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饲料资源开发与利用ExploitationandUtilizationofFeedsResources 动物科学学院 适用专业 动物营养与饲料科学总学时数 30学时2009 5 本课程主要讲述目前国内外饲料资源开发利用的进展 现状和趋势 以及现有饲料资源的类型 性质 利用方式 开发途径和存在的问题 重点了解我国饲料资源开发利用的有关情况 并结合本地区实际情况及特色 理解饲料资源开发利用的意义 课程简介 课程内容 专题1我国畜牧业发展现状及存在问题 专题7饲料资源的开发范围 专题2中国饲料工业目前存在的现状 专题8非常规饲料资源的特性及应用 专题3饲料资源的类型和利用现状 专题9昆虫蛋白质饲料的开发与利用 专题4饲料资源开发利用的概念和内容 专题5饲料资源开发利用的途径 专题10树叶饲料资源的开发 专题6主要饲料资源的开发利用途径 专题11蛋白饲料资源的开发与利用 一 发展现状 我国畜牧业发展规律 养殖业产量 我国饲料原料产量 饲料原料供应 短缺 情况 专题一我国畜牧水产养殖业发展现状及存在的问题 二 中国畜牧业中存在的主要问题 消耗饲料量 需要量 六十年代我国畜牧业十分落后 1961年肉总产量才255万吨 占世界产量的3 57 世界肉总量是我们的28倍 美国是我们的6 5倍 德国 法国 英国都超过我国 仅仅十年后 1971年我们超过了德 法发达国家 与美国差距缩小到只有2 5倍 以后每年都在变化 我国畜牧业发展规律 1997年以后我们超过了世界肉产量最多的美国 现在超过美国近一倍 德国 法国 英国都在我国之后 中国成为世界第一大产肉国 30年前的德国 法国 俄罗斯都在我们之上 2005年德国是我们的9 法国是8 俄罗斯是7 英国只有4 4 改革以来 我们都超过了他们 到90年代又超过了美国 现在美国生产的肉类只有我们的一半 当然 我们人口太多 按人均消费量我们仍然十分落后 我国畜牧业发展规律 世界产肉国中部分国家人均占有量排序 在世界162个产肉国中排序我国是第40名 人均59 5公斤 幸运的是超过世界平均43公斤 许多小国 如 卢森堡 巴巴多斯 巴拉圭 冰岛 蒙古都比我们多 当然 发达国家 如美国 法国 德国 意大利等国 都比我们多 现在发达国家平均82公斤 我国畜牧业发展规律 肉类富裕 可以作为商品出口的国家是前17名 人均肉超过100公斤 畜牧生产是社会的主导产业 这些国家畜牧技术 装备 产品品质和家畜品种都非常先进 如 丹麦 爱尔兰 澳大利亚 荷兰 加拿大 人均肉超过170公斤 第二梯队是略发达国家 如 波兰 巴西 阿根廷 斯洛文尼等 总产虽不太高 但人均突出 也是以出口肉食为主导产业 我国畜牧业发展规律 肉食品真正短缺的国家是非洲 全非洲人均只有14 2公斤 当然 少数发达的非洲国家也不少 如 南非平均44公斤 津巴布韦 肯尼亚 乍得等国家人均14 16公斤 多数国家都低得出奇 如 布隆迪2 62公斤 刚果共和国0 56公斤 这些国家动物蛋白奇缺 食虫习惯可能与此有关 我国畜牧业发展规律 亚洲属于中等偏低 但人口多的国家例外 肉食品消费十分紧缺 印度才5 9公斤 孟加拉 斯里兰卡 印度尼西亚人均消费不到12公斤 东盟也不算多 如泰国 菲律宾 越南 柬埔寨大约只有15 30公斤 肉类人均消费多的还是发达国家 平均82 9公斤 我国畜牧业发展规律 国内猪肉消费情况 农村肉类消费与城市的差距正在缩小 肉类消费潜力巨大 台湾省人均肉类消费是70公斤 韩国居民肉类消费是朝鲜居民的五倍 可见 随着收入增长 人们的肉类消费会有效应增加 农民是肉类消费的主力军 我国是世界第一畜牧 水产养殖大国 仅2006年全国肉类总产量达7980万吨 禽蛋产量达2940万吨 奶类产量3290万吨 2006年全国畜牧业总产值超过1 4万亿元 我国水产品年产量达5100万吨 其中70 为养殖水产品 水产养殖业年总产值达到几千亿元 因此畜牧水产养殖业及相关加工产业年GDP近3万亿元人民币 已成为国民经济的重要产业部门 养殖业产量 按集约化养殖饲料转化效率分别为5 1 肉 3 1 蛋 1 3 奶 和2 1 养殖水产品 计算 全国年消耗精饲料为7980 5 2940 3 3290 3 5100 70 2 5 7亿吨 理论上相当于我国的粮食油脂类资源基本上用于养殖业 这也是美国人为什么说 中国的粮食养活不了中国人 的 理论基础 但由于我国传统养殖业利用青绿饲料及秸秆 糟渣等饲养畜禽 消耗精饲料较少 如按三分之一扣除 我国年精饲料理论消耗达5 7 2 3 3 8亿吨 消耗饲料量 需要量 按中国农科院最新估计 我国原粮的36 被用于饲料 达年1 8亿吨之多 其余粮食资源的加工副产品及下脚料达1 5亿吨也用于养殖业 加上油料作物等加工副产品 我国每年有3亿多吨的粮食及粮食加工副产品等精饲料用于畜牧及水产养殖业 这也接近上述理论计算数据 虽然2006年全国工业饲料总产量达1 1亿吨 产值达2908亿元人民币 但这仍只占到全国精饲料总消耗的三分之一 我国养殖业饲料成本占养殖业总生产成本的70 左右 因此对养殖业经济效益影响很大 消耗饲料量 需要量 多年来我国粮食总产量维持在4 5 4 9亿吨 人均粮食占有量为400千克左右 只有美国的1 3 但2003年从1998年的5 1亿吨下降到4 3亿吨 并且我国粮食供需平衡十分脆弱 一方面个别年份获得丰收 均在产地存在不同程度的卖粮难现象 另一方面 自20世纪80年代以来 我国养殖业连续20多年以年均9 以上的高速增长 畜牧主产区的饲料资源短缺问题越来越严重 部分养殖及饲料企业盲目推行欧美玉米豆饼型日粮模式 造成我国豆粕 鱼粉及玉米等优质饲料资源的短缺 我国饲料原料产量 从长远来看 粮食问题仍然是我国不能掉以轻心的大事 这是由我国国情及粮情所决定的 一是我国近年人口自然增长率为10 左右 每年净增人口1200万人左右 二是随着人口的增长和经济建设的发展 各方面占用耕地越来越多 目前我国人均耕地约为1 2亩 不及世界平均水平的1 3 三是我国粮食生产抵御自然灾害的能力仍然比较低 每年在不同地域都发生不同程度的灾害 粮食产量具有不稳定性 我国饲料原料产量 四是随着人口的不断增多和生活水平的日益提高 社会对粮食的需求越来越多 现在人均动物性蛋白质的摄入量达到了25克 日 接近世界平均水平 但仍只有发达国家的1 2 1 3 五是粮油精深加工及生物质能源尤其是燃料乙醇加工业的高速发展 对粮油资源的消耗影响很大 美国虽然玉米年产量达2 5亿吨 但目前已将20 25 的玉米用来生产燃料乙醇 我国玉米主产省的吉林省目前玉米精深加工能力已达全省的年生产量 因此随着各种形式的粮油精深加工产业的发展 势必影响到饲料用粮的供给 我国饲料原料产量 从近年进出口贸易来看 我国年进口鱼粉100多万吨 不仅国际市场供给有限 且价格暴涨 2006年更是从5000元 吨涨到了12000元 吨 我国大豆年产量仅有1500多万吨 远低于美国的8000万吨 年 在十年前我们仍为豆类净出口国 但近年进口已达3000万吨之多 因为大量进口大豆产品 致使我国豆粕价格由1200元 吨涨到3200元 吨 且价格变化不定 与这些资源有关的其他原料及饲料添加剂价格也随之变化较大 饲料原料供应 短缺 情况 今后我国大豆消费对外依存度仍将继续扩大 预计2010年大豆消费达5000万吨 进口将超过3500万吨 全国大豆进口量将占消费总量的70 左右 我国玉米年产量只有1 2亿吨 本身就偏紧 且远低于美国的产量 而近年来随着各类玉米加工业的进一步发展 2006年南方地区玉米价格由1200元 吨攀升到1700元 吨 造成了全国粮食的 恐慌 我国已成为了玉米净进口国 预计近年玉米缺口在3000万吨以上 饲料原料供应 短缺 情况 中国畜牧业中存在的主要问题是饲料问题 而饲料问题的本质是粮食问题 对解决这一老大难问题有种种见解 有人希望通过 三元结构农业 缓解粮食作物 经济作物与饲料作物之间的矛盾全面解决粮食问题 有人则主张在农牧结合的同时开源与挖潜并举 努力实现畜多 肥多 粮多的良性循环 有人则主张充分利用现代科学管理及信息传递手段 提高饲料行业的管理水平 以期达到合理利用饲料资源的效果 种种途径 其目的都是为了加大饲料资源的开发利用率 二 中国畜牧业中存在的主要问题 专题二中国饲料工业目前存在的现状 一 潜在饲料资源数量严重不清 技术开发落后 二 饲料资源短缺 三 资源分布不平衡 四 低质饼粕资源开发利用不够 五 优质能量饲料紧缺糠麸等副产品相对较多 六 能量饲料资源开发不足 七 优质蛋白质饲料缺乏 八 非常规饲料资源丰富 九 饲草资源的开发利用具有很大前景 主要是 自 七五 以来 我国一直未进行过全国性的统一饲料资源调查 现有饲料资源数据五花八门 由于来源不同往往口径不一 由于近年来饲料原料及加工工艺技术的发展 相继出现了采用发酵生物技术 干燥新技术开发新型饲料原料如玉米加工副产品 生物发酵饲料原料等 但这些原料的加工工艺不一 能源成本及营养价值也变化很大 一 潜在饲料资源数量严重不清 技术开发落后 我国饲料工业经过20多年的发展 已经成为我国的支柱产业之一 配合饲料产量居全世界第二 随着饲料工业的发展 已出现饲料资源短缺 并将继续存在 根据国家饲料工业办公室的估算 到2010年 2020年所需的能量饲料和蛋白质饲料均有较大缺口 表13 2 二 饲料资源短缺 二 饲料资源短缺2 我国的饲料资源分布不平衡 玉米和豆粕主要集中在东北 而南方相对较缺乏 鱼粉和肉骨粉等在沿海地区和南方相对较丰富 动物屠宰加工下脚料比较分散 难以收集加工利用 浪费 污染 三 资源分布不平衡 粗纤维含量高达14 以上 蛋白质含量20 40 不等 有效能值不到豆粕的70 由于残留皮壳 饼粕颜色发黑 严重影响其商品价值 饼粕的蛋白质消化利用率低 只有30 60 均明显低于鱼粉及豆粕等优质蛋白质饲料资源 低质饼粕中有毒有害物质含量高 不仅严重影响畜禽生产性能 还会损害动物器官 影响动物的生长发育 甚至导致动物死亡 四 低质饼粕资源开发利用不够 我国的能量饲料主要是玉米 约占饲料总量的60 我国玉米大部分分散在农户 且资源分布极不平衡 主要分布在东北 因而用于工业饲料生产的玉米量仍然不足 特别是南方地区 小麦和稻谷等谷物籽实用作饲料的比例相对较少 受价格影响很大 而作为优质能源的油脂十分紧缺 植物油尚需进口 而动物油脂也因畜禽的分散屠宰和人们的食用习惯而很难集中用于饲料 从而使我国的饲料工业对玉米的依赖性很大 并限制了我国配合饲料能量浓度的提高 五 优质能量饲料紧缺糠麸等副产品相对较多 但由于我国人们的膳食习惯和食品加工业的发展 糠麸类和糟渣类饲料数量较大 估计每年分别有5000万t左右和2000万t 但糠麸 糟渣类饲料含粗纤维高 特别是加工不合理 含大量谷壳的米糠 能量低 养分消化利用率低 因此 改善糠麸类饲料的加工工艺 科学合理利用是一个需要解决的问题 五 优质能量饲料紧缺糠麸等副产品相对较多 现年产玉米只有1 1亿吨 而美国达到2 5亿吨 虽然我国每年产2亿多吨稻谷和1亿多吨小麦 但多数情况下这两种谷物的价格高于玉米 且其有效能值仅有玉米的75 95 另外我国每年有近一亿吨的稻谷和小麦加工副产品 对谷物资源及其加工副产品的研究有待从传统的消化代谢试验 发展到研究其不同结构碳水化合物 如非淀粉多糖 的消化代谢利用规律 合理加工利用上 六 能量饲料资源开发不足 另外 我国拥有丰富的薯类等块根块茎饲料资源 同时酒糟 醋渣 酱渣 果渣 豆渣 玉米浆等农副产品 轻工副产品 的年产量达1亿吨之多 但在饲料工业中的利用率不足10 主要是因为传统的加工工艺技术落后 投入产出比缺乏竞争力 产品能量转化效率低等 六 能量饲料资源开发不足 优质蛋白质饲料主要是鱼粉 豆粕等 据估计 我国国产鱼粉只有几十万吨 每年进口鱼粉达60万t以上 我国曾是大豆和豆粕的净出口国 随着对大豆油作食用和大豆粕作饲料的需求增加 国产大豆和豆粕已不能满足需求 预计豆粕缺口达200万t 我国已变为大豆和豆粕净进口国 目前 大豆净进口量约占我国消费量的45 生产量的67 占世界大豆贸易总量的20 是世界第一大豆进口国 七 优质蛋白质饲料缺乏1 我国油菜籽粕和棉籽粕产量虽然较多 但由于品种和加工工艺不佳 存在粗纤维含量高 能量低 氨基酸不平衡 氨基酸消化利用率低 含有有毒有害物质等缺点 有待合理利用 七 优质蛋白质饲料缺乏2 世界大豆产品约为每年1 6亿吨 而美国达8000万吨 为世界第一 其次为巴西 阿根廷等国 这三国占世界总产量的80 我国年产量只有约1500万吨 而且发展潜力不理想 虽然我国十年前对大豆 豆粕进口量不大 但近年大豆进口大增 甚至超过了国内的产量 近年更是接近3000万吨之多 七 优质蛋白质饲料缺乏3 虽然豆粕为优质蛋白饲料资源 但我国的传统大豆制油工艺 尤其是小规模大豆油厂及压榨油厂 不重视大豆饼粕质量 几乎不脱皮制油 美国几乎99 脱皮制油 造成豆饼 粕 生熟不一 赖氨酸利用率变化大 70 95 蛋白质含量不到44 七 优质蛋白质饲料缺乏4 通过国家 八五 及 九五 科技攻建立大豆脱皮制油中试线 现已应用到日处理2000吨以上的大豆制油工艺中 新工艺生产的脱皮豆粕粗蛋白质含量可达到49 以上 赖氨酸含量达2 96 以上 比普通豆粕高18 25 新工艺保证杀灭尿素酶活性的同时 仍能保持较高的蛋白质 氨基酸有效率 七 优质蛋白质饲料缺乏5 我国每年约有1300万吨的棉籽 资源量为全球第一 年产棉籽饼粕达600万吨以上 我国每年有1400万吨以上的油菜籽 含年进口约300万吨 资源量为全球第一 年产菜籽饼粕达700万吨 由于我国经过近一个世纪建立起来的千万家传统制油工艺中 只重视出油率 忽视了饼粕蛋白质量 造成棉 菜籽粕粗纤维含量高 蛋白质含量低 有效能值低 其蛋白质 氨基酸 消化利用率低 均明显低于鱼粉及豆粕等优质蛋白质饲料资源 七 优质蛋白质饲料缺乏6 而且尤其严重的是棉 菜籽粕中有毒有害物质含量高 传统制油工艺为了增加出油率常采用较长时间的高温 高压 使棉 菜籽饼粕蛋白质 氨基酸 消化利用率严重下降 因此在传统上认为棉 菜籽饼粕为低质蛋白饲料资源 西方国家在上个世纪六十年代即开始研究棉 菜籽粕脱毒 我国在 六五 及 七五 期间开始大规模研究棉 菜籽饼粕脱毒技术 由于是在制油工艺以后采取生物 物理 化学 水洗等方法 不仅脱毒效果不佳 而且成本太大 无法在饲料工业及养殖业中应用 七 优质蛋白质饲料缺乏7 国家 八五 及 九五 科技攻关系统地进行蛋白质饲料资源开发利用技术研究 改进传统棉 菜籽制油工艺生产新型高效低毒油脂饼粕 其主要内容是在日处理100吨左右棉 菜籽的传统制油工艺中 研究棉 菜籽脱壳 皮 仁壳分离工艺设备及棉 菜籽粕脱毒工艺设备的配套应用技术 调整制油温度 压力及浸出时间 保证在不影响传统制油的出油率及油品质量时 通过制油工艺生产的饼粕蛋白质 氨基酸 含量高 消化利用率高 含有毒有害物质少 七 优质蛋白质饲料缺乏8 通过科技部及国家农业成果转化项目等课题研究 新型高效低毒菜籽粕质量标准为 粗蛋白质含量 40 44 赖氨酸利用率 80 粗纤维 7 粗灰份 7 噁唑烷硫酮 OZT 500ppm 异硫氰酸酯 ITC 100ppm 腈 200ppm 通过国家质监局 饲用棉籽粕 国家标准的制定 国家级重点新产品新型高效低毒棉籽粕产品质量指标如下 粗蛋白质含量 50 赖氨酸利用率 80 粗纤维 7 粗灰份 7 游离棉酚 300ppm 赖氨酸 2 45 七 优质蛋白质饲料缺乏9 除常规的饲料资源外 我国也含有大量的非常规饲料资源 我国非常规饲料资源数量大 种类多 分布广 资源总量逾10亿吨 有的营养价值也很高 如秸杆 工业废弃物等 通过合理开发利用 这些资源将成为重要的配合饲料原料 八 非常规饲料资源丰富 饲草是发展节粮型养畜的物质基础 由饲草转化成的畜产品在世界上发达国家的畜产品总产量中占比例很大 如美国为74 法国为60 澳大利亚为90 新西兰近100 全世界平均为55 我国有各类天然草地4亿hm2 占国土面积的42 其中可利用面积为3 3亿hm2 分为3类 即牧区草山草地 面积3亿hm2 占75 北方草山草地 面积2500万hm2 占6 29 南方草山草地7400万hm2 占18 65 九 饲草资源的开发利用具有很大前景 但天然草原退化严重 草质较差 载畜量低 单位面积草地生产的畜产品数量不及美国同类草地畜产品数量的1 20 通过加强投入 保护草地自然资源 维护草地农业生态系统平衡 合理利用草地 增大高产人工草地面积 推进草业产业化发展 则可大大增加饲料资源 具有重要的战略意义 九 饲草资源的开发利用具有很大前景 一 饲料资源的类型 再生性饲料资源 非再生性饲料资源 创生性饲料资源 二 饲料资源的利用现状 饲料资源的利用方式 专题三饲料资源的类型和利用现状 影响饲料资源利用的因素 根据饲料资源的性质 自然界的饲料资源可分为三大类 一是再生性饲料资源 二是非再生性饲料资源 三是创生性饲料资源 一 饲料资源的类型 概念 指能不断产生的资源 是一种不灭的养分来源 主要指三大有机物 蛋白质 碳水化合物和脂肪 其生产者为植物及微生物 再生性资源 利用率低 只有5 10 大部分以传统方式利用 再生性饲料资源1 植物和大多数微生物属自养型生物 它们能直接利用土壤和大气等环境中的无机物合成有机物 据估计地球上植物每年通过光合作用合成的有机物总量约16 4 1010t 每年产量约1百万亿吨 其中 陆地为10 9 1010t 陆生植物 约生产4000亿吨 海洋为5 5 1010t 水生植物 是陆生植物的8一10倍 高等动物是异养型生物 它们不能直接利用环境中的二氧化碳 水和无机物 只能以自养生物所合成的有机物为食 再生性饲料资源2 再生性饲料资源3 根据动物对饲料的可利用情况 再生性饲料资源可分为 1 可利用饲料资源 也称为常规饲料资源 指能够直接用作饲料的常用饲料资源 如玉米 小麦 豆类等 该类饲料资源应用普遍 在饲料工业发展中起很重要的作用 2 不可利用饲料资源 指不能直接利用的饲料资源 即非常规饲料资源 如森林资源 农作物秸杆 动物废弃物 毛发 粪便等 应用较少 再生性饲料资源4 主要指地球上的矿物质饲料资源 贮量有限 可利用的数量更少 目前作为营养源利用的矿物质饲料资源约500 1000万t 非再生性资源 以传统利用方式为主 利用率低 非再生性饲料资源 指人工合成的氨基酸 维生素 尿素 微生物蛋白质饲料以及一些非营养性的饲料添加剂等 其生产往往需消耗再生性资源 目前 这类资源的生产正处于兴旺时期 创生性饲料资源 饲料资源的利用方式 1 传统利用方式 2 科学利用方式 影响饲料资源利用的因素 1 饲料资源性因素 2 社会经济文化水平 二 饲料资源的利用现状 3 养殖业和饲料工业发展水平 1 传统利用方式指饲料资源未经合理的加工处理和配制而直接 单一使用的方式 该方式利用的资源量约占资源利用总量的1 2 在发展中国家应用普遍 而在发达国家较少采用 其特点是对资源利用不经济 具有掠夺性 资源浪费大 饲料资源的利用方式1 2 科学利用方式指对饲料资源进行适宜加工处理和配合使用的方式 其特点是对饲料资源利用效率高 经济有效 饲料资源的利用方式2 就世界范围来看 再生性和非再生性饲料资源的利用率都较低 前者只有5 10 饲料资源的利用受很多因素的影响 主要为三大类因素 影响饲料资源利用的因素1 1 饲料资源性因素包括饲料资源的类型 结构 质地 养分含量 有毒有害物质含量等 某种物质在正常情况下不宜用作饲料或不能被动物有效利用的主要原因有2个 一是分子结构坚硬 动物无分解机制或分解能力差 如森林 秸杆 二是植物在进化过程中积累了某些物质 这些物质对植物有保护作用但对动物却有毒有害 影响饲料的利用 如棉酚等 其次 饲料资源的养分平衡情况 适口性等也是影响饲料利用的重要因素 影响饲料资源利用的因素2 2 社会经济文化水平一个国家 地区的饲料资源的利用受当地人口数量 文化和经济水平 意识 法律法规等的制约 人口数量增长水平直接影响人们对畜产品的需求数量和用于养殖的精饲料的数量 文化经济水平 意识和法律法规影响人们对饲料资源的认识 开发和利用方式 盲目利用和滥用饲料资源不仅造成资源浪费 同时 也影响畜牧业 饲料工业的可持续发展 饲料资源所在的自然环境 气候 交通等因素直接影响饲料资源开发投入的成本 从而决定饲料资源的开发利用前景 影响饲料资源利用的因素3 3 养殖业和饲料工业发展水平由于养殖业和饲料工业水平落后 大量饲料资源未经有效合理加工 单一直接饲喂 以传统方式利用为主 或配合饲料的普及率不高 配方不合理 而使得饲料利用率低 此外 由于加工 贮存 运输 销售不当 造成饲料资源浪费 据估计全世界每年因此而损失的粮食占总量的20 30 因虫 霉 鼠害而损失的谷物约占贮粮的10 影响饲料资源利用的因素4 一 概念 二 内容 变不可利用资源为可利用资源 变利用效率不高为高效利用 创生饲料资源的开发 专题四饲料资源开发利用的概念和内容 将各种饲料资源用于饲喂畜禽的过程为饲料资源的利用 在正常情况下完全不宜用作饲料或不能被动物有效利用的物质 通过特殊处理使其成为饲料或能被动物有效利用 或者直接增加可利用资源的生产量的过程叫饲料资源的开发 一 概念 变不可利用资源为可利用资源 变利用效率不高为高效利用 创生饲料资源的开发 二 内容 植物细胞壁物质 农作物草杆和秕壳 野生植物纤维 作营养源开发 单糖 作非营养性添加剂开发 如日粮纤维 浓缩纤维 粘合剂 间接利用开发 如低聚糖作益生源 角质化蛋白质 角 蹄 羽毛 毛发等 一作可利用营养素开发 寡肤 鳌合剂等 变不可利用资源为可利用资源 配合饲料 提高配方设计手段 改进加工工艺 特别是对湿 热 压敏感的饲料 饼粕提高蛋白质利用效率改进可加工 平衡营养素通过育种出去抗营养因子合理利用 变利用效率不高为高效利用1 能量饲料 通过育种改良 提高蛋白质含量和质量 提高脂肪含量 提高能量价值 提高磷的利用效率动物性饲料 按动物种类营养要求加工成专用饲料利用天然矿物质饲料除去重金属直接利用 物理 化学方法 合理加工粉碎提高利用效率 如石灰石加工 小猪采用细粉碎 产蛋鸡采用粒度粉碎 变利用效率不高为高效利用2 配合饲料 配合饲料普及率不高 配方不合理 饲料利用率低 由于加工 贮存 运输 销售不当 全世界每年损失的粮食占总量的20 30 提高配方设计手段 改进加工工艺 特别是对湿 热 压敏感的饲料 变利用效率不高为高效利用4 合成氨基酸 10个EAA非营养性添加剂 种类多 前景广阔 饲料质量助剂 健康保护因子 激发生物活力因子 营养调控因子 营养增效因子 饲养辅助因子 特殊营养性添加剂 免疫球蛋白 活性肤 高效酶制剂等 合成维生素 稳定化维生素 新维生素 营养未知因子等 创生饲料资源的开发 一 增加可利用资源的生产量 二 利用生物技术育种 培育优质饲料资源 三 科学加工饲料 提高饲料利用率 四 充分利用微生物和化学合成 增加创生饲料资源 五 合理应用饲料添加剂 提高饲料养分消化利用率 专题五饲料资源开发利用的基本途径 六 进一步推广全价配合饲料 提高配方技术水平 七 充分利用国际饲料资源 弥补国内饲料资源的不足 开源节流 是解决饲料资源短缺的基本思路 开源 就是充分利用自养生物 发掘和扩大新的饲料资源 节流 就是充分了解现有饲料资源的营养特性 科学合理和充分利用现有饲料资源 必须从战略的眼光来重视饲料资源的开发利用 同时 又必须注意资源开发与环境保护相结合 重视生物安全问题 走可持续发展道路 专题五饲料资源开发利用的基本途径 具体措施包括增加作物的种植面积 科学调整种植计划 提高土地的复种指数 改善饲料加工和贮存条件 减少饲料浪费等 一 增加可利用资源的生产量 培育养分含量高 有毒有害物含量低的作物新品种一直是作物育种追求的目标 并已成功培育出了一些新品种 如双低油菜籽 低酚或无毒棉籽 高蛋白玉米 高赖氨酸玉米等 随着现代生物技术的发展 利用基因工程技术来改变生物的性状与杂交育种 具有直接 定向特点 而且能打破生物界门纲目科属种之间的界限 极大的提高人们改造生物的能力 因此 利用基因工程技术可大大提高新作物的育种速度 快速培育出具有特定质量特性的作物新品种 作物新品种的培育目标有 二 利用生物技术育种 培育优质饲料资源 被誉为 饲料之王 的玉米是最重要的能量饲料 但其蛋白质含量低 品质差 缺乏赖氨酸和色氨酸等必需氨基酸 因此 提高玉米的蛋白质含量和品质一直是玉米遗传选育的目标 通过传统的杂交育种方法 已成功培育出了高蛋白玉米 如Floury 2玉米的蛋白质可达17 0 高赖氨酸玉米 如Opaque 2玉米 的赖氨酸和色氨酸含量比普通玉米高50 以上 氨基酸组成较好 1 提高蛋白质含量和改良蛋白质品质1 最早选育的高赖氨酸玉米品种对疾病的抵抗力减弱 产量不高 目前已有突破 一些产量高的高赖氨酸品种已在生产中开始推广应用 利用基因工程技术培育的高营养浓度玉米 Nutridense玉米 与普通玉米相比 赖氨酸含量高30 含硫氨基酸高50 苏氨酸高18 色氨酸高100 能量高6 大豆是重要的植物性蛋白质饲料资源 但缺乏含硫氨基酸 按照传统的杂交育种技术很难增加含硫氨基酸 目前 通过基因工程技术 已培育出高蛋氨酸大豆 1 提高蛋白质含量和改良蛋白质品质2 培育高油玉米品种是玉米品种选育的新方向 该类品种的胚芽比常规玉米大得多 因而脂肪和蛋白质含量均高于普通玉米 蛋白质品质也得以改善 脂肪含量可达6 10 甚至高达17 亚油酸含量提高40 60 蛋白质含量提高6 20 左右 赖氨酸和蛋氨酸等提高12 30 代谢能值提高5 6 在畜禽饲粮中添加高油玉米 不仅可提高饲粮能量浓度 满足动物在应激或采食量下降时的能量需要 进一步提高动物生产性能和饲料利用率 而且可减少粉尘 减少动物呼吸道疾病 改善动物被毛 羽毛 的生长 2 提高油脂含量和改良油脂组成1 通过植物育种技术不仅可提高植物籽实的油脂含量 也可改变脂肪酸组成 从而提高植物油脂的稳定性 营养价值和功能价值 如低介酸菜籽 高油酸葵花籽及不同脂肪酸组成的大豆品种 如低亚麻酸大豆 亚麻酸含量从8 降到2 8 4 0 低棕榈酸大豆 含量从11 降到4 高油酸大豆 高达80 高硬脂酸大豆 含量从4 增加到20 高棕榈酸大豆 含量从10 左右增加到20 高饱和脂肪酸大豆 从15 增加到40 等 但目前 各种新大豆品种尚处于研究开发阶段 2 提高油脂含量和改良油脂组成2 2 提高油脂含量和改良油脂组成3 传统选育的品种有低硫葡萄糖甙油菜 双低 油菜 无酚棉花 或低酚棉花 现在已培育出低植酸玉米品种 可利用磷含量高的玉米 植酸含量比普通玉米低33 66 磷利用率从15 提高到65 75 低植酸大豆 低低聚糖大豆等 推广这些作物新品种 可提高动物生产性能和饲料利用率 改善环境质量 显示出巨大的潜在价值 3 低抗营养因子含量品种 饲料加工方法包括物理加工 化学加工和生物学方法等 适宜的物理加工 如筛选 分离 稀释 粉碎 加热 加压 吸附等 化学处理 如酸 碱处理 和微生物的作用 可破坏饲料的分子结构和降解有毒有害物质 从而提高饲料利用率 三 科学加工饲料 提高饲料利用率1 从饲料工业的发展历程来看 饲料加工工艺经历了从简单粉碎 人工混合 机械混合 冷压制粒 蒸汽制粒 挤压和膨化加工的变化 而且粉碎 混合 制粒 膨化等工艺参数等都不断改进 合理的饲料加工 可破坏植物细胞壁 钝化抗营养因子 改善饲料的适口性 提高养分的消化利用率 三 科学加工饲料 提高饲料利用率2 因此 每一次饲料加工工艺的革新 都极显著的提高了饲料的适口性和转化效率 提高动物的生产性能 都对饲料原料的合理利用 新产品的开发 产品质量的改良或生产效率的提高等带来有益的变化 随着饲料工业的发展 加工与营养的关系将愈来愈引起人们的关注 饲料加工领域中有三个方面引起关注饲料粒度 饲料均匀性和制粒质量对动物生产性能的影响 三 科学加工饲料 提高饲料利用率3 用人工方法来生产创生性饲料资源如单细胞蛋白饲料 活性酵母饲料 活菌制剂 酶制剂 合成氨基酸 合成维生素 各种非营养性饲料添加剂等 具有规模化程度高 容易控制等优点 既可生产优质饲料资源 又可变不可利用的饲料资源为可利用饲料资源 变废为宝 改善环境质量 四 充分利用微生物和化学合成 增加创生饲料资源 随着科学的发展 饲料添加剂的研究和应用得到了迅速发展 添加剂种类大大增加 其作用也不仅仅是促进生长 一些添加剂已成为促进营养物质消化吸收或保证动物营养生理功能正常发挥所 必需 的物质 成为全价饲粮中必不可少的组成部分 而不是看作是饲料中 额外添加 的成分 合理应用饲料添加剂 是提高饲料养分利用率 开发利用饲料资源的重要途径 饲料添加剂种类繁多 其中 具有重要应用价值的包括酶制剂 如蛋白酶 淀粉酶 纤维素酶 半纤维素酶 植酸酶等 有机微量元素化合物 微生态制剂等 五 合理应用饲料添加剂 提高饲料养分消化利用率 合理的配方设计 可避免单一使用养分不平衡的饲料原料 可有效提高饲料养分的利用效率 减少饲料资源浪费 在配方设计和饲料加工过程中 应充分应用现代营养学和饲料学知识 如理想蛋白质模式应用 以有效氨基酸 有效磷等为基础配制饲粮等来提高配方技术含量 提高饲料转化效率 六 进一步推广全价配合饲料 提高配方技术水平 现代饲料工业发展的突出特征之一就是全球资源共享 我国已于2001年加入世界贸易组织 WTO 将开始履行加入WTO的各项承诺 由于关税下降和国外原料生产成本比国内低 因此粮食出口减少 进口增加的贸易格局必将形成 这无疑可缓解我国饲料资源的缺乏 但却可能导致国内饲料价格降低而影响种植者的利益 挫伤种植积极性 影响粮食的收购 从而导致国产粮食产量再度下降 影响饲料用粮食数量 七 充分利用国际饲料资源 弥补国内饲料资源的不足 一 能量饲料 二 油料饼粕 三 青粗饲料 四 动物性饲料资源 五 矿物质饲料资源 六 畜禽粪便资源 专题六 主要饲料资源的开发利用途径 七 微生物饲料资源 八 饲料添加剂资源 1 通过育种改良 提高蛋白质 脂肪的含量和质量 提高能量价值和养分利用效率 2 通过育种 降低植酸磷含量 提高磷的利用效率 3 合理利用非淀粉多糖酶 提高小麦 大麦 高粱等籽实及加工副产物的利用价值 4 采用先进的加工工艺 充分发挥能量饲料的潜在价值 一 能量饲料 1 通过育种改良 减少抗营养因子含量 2 通过育种提高含硫氨基酸含量 3 改进榨油工艺 提高饼粕的蛋白质和氨基酸消化利用率 4 合理利用酶制剂 降解非淀粉多糖和抗营养因子 提高养分利用率 5 合理搭配 平衡营养素含量 提高利用率 二 油料饼粕 1 加大投入 加强人工改良草地 建立饲草资源基地 合理使用草原 发展种草养畜 2 加快草产品商品化生产 开发草粉 饼块 叶蛋白等饲料产品 3 开发森林资源 生产树叶蛋白质浓缩物和添加剂 4 开展秸秆加工调制工艺和高效利用研究 提高农作物秸杆资源的利用率 5 合理配制饲粮和应用饲料添加剂 平衡饲粮养分 提高饲料利用率 三 青粗饲料 非常规性动物蛋白饲料的开发利用无疑是缓解蛋白质饲料资源紧缺和降低成本的良策 在开发利用过程中 原料及加工方法的不同对营养价值影响很大 因此 为更好的发挥非常规性动物蛋白饲料的潜力 应深入探索更好的开发和利用方法 四 动物性饲料资源 下脚料 副产物可利用开发 角质蛋白用物理 化学方法开发 工艺参数是开发质量的关键控制因素 提高利用效率的综合性开发 平衡氨基酸 提高利用效率 组合搭配开发 分离平衡开发 降解利用开发 四 动物性饲料资源 新型动物性饲料资源开发 一促生长因子 一免疫因子 一抗微生物因子 一生物活性因子 四 动物性饲料资源 血液蛋白质含量高 氨基酸不平衡 氨基酸消化率低 资源分散 其开发利用重点在于集中资源 采用喷雾瞬间干燥先进工艺 减少氨基酸损失 开展深加工研究 开发血浆蛋白粉 血球蛋白粉等 1 血液 如角 蹄 羽毛 毛发等 该类资源数量多 分散 品质差 加工水平低 开发利用重点 集中资源 改进加工工艺 平衡氨基酸和利用特异性酶制剂或微生物发酵来提高角质蛋白的利用率 如研究发现 从土壤中分离出的新霉素链霉菌和从动物皮肤分离出的粒状发癣菌具有水解角质蛋白的能力 羽毛经新霉素链霉菌发酵处理 可显著提高Met Tyr Lys和His水平 体外消化率 90 明显高于未发酵羽毛粉 65 70 2 角质化蛋白质 1 开发利用天然矿物质资源 如沸石 麦饭石 稀土 膨润土等 2 改进饲料级矿物质饲料的生产和加工工艺 减少浪费和提高利用率 3 开发生产有机矿物元素添加剂 提高利用率 五 矿物质饲料资源 1 加大投入 充分利用工业废水 废气 废渣生产单细胞蛋白饲料 微生态制剂等微生物饲料资源 2 利用基因工程技术 开发基因工程菌 提高微生物饲料资源的生产规模和速度 3 加强基础研究 明确微生态制剂的应用原理和应用技术 合理利用微生态制剂 七 微生物饲料资源 发酵生产 液态发酵 固态发酵 工业化生产 向自然获取 扑捞海藻 小球藻等 微生物代谢产物开发 消化酶 蛋白酶 淀粉酶 脂肪酶 生物活性物质 活性肤 维生素 微生物激素等 活性微生物 益生菌 乳酸菌 双歧杆菌 地衣芽抱杆菌 微生物蛋白资源开发 1 氨基酸高产技术研究筛选优良菌株 开展最佳发酵 分离 提纯工艺研究 提高产酸率和回收率 八 饲料添加剂资源 中草药是我国最有潜力的饲料资源 目前的利用方式比较粗放 应加强中草药活性成分和作用机理研究 加强中草药和动植物提取工作 逐步向中草药添加剂产业化方向发展 利用中草药和动植物可生产一系列饲料添加剂如天然抗生素大蒜素 酶制剂如木瓜蛋白酶 代谢调控剂如用黄芪 白术 刺五加 枸杞子 银耳 三七 人参 灵芝等中草药开发蛋白质代谢调节剂 用何首乌 金樱子 女真子 决明子 黄精 大蒜等中草药开发脂肪代谢调节剂 天然色素等 2 充分开发中草药添加剂和动植物提取物 生物技术是以现代生命的科学理论为基础 利用生物体及其细胞的 亚细胞的和分子的组成部分 结合工程学 信息学等手段开展研究及制造产品 或改造动物 植物 微生物等 并使其具有所期望的品质 特性 从而为社会提供商品和服务的综合性技术体系 也叫 生物工程 广义的生物技术指所有用有机体或它们的产物开发产品的技术 包括基因工程 细胞工程 发酵工程 酶工程 3 利用生物技术 开发高效 安全的绿色饲料添加剂 狭义的生物技术仅指基因工程 又叫 现代生物技术 包括酶或细胞固定化技术 细胞或原生质体融合技术 细胞大规模培养技术 生物反应器技术 动植物转基因技术 克隆技术 生物芯片技术等等 应用生物技术可开发出一系列高效 安全的饲料添加剂 如饲用酶制剂 生物活性肽 益生素 功能寡糖 核苷酸 卵黄抗体 饲用抗生素 氨基酸等 1 植物性饲料资源开发 2 提高可利用资源利用效率 3 利用植物饲料资源开发特种添加剂 4 代谢调控剂 5 饼粕 专题七 饲料资源的开发范围 6 能量饲料 重点 CH20资源开发 关键 细胞壁物质利用 初步利用 解决粗饲料的物理质地 增加适口性 高效利用 难度较大 利用生物技术手段开发可能最有前途 利用酶制剂 关键在于酶的利用技术 1 植物性饲料资源开发 平衡营养素 利用原料的互补特性平衡 育种改良平衡 改进配方设计技术平衡 提高利用效率 合理加工 合理配合 合理饲养 2 提高可利用资源利用效率 低聚糖 植物细胞壁物质中的半纤维素 果较等最有潜力 天然抗生素 药用植物 中草药 是最有潜力的资源 饲料质量助剂 粘合剂 可利用纤维素开发 蓬松剂 营养稀释剂 可用粗饲料开发 外源消化酶 蛋白酶 可用木瓜等植物开发 淀粉酶 可用一些相应的植物原料开发 3 利用植物饲料资源开发特种添加剂 蛋白质代谢 可用黄芪 自术 刺五加 构祀子 银耳 三七 人参 灵芝等中草药开发脂肪代谢 可用何首乌 金樱子 女真子 决明子 黄精 大蒜等中草药开发 4 代谢调控剂 提高蛋白质利用效率改进加工 平衡营养素通过育种除去抗营养因子合理利用 5 饼粕 通过育种改良 提高蛋白质含量和质量 提高脂肪含量 提高能量价值 提高磷的利用效率高油酸 高油玉米 脂肪中亚油酸48 22 油酸超高淀粉玉米 提取淀粉69 70 以上低植酸玉米2000 2001年度美国玉米种植770万英亩 增殖玉米占26 玉米出口占总产量60 以上 6 能量饲料 非常规饲料资源的特性及应用研究进展 动物营养 xxx 近20年来 我国畜牧业的增长速度令世人刮目相看 人们的膳食结构和动物性食品消费量均发生了显著变化的同时 畜产品生产资源的耗费量也逐年增加 随着我国人口的增长 生活水平的提高和工业的发展 人们对物质原料的需求量稳步增加 我国人均粮食占有量很低 对畜产品的消费需求又处于上升阶段 饲料原料的短缺己成为饲料产业发展的首要制约因素 从我国的实际出发 加大对非常规饲料资源的开发 利用 研究将是畜牧业可持续发展的有效途径之一 报告内容 一 非常规饲料的发展现状二 非常规饲料的定义及分类三 非常规饲料资源的特性四 非常规饲料资源开发利用的意义五 非常规饲料资源在养殖业上的应用研究六 非常规饲料资源开发应用中存在的问题七 非常规饲料资源的开发应用途径及研发思路 一 非常规饲料的发展现状 一方面是因为常规饲料越来越满足不了畜牧业生产发展的需要 不得不寻求新型的饲料资源来代替 用以发展畜牧业 另一方面规模化生产与环境污染的矛盾越来越突出 如何既合理利用资源又能保护生态环境 已经提到了议事日程上来 非常规饲料资源 NCFR 对于家畜来说 是既有能量又有蛋白质的重要饲料来源 在2000年分别占到代谢能和粗蛋白产量的36 和26 几乎与主要的农作物同样重要 后者在2000年的贡献是将近42 的能量和39 的蛋白质产量 二 非常规饲料的定义及分类 非常规饲料资源是指在传统动物饲养中未作为主要饲料使用过以及 或 家畜家禽商品饲粮中一般不用的饲料 非常规饲料原料是指在配方巾较少使用 或者对营养特性和饲用价值了解较少的饲料原料 它是一个相对概念 不同地域 不同畜禽日粮所使用的饲料原料是不同的 存某一地区或某一日粮是非常规饲料原料 在另一地区或另一种日粮中可能是常规饲料原料 共同特点 营养价值较低 营养成分不平衡 含有多种抗营养因子或毒物 不经过处理不能直接使用或必须限制用量 适口性差 饲用价值较低 营养成分变异很大 质量不稳定 受到产地来源 加工处理以及贮存条件等多方面因素的影响 营养价值评定不太准确 没有较为可靠的饲料数据库 增加了日粮配方设计的难度 2 1农作物秸秆 秕壳 主要包括水秸秆和秕壳 小麦秸秆和秕壳 玉米秸秆和玉米芯 高粱秆和秕壳 谷子秸秆和秕壳 大豆秸秆和荚壳 薯干 薯秧 花生蔓等 秸秆的主要成分是粗纤维 矿物质含量也较丰富 目前这类资源主要通过物理加工 化学及微生物发酵方式处理 可分解其中的粗纤维为单糖或低聚糖供动物用 而且可改善适口性 提高蛋白质含量 2 2林业副产物 林业副产物 主要包括树叶 树籽 嫩枝和木材加工下脚料 且采的槐树叶 榆树叶 松树针等蛋白质含量占干物质的25 29 是很好的蛋白质补充料 同时还含有大量的维生素 树叶可直接饲喂畜禽 而嫩枝 木材加丁下脚料则需通过青贮 发酵 糖化 膨化 水解等处理方式后才可以利用 2 3糟渣 废液类饲料 酒糟 酱油糟 甜菜渣 饴糖糟 柠檬酸渣 某些药渣 废糖蜜等可作能量饲料 纤维含量高的甜菜粕 果渣 甘蔗渣 柠檬酸渣等可作为反刍动物的粗饲料 而糖蜜可发酵生产赖氨酸 造纸废渣 味精废液 淀粉渣等渣液可用来生产单细胞蛋白 2 4非常规植物饼粕类 2 5动物性下脚料 这些资源可依其组成分为动物蛋白质资源和动物矿物质资源两类 前者主要包括血粉 猪毛水解粉 蹄壳 制革下脚料 羽毛粉 肉骨粉 蚕蛹蚯蚓等 后者包括骨粉和蛋壳粉两种 动物蛋白质资源常规发酵法 酶化法 热喷法 膨化法等方式处理后再利用 海藻类 目前我国大规模生产的海藻主要是海带和紫菜 海藻富含糖类 矿物质 维生素 游离氨基酸 脂肪酸 天然色素及未知生长因子 可以改善饲料效率 促进生长并提高成活率 存欧美各国 海藻类植物已经被广泛添加到饲料中 我国对海藻饲料的研究刚刚起步 绝大多数仅停留在对野生海藻的利用阶段 粪便再生资源 畜禽排出的粪便中仍含有一定的营养物质 经过适当处理后可以调制成新的饲料 包括鸡粪 猪粪 牛粪等 鸡粪中物质巾不仅粗蛋白质含量高 是玉米的2 56 3 84倍 见表2 而且氨基酸组成也完善 几乎含所有必需氨基酸 鸡粪中还含较丰富的B族维生素及铁 钼 锌 镁和锰等微量元素 此外 还有促进动物生长的未知生长因子 且通过热喷 发酵 干燥等方法加工处理 以减少有害微生物 防止有机物降解过快 单细胞蛋白质饲料资源 单细胞蛋白质 Single cellprotein SCP 是单细胞或具有简单构造的多细胞生物的菌丝蛋白的统称 目前可以供作饲料用的SCl微生物有 酵母 真菌 藻类和非病原性细菌四大类 任静柏 2007 其中饲料酵母是最常用的主要的单细胞蛋白质饲料 其蛋白质含量在40 60 以上 并且氨基酸组成与鱼粉相似 富含赖氨酸 苏氨酸 蛋氨酸等必需氨基酸 完全可以代替鱼粉添加于配合饲料中使用 三 非常规饲料资源的特性 废弃物再利用 植物性非常规饲料较适合饲喂草食动物 大部分存在抗营养因子 潜力巨大 研究较少 缺乏准确的饲料数据库 实际生产中掺假 掺杂现象严重 部分加工副产品变质问题突出 四 非常规饲料资源开发利用的意义 一方面缓解蛋白质原料紧缺的压力和节约成本 起到提高效益的作用 另一方面使一些物质变废为宝既解决饲料不足又使环境免遭污染 使生态环境得以良性循环 五 非常规饲料资源在养殖业上的应用研究 六 非常规饲料资源开发应用中存在的问题 对开发利用非常规饲料资源重要性的认识不够 非常规饲料资源开发利用的方式还不成熟 非常规饲料产品难以设立标准非常规饲料加工产品的质量很不稳定 受到很多因素的影响 非常规饲料可以代替部分常规饲料 已经获得确切的认识但在日粮中的适宜添加量尚未确定 非常规饲料原料使用中应注意的问题 由于非常规饲料原料具有局限性 在使用时要注意根据各种饲料原料的实际情况进行适当的处理 对其进行适当的加工处理 改善其物理性状 适口性和消化率 提高在日粮巾的使用比例 例如 通过发酵 粉碎 膨化或微波处理 可以改善某些劣质饲料的适口性 用酶制剂对某些动物性蛋白原料进行预处理 可以提高它们的消化率 用添加剂改善饲料的表观商品价值 如补充叶黄素 柠檬黄 香味剂 防霉剂 抗氧化剂等 改善含有某些非常规饲料原料商品饲料的外观状况 含有抗营养因子或毒物的饲料原料 通过加T处理或添加酶制剂 使其钝化或脱毒 例如 在含有非淀粉多糖的非常规饲料原料巾 使用葡聚糖酶 木聚糖酶 纤维素酶等 在植酸水平高的日粮中 使用植酸酶 在含有棉酚的棉籽粕日粮中 添加硫酸亚铁等 设计配方时 根据非常规饲料原料的营养特性和有害成分含量 来确定它在日粮中的最大用量 并根据其它原料的营养特性 适量增减氨基酸和维生素的用量 使整个配方营养均衡 用新的非常规饲料原料时 有条件最好能直接分析