第1章 仔猪饲料配方设计原理.doc

第1章 仔猪饲料配方设计原理第1节 仔猪饲料配方设计程序1仔猪生长发育与饲养管理1.1仔猪的生长发育1.2断奶仔猪三阶段饲养法2仔猪饲料3仔猪饲料配方4研究饲料配方设计技术的理由5饲料配方的设计程序5.1搜集市场信息,确定产品档次5.2根据市场信息,确定产品质量5.3研究每一种可用饲料原料的特性5.4设计饲料配方5.5养殖场与饲料厂的经济效益分析5.6饲料生产加工与饲养试验5.7饲料市场反馈信息的使用第2节 仔猪饲料配方设计原则1经济性与市场性原则2安全性与合法性原则3营养性原则4注意营养平衡的内涵5生理性原则6搞清有关原料的营养特点6.1饲料的适口性6.2饲料的可消化性6.3动物的消化力与饲料的可消化性7添加剂使用原则8考虑各种营养成分在加工和贮藏过程中的变化9饲料配方不能突然大变第3节 最佳饲料配方1 实际例子2 最佳饲料配方的概念3饲料配方线性规划法的数学模型3.1饲料配方线性规划模型3.2饲料配方线性规划模型存在的问题4影子价格5影子价格的实际意义6根据影子价格调整饲料配方78灵敏度分析第4节 仔猪配合饲料生产工艺1配合饲料加工工艺2粉状配合饲料生产工艺2.1原料处理2.2配料2.3原料粉碎2.4配料与混合3制粒工艺3.1调质3.2制粒3.3冷却与破碎4液体的后添加技术5影响颗粒质量的因素5.1饲料养分影响制粒5.2饲料原料影响颗粒饲料生产效率5.3生产工艺设备的影响6如何调控颗粒饲料的颗粒硬度6.1粉碎工艺对颗粒硬度的影响6.2原料的膨化和膨胀工艺对颗粒硬度的影响6.3原料的混合、加水、喷油工艺对颗粒硬度的影响6.4蒸汽调质工艺对颗粒硬度的影响6.5制粒模具对颗粒硬度的影响6.6后熟化、后喷涂工艺对颗粒硬度的影响6.7干燥冷却工艺对颗粒硬度的影响7膨化技术 第1章 乳仔猪饲料配方设计原理动物为维持正常生理活动，满足生存、生长、发育、繁衍、和生产需要，必须不断从外界取得多种营养物质。饲料就是这种以供给动物营养为目的而使用的物质。配合饲料是根据动物营养需要和饲料原料营养价值，把多种饲料原料按饲料配方加工生产的饲料。配合饲料包括预混料、浓缩料、全价配合料等形式。第1节 仔猪饲料配方设计程序这里说的仔猪是指从初生到保育阶段结束的猪。哺乳仔猪是指出生至断奶阶段的仔猪，断奶后进入保育舍，称断奶仔猪。国内一般猪场的仔猪是在28日龄断奶，国外有提前到21日龄的，甚至提前到14日龄。1仔猪生长发育与饲养管理1.1仔猪的生长发育猪的生长发育遵从哺乳动物的一般生长发育模式，在出生后的乳仔猪阶段是其一生中生长强度最大的阶段，仔猪阶段的生长发育状况，会影响其后一生的性能。Logistic 模型估测的大约克夏生长速度日龄观测数实测体重（kg）估测体重（kg）日增重(kg)相对生长率（%）生长系数生长加倍次数0491.610.29-705129.313.7128.800.5671-4.17856038.234.3438.250.691528.181.334.571006049.535.9349.460.799725.581.294.941156061.737.8162.050.870022.571.255.271306075.4210.0375.290.885819.291.215.551456088.9112.3888.320.842815.931.175.7816060100.9413.00100.330.752012.731.145.9617547110.6411.95110.750.63359.871.106.1019047119.4410.74119.310.50837.441.086.21肖炜等（2007）：大约克夏生长肥育期生长规律的研究。中国畜牧杂志。 目前较好的三元杂交猪2022周龄体重可达90100千克，料肉比2.63.0，背膘厚度达标。这样的生产水平对乳仔猪阶段的生产要求是：34周龄断奶，断奶体重达到7.08.0千克，断奶至10周龄的平均日增重大于500克，料重比1.6，10周龄体重达到30千克。 仔猪的生产性能 周龄体重(kg)日采食量(kg/头)累计采食量(kg/头)饲料效率累计饲料效率230.181.261/480.456.31.240.776140.7616.91.571.128211.132.31.821.410301.451.82.271.6412401.75772.431.8414522.03107.52.72.0216642.33140.12.942.1618762.6176.53.172.3220882.85216.43.282.46221003258.43.42.58断奶-100kg5-1001.85255.42.682.58资料来源：畜牧人网.2007.12.28根据美国Kentucky,Iowa,Nebraska,Ohio,South Dakota五个洲19个猪场618头仔猪统计结果，仔猪断奶前后的生长速度对后期的影响数据如下：24日龄断奶体重（kg）5.617.54(1.93)断奶后2周日增重（g）2.322.59(27)出栏体重（kg）106.4107(0.6)出生出栏日增重（g）646683(37)出生出栏天数164.8156.7(-8.1)饲料效率2.722.62(-0.1)饲料成本/头347.63.36(-11.6)让小猪赢在起跑线上的关键技术是：做好品种选育、搞好饲养管理、合理营养和仔猪保健。 1.2断奶仔猪三阶段饲养法阶段性饲养是断奶后采用易消化、高浓度的营养物质使仔猪从断奶前的高脂肪、高乳糖的母乳逐渐向由谷物类和豆粕类组成的低脂、低乳糖、高淀粉日粮的平稳过渡。现在世界各国大都采用堪萨斯州立大学（Goodband，1993）的3阶段饲养方法，它利用高浓度、低抗原性的营养物质较好地完成由母乳向固体料的转换。第一阶段是断奶后第一个710天；第二阶段是断奶后714天；第三阶段是断奶15天以后。第一阶段：此阶段仔猪喂料主要目的是诱导仔猪学会采食固体饲料。因此对日粮品质要求很高，日粮蛋白质水平要在2225，赖氨酸水平在1.51.6，最低乳糖含量为14。饲料原料的品质要求：能量饲料在选用熟玉米的基础上，必须搭配2025的乳清粉和46的椰子油与玉米油或豆油的混合油，以增强饲料适口性，保证能量需要；蛋白质饲料要选用消化率高的喷雾干燥猪血浆蛋白粉、喷雾干燥血粉、脱脂奶粉或优质鱼粉。大量试验表明，血浆蛋白粉具有适口性好、消化率高，维持和改善了消化道正常的生理功能以及含有免疫球蛋白等活性物质功能和作用，与精制鱼粉、喷雾干燥水解鱼粉、喷雾干燥蛋粉、肉浸膏、豆粕奶粉、浸提大豆浓缩蛋白、膨化大豆等的饲喂效果相比是早期断奶仔猪日粮中最好的蛋白质来源。但在使用中应注意：一是要注意血浆蛋白粉的来源。不同来源血浆蛋白粉的使用效果不同，用猪的各种血浆蛋白粉饲喂仔猪，其日增重和生长速度均优于牛血浆蛋白粉。二是要配合添加乳糖。乳糖是早期断奶仔猪的主要能量来源之一。如果用血浆蛋白粉替代日粮中的乳制品，则必须添加乳糖才能获得最大采食量和日增重。因而含血浆蛋白粉的日粮，在断奶后12周应添加1525，断奶后34周应添加1015的乳糖，才能保证仔猪生长性能的充分发挥。三是要配合使用抗菌剂。血浆蛋白粉与抗菌剂配合使用，其效果优于未添加抗菌剂的血浆蛋白粉日粮，对提高断奶仔猪生产性能有加性作用。第二阶段：此阶段喂料的主要目的是防止腹泻和提高采食量。因此，此期蛋白质水平要求在2022，赖氨酸水平在1.31.5%，乳清粉用量比例最少在10以上。原料品质除不要求用昂贵的血浆蛋白粉外，其余原料与第一阶段基本一致。据报道，采用全血粉或优质鱼粉产生的效果无显著差异。但在含2.5全血粉日粮中添加乳精粉，可在仔猪生长性能和日粮适口性方面取得最佳平衡。第三阶段：此期仔猪消化功能基本适应固体饲料，对饲料营养和原料品质要求相应降低。营养水平蛋白质在1820%，赖氨酸在1.151.25%即可。饲料原料选用玉米豆饼（粕）型日粮即能满足其生长发育需要。但以豆粕为蛋白质来源的日粮中加适量鱼粉，仔猪日增重显著提高。可以按周龄配制饲粮。由于仔猪生长快，体成分变化也较快，尤其是对蛋白质和氨基酸的需要，随年龄增长，所需蛋白质和氨基酸在饲粮中的百分比下降速度较20千克体重以后的猪快。同时，早期断奶仔猪的消化道功能也不健全，按其实际需要配制饲粮，有利于提高仔猪的生长速度和降低生产成本。 2仔猪饲料目前市场和猪场使用的仔猪配合饲料产品，有粉状料，颗粒料，碎粒料（把颗粒料再粉碎），膨化料等。粉状配合饲料优点是易加工，使用方便，缺点是能挑食，造成浪费。粉状料饲喂时可直接喂给或拌水饲喂。颗粒料可避免挑食，减少长途运输中分层。目前生产的仔猪配合饲料多数为颗粒饲料。在制粒过程中挤压的高温高压能破坏某些营养成份，尤其是维生素，再者加工费用高。碎粒状配合饲料是把粉状料先压制成颗粒然后破碎。碎粒料一般只用于开食。仔猪需要高营养浓度的日粮,所以一般地说,破碎料、颗粒料比粉状料的效果好。粉状料一般用于仔猪浓缩饲料。通常浓缩饲料占配合饲料的1040，能量饲料原料占6090。浓缩饲料的优点是不含能量饲料原料，减少了这一部分的收购和运输费用,方便了农民。市场上还见有仔猪预混料。一般占配合饲料的1%5%。3仔猪饲料配方根据仔猪营养需要，饲料原料营养成份和营养价值，原料的供给和价格等数据，科学地确定参与构成配合饲料的各种饲料原料的用量比例，这种饲料原料的配比就是饲料配方。所谓饲料配方设计，就是应用一定算法，根据原料的营养成分和配方的规格、要求，产生配方中各原料比例的一种运算过程。生产上饲料配方经常变动，包括各种原料的比例、原料种类等，但要保证使用效果不变，例如料肉比、日增重等，好的配方应该是市面上同类性能产品中成本最低的。参与构成饲料配方的各种饲料原料的成本之和就是饲料配方的成本。设计饲料配方的总原则是使整个畜牧业利润最大，饲料厂+用户利润最高，或饲料厂+经销商+用户+消费者利润最高。线性规划法是目前应用最广泛的一种优化饲料配方技术。线性规划最低成本配方的优化结果是产生一个满足约束条件的最低成本配方，它受原料的营养成分、饲养标准(约束条件值)、原料价格等的影响。由于仔猪的特殊性，设计仔猪饲料配方技术性极高。要求配方师既掌握仔猪的生理特点和营养需要，又要掌握仔猪常用的饲料原料的可消化性和营养价值。设计仔猪饲料配方的关键技术可概括为如下几个要点：* 营养水平高，营养平衡性好；* 日粮适口性好，采食量高；* 原料易消化、吸收、利用；* 大胆使用各种新型添加剂但是不要违法；* 加工技术工艺参数合理，尽量减少配方失真；* 仔猪食量不大，应优先考虑质量，价格高点难免。 4研究饲料配方设计技术的理由饲料不是兽药，靠一个“经典”配方解决所有问题不现实，以不变应万变的饲料配方不可能完美。饲料原料的质量、价格不断变动；饲养管理方式各不相同；仔猪品种、发育阶段、健康状况、环境等常有不同；猪遗传性能每年会有改良，营养需要也变化；特殊情况，例如季节变化，或发生某些传染病以及营养代谢性疾病时，都要适当调整饲料配方中有关原料的配合比例或某一营养指标的水平。离开市场的饲料配方设计是研究者的工作，不是商品饲料的产品目标。 对饲料配方适时调整的目的，就是为使所设计的饲料配方能调制出在营养方面可满足需要，在价格方面比较低廉，且适口性和消化利用率均佳的配合饲料。饲料是各种养分的载体。饲料配方是否能达到设计目标的关键在于：对动物营养需要量的认识是否准确；对饲料原料的有效养分含量或生物学效价掌握的准确程度；对配合饲料加工贮藏过程中养分损失的准确预测；饲料配方设计技术。所以这些研究是营养学，饲料学和配方师的首要目标。 5饲料配方的设计程序5.1搜集市场信息,确定产品档次饲料产品质量的定位或设计目标是决定饲料产品质量最重要的因素。饲料企业饲料产品的定位取决于多种因素，如企业技术力量、市场情况、工艺技术条件、饲养者和消费者的需求等。设计饲料配方前一般应收集如下信息：(1)饲养对象，为什么动物设计饲料配方？动物的遗传性能如何？处于什么样的生理和生产状态？(2)市场情况，市场需求量？对手的质量、售价、特点、所处市场位置和发展潜力？(3)用户情况，例如用户利益：动物产品售价、发展趋势？用户的偏爱：最关心产品的哪些特征？哪些特点最受欢迎？市售产品的哪些特点不能使用户满意？(4)用户的饲养管理水平？(5)产品的营养功能，生产全价料还是浓缩饲料？预混料？用户喜欢什么料？(6)生产过程，加工工艺对饲料营养的影响？产品贮存期多长？(7)国家法律，饲养标准、产品标准？是强制执行标准还是推荐执行标准？(8)产品物理形状，市场需要颗粒料还是粉状料？用户喜欢什么包装？综合上述信息，确定自己的产品质量和价位，应当怎样调整饲养标准？这是配方师的主要任务。一般市场对高挡仔猪料的基本要求是：(1)高浓度的、平衡的、仔猪可消化的养分；(2)通过营养手段而不是添加药物使饲料具有提高仔猪抗病力的作用；(3)作为商品的饲料产品还要求产品外观，例如添加油脂、香味剂、着色剂等 5.2根据市场信息,确定产品质量产品的质量水平和价位，直接决定产品在市场上的竞争能力，即市场占有率。一般把确定产品的类型、质量水平和价位的过程称为产品定位。根据收集的信息资料确定自己的产品标准，是饲料厂最重大的决策。（1）采用多阶段日粮设计，可使饲料营养水平与动物营养需要更贴近。但是产品种类多了不仅商品生产过程复杂化，增加生产要求的仓贮，操作出错多，而且猪场使用时也复杂化，每换一种饲料就要求有过渡，易出错。要权衡利弊，针对不同客户做出适当决策。在规模化猪场可以采取每周为一个阶段。（2）在确定产品的质量标准时，首先评估用户饲养的品种、饲养环境、饲喂模式等因素，调查用户对饲料效果的评价指标，摸清竞争对手的设计标准，在此基础上制定自己的营养标准。确定一个产品的质量标准时应考虑的最重要的问题是日粮类型与饲养方式。全价饲料还是浓缩饲料？预混料？颗粒饲料还是粉状饲料？预期日采食量？自由采食还是限制饲养？（3）预期采食量最重要。确定产品标准时首先要使动物每天采食的日粮中必须含足够每日所需的有效能量。既有一定的质又要有一定的量。量太少吃不饱，量太大吃不下。配合饲料的物理形状对日采食量影响很大。例如颗粒饲料的采食量比粉状料大，消化利用率高,所以制作颗粒料时可相应降低某些养分标准。（4）从营养学角度说，在确定产品标准时就是要首先考虑能量浓度和粗纤维含量；其次考虑日粮物理形状, 例如颗粒饲料的营养浓度可低一些。其它养分的浓度可根据与能量的比例关系来确定，例如能量蛋白比等。（5）为迅速占有市场，还可用品牌策略，设计出有某些特点的饲料配方。仔猪拉痢是影响仔猪料销售的最主要障碍，要分析哪些是该从饲料厂解决的，哪些该由饲养者解决。仔猪拉稀的原因主要有微生物、营养、环境、管理和个体差异，饲料原料使用不当和细菌感染两项约占80%。参考对策如下：（1）对适用原料进行优先顺序排列，首选及补充原料，并提出限量要求，考虑其中有无加乘效应出现。（2）仔猪细菌性拉痢普遍是致病菌优先着床引起，即使管理良好的猪场，也必须予以考虑，其中最主要的是大肠杆菌和沙门氏菌感染，其特点是碱性条件适宜，总是优先着床，易产生抗药性，可以考虑日粮酸化；考虑病从口入，最迅速的灭菌剂有哪些？以保障即使有病菌食入时也可以抵御。对于小肠后段形成的病灶是否有控制方法？使用抗生素还是其他方法？ 5.3研究每一种可用饲料原料的特性要掌握每一种饲料原料的可消化性和对仔猪的营养作用，同时要考虑每种原料的负作用，注意限制用量。高档饲料要求原料多样化、品种数量多，然而采购能力和费用、仓储能力和费用、生产工人的操作水平、出现差错的概率等因素则要求原料种类要少。在确定可用哪些原料及其用量限制时，一般考虑如下几点：（1）有哪些原料可用？质量和价格如何？本厂存货有多少？可用原料的供应情况是否稳定？各种原料的质量、数量和产地、来源？（2）可用原料的营养成分，理化特性，例如消化率、适口性如何？体积是否过大？可用原料对动物有什么影响？在饲料成分表中查出各种可用原料的营养成分和营养价值。（3）可用原料是否含抗营养因子或有害物质，是否卫生？是否会对仔猪，畜产品和环境造成危害？各种原料的最大用量范围是多少？最少用量是多少？（4）可用原料的营养质量，加工特性，养分在加工过程中的变化情况？（5）各种原料在现在使用的饲料配方中的用量是多少？（6）各种原料的营养成本高低？哪些原料物美价廉？ 5.4设计饲料配方在确定了产品质量标准后，就可根据收集的资料信息设计饲料配方。（1）与销售部讨论产品贮藏期，考虑各种养分在贮藏过程中的损失。（2）使用饲料原料中可利用营养素含量设计饲料配方。用可利用营养素为指标（如可消化氨基酸、有效磷等）设计饲料配方的基础是要有各种饲料原料的可利用营养素含量数据。目前中国饲料数据库提供的2007版中国主要饲料原料营养成分与价值表中已经提供了回肠末端可消化氨基酸含量和有效磷含量。配方师应在分析所用饲料原料的基础上，根据其基本物化特性、加工方法、条件等和相关回归公式及一切可用手段来具体确定其可利用营养素含量，并在此基础上进行配方设计。（3）饲料配方计算有手工计算和电脑计算，仔猪配合饲料的利润潜力一般为3080元/吨。（4）确定产品生产参数。设计饲料配方时要考虑各种养分在加工过程中的损失。（5）向销售部进行讲解和说明，并确定市场价格和策略；如果销售部对预期价格或性能有异议，请公司进行仲裁，是否可以有新的条件出现？是否有应急措施？原则上是要与销售部达成一致才可进行生产。 5.5养殖场与饲料厂的经济效益分析例1要为20-90Kg育肥猪设计饲料配方。设定100天出栏，每头育肥猪利润100元。具体计算出饲料、仔猪、防疫和人工等费用成本分别为357元、180元、10元、20元，加上养猪场利润100元/头，除以育肥猪出售单价7.5元/Kg，就是所需要达到的出栏体重。即育肥猪出栏应达到的体重（Kg）=（饲料费用+仔猪费用+人工费用+防疫费+利润）/育肥猪出售价格（元/Kg体重）在本例中，代入已知数据有：90=（饲料费用+180+20+10+100）/7.5，所以饲料费用=365（元）。平均每日饲料费用3.65元，整个育肥期需要达到的日增重为（90-20）/100=0.7Kg,假定配合饲料需要达到的料：肉比为3.2:1，则整个育肥期平均每天需要的配合饲料量为：0.7*3.2=2.24Kg,饲料送到养殖场的价格水平允许为：3.65/2.24=1.63元/Kg。假定饲料厂决定利润为每吨100元，即0.1元/KG，生产加工包装销售和其它费用为0.2元/Kg,则配合饲料的允许配方成本为：配合饲料的允许配方成本（元/KG）=允许的饲料送到价格-生产加工等费用-饲料厂利润 = 1.63 - 0.2 0.1 = 1.33元/KG。通过上述分析可以看出，在考虑养猪场和饲料厂利润的前提下，配方师必须在1.33元/Kg的范围内设计配方，全程平均料：肉比必须达到3.2：1，100天内育肥猪平均日增重必须达到0.7Kg。 5.6饲料生产加工与饲养试验（1）通知生产部按照加工参数要求和操作说明生产出适量样品。（2）与市场部讨论：产品成色如何？成本状况？外观上有哪些可以攻击的缺点？（3）品管部对产品使用效果进行评价，进行饲养试验，对生产工艺要求，操作说明，使用期限等提出改进方案。以上程序循环进行，直到大家满意才可批量生产。5.7饲料市场反馈信息的使用任何一个产品设计都包含了设计人的观念和对市场的看法，也是一种经验，而一个人的经验和习惯往往很难改变。所以配方师经常下市场和参加交流会是有益的。产品投放市场后跟踪调查，搜集用户反应及推广效果，考察产品对市场的适应性，据此改进产品定位或修改饲料配方。对配方的整体评估是根据产品性能表现在市场上的统计分布，不同市场用户的使用结果和同一市场相对于竞争对手而言自己产品的优劣。所以制定饲料配方是个循环过程，每次循环都会使产品质量及其市场竞争力提高一步。 第2节 乳仔猪饲料配方设计原则饲料是养殖业的物质基础，饲料配方设计是配合饲料生产的核心技术之一，也是动物营养学与饲养学有机结合的结晶与媒介。饲料配方设计水平决定企业效益和形象，饲料配方设计技术的普及决定全国饲料资源的合理利用与畜牧业生产的持续发展。要把饲料配方的设计目标放在经济、社会与生态三个效益的结合点，充分考虑品种、性别日龄、体重、饲喂条件、饲喂方式等影响饲粮配制效果的因素，才能设计出能合理利用饲料资源、提高产品质量、降低饲养成本的高质量饲料配方。设计饲料配方有多种方法，一般要遵从科学、经济、合法、卫生原则。 1经济性与市场性原则经济性和市场性是任何商品生产者必须考虑的原则，设计饲料配方也必须经济实用。生产中采用高投入高产出或低投入低产出的饲养策略，主要取决于市场。对地方品种和散养户可设计较低档配方，对外来良种、改良品种和规模养殖场则应设计高中档配方。当市场饲料原料价格低廉而畜产品售价较高时，则应设计高档饲料产品，追求好的饲养效果和饲料转化率；当市场饲料价格坚挺而畜产品销售不畅、价格走低时，则可设计较低档次的饲料产品，实现低成本饲养，保持一般生产成绩。 2安全性与合法性原则安全性和合法性也是任何商品生产者必须考虑的原则。设计饲料配方必须遵守国家有关饲料生产的法律法规，如饲料和饲料添加剂管理条例、中华人民共和国兽药管理条例、饲料标签、饲料卫生标准、农产品安全质量无公害畜禽肉产品安全要求等。严禁使用瘦肉精等违禁药品，控制使用高铜高锌，尽量使用绿色饲料添加剂（如复合酶、酸化剂、益生素、寡聚糖、中草药制剂等），提高饲料产品的内在质量，使之安全、无毒、无药残、无污染，完全符合营养指标、感观指标、卫生指标。 3营养性原则营养性高低的关键在于设计饲料配方时对饲养标准或饲料产品标准的订定,应选用适宜的饲养标准。我国有仔猪饲养标准，可参照使用，亦可参考国外标准。最好是把国内外的饲养标准合并到一起，对饲养标准规定的每一项指标进行比较，这样可加深对饲养标准的理解，便于制定自己的产品标准。要注意仔猪的品种、类型、年龄、体重、性能、乳猪还是断奶仔猪、饲养管理水平等。总要求是营养均衡，高能、高氨基酸、高消化率、高适口性、高质量，低非淀粉多糖(NSP)、低抗营养因子、低酸结合力，只有这样的日粮才可以使仔猪有最大的有效养分采食量。控制腹泻关键就在于用高消化率的碳水化合物和蛋白质饲料、抗生素、酸化剂、ZnO等。4注意营养平衡的内涵设计仔猪饲料配方时也是要求营养平衡，但要注意这里“营养平衡”四字的内涵。乳猪补料不是完全根据乳猪的氨基酸需要量来配制，而是考虑母乳提供的营养，要能够补充母乳的营养缺点，例如母乳的精氨酸不足。所以仔猪喜欢精氨酸高的饲料原料，如花生饼、大米、鱼粉。价格合适时可添加合成精氨酸。设计饲料配方时要考虑的“营养平衡”有以下几个指标：蛋白能量比平衡；氨基酸能量比平衡；必须氨基酸与粗蛋白质之比或必须氨基酸与非必须氨基酸之比；矿物质平衡；维生素平衡；酸碱平衡；离子平衡和渗透压平衡等；设计饲料配方时要让这些“软”指标与营养成分指标同等重要地参与优化。 5生理性原则（1）饲料的干物质含量和饲料体积必须与动物消化生理特点相适应。饲料中粗纤维含量与有效养分浓度有关，也与饲料体积有关。饲料中除应满足动物对各种养分的需要外，还需注意日粮中的干物质含量，使之体积最小而有效养分含量最高，可吃得下，吃得多,能满足营养需要。常见一些科普资料沿用80年代的观点,介绍的原则是,日粮要有一定体积!给猪以饱感,这至少在仔猪饲料配方设计上是一个过时的观点.（2）市场上多数的普通乳猪料，延习80年代配方，没有考虑小肠营养这个要害，而采用低营养浓度，使用酶制剂、酸制剂、收敛剂、抗菌药物等治标手段来缓解症状，仔猪生长相对缓慢；另有些乳猪料，以“不拉稀”作为市场目标与定位，生长其次，易出现僵猪。均不能从根本上解决断奶应激问题，也不能很好适应规模养殖场的发展需要。(3) 设计饲料配方时要注意与仔猪的营养生理相符合，配合饲料要能够满足仔猪的两个基本需求：生存与生长发育。所以要注意所用原料的体积、消化率、对仔猪的营养与保健作用。6搞清有关原料的营养特点一头仔猪只需采食5-10千克乳猪料，而仔猪生长发育对后期生长速度影响巨大，所以，不应过于考虑乳猪料的成本而采用低价的劣质饲料。断奶早期要求较复杂的日粮（乳制品、血浆制品），断奶12周后可逐渐降低日粮复杂程度。除血液制品外，脱脂奶粉、乳清粉、鱼粉、膨化大豆等都是仔猪早期饲料中首选的优质原料。6.1饲料的适口性要清楚有关原料的营养价值、消化率、适口性、体积、有无毒性、尤其是对仔猪抗病力的影响等。猪的嗅觉和味觉都发达，对某些有特殊气味或特殊口感的饲料原料很敏感，饲料适口性直接影响动物采食量。同一营养水平的日粮,采食量越高,日增重和料重比越好。决定仔猪采食量的根本原因在于饲料的适口性和通过肠道的速度。6.2饲料的可消化性饲料的可消化性制约乳仔猪的采食量。乳仔猪采食量低主要受制于饲料的不可消化的部分。例如含非淀粉多糖高的不利于消化或者不能消化，会堵塞胃肠道，降低采食量。低消化率的饲料反馈抑制乳仔猪采食。Whittemore（1992）认为断奶仔猪采食量受体重和饲料消化率决定：饲料日摄入量（kg/d）(0.013体重）/(1消化率）所以要提高仔猪采食量，选用高消化率饲料是关键。size=10.5pt饲料养分的消化率、吸收率和利用率是三个层次的概念，只有最终可以利用的养分才是有效的。所以设计饲料配方的关键在于：准确把握特定动物的营养需要量；清楚地认识饲料原料的有效养分含量或生物学效价；科学地预测配合饲料加工贮藏过程中的养分损失。这些研究是营养学，饲料学和配方师的首要目标。6.3动物的消化力与饲料的可消化性饲料原料中的养分不是全都能被消化吸收的。为测定有多少养分可被仔猪利用，应进行消化率研究。目前猪对各种饲料原料的消化率数据多数不是仔猪的，所以只有参考价值。饲料被动物消化的性质或程度称为饲料的可消化性；动物消化饲料中营养物质的能力称为动物的消化力。饲料的可消化性和动物的消化力是营养物质消化过程不可分割的两个方面。消化率是衡量饲料养分的可消化性和动物消化力这两个方面的统一指标，它是饲料中可消化养分占食入饲料养分的百分率。有许多因素可影响饲料养分的消化率即有效性，大致有动物（包括动物的遗传性能、性别、年龄、生理状态）、饲料（包括饲料种类、化学成分、营养平衡性和饲料中的抗营养物质等）和饲养管理（包括动物环境、饲料加工、饲养水平等）三个方面。同一饲料对不同遗传型或不同生理阶段的仔猪有不同消化率，同一遗传型同一生理阶段的仔猪对不同饲料的消化率不同，尤其是，同一遗传型同一生理阶段的仔猪对同一饲料的不同养分的消化率也不同。设计饲料配方时应当注意：饲料中蛋白质的表观消化率小于真消化率，因为计算表观消化率时把来源于消化道的代谢蛋白质、消化酶和肠道微生物等视为未消化的饲料蛋白质，造成粪中排出的蛋白质的计算量与真实情况不符；饲料脂肪含量少，测定表观消化率易受代谢来源的脂肪和分析误差所掩盖，测定值有波动；饲料矿物质的消化率，更易受消化道来源的代谢矿物质循环利用的影响，所以矿物质应采用真实消化率。7添加剂使用原则要大胆使用各种新型饲料添加剂，但是不要把添加剂的作用神奇化。使用的添加剂常多于一种，要注意各种添加剂之间的配伍和互作。注意提高仔猪免疫力的原料。读一点免疫营养学。乳猪的抗体来源于母乳，这种被动免疫力持续多久？日粮中的免疫源性物质与仔猪免疫能力关系很大。微量元素和维生素不仅是仔猪生长发育必须的养分,而且是提高仔猪免疫力和抗病力的重要养分物质。提高仔猪免疫力的原料还有鱼溶浆蛋白（腥肽），维生素E，维生素 C，免疫多糖，有机微量元素锌、硒等。可使用寡聚糖、益生素等，以增强仔猪抗病力。使用酶制剂可以提高仔猪对日粮的消化能力。添加诱食剂，以促使仔猪增加采食量。使用防病促生长类药物添加剂要遵纪守法，尽量减少抗生素使用。 8考虑各种营养成分在加工和贮藏过程中的变化 在设计饲料配方前必须根据实际加工工艺，和产品生产至使用之间的间隔时间，贮藏条件等，对饲养标准进行合理的调整。 受加工和贮藏影响最大的是维生素,一般在配合饲料中增加15%的安全余量，然而这个安全余量有时侯是不安全的。 酶制剂和益生素等热敏原料也会在制粒加工中失活。解决办法是制粒后喷涂技术. 原料粉碎粒度也影响配合饲料的消化率。颗粒较小，就会有较大的表面积供消化酶发挥作用，从而就会有较多的养分从原料中释放出来，这样就会提高消化率系数并且改善饲料效率。对于仔猪，推荐的饲料粉碎颗粒大小为700800微米。颗粒太小不仅增加加工费用，而且有可能增加胃病发生率。 9饲料配方不能突然大变若饲料配方突然变动很大，常降低动物食欲，导致生产性能下降，所以饲料配方要逐渐变动。再者，也不能经常变动饲料配方，这样可能使动物的消化系统难以适应，造成代谢紊乱，从而降低生产性能甚至导致疾病。 第3节 最佳饲料配方1 实际例子现有玉米、大麦、小麦三种饲料原料各 900Kg，要为猪、牛、 鸡三种动物各配合900Kg饲料，怎样安排这些饲料，才能使生产成本最低而获得的有效能又最高呢？ 第一种分配方案：平均分配。每种动物各分给300Kg玉米， 300Kg大米，和300Kg小麦，则：猪获得消化能3 135 MCal（3.45*3003.50*3003.50*300）；牛获得净能1 860MCal（2.20*3002.00*3002.00*300）；鸡获得代谢能2 943MCal（3.36*3003.37*3003.08*300）。三种动物共可获有效能7 938MCal，合计成本4392元，每兆卡有效能成本为4392/79380.5533元（即550.3元/千兆卡）。第二种分配方案：把玉米分配给牛，把大米分配给鸡，把小麦分配给猪。结果是：猪获消化能3 150MCal（3.50*900）；牛获净能1 980 MCal（2.20*900）；鸡获代谢能3 033MCal（3.37*900）。三种动物共获有效能 8 163 MCal，合计成本仍是4392元， 每兆卡有效能成本为0.538元（即538元/千兆卡）。表1. 几种高能量饲料原料的基本数据原料名称动物价格元/KG ( C )有效能MJ/KG(N)营养成本C/N玉米猪1.23.45(DE)0.348牛2.20(NE)0.545鸡3.36(ME)0.357大米猪2.243.50(DE)0.640牛2.00(NE)1.120鸡3.37(ME0.655小麦猪1.443.50(DE)0.411牛2.00(NE)0.720鸡3.08(ME)0.468注：DE消化能；NE产奶净能；ME代谢能。 通过上述计算可以看出，两种分配方案第二种较好，每千兆卡有效能的成本比第一种分配方案低15.3元。当然，在资源丰富时全用玉米最好。如果猪、牛、鸡都用 900Kg玉米，则共可获有效能8 109 MCal，总成本3240元。每千兆卡有效能合 399.56元，比上述第二种分配方案还低138.44元/千兆卡。通过实例可看出,不同配方有不同成本。所谓最佳饲料配方是指,在一组给定的饲料原料中,通过最佳搭配,使配方既满足饲养标准,又成本最低,同时充分利用资源。 2 最佳饲料配方的概念（1）一般把用线性规划法设计的，既满足动物对多种养分的需要，又使饲料成本达到最低的饲料配方称为最佳饲料配方。（2）饲养标准一般都给出动物每天的最大最小采食量，例如我国的猪饲养标准（2004），1530KG的生长育肥猪日平均采食量可以在1.281.36KG之间变动。先把饲养标准换算为各种养分与能量的比例，即以能量为单位的养分浓度，然后，再根据单位能量成本最低的原则确定饲养标准。这里需要强调的是，能量不可过低，否则因为日粮采食量的限制而得不到足够的每天养分需要量。一般地说,在饲养标准给出的采食量上下波动5%是没问题的。（3）由于不同地点、不同时间所能获得的饲料原料及其养分含量、营养价值和价格不同，所以随时间、地点、和价格的变化，最佳饲料配方也随之改变。换句话说，没有永远最佳的饲料配方。 3饲料配方线性规划法的数学模型饲料配方数学模型的一般化形式如下。假定在饲料配方中第j种饲料原料的用量为Xj（j1，2，3，.，m），显然有Xj0。假定在设计饲料配方时考虑的营养指标有n项，第j种饲料原料的第i个养分的含量记为aij，则显然有aij0，不过实践中，aij多是化验结果，或从国家公布的饲料数据库查取。假定在设计饲料配方时选择的饲养标准中的 n项营养指标，例如能量，粗蛋白质，钙，磷，赖氨酸，蛋氨酸等，分别记为b1，b2，.，bn，则显然有bi0。如果记第 j种饲料原料售价为Cj，则饲料配方的成本为：CC1*X1C2*X2.Cm*Xm （1）我们设计饲料配方就是要求在满足下述方程组（2）的约束条件的情况下使式(1)的C最小。a11*X1a12*X2.a1m*Xmb1a21*X1a22*X2.a2m*Xmb2a31*X1a32*X2.a3m*Xmb3.an1*X1an2*X2.anm*XmbnXj0，j1，2，3，.，m， （2）在线性规划中显然有aij0，bi0，Cj0，且aij，bi，和Cj都是常数。这就是设计饲料配方的线性规划法的数学模型。实践中,配方师常是假定了原料价格、质量和饲养标准等为常数。然而事实远非如此。为有效驾驭线性规划模型参数的波动，需要进一步研究影子价格和灵敏度分析问题。利用线性规划的优化方法设计饲料配方时，得到的最低成本配方是在一组特定条件下的结果。当这些条件包括原料的养分含量、饲养标准、用量有限制的原料用量及原料价格等发生变化时，一般会影响到最终配方成本。而配方师不能控制原料质量和价格，只能控制配合饲料或浓缩饲料的营养指标和对应的配方成本，即所谓的产品质量与成本控制。合格的配方师要懂点数学,要明白饲料配方线性规划模型对应的对偶模型问题、模型应用及其经济学含义。3 饲料配方线性规划模型存在的问题这里指出线性规划法的两个实际问题。第一是假定的“aij，bi，和Cj都是常数”并不成立,实际上这些参数都是变量或随机变量而非常数，只是由于目前一般配方师没有所需要的数据库，不得不把他们看作常数；如果有了相应的数据库,那么就可以在更高把握（可信度）的基础上设计饲料配方,但是所用的“饲料配方规划方法”要改用随机规划法而不再用线性规划。第二是，规划目标追求的是单位重量的成本最小，这显然不能完全满足前述最佳饲料配方概念里要求的“日粮营养平衡”时的“多项指标同时达到平衡”，也达不到“单位有效能量成本最低”的原则要求。“日粮营养平衡”要求的是“多项指标”（例如蛋白能量比、氨基酸能量比、必须氨基酸与非必须氨基酸之比、钙磷比、酸碱平衡、离子平衡和渗透压平衡等）都达到平衡，在营养平衡前提下，使“单位有效能量成本最低”，这就要使用“目标规划法”。那么要同时解决上述两个问题呢？怎样把随机规划法与目标规划法结合起来以全面考虑设计饲料配方的实际问题呢？这涉及更复杂的数学问题，这里不再介绍。 4影子价格什么是影子价格？如果某配方师要用A、B、C、.等原料设计某种饲料配方，这些原料的单位价格就叫做这种原料的市场价格。而某种原料的影子价格则是指：在得到最佳配方后,配方中某种原料用量增减一个单位，使饲料配方的成本增加或降低多少。例如棉粕有毒，在饲料配方中的用量一般要限制。假如棉粕到厂价格为 1.35元/kg，则不考虑贮存耗费时就可认为棉粕市场价格是1.35元/kg。如果在用线性规划法设计好的最佳配方的基础上,饲料配方中多使用一个单位的棉粕(当然就要相应地降低其它原料的用量)可使配方成本降低0.05元/kg，则这个0.05元/kg就是棉粕的影子价格。 Y=影子价格*B，式中 Y为目标函数，B为约束值。影子价格表示每单位约束值对目标函数的影响度。数学家已经证明了，影子价格就是对偶规划的最优解。所以可借助对偶规划来计算各种原料的影子价格，从而为及时合理地设计和修订饲料配方提供科学依据。对偶线性规划问题不仅在解线性规划问题时为我们提供了一个避繁就简的实用方法，而且在经济学中有重要意义。所以在饲料配方设计中，配方师应十分重视影子价格。为便于理解,我们通过实际例子来解释。例1. 设计猪饲料配方,为了简单这里只考虑粗蛋白、钙和磷三种养分。可以考虑如下线性规划问题：C1.2*X12.6*X21.7*X3 0.8*X4 式中X1、X2、X3 、X4 分别表示玉米、豆粕、磷酸氢钙和食盐，系数是各种饲料原料的价格。约束条件:85*X1430*X2 0*X30*X416.50.2*X13.2*X228*X3350*X43.51.2*X13.1*X2100*X30*X40.33Xj0，j1，2，3，4现在我们看如下线性规划问题：max s 16.5*y13.5*y20.33*y385*y10.2*y21.2*y3 1.2430*y13.2*y23.1*y32.60.0*y1280*y2100*y31.70.0*y1350*y20.0*y30.8yj0，j1，2，3。比较上述两个线性规划问题,不难发现它们之间存在如下一些规律性的关系：第一，两个线性规划问题中约束条件的系数之间的关系是行和列互换。原规划问题约束条件中每一行的系数,与新规划问题约束条件中每一列的系数相对应；原规划问题的约束条件中每一列的系数,与新规划问题的约束条件中每一行的系数相对应。这用矩阵方式解释最清楚:两个线性规划问题中约束条件的系数矩阵互为转置矩阵。在原规划中，约束条件的系数矩阵为：85 430 0.0 0.00.2 3.2 280 3501.2 3.1 100 0.0而在新线性规划问题中约束条件的系数矩阵为：85 0.2 1.2430 3.2 3.10.0 280 1000.0 350 0.0这两个矩阵的行和列正好互换。第二，原规划问题中右手侧的常数，正好是新规划问题的目标函数中各自变量的系数；新规划问题中约束条件的右手侧常数，也正好是原规划问题的目标函数中自变量的系数。第三，原规划问题中约束条件中的不等式符号如果是“”，那么新规划问题中约束条件中的不等式符号就是“”。第四，如果原线性规划问题中的目标函数是求最小值，那么新线性规划问题中的目标函数就是求最大值。第五,运筹学已证明，若原问题和新问题都可行，则两者均有最优解，且两者的最优解相同。就是说,原问题目标函数的最小值Min C0与新问题目标函数的最大值Maxg相等，MinC0Maxg。由于两个线性规划具有上述关系，所以称它们互为对偶规划。这种对偶问题，表现为相互交叉的表里关系，如果一方得到解，就能推导出另一方解。现在可把这两个相互对偶的线性规划问题表示如表1。在上面的讨论中，原规划问题的右边项b是饲养标准指标构成的向量，对偶规划问题最优解中的yi值是饲养标准向量b中各种养分资源的成本。这个反面变量的解yi叫做影子价格。yi的值就相当于对第 i种养分，当实现最大利润时的一种价格估计，是根据养分资源在生产中所做贡献而作的估价，所以把对偶规划中的决策变量Yi（i=1，2，）叫做养分资源bi（i=1，2，3）的影子价格或机会成本。表1.线性规划及其对偶线型规划X1X2X3X4Min1.22.61.70.8MaxY1854300016.5Y20.23.22803503.5Y31.23.110000.335影子价格的实际意义为便于理解影子价格的实际意义，下面举一最简单的线性规划例子。例2.为简单，设