公衍玲,徐銀龍,鄒新華(播恩集團技術中心,廣州 511400)
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大麥、高粱在養豬生產中的應用
公衍玲,徐銀龍,鄒新華
(播恩集團技術中心,廣州 511400)
玉米是畜禽飼料中主要的能量飼料之一,在飼料配方中的比例約占60%,而對大麥、高粱等谷物作為能量飼料來源開發較少。隨著畜牧業的高速發展,對飼料的需求快速增加,玉米作為主要的能量原料,需求量倍增從而導致價格高漲。為了降低飼料成本、提高產品競爭力,許多大型飼料企業開始開發非常規能量飼料,改變配合飼料的單一結構,不僅能夠提高飼料質量,同時可以降低飼料成本,緩解玉米價格上漲對畜牧業造成的壓力。
目前,在豬飼料生產中,可通過使用部分大麥、高粱等能量飼料替代豬飼糧中的玉米,是解決玉米短缺的有效方法之一。但大麥、高粱中因含有部分抗營養因子而限制了其在飼料中的應用。通過粉碎、膨化、制粒,并添加酶制劑等方法處理大麥,運用化學處理或者堿水溶液浸泡等方法處理高粱,來改善大麥與高粱的營養價值,提高畜禽的消化率,對于降低飼料成本具有非常重要的意義。
大麥是有稃大麥和裸大麥的總稱,一般有稃大麥稱皮大麥,其特征是稃殼和籽粒粘連;裸大麥的稃殼和籽粒分離,稱裸麥。大麥按用途分,可分為啤酒大麥、飼用大麥、食用大麥3種類型。大麥具有生育期短、耐寒、耐瘠、抗逆性強等特點,在我國種植面積大,主要產區分布在長江中下游的湖北、安徽、江蘇、浙江、上海等省市。大麥是一種價格較為低廉的能量飼料,價格比玉米低0.2~0.4元/kg,但由于粗纖維和非淀粉多糖(NSP)等抗營養因子含量高,其能量和營養物質消化率稍低,在畜牧生產上,人們較少大量使用。大麥作為南方的能量飼料資源,具有霉壞率低、適口性好等優點,在豬飼料生產中,可通過粉碎、膨化、制粒等方式,并添加專用復合酶制劑來提高大麥的飼喂效果,部分替代豬飼糧中的玉米。
高粱作為重要的旱糧谷物作物,其產量位居世界谷物第5位,排在小麥、水稻、玉米和大麥之后,年產量約560 萬t。按原產地和生態類型,高粱可劃分為中國高粱、美國高粱、澳洲高粱等類型;按照籽粒顏色及單寧含量高低分為:褐高粱(單寧含量1%~2%,適口性差)、黃高粱(單寧含量<0.4%,適口性好)、白高粱(單寧含量低,籽粒小,產量低)和混合高粱等幾種;按生產用途不同分為食用高粱、糖用高粱、帚用高粱、飼用高粱等。其中,飼用高粱又分為籽粒型和莖葉型2類,籽粒型用于生產配合飼料,莖葉型適合飼喂各種草食動物。
目前,我國高粱多用于釀酒和制糖業,極少用于飼料業,究其原因:1)我國種植的高粱多為褐色高粱,單寧含量高,影響動物對其營養物質的消化吸收及飼料適口性;2)醇溶蛋白含量高,影響動物對其蛋白的消化;3)必需氨基酸—賴氨酸含量低。但高粱的栽培條件要求不高,抗逆性強。隨著世界糧食價格上漲,人類對玉米需求量的上升,以及國內外學者多年對高粱的育種改良和加工方式的改進,使高粱用于飼料業,部分替代玉米的前景尤為被看好。因進口高粱多為黃高粱,單寧含量低,性價比高,近年部分飼料企業逐漸選用進口高粱來部分替代飼料中的玉米。資料顯示,2012年我國首次以飼料用途進口澳大利亞高粱,美國飼用高粱進口始于2013 年。美國高粱單寧含量低,價格便宜,較澳大利亞高粱更適合于作飼料原料。
2.1 營養特性
大麥、高粱與玉米的營養成分比較見表1。大麥的消化能值稍低于玉米,原因是由于其粗纖維含量較高(3.90%),是玉米的2倍。大麥籽粒中粗蛋白質含量為11.33%,高于玉米,在谷類籽實中是比較高的;除亮氨酸外,大麥中的必需氨基酸含量均高于玉米,賴氨酸含量(0.40%)比玉米高近1倍。大麥淀粉含量為52%~60%,較玉米(70%~75%)低。大麥中的粗脂肪含量較低,僅為2%~3%,以亞油酸為主。

表1 大麥、高粱與玉米的營養成分比較
不同來源的高粱因產地和品種的不同,其營養成分和飼用價值存在很大差異。從營養成分角度分析,與玉米相比,高粱蛋白質含量略高,但蛋白質消化率比玉米低。淀粉含量與玉米相當,粗纖維略高,粗脂肪略低于玉米,且不飽和脂肪酸所占比例小,尤其是亞油酸的含量遠遠低于玉米,這使得用高粱部分取代玉米的日糧飼喂動物時,其肉品質有所改善。賴氨酸、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,在配置飼料時應注意另外添加氨基酸,以平衡配方中氨基酸含量。
2.2 飼用標準
中華人民共和國農業行業標準中對飼用大麥、高粱制定的標準為NY/ T 210-1992《飼料用裸大麥》和NY/ T 115—1989《飼料用高粱》。按照粗蛋白質、粗纖維和粗灰分劃分為3個等級水平,見表2、表3。

表2 中國飼用裸大麥標準及要求

表3 中國飼用高粱質量標準
美國高粱出口的主要指標為:容重≥71 kg/HL、水分≤14.0%、單寧≤0.3%、破損率≤5%,其中熱損率≤2%、不完善粒≤6%、雜質≤2%、嘔吐毒素≤1.0 mg/kg。澳大利亞高粱出口的主要指標:容重≥71 kg/HL、蛋白≥8%、水分≤13.50%、單寧≤0.7%、過篩率≤11%、雜質≤4.0%。從品質控制的角度,美國高粱標準,比較適合用于飼料行業。
3.1 大麥、高粱中的抗營養因子
大麥中含有較高水平的可溶性NSP,主要是β-葡聚糖、木聚糖和纖維素(表4)。從表4可以看出,大麥的抗營養因子中,β-葡聚糖含量較玉米高。研究表明, 以大麥為主的日糧使動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。
高粱的飼用價值低于玉米,其主要原因是高粱中的3種抗營養因子(單寧、醇溶蛋白和植酸)含量比玉米高。

表4 大麥和玉米中的非淀粉多糖含量(干物質) %
單寧是高粱中主要的抗營養因子,可與蛋白質、碳水化合物和鈣、鎂、磷等金屬離子結合形成難以消化吸收的復合物,還會與一些內源消化酶結合抑制其活性,從而影響營養物質的利用。另外,單寧味道苦澀,適口性差,會降低動物的采食量,從而降低了營養物質的攝取量。
通常單寧含量低于0.4%者為低單寧高粱,高于1%者為高單寧高粱。研究顯示,高粱籽粒的單寧含量與其顏色有一定的聯系,顏色由褐色到黃色再到白色,其單寧含量逐漸降低,飼用價值逐漸升高,因此高粱的單寧含量可通過高粱籽粒顏色進行初步判斷,見表5。

表5 不同顏色顆粒高粱的單寧含量 %
周明(1996)提到,飼料中單寧含量超過0. 5% 對動物有嚴重影響,而低于0.1%則幾乎無影響。鑒于此,當前飼用高粱多為經過作物學家不斷改良的低單寧品種,其飼用價值可達到玉米的96%以上。
醇溶蛋白是高粱中最主要的粗蛋白存在形式,主要由少量的賴氨酸和較高量的亮氨酸、谷氨酸和脯氨酸所組成。高粱中的蛋白質和淀粉消化率較玉米低,主要原因是高粱中的醇溶蛋白質分子間有較多交聯,且蛋白質與淀粉間存在很強的結合鍵,從而使酶難以進入以進行蛋白和淀粉的分解。醇溶蛋白含量越高,高粱的蛋白質消化率越低,能值越低。
植酸即醇六磷酸酯,在多種植物組織中作為磷的主要儲存形式,螯合能力強,可與多種礦物質離子(如鎂、鉀、鈣、錳、鐵、鋅)螯合,形成不溶性復合物,從而影響礦物元素的吸收利用。植酸還可與蛋白質絡合,限制蛋白質的利用,也會影響淀粉酶、蛋白酶的活性。但由于飼料中植酸酶的廣泛應用,該抗營養因子的負面影響已基本可以不做考慮。
3.2 大麥、高粱的加工工藝
研究表明,高粱和大麥粉碎工藝的差異可能是導致豬生產效率低的原因之一。粉碎后粒度越大,消化率越低,高粱和大麥的粉碎粒度不能超過1 mm。一般認為錘式粉碎機比對輥式粉碎機更能夠降低粉碎粒度。另外,適宜的調質參數能提高顆粒料的消化率。
調質前粉料中的水分含量對飼料成品質量、加工效率、設備損耗等有較大影響。高粱和大麥調質需要較高的溫度和低濕度蒸汽,混合后水分應控制在12%~13%為宜。當混合后飼料中水分過低時,建議通過添加液體防霉劑等水溶液進行調節。
調質是通過蒸汽將水分、熱能傳遞給飼料的過程。蒸汽質量對調質質量起到決定性的作用,只有干燥的飽和蒸汽才能達到熱傳遞的作用。調質過程一般應小于3 min。高粱、大麥由于富含淀粉、纖維,調質時對蒸汽的要求更高。如果使用濕蒸汽,容易產生打滑。如果采用過熱蒸汽,由于調質不充分,淀粉糊化差,制粒也比較困難。在生產實踐中,鍋爐出來的蒸汽壓力必須保證在6 kg以上的壓力,在進入調質器前進行減壓到4 kg以下,減壓后密切關注溫度,確保蒸汽是飽和狀態,同時使用合適管徑的管道、減少管道長度。
大麥、高粱淀粉、纖維含量高,制粒時,同等壓縮比的條件下,與玉米型飼料相比,環模開孔率要略低,以此保證制粒順暢,提高產能。
3.3 大麥、高粱在豬飼料中的應用
為了開發飼用大麥,研究者做了大量研究,提出許多辦法,包括將大麥磨碎、碾壓、冷制粒、水浸泡、發酵和添加酶制劑等。大量研究證實,添加外源性NSP酶制劑是消除大麥中的抗營養因子(阿拉伯木聚糖和β-葡聚糖)的最行之有效的辦法。許梓榮等(2002)通過在大麥型日糧(大麥添加比例為76.9%)中添加0.15% NSP復合酶制劑,研究對體重為30 kg左右生長豬的影響。研究結果如表6所示,在大麥型日糧中添加0.15% NSP復合酶制劑能顯著提生長豬日增重、降低料重比的作用。因此大麥不宜直接替代玉米作為主要能量飼料,需加入特定的酶制劑,才取得良好的經濟效益。

表6 大麥對豬生產性能的影響

表7 高粱對豬生產性能的影響
據澳大利亞報道,受能量濃度和NSP含量的影響,大麥在斷奶仔豬、生長肥育豬、種豬上的最大應用比例為:15%、50%、80%。在養豬生產中,如果玉米市場價格高漲,可添加酶制劑,提高大麥在飼糧中的添加量,并使用大麥飼糧專用添加劑預混料,以此降低飼料成本,提高飼料報酬。
顧洪娟和田玉民(2010)的《動物營養與飼料》認為,仔豬應避免使用高粱。同時羅佳捷等(2015)研究高粱替代玉米對27和31 kg PIC生長豬生產性能的影響,結果顯示通過高粱30%和全部比例替代玉米均對生長豬的生產性能產生了不利的影響。因此,不建議小豬飼糧中使用高粱取代玉米。
尚秀國等(2004)探討無單寧高粱替代玉米對體重約60 kg 杜大長系三元雜交的肥育豬(120頭)的飼喂效果,試驗結果表明,無單寧高粱對肥育豬的采食量、日增重和料重比沒有產生負面影響(P>0.05),并能降低飼料成本,說明無單寧高粱可以完全替代玉米。李鋒濤(2008)提到,李莜倩等人通過用KS-304 雜交的低單寧高粱喂豬的試驗表明,用10%~20%等量高粱替代玉米是完全可以的,對豬的生長速度、日采食量和飼料的報酬率都沒影響。楊久仙和劉建勝(2011)在《動物營養與飼料加工》中提出,高粱有苦澀味,適口性不如玉米,建議在豬日糧中高粱配比控制在20%以內。魏國仿等(2013)通過添加美國進口高粱(單寧含量低于0.3%)30%替代玉米,研究高粱對體重為85 kg 左右三元龍寶豬生產性能的影響,并對其經濟效益進行分析,結果如表7所示,三元龍寶豬育肥階段在日糧中添加高粱采食量下降(P<0.05),但日增重變化不大,料重比顯著降低(P<0.05),飼養經濟效益明顯提高。綜上所述,無單寧高粱可完全替代玉米,低單寧高粱可替代20%左右的玉米。
高粱在母豬上的應用研究較少,Schothorst 研究所對豬飼料中高粱替代玉米也給出經驗公式,當明確了單寧的水平時,根據公式可計算高粱最大的使用比例。
1)母豬和育肥豬最大使用百分比=0.1/單寧含量× 100 %
2)由于仔豬更為敏感,而且所需蛋白質量較高, 因此其最大使用百分比 =0.05/單寧含量 × 100%
在豬飼料中添加部分大麥、高粱對豬的生長性能并無顯著負作用。仔豬期飼糧中可使用10%~15%大麥代替玉米,育肥豬飼料中可使用20%~50%大麥代替玉米;育肥豬飼料中可使用30%左右的高粱替代玉米。通過改進飼料加工工藝,如粉碎、膨化、制粒等方式,以及合理調整飼糧配方組分、添加酶制劑等,均可改善大麥和高粱的飼喂效果,提高其經濟利用價值。
參考文獻略,如需要可向作者索取。
收稿日期:(2015-11-06)