shù)可以減少。對(duì)于ADG而言需要16個(gè)重復(fù)，F(xiàn)/G需要18個(gè)重復(fù)。在許多試驗(yàn)設(shè)計(jì)中，通常武斷地只選擇6或8個(gè)重復(fù)。而對(duì)于只有6～8個(gè)重復(fù)的試驗(yàn)中，添加劑通常需要取得5%的應(yīng)答效果才能獲得統(tǒng)計(jì)上的差異。如果我們?cè)趽碛懈儇i欄舍設(shè)施的大學(xué)中進(jìn)行相同的試驗(yàn)，為了取得相同的應(yīng)答效果，則需要更多的重復(fù)數(shù)。如果某添加劑在重復(fù)數(shù)相當(dāng)少的情況下取得了顯著性的差異，則我們會(huì)對(duì)該應(yīng)答效果的可重復(fù)性持懷疑態(tài)度。

表2 試驗(yàn)差異各處理組所需重復(fù)數(shù)

6 總結(jié)

生長(zhǎng)肥育階段大約消耗飼料總量的80%，對(duì)整個(gè)養(yǎng)豬生產(chǎn)具有極其重要的經(jīng)濟(jì)影響。在配制這些日糧時(shí)有幾個(gè)方面可用于優(yōu)化其經(jīng)濟(jì)效益。配制生長(zhǎng)肥育豬日糧時(shí)首先得確定最經(jīng)濟(jì)的能量水平，包括了解日糧纖維和脂肪對(duì)胴體屠宰率和脂肪質(zhì)量的影響。在評(píng)估個(gè)別原料的凈能或生產(chǎn)能時(shí)應(yīng)采用統(tǒng)一的方法。其次，確定賴氨酸能量比、各種氨基酸與賴氨酸的比例，磷能量比；再次，鈣、維生素、微量元素和鹽必須與品種、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)情況相匹配；最后，需要對(duì)飼料添加劑進(jìn)行徹底評(píng)估來(lái)確定現(xiàn)有數(shù)據(jù)是否足以證明其有效使用。