母豬營養(yǎng)利用模型研究：優(yōu)化營養(yǎng)供給的途徑（續(xù)完）

劉文峰

摘 要：近年來，母豬的繁殖性能得到了極大的改善?，F(xiàn)在，許多養(yǎng)豬場(chǎng)都使用高產(chǎn)母豬，這些母豬的平均窩產(chǎn)仔數(shù)超過13頭，窩斷奶仔豬數(shù)超過11.5頭。這些變化對(duì)母豬在懷孕和哺乳期間的營養(yǎng)需要量產(chǎn)生了重大的影響。同時(shí)，過去20年，母豬能量、氨基酸和礦物質(zhì)利用方面取得的成果使確定母豬的營養(yǎng)需要（析因法）和預(yù)測(cè)它們對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)供給（建模）的反應(yīng)成為可能。本文旨在介紹如何將現(xiàn)有的母豬營養(yǎng)方面的知識(shí)集合于一個(gè)綜合模型中并轉(zhuǎn)化為軟件工具，供給終端用戶，主要是給養(yǎng)豬企業(yè)的廣大營養(yǎng)師和動(dòng)物營養(yǎng)專業(yè)的學(xué)生使用。文章列舉的各個(gè)案例用來說明使用此類模型如何能夠優(yōu)化母豬生產(chǎn)力，同時(shí)優(yōu)先考慮一些新的因素，如通過根據(jù)需要更精準(zhǔn)地調(diào)整營養(yǎng)供給以達(dá)到減小養(yǎng)豬生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響。

關(guān)鍵詞：母豬；營養(yǎng)需要；模型；InraPorc

中圖分類號(hào)：S816 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C 文章編號(hào)：1001-0769（2018）03-0020-05

3 生長性能的短期和長期模擬

InraPorc軟件也可以用來評(píng)價(jià)不同飼養(yǎng)或飼喂策略對(duì)母豬營養(yǎng)利用和體況的短期和長期作用。表4列出了頭胎母豬運(yùn)行這種模型所需的信息和預(yù)測(cè)效果示例。在實(shí)際生產(chǎn)中，這些模擬對(duì)于預(yù)測(cè)過度動(dòng)員或重新儲(chǔ)存身體儲(chǔ)備的風(fēng)險(xiǎn)非常有用，這些情況可能會(huì)對(duì)頭胎母豬的繁殖性能產(chǎn)生長期的不利影響。營養(yǎng)的缺乏或過剩也可以預(yù)測(cè)。

在第二個(gè)示例中，根據(jù)哺乳期平均自由采食量[低（Low，L）：5.0 kg/d和高（High，H）：7.0 kg/d]的不同，對(duì)兩種表型的母豬連續(xù)4胎次的體況變化進(jìn)行了模擬。妊娠期間的飼喂量進(jìn)行了計(jì)算，以便讓母豬在第4胎達(dá)到成年體重（Body Weight，BW），同時(shí)保持至少13 mm的背膘厚（Backfat Thickness，BT）。圖3給出了這兩種情況下BW和BT的模擬演示。就哺乳期間BW損失而言，L（低采食量）母豬大于H（高采食量）母豬，這可以通過在妊娠期間較大的增重來補(bǔ)償。相同的情況在背膘厚度上也觀測(cè)到：L（低采食量）母豬在斷奶時(shí)較瘦，而在產(chǎn)仔時(shí)較胖。這會(huì)提高L（低采食量）母豬出現(xiàn)繁殖問題的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樗鼈冊(cè)跀嗄虝r(shí)過瘦，而在產(chǎn)仔時(shí)過胖。L和H母豬在整個(gè)繁殖期的平均日采食量沒有差別（3.5 kg/d）。然而，就哺乳期的標(biāo)準(zhǔn)回腸消化率（Standardized Ileal Digestibility，SID）賴氨酸和可消化磷而言，H母豬高于L母豬，但在妊娠期間沒有明顯的差異。

4 營養(yǎng)需要差異的處理

在實(shí)際生產(chǎn)中，母豬營養(yǎng)上的一個(gè)重要問題是如何處理不同母豬在營養(yǎng)需要上的差異。這種差異源于繁殖性能（如窩產(chǎn)仔數(shù)）、生產(chǎn)能力（如泌乳量）和食欲（如哺乳期食欲旺）上的差異。此外，因所處的胎次和生理階段的不同，母豬的營養(yǎng)需要也各不相同。

在妊娠期間，能夠在產(chǎn)仔時(shí)達(dá)到目標(biāo)體況的策略首先是根據(jù)配種時(shí)的體況、所處的胎次、預(yù)計(jì)的產(chǎn)仔性能和飼養(yǎng)條件來提供適宜的總能或飼料量。在這種情況下，測(cè)量或估測(cè)母豬BW和BT對(duì)根據(jù)每頭母豬的情況來調(diào)整飼喂量是非常重要的。當(dāng)總的喂料量或能量供應(yīng)量確定后，不同的飼喂策略可用于在整個(gè)妊娠期中分割這一數(shù)量。人們普遍認(rèn)為，提高妊娠后期的飼喂量（妊娠期最后3周），可提高初生仔豬的活力和生存力，特別是高產(chǎn)母豬。該策略如果在妊娠期的前三分之二階段使用則效果不太明顯，且可能取決于飼養(yǎng)方式和可用于分配飼料的設(shè)備。在實(shí)際生產(chǎn)中，這一時(shí)期主要有兩種策略：第一種策略首先保持相對(duì)穩(wěn)定的飼喂水平，第二種策略對(duì)偏瘦母豬進(jìn)行一段時(shí)間的增量飼喂（持續(xù)4周以上），接著限飼一段時(shí)間。第二種策略可以讓母豬在妊娠早期快速恢復(fù)身體儲(chǔ)備，在歐盟對(duì)母豬福利立法——要求母豬懷孕4周后進(jìn)行群體飼養(yǎng)——的背景下，這種策略在生產(chǎn)上的應(yīng)用正越來越普及。其需要根據(jù)母豬所處的妊娠階段/或胎次調(diào)整日糧的營養(yǎng)組成（氨基酸、礦物質(zhì)、維生素等）來確定妊娠母豬的飼喂策略，不過在實(shí)際生產(chǎn)中，最常用的策略是對(duì)所有母豬采用同一種日糧。事實(shí)上，氨基酸和礦物質(zhì)的需求隨著母豬胎次的增加而減少，并且因妊娠階段的不同而各異。給所有妊娠母豬飼喂相同日糧在多數(shù)情況下會(huì)導(dǎo)致營養(yǎng)供應(yīng)過多，且在妊娠后期會(huì)存在營養(yǎng)供應(yīng)不足的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是初產(chǎn)母豬。這可以通過使用兩種不同的妊娠期日糧或者采用多階段飼喂方案來解決。這些策略在減少氮和磷排出上的作用將在下一節(jié)介紹。

在哺乳期間，營養(yǎng)需要量主要受母豬的泌乳量和食欲的影響。從表4的結(jié)果可以明顯看出，青年母豬的食欲較差，應(yīng)該攝入營養(yǎng)濃度更高的日糧，特別是氨基酸和礦物質(zhì)的濃度。在生產(chǎn)實(shí)際中，妊娠母豬食欲隨所處的胎次、環(huán)境溫度和體況等的不同而差異很大。此外，母豬泌乳的潛力也存在差異，進(jìn)而提高了營養(yǎng)需要量的差異。

利用來自窩產(chǎn)仔生長速度（Litter Growth Rate，LGR）為2 970 g/d和采食量（Feed Intake，F(xiàn)I）為6.5 kg/d的豬場(chǎng)LGR和FI的個(gè)體數(shù)據(jù)，我們利用InraPorc軟件計(jì)算了母豬的可消化賴氨酸需要量。第1胎至第4胎的可消化賴氨酸平均需要量分別為 （8.20 ± 2.68）g/kg、（7.81 ± 2.53）g/kg、（7.60 ±2.44）g/kg和（7.10 ± 2.15）g/kg。然而，因?yàn)榇嬖谶@種差異，需要更高的營養(yǎng)供給量才能滿足所有母豬的營養(yǎng)需要量（圖4）。例如，為了滿足80%的母豬的營養(yǎng)需要量，應(yīng)該飼喂可消化賴氨酸含量為9.3 g/kg的飼料。從結(jié)果中可以看出，由此帶來的問題是應(yīng)該給第一胎母豬提供特定的日糧。

5 提高養(yǎng)分利用率和減少排泄

提高營養(yǎng)利用效率進(jìn)而減少排泄量的首要任務(wù)是根據(jù)母豬的生產(chǎn)能力和生理狀態(tài)提供適宜的蛋白質(zhì)和氨基酸。對(duì)于母豬而言，當(dāng)分別為妊娠期和哺乳期的母豬提供特定的日糧而不是整個(gè)階段采用一種日糧時(shí)，氮磷的排泄量可減少20%～25%（Dourmad等，1999）。在實(shí)際生產(chǎn)中，多數(shù)養(yǎng)豬場(chǎng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)。然而，氮磷的排泄量通過在妊娠期間使用兩階段或多階段飼喂方案可以進(jìn)一步減少。然而，這需要精確評(píng)估母豬的營養(yǎng)需要量，這可以通過建模來實(shí)現(xiàn)。

利用InraPorc軟件，我們模擬了母豬四個(gè)胎次的標(biāo)準(zhǔn)回腸消化率（Standardized Ileal Digestibility，SID）賴氨酸的利用率，妊娠期間有三種在營養(yǎng)供應(yīng)上不同的飼喂策略。在第一個(gè)飼喂策略中，母豬在整個(gè)妊娠期和整個(gè)哺乳期僅飼喂一種妊娠日糧和一種哺乳日糧。妊娠期的飼喂水平根據(jù)母豬的體況進(jìn)行調(diào)整，在妊娠最后3周供應(yīng)量增加到400 g/d。在哺乳期，假設(shè)母豬的采食量接近其自由采食時(shí)的采食量。日糧按最低成本的標(biāo)準(zhǔn)制定，其構(gòu)成見表5。圖5a的結(jié)果可明顯看出，妊娠后期母豬的可消化賴氨酸的需要量遠(yuǎn)高于妊娠前期。此外，賴氨酸的需要量隨胎次的增加而減少，這種減少在需要量以每千克飼料的含量而不是每天的需求量來表示時(shí)更為明顯。這意味著，當(dāng)所有妊娠母豬飼喂同一種飼料時(shí)，氨基酸和蛋白質(zhì)的供應(yīng)量大于其需求量，這種情況在妊娠初期和年齡較大的母豬身上尤為明顯。這可以通過給妊娠母豬飼喂兩種不同的日糧來改善，具體情況則取決于母豬所處于的胎次和妊娠的階段。

圖5b評(píng)估了采用這個(gè)策略后的效果，兩種妊娠日糧在氨基酸和蛋白質(zhì)的含量上有差異：第一種日糧每千克飼料含有3.8 g可消化賴氨酸和102 g粗蛋白質(zhì)（Crude Protein，CP）。此日糧在妊娠的前80 d使用，但不用于初產(chǎn)母豬；第二種日糧每千克飼料含有5.5 g可消化賴氨酸和145 g粗蛋白質(zhì)，并用于初產(chǎn)母豬的整個(gè)妊娠期和其他胎次妊娠第80天以上的母豬。日糧的其他氨基酸水平根據(jù)理想蛋白質(zhì)需要來配制。這種兩階段喂養(yǎng)策略可以更好地根據(jù)母豬的營養(yǎng)需要來調(diào)整氨基酸的供給量。采用這種策略后，CP和SID賴氨酸的總消耗量分別減少了10%和11%。這使得母豬在四個(gè)胎次中的氮排泄量平均減少了15%（表5）。

進(jìn)一步改善可以通過妊娠期間采用多階段飼喂策略來實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際生產(chǎn)中，這可以通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)飼喂系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。兩種妊娠期日糧在氨基酸和CP的含量上存在差異。它們分別含有3 g/kg可消化賴氨酸、5.5 g/kg CP和 5.5 g/kg可消化賴氨酸、145 g/kg CP。這兩種日糧每日以適當(dāng)?shù)谋壤旌弦詽M足母豬對(duì)氨基酸（和可消化磷）的需要（圖5c）。與采用單一日糧的飼喂策略相比，多階段飼喂策略使CP和SID賴氨酸的攝入量分別減少了14%和17%、氮的排泄量減少了20%（表5）。在四個(gè)胎次中使用這個(gè)策略，妊娠期的日糧1和日糧2分別占整個(gè)妊娠期總采食量的35%和65%。

與一階段飼喂策略相比，兩階段和多階段飼喂策略能夠?qū)⒘椎臄z入量和排泄量分別降低5%和9%、7%和12%（表5）。當(dāng)此飼喂策略的改變與添加植酸酶相結(jié)合時(shí)，在這些極端策略間，磷的排泄量可以減少20%。

飼喂策略對(duì)飼料成本的影響不容易評(píng)估，因?yàn)樗鼘?duì)不同原料的相對(duì)價(jià)格高度敏感。而且，當(dāng)同一家養(yǎng)豬場(chǎng)所使用的飼料數(shù)量增加時(shí)，改變飼喂策略可能會(huì)增加飼料儲(chǔ)存或分銷成本。兩階段飼喂策略的飼料成本比單階段飼喂策低約6%，比多階段飼喂策略低8%。這表明調(diào)整妊娠期母豬的飼喂策略是減少氮磷排放同時(shí)降低飼養(yǎng)成本的一種很有應(yīng)用前景的方法。

6 結(jié)論

從營養(yǎng)和環(huán)境的角度來看，模擬模型和決策支持工具（如InraPorc軟件）似乎可以用來評(píng)估母豬的不同飼喂策略。這些工具以動(dòng)態(tài)的方式解決營養(yǎng)利用問題，并確定日糧和/或過度供給中的限制因素。當(dāng)?shù)土着判箿p少時(shí)，了解隨時(shí)間的變化氮和磷相對(duì)于采食量的沉積演化是至關(guān)重要的。

妊娠期采用能夠更好地解釋母豬營養(yǎng)需要變化的飼喂策略，似乎是一個(gè)可以減少氮和磷的排泄而不會(huì)增加飼料成本的很有應(yīng)用前景的方法。然而，從生產(chǎn)實(shí)際角度講，這是很難實(shí)現(xiàn)的，特別是在小規(guī)模養(yǎng)豬場(chǎng)。妊娠期間采用兩階段飼喂策略需要根據(jù)胎次和母豬所處的妊娠階段區(qū)分日糧類型。利用母豬自動(dòng)飼喂站，多階段飼喂策略可能更容易實(shí)施。此外，在考慮母豬配種時(shí)的個(gè)體體況時(shí)，這種策略能更好地說明不同母豬在營養(yǎng)需要上存在差異。

將來，發(fā)展不同的模型來確定不同的目標(biāo)。第一個(gè)目標(biāo)是將母豬營養(yǎng)模型（如InraPorc軟件）和Martel等（2008）開發(fā)的母豬場(chǎng)隨機(jī)動(dòng)態(tài)模型結(jié)合起來。這將可以考慮營養(yǎng)在養(yǎng)豬場(chǎng)模型中的作用，如對(duì)母豬斷奶后再發(fā)情延遲的影響，也可以預(yù)測(cè)因不同母豬在生產(chǎn)性能上的差異或所處生產(chǎn)時(shí)間的不同而導(dǎo)致的營養(yǎng)需要的變化性。第二個(gè)目標(biāo)可以使用InraPorc軟件模型建立起來的預(yù)測(cè)公式集合，以便根據(jù)每頭母豬的實(shí)際生產(chǎn)性能給予的飼養(yǎng)條件來開發(fā)營養(yǎng)需要的實(shí)時(shí)計(jì)算規(guī)則系統(tǒng)，同時(shí)按照Pomar等（2010）對(duì)生長豬的建議那樣，在母豬自動(dòng)飼喂站中執(zhí)行這些規(guī)則系統(tǒng)?！酢?/p>

原題名：Modelling nutrient utilization in sows： a way towards the optimization of nutritional supplies（英文）

原作者：J. Y. Dourmad、J. van Milgen和A. Valancogne等（法國農(nóng)業(yè)科學(xué)院）