非常规饲料资源在畜禽养殖中的应用研究进展

Progress on the application of unconventional feed resources in farming livestock and poultry

摘要

针对我国饲料原料短缺、人畜争粮矛盾加剧、豆粕和玉米进口依赖度高的行业痛点，本文梳理了非常规蛋白质饲料和能量饲料的资源类别与营养特性，分别阐述其在生猪、反刍动物、家禽养殖中的应用效果。我国非常规饲料资源丰富，但当前开发利用存在适口性差、抗营养因子多等问题，通过合理加工处理，可以改善其适口性、提高营养价值、提高畜禽消化利用率，促进其在畜禽生产中大规模应用。未来应加强资源数据库建设、加工工艺优化、提高精准配比等，实现废弃物资源化，缓解饲料压力，为推动畜牧业绿色可持续发展提供参考。

Abstract

This article reviewed the categories of resource and nutritional characteristics of unconventional protein feed and energy feed, and elaborated on the application effects in farming pig, ruminant, and poultry in response to the pain points of industry including the shortage of feed raw materials, intensified conflicts between humans and livestock over food, and the high dependence on imports of soybean meal and maize. China has abundant resources of unconventional feed, and the application experiments in farming different livestock and poultry have shown significant economic benefits and ecological value. The costs of farming can be reduced and production performance of animals, meat quality, and environmental pollution can be improved through the scientific processing and reasonable ratio of unconventional feed. However, the current development and utilization problems such as poor palatability and excessive anti-nutritional factors require reasonable processing and treatment. In the future, efforts should be made to strengthen the construction of resource databases, optimize techniques of processing, and develop precise ratios to achieve the utilization of waste resource, alleviate feed pressure, and promote its large-scale application in livestock and poultry production.

关键词

非常规饲料 / 蛋白 / 能量 / 减量替代 / 抗营养因子

Key words

unconventional feed / protein / energy / reduction and substitution / anti-nutritional factors

近年来，我国畜牧业发展迅速，畜禽养殖规模持续增大，加剧了我国饲料原料短缺的压力，也更加凸显了人畜争粮的矛盾，全国约35%的粮食应用于饲料生产，据估算至2030年，将增至50%^[1]。畜禽日粮以玉米、豆粕等常规饲料原料为主。但是，我国玉米、豆粕等不能自给自足，特别是大豆的进口依赖度高于80%。受气候变化、疫情传播、国际形势等因素的影响，近年来大豆价格飙升，饲料成本增加。开发非常规饲料原料减量替代玉米、豆粕等常规饲料迫在眉睫。针对我国饲料原料短缺、人畜争粮矛盾加剧、豆粕和玉米进口依赖度高的行业痛点，本文系统梳理非常规蛋白质饲料和能量饲料的资源类别与营养特性，分析其在生猪、反刍动物、家禽养殖中的应用效果及存在问题，并提出相应对策，旨在缓解饲料供需压力，推动畜牧业绿色可持续发展。

1 非常规饲料资源分类及成分

非常规饲料资源是指与常见的玉米、豆粕、牧草等相比，在传统畜禽生产中较少使用的饲料原料，有的营养成分或饲用价值研究尚不充分。我国非常规饲料资源种类繁多、分布广泛，主要来源于农副产品和食品加工产品，其蕴含着丰富的营养成分，具有巨大的开发利用价值。按照来源可分为植物性、动物性以及微生物类等。按照营养成分可以分为蛋白质饲料和能量饲料两大类。

1.1 非常规蛋白质饲料

作为传统饲料原料，豆粕具有蛋白质含量高、氨基酸种类平衡、抗营养因子含量低等特点。但是我国豆粕严重短缺，对其进口的依赖性大，且其价格不断攀升，因此寻求豆粕替代品，开发非常规蛋白质饲料对畜牧业具有重要的意义。

1）非常规植物性蛋白质饲料。非常规植物性蛋白质饲料主要包括油料作物饼粕类、糟渣类、林业副产品类等。我国是菜籽粕的生产大国，年产量达900万t^[2]。菜籽粕是油菜籽提油后的副产物，粗蛋白含量仅次于豆粕，且氨基酸种类齐全，可以替代部分豆粕使用。但是其含有硫代葡萄糖苷、芥酸、单宁、植酸、芥子碱等抗营养因子，不利于吸收利用和机体健康。硫代葡萄糖苷经芥子酶分解会形成有毒盐及化合物；芥酸会影响动物生长和健康；单宁和植酸会降低矿物质和蛋白质的消化率。我国棉籽粕年产量达700万t^[2]。棉籽粕是棉籽提油后的副产物，其蛋白质含量约40%，但氨基酸不平衡，精氨酸含量高，赖氨酸和蛋氨酸含量相对较低，含有棉酚、环丙烯类脂肪酸、植酸和单宁等抗营养因子。在使用过程中要考虑氨基酸的配比及抗营养因子的处理。我国每年还产生大量的花生粕、葵花籽粕、芝麻粕等饼粕，都是潜在的蛋白质饲料原料^[3]。

每年我国因酿酒、生产豆制品、水果加工等产生的酒糟、豆渣、水果渣等超过1.7亿t。这些糟渣具有含水量高、营养成分丰富但含量差异大、含有抗营养因子、不易储存等特点^[4]。酒糟可分为白酒糟、啤酒糟、葡萄酒糟和黄酒糟。酒糟的粗蛋白含量低于豆粕，纤维素含量高，具有特有的香味，适口性较好。新鲜的酒糟可以直接投喂畜禽，经过微生物发酵可以提高酒糟的营养价值，降低粗纤维含量，减少抗营养因子含量^[5]。豆渣含有丰富的蛋白质、钙、磷等，易霉变，含有抗胰蛋白酶等多种抗营养因子，需要加热或发酵后才能饲喂畜禽。糟渣类原料应用于畜禽生产时多采取烘干或发酵处理，以便保存、运输、提高活性成分含量、减少或去除抗营养因子。一些糟渣的酸碱差异较大，在饲喂前应调节酸碱平衡^[6]。我国林副产品资源丰富，一些树枝、嫩叶如桑树枝叶、构树、刺槐叶、银杏叶、辣木等营养价值丰富，可用于畜禽生产。这类产品粗蛋白含量高，氨基酸组成合理，但是也含有大量的抗营养因子，如单宁、植酸、皂苷等。桑树品种不同、刈割时间不同，桑叶的蛋白质含量也不相同。王雯熙等^[7]对29种桑叶进行营养成分测定，桑叶的粗蛋白含量为22.15%~32.38%。桑叶中富含维生素、钙、铁、锌等矿物质和黄酮类、多糖类等活性成分。构树枝叶中粗蛋白含量为19.22%~26.1%，辣木叶粉粗蛋白含量为30.30%，二者的必需氨基酸含量高，且富含黄酮类、酚酸类、生物碱等活性成分，具有抗菌、抗氧化和改善免疫力等功能^[8-9]。

2）非常规动物性蛋白质饲料。非常规动物性蛋白质饲料主要是指在屠宰加工过程中产生的动物性废料（如血液、羽毛、骨头、油脂等）和昆虫、蚯蚓等。此类物质蛋白质含量高，如血粉、羽毛粉的粗蛋白含量分别为82.8%、77.9%，均高于鱼粉中的粗蛋白含量。蚕蛹、蚯蚓的粗蛋白含量分别高达68.3%、70%^[10]。羽毛蛋白不易溶于水，难以被畜禽消化利用，需要经过特殊的水解工艺进行加工。昆虫资源的供应稳定性较差，并且对加工设备和工艺的要求较高。桑蚕养殖过程中可产生大量的副产物蚕沙，蚕沙的产量约为蚕茧的6倍，2023年我国产蚕沙457.74万t。蚕沙富含蛋白质、粗脂肪、粗纤维、钙、磷、黄酮、多酚等营养成分和生物活性物质，但是也含有大量病原微生物、有毒有害物质或抗营养因子，直接饲喂，影响畜禽健康，需要经过微生物发酵等工艺进行处理。此类物质是良好的饲料资源，但是其易变质、来源不稳定、对加工工艺要求高等特点也限制了广泛应用^[11]。

3）单细胞蛋白。单细胞蛋白是指酵母、藻类以及细菌利用食品加工、农业生产废弃物等多种底物繁殖产生的菌体蛋白，其蛋白质含量为40%~80%，氨基酸齐全，可利用率高^[12]。相对于植物性和动物性蛋白，单细胞蛋白原料来源丰富,生产速度快^[13]，在适宜条件下，细菌、真菌每5~15 min就可繁殖一代，是良好的非常规蛋白饲料资源。虽然单细胞蛋白生产技术已取得一定进展，但是形成大规模商业化生产还有一些挑战。

1.2 非常规能量饲料

非常规能量饲料包括谷物及其副产物（大麦、小麦、米糠、高粱、稻壳等）、农作物秸秆（玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆等）、果渣、茶渣、中药渣、尾菜等。这些饲料资源的开发利用可以减轻畜牧业对玉米的依赖。米糠是稻谷加工成精米过程中产生的副产物。我国稻谷产量居世界首位，每100 kg稻谷可产生米糠5~7 kg，产量巨大。米糠中含有干物质90%，粗蛋白14.5%、粗脂肪15.5%、粗纤维6.8%^[14]。马铃薯茎叶是收获马铃薯后的副产物。我国马铃薯种植面积大，每年可产生0.7亿~1.4亿t的马铃薯茎叶。风干马铃薯茎叶中含粗蛋白16.20%、粗脂肪1.80%、粗纤维18.60%、钙1.39%、磷0.14%^［15］。马铃薯茎叶中还含有精油、茄尼醇等生物活性成分，具有良好的饲用价值，是潜在的饲料资源。但是其具有适口性差、收获期集中、易变质、含有抗营养因子（龙葵素、硝酸盐）等特点，限制了在畜禽生产中的应用，通常被丢弃、掩埋或焚烧，未得到合理利用^[16]。茶渣是茶叶加工过程中产生副产物，占茶叶总量的20%~30%，2023年我国茶叶总量约334万t。茶渣中富含蛋白质、粗脂肪、茶多酚等，但未被有效利用。我国每年在生产中药的过程中可产生3 000万~7 000万t的中药渣^[17]。中药渣中的粗蛋白、粗纤维、粗脂肪等成分是畜禽生长必需的营养物质，含多糖、黄酮、生物碱等活性物质，具有抗氧化、抗菌、抗炎等生物学功能，但是其适口性差、种类繁多、营养成分不易被消化吸收，限制了其在畜禽上的应用。通过微生物发酵等方式，可以改善这些问题并应用于畜禽生产。

2 非常规饲料在畜禽生产中的应用

2.1 在生猪生产上的应用

夏明亮等^[18]在对照组玉米豆粕型日粮基础上使用5%、10%、15%干白酒糟减量替代部分豆粕、玉米，饲喂杜长大三元杂生长肥育猪，通过试验发现，添加5%干白酒糟组的平均日增重、料重比、日采食量等与对照组相当。但添加量为10%、15%时，生长肥育猪的生产性能有下降的趋势，且呈现出明显的剂量效应。陈雨芹^[19]用复合益生菌发酵剂发酵中药渣（含六神曲、杜仲、白术、黄芪、川芎、茯苓、山楂、青皮、陈皮），将煎煮后的中药渣进行风干、粉碎，添加含有乳酸杆菌、芽孢杆菌、纳豆菌等的复合益生菌发酵剂，进行72 h密封发酵，风干后得发酵中药渣。将发酵中药渣分别按照0.5%、1%的比例添加至三元杂交育肥猪日粮中，显著提高了平均日增重，降低了料重比，提高了胴体重、屠宰率、瘦肉率，降低了背膘厚度，养殖经济效益分别提高了28.75%、15.07%。赖佳薇^[20]用柑橘皮渣发酵生产的单细胞蛋白饲料（粗蛋白含量为36.77%）并将其按照5%、10%、15%的比例替代三元杂交断奶仔猪饲料中的豆粕，通过试验发现最佳替代比例为10%，可提高平均日增重13.79%，显著降低8.14%料重比，显著降低腹泻率20.04%。

2.2 在反刍动物生产上的应用

反刍动物具有复杂的消化系统，消化道内微生物群更丰富，对非常规饲料具有更好的生理适应性。赵栋^[21]将豆渣、玉米淀粉、糠皮、食盐等分别按照70%、15%、15%、0.1%的比例混合，接种发酵剂进行密闭发酵10~15 d，得到具有酒香或酸香味的发酵饲料。将发酵饲料按25%的比例添加至西门塔尔杂种育肥牛日粮中进行试验180 d。与对照组相比，头均日增重增加了179.2 g（提高14%），试验牛出栏的头均利润要比对照组高出874元。冯文晓^[22]将菌酶制剂处理过的水稻秸秆和小麦秸秆发酵物添加到肉羊饲粮中，提高了肉羊的生长性能，且未对血清生化指标产生不良影响，饲喂效果明显改善。

2.3 非常规饲料在家禽上的应用

在鸡育雏期，使用棉籽粕与复合杂粕替代饲料中20%的豆粕蛋白,在鸡育成期，用棉籽粕、菜籽粕、花生粕与复合杂粕替代日粮中30%的豆粕对其生长发育无不良影响；在蛋鸡养殖过程中，全程添加适量棉籽粕、复合杂粕代替豆粕，也不影响其产蛋性能^[23]。唐伟^[24]研究发现,在高邮麻鸭日粮中添加5%的蚯蚓粉，与添加同量的鱼粉相比,可提高日增重，降低料肉比，每只麻鸭收入增加1.2元。与鸡鸭相比，鹅具有较高的耐粗性和较强的抗逆性。粗饲料能够促进鹅的肠道蠕动，促使消化液与食糜充分接触，进而促进营养物质的消化。在扬州鹅公鹅仔鹅饲粮中添加14%的稻壳，对70日龄的体重、料重比未产生显著的不利影响^[25]。

3 结语与展望

我国非常规饲料资源丰富，将其有效应用于畜禽生产不仅可以缓解饲料资源短缺压力和人畜争粮矛盾，还可以实现废物资源化利用，保护生态环境。非常规饲料在不同畜禽养殖中的应用试验已展现出明显的经济效益与生态价值，通过科学加工与合理配比，不仅能有效替代部分常规饲料，降低养殖成本，还能改善动物生产性能、提升肉质品质并减少环境污染。但是非常规饲料仍存在适口性差、营养物质含量相对低、营养成分不平衡、抗营养因子或有毒物质含量高、质量不稳定、地域性差异大、加工处理方式不成熟等特点。从以下方面可以提升非常规饲料的利用率：一是通过摸底排查，建立非常规饲料资源数据库；二是优先就地应用，开发地源性非常规饲料资源；三是优化饲料配方，做到适量精准替代常规饲料；四是严把质量关，做好原料安全检测；五是使用时做到循序渐进，由少到多添加，给畜禽适应过程；六是进行预处理，改善其适口性、降低毒性物质和抗营养因子含量、提高利用效率；七是利用生物技术等手段，探索新的加工工艺，优化营养成分，提高消化利用率。未来应继续加强对非常规饲料作用机制的研究，提高加工处理工艺，制定非常规饲料的质量标准等，促进其在畜禽生产中的大规模应用。

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基金资助

山东省羊产业技术体系济南综合试验站(SDAIT-10-14)

济南市农业产业技术创新团队项目（2024－2026）