尿素饲料实现牛羊豆粕减量替代潜力巨大

近年来，我国大豆进口量总体呈逐年增加趋势，2020年超过1亿吨，进口依赖度达到85％以上，饲用豆粕蛋白需求是拉动大豆进口增加的关键因素之一。饲用豆粕减量替代迫切需要新方法和新途径。对于牛羊等反刍动物而言，尿素是重要的非蛋白氮饲料，已被列入我国第一批饲料添加剂目录。2012年欧洲食品安全局曾发布研究报告，认为尿素饲料（每天0.3g/kg体重）对动物和人体均没有安全性风险。美国和欧盟等奶业发达国家，奶牛日粮配方中尿素推荐添加量为不超过1％（干物质计），约135-200g/牛/天。经调研文献中53个国外奶牛日粮配方，尿素的平均添加量为160g/牛/天。尿素是实现反刍动物豆粕减量替代的重要途径之一，同时也具有不可替代的营养学功能。尿素饲料的独特优势包括以下几个方面：替代部分豆粕和降低饲料成本。尿素在牛羊日粮中可替代粗蛋白的20％-30％。尿素含氮量46.7％，豆粕含氮量仅6.8％，尿素含氮量是豆粕的6.8倍，这就意味着，每使用1吨尿素氮，就能节约6.8吨豆粕氮，按照尿素1800元/吨、豆粕4500元/吨计算，将节约1.2万元日粮成本。我国牛羊年存栏量约3.95亿头（只），即便1/5的牛羊能用上尿素饲料，那么尿素年需求量160万吨，每年能节约1088万吨豆粕氮当量。避免占用有限耕地资源。苜蓿和杂粕也是豆粕减量替代方案之一，但是这些植物性蛋白饲料仍需要耕地。在我国耕地资源有限并且优先用于粮食生产的背景下，苜蓿和豆粕的产量存在天花板效应，并且价格也会随着豆粕价格升高而升高。而尿素是一种工业化产品，主要是利用煤炭或天然气的副产物为原料进行合成，不依赖于耕地资源。并且，尿素每替代1000万吨豆粕，将会省出1亿亩耕地。我国是全球尿素生产和出口第一大国，年产量约5600万吨，产能完全满足我国尿素饲料需求。发挥独特的营养学特性。泌乳奶牛每天肝脏合成约170g尿素，其中约67％尿素循环到瘤胃被微生物利用合成蛋白质，所以尿素是奶牛体内的一种天然营养素，不是外来物质。瘤胃微生物能利用尿素合成微生物蛋白，而微生物蛋白占可代谢蛋白的60％，其氨基酸组成优于豆粕氨基酸，是一种优质蛋白质来源。事实上，瘤胃中几乎所有微生物都能利用尿素的代谢产物氨作为氮源，而纤维分解菌的生长更是依赖于尿素。微生物蛋白的大量合成，弥补了尿素中氨基酸缺乏的问题，也为反刍动物生长或泌乳提供了一种优质高效蛋白。另外，由于尿素含氮量高，替代部分豆粕后会释放一部分日粮配制空间，这样就更有利于补充更多的能量饲料或功能性饲料添加剂，提高动物生产性能或健康。然而，尿素的使用需要科学的技术指导，否则容易导致尿素利用率偏低，甚至影响动物健康。主要原因是尿素在瘤胃中被微生物脲酶催化分解成氨的速度较快，与能量释放速度同步性较低，影响微生物蛋白的合成效率，过多的氨还会被吸收入血，进而影响动物健康和繁殖性能。通过对我国产奶量TOP5的大型规模化牧场进行调研，发现他们在日粮中均添加尿素，但添加量为50-80g/牛/天，仅为欧美推荐添加量的25％-60％，没有充分发挥尿素的使用潜力，而小型牧场的尿素添加量更低，这也反映出规模化牧场对尿素刚需、担心和无措的状态，归根到底就是缺乏尿素氮饲料高效利用技术。因此，有必要控制瘤胃脲酶活性，减缓尿素分解速度，建立反刍动物尿素饲料高效利用技术，对于我国尿素推广应用和豆粕减量替代具有重要意义。针对如何提高尿素氮的利用效率，建设反刍动物豆粕减量替代的“快车道”，提出几点建议：加大瘤胃微生物代谢尿素的基础研究。基础研究是科技创新的源动力，是应用技术开发的根本。针对瘤胃尿素代谢的微生物种类、基因与蛋白分子特征、代谢网络不清的科学问题，研究瘤胃中参与尿素分解代谢的关键微生物，揭示微生物脲酶的基因和蛋白结构特征，阐明尿素分解与能量释放的协同关系，揭示尿素代谢规律与网络，阐明脲酶活化与活性调控的分子机制，力争在尿素代谢基础研究领域有所突破，为开发提高尿素利用率的高效新技术和新产品提供靶点和理论依据。加快研发抑制脲酶活性的植物源化合物新饲料添加剂。在瘤胃中，微生物脲酶是催化尿素分解的关键酶，所以适当抑制脲酶活性，有助于提高尿素氮利用效率，促进微生物蛋白合成。植物提取物或植物源化合物是一类较安全的潜在饲料添加剂，而目前我国还没有获批的植物源脲酶抑制剂饲料添加剂产品。因此，加快研发和申报新型高效安全脲酶抑制剂饲料添加剂，将提高尿素利用效率，大幅度提高尿素饲料的产业化应用。尽快制定尿素饲料产品的标准和技术规范。尿素饲料产品主要包括普通尿素、糊化（膨化）尿素和包被尿素等，其中糊化（膨化）尿素和包被尿素属于缓释型尿素。目前，我国市场上缓释型尿素饲料产品生产企业越来越多，产量也在逐年快速增长。但是缓释尿素产品质量参差不齐，缺乏行业标准或国家标准，对尿素含量尤其是瘤胃释放率等关键质量指标没有标准，容易产生劣币驱除良币的恶性循环，对尿素饲料行业发展具有较大的风险。因此，建议加快制定各类尿素饲料产品的行业标准，同时制定反刍动物日粮中尿素配制的技术规范，为产品规范使用和行业健康发展提供指导。开展我国尿素饲料营养价值评定和产品质量监测工作。当前，我国缺乏系统性的尿素饲料营养价值评定，缺乏尿素的瘤胃降解规律、尿素理想需要量以及尿素与其他饲料的配伍组合等基础数据，限制了尿素饲料配制与应用。另外，我国饲料市场上，不同质量水平的尿素饲料尤其是缓释型尿素饲料鱼龙混杂，缺乏系统性、长期性的质量监测，容易导致牧场对缓释尿素产品的不信任。开展我国尿素饲料产品质量监测工作，重点围绕糊化（膨化）尿素和包被尿素，采集不同批次和地域样品，利用构建的缓释尿素饲料产品标准，建立我国尿素饲料产品质量数据库，摸清尿素饲料家底。加强尿素作为反刍动物豆粕减量替代的科学引导与宣传。豆粕减量替代是农业农村部主推的重要政策之一，在已推出的技术方案中，还