李曉珍,程志斌.2,張紅兵
1.云南西爾南飼料有限公司,昆明 650224;2.云南農業(yè)大學動物科學技術學院,昆明 650201
本文得到國家科技部科技人員服務企業(yè)行動項目(項目編號2009GJF30046)、云南省科技廳項目(項目編號2008LA006)、云南省創(chuàng)新型企業(yè)試點項目的資助。
云南省是我國畜牧養(yǎng)殖大省,在畜牧業(yè)欣欣向榮的同時,畜禽養(yǎng)殖污染問題也引起了省市各級政府的高度重視。2009年在云南省召開的“云南省生物產業(yè)發(fā)展大會”上,提出將云南省畜牧和飼料作為農業(yè)生物產業(yè)重點發(fā)展,具體突出環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展目標。由此可見,未來云南省環(huán)保可持續(xù)畜牧產業(yè)前景廣闊。本文針對云南省畜牧業(yè)和飼料工業(yè)的現狀與發(fā)展態(tài)勢,論述云南省發(fā)展環(huán)保型畜禽飼料降低養(yǎng)殖污染的必要性,并結合企業(yè)研發(fā)與推廣新飼料產品的實際情況,探討畜禽環(huán)保型飼料的研發(fā)與推廣思路。
通過飼料途徑是降低畜禽養(yǎng)殖生產污染,實現可持續(xù)畜牧業(yè)發(fā)展的有效途徑之一。目前國內外對環(huán)保型畜禽飼料的研發(fā)基本點已經達成共識:①科學降低氮、磷、重金屬元素的排放,降低畜牧養(yǎng)殖過程對環(huán)境的富積污染;② 關注畜產食品安全性,從飼料源頭嚴格保障;③ 重視飼料配方和飼料加工技術,降低飼料和養(yǎng)殖成本。
作為長期在飼料企業(yè)工作的一線技術人員,本文作者認為,一個新的環(huán)保型畜禽飼料產品的推廣,須同時考慮飼料企業(yè)與養(yǎng)殖戶的經濟利益,從生產和市場的實際出發(fā),根據地域的經濟狀況、養(yǎng)殖業(yè)水平、習慣以及產業(yè)化程度,因地制宜地合理利用地方非常規(guī)飼料資源,為目標客戶創(chuàng)造生產效益和經濟效益,以使企業(yè)新產品得到順利推廣。
以養(yǎng)殖水平較好的昆明市為例,在昆明滇池周邊集中了大量中、小型集約化養(yǎng)殖場和專業(yè)養(yǎng)殖戶,養(yǎng)殖業(yè)污水和糞便的亂排問題引起了省市各級政府的高度重視。2008年5月11日,《昆明市人民政府關于在滇池流域范圍內限制畜禽養(yǎng)殖的公告》公布實施,滇池流域全面禁養(yǎng)畜禽的鄉(xiāng)(鎮(zhèn)、街道辦事處)共有39個,涉及養(yǎng)殖戶16641戶,畜禽存欄759.3萬頭(只)。由此可見,未來云南省研發(fā)和推廣環(huán)保型畜禽飼料、降低養(yǎng)殖污染勢在必行。
雖然“十一五”期間云南省飼料質量安全狀況有較大改善,但仍存在一定問題。例如,少數飼料企業(yè)在蛋白濃縮飼料中違禁添加 “蛋白精”(三聚氰胺)、“瘦肉精”。這些事件給飼料工業(yè)和畜牧業(yè)產品質量安全敲響了警鐘。由于飼料安全問題使畜禽產品競爭力削弱、危害健康,嚴重影響了養(yǎng)殖業(yè)的經濟效益,阻礙養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,因此,從飼料源頭抓起,把好質量安全關,研究和推廣環(huán)保型畜禽飼料是當前食品安全的迫切需要。
畜牧業(yè)的污染主要來自畜禽糞尿和臭氣的排放,本質在于未消化利用的飼料及其營養(yǎng)成分對環(huán)境的污染。未消化吸收的營養(yǎng)物質主要是氮、磷及藥物飼料添加劑等,其排出體外后,對土壤、河流、地下水及大氣造成污染;此外,飼料中微量的有毒有害物質通過食物鏈逐級富集,危害食品安全。國外發(fā)達國家在20世紀80年代開始重視畜牧業(yè)環(huán)保問題,制定和執(zhí)行了多個畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放的標準,并研發(fā)了環(huán)保型飼料,減少畜禽排泄物。我國也于2003年1月1日開始執(zhí)行國標 《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》(GB 18596-2001)。因此,從環(huán)境保護和人類與自然和諧發(fā)展的宏觀角度考慮,研發(fā)和推廣環(huán)保型飼料,降低養(yǎng)殖污染,保護環(huán)境,具有重要的社會意義。
據云南省畜牧局2009統計數據顯示,2008年云南省各類飼料產品合計281.3萬噸,其中配合飼料約占50%、蛋白濃縮飼料占48%、預混合飼料占2%。按蛋白飼料原料平均占配合飼料的比例16%,占蛋白濃縮飼料比例80%估測,2008年云南省飼料工業(yè)使用的各類蛋白飼料原料約130萬噸。云南雖是農業(yè)大省,但由于土壤土質、地形地貌和氣候的限制,云南省不是我國大豆、油菜、棉花等可用于加工蛋白飼料原料的農作物主產區(qū),因此飼料工業(yè)常用的蛋白飼料原料豆粕、棉籽粕和魚粉基本依賴外省調入,這與云南省作為西部地區(qū)畜牧養(yǎng)殖大省的地位極不相稱。
國家在飼料工業(yè)“十一五”發(fā)展規(guī)劃中對新蛋白飼料資源的開發(fā)作了重點布置,因此研究和評價飼料原料尤其是來源廣泛的非常規(guī)飼料原料的營養(yǎng)價值,因地制宜合理綜合利用,彌補飼料資源不足,具有重要的實際意義和經濟價值。在云南省具有利用價值的非常規(guī)飼料原料包括:蠶豆、菜籽粕、橡膠籽粕、酒糟粕、薯類加工副產物等。通過研究這些帶有地方特色的非常規(guī)飼料原料的可消化營養(yǎng)價值,尤其是蛋白質和氨基酸的利用率,科學利用,符合云南省飼料工業(yè)發(fā)展的宏觀規(guī)劃和實際需要,也是環(huán)保型畜禽飼料開發(fā)的重點方向之一。
近年來,受到國際市場和自然氣候的影響,蛋白飼料原料與能量飼料原料的價格和質量波動已經對我國飼料企業(yè)和飼料工業(yè)造成一定沖擊。2007年末至今,受到全球蛋白飼料原料價格猛漲的影響,2008年~2010年我國主要蛋白飼料原料魚粉、豆粕價格全面上漲;2010年我國玉米最大產區(qū)東北和華北遭遇“倒春寒”,且從2009年10月持續(xù)至2010年6月底。云南省60年不遇的特大干旱災情使省內玉米大幅減產。這些因素造成玉米等能量飼料原料持續(xù)上漲。由于飼料原料價格走高,飼料生產企業(yè)生產成本大幅提高,經濟效益顯著下滑。云南省調查數據顯示,大型企業(yè)飼料原料價格平均上漲了約25%,而飼料成品價格只相應上調了15%,飼料企業(yè)利潤由幾年前的7%~8%,下降到目前的2%~4%。也因此,更堅定了企業(yè)依靠自主創(chuàng)新,研發(fā)環(huán)保畜禽飼料等新產品,推動產品升級轉型,促進企業(yè)有效生存與發(fā)展壯大的信心。
云南省畜牧業(yè)發(fā)展態(tài)勢與全國相似,雖然整體養(yǎng)殖水平仍然偏低,但集約化、規(guī)模化的中小型養(yǎng)殖場發(fā)展迅猛。中、小型養(yǎng)殖場的迅速崛起,不僅為云南省畜牧業(yè)注入強大動力,也為飼料工業(yè)發(fā)展帶來契機。當前,買方養(yǎng)殖企業(yè)的養(yǎng)殖規(guī)模和方式的悄然轉變,已經改變了賣方云南飼料企業(yè)的產品設計思路,這也提示新形勢下環(huán)保型飼料的研發(fā)和推廣首要重視市場變化,準確定位產品。
集約化生產的中、小型養(yǎng)殖場,養(yǎng)殖密度大,是造成區(qū)域養(yǎng)殖污染的重點;且集約化生產的中、小型養(yǎng)殖場生產水平相對較高,往往對區(qū)域的養(yǎng)殖業(yè)起到示范引導作用。因此,本文認為,從企業(yè)示范推廣環(huán)保型畜禽系列飼料產品的實際可操作性角度而言,圍繞集約化生產的中、小型養(yǎng)殖場的生產需求,獲得養(yǎng)殖效益和環(huán)境效益雙贏,這是新型環(huán)保畜禽系列飼料產品研發(fā)和推廣的關鍵。
目前,云南省飼料產品結構以蛋白濃縮飼料和全價配合飼料為主,蛋白濃縮飼料主要是豬、雞蛋白濃縮飼料,全價配合飼料集中在仔豬、肉雞、水產飼料。從畜牧養(yǎng)殖集約化程度而言,蛋雞和商品豬養(yǎng)殖的集約化程度最高。因此,研發(fā)和推廣適合中、小型豬雞養(yǎng)殖場的環(huán)保型蛋白濃縮飼料和全價配合飼料是重點,能夠起到帶動整個養(yǎng)殖業(yè)和飼料工業(yè)前行的作用。
本文認為,畜禽環(huán)保型飼料的產品開發(fā),預混合飼料并不適合。主要原因包括:①當前,云南市場銷售的預混合飼料比例低,月產銷量超過100噸的企業(yè)極少,因此對于飼料企業(yè)而言,單純開發(fā)和推廣環(huán)保型預混合飼料的市場空間和經濟效益有限;②預混合飼料只占到全價配合飼料的0.5%~4.0%,比例過低,如果基礎日糧中高比例的蛋白飼料原料和能量飼料原料得不到有效控制,則很難滿足環(huán)保養(yǎng)殖的目標;③單純依靠預混合飼料,無法發(fā)揮畜禽生產潛能,反而容易誤入片面依賴“特殊添加物質”的促生產功能,加深畜禽食品安全問題。
飼料以及飼料原料被畜禽攝入后,各種營養(yǎng)成分不可能完全被動物消化吸收,沒有被吸收的營養(yǎng)成分將隨糞尿排出,尤其是糞尿中N、P、重金屬元素,是養(yǎng)殖生產的主要污染因素,也是環(huán)保飼料研發(fā)的關鍵點。因此,準確估測畜禽營養(yǎng)需要量和飼料的營養(yǎng)價值,科學配方,合理降低營養(yǎng)物質投入,是畜禽環(huán)保型飼料研發(fā)的重點。
(1)科學性--按“理想氨基酸模式”配制低氮日糧
由于云南地處西南邊陲,海拔較高,當前的國家飼養(yǎng)標準,尤其是肉雞的飼養(yǎng)標準顯然不適合云南省情。例如在云南省,高蛋白日糧容易導致肉雞腹水癥,未消化的蛋白質造成氮富積的環(huán)境污染。因此,研究和制定以可消化營養(yǎng)為基礎的“豬、雞飼料標準”的云南省地方標準十分必要。通過云南省地方標準的制定,結合非常規(guī)飼料原料的氨基酸利用率數據,科學配制豬、雞低氮日糧,對環(huán)境保護和增加企業(yè)經濟效益均有實際意義。
(2)安全性--減少各種有毒有害物質排放
飼料安全是畜禽食品安全性的源頭,是治理畜禽養(yǎng)殖場環(huán)境日益污染的關鍵,是大畜牧業(yè)實現生態(tài)環(huán)保的重要環(huán)節(jié)。優(yōu)質的畜禽環(huán)保型飼料配方,要盡可能減少各種有毒有害物質的投入和排放,實現飼料和畜產品的安全性。結合云南養(yǎng)殖生產現狀,關鍵點主要包括:
①減少豬、雞糞尿中氮、磷排放;
②執(zhí)行國家標準和農業(yè)部令,嚴禁以促生長為目的的抗生素類藥物飼料添加劑,積極研究安全的可替代品;
③減少飼料霉菌毒素污染;
④微生態(tài)制劑等安全飼料添加劑的選用。
(3)經濟性--采用目標規(guī)劃和模糊規(guī)劃法優(yōu)化飼料產品配方
畜禽環(huán)保型飼料的研發(fā),重點考慮生態(tài)效益和社會效益;但新產品推廣,必須考慮實際經濟效益。因此,畜禽環(huán)保飼料的科學配方,其目標要放在經濟效益、社會效益與生態(tài)效益的最佳結合點上,這就需要應用計算機配方軟件,找出最佳組合原料,實現有限資源的最佳分配、多種飼料原料的互補作用,達到經濟效益最大化、環(huán)境最優(yōu)化的目標。
多年來我國飼料工業(yè)在配方軟件領域研究和應用最多的是“目標規(guī)劃模型”和“模糊規(guī)劃模型”。所謂目標規(guī)劃模型是指把配方的約束條件 (例如,限定豆粕原料在乳仔豬飼料配方中的最大使用量;限定全價配合飼料粗蛋白的最高值)處理為 “目標”,目標之間依據權重相互破壞,一般都能有“解”(合理配方)。因此,目標規(guī)劃模型在制作配方時對于直接控制配方成本、保障經濟效益很有效。
然而,實際生產表明:畜禽的營養(yǎng)需要總是圍繞飼養(yǎng)標準(平均最低值)上下波動,個別營養(yǎng)指標在一定范圍內浮動,對畜禽的生產性能影響不顯著,這稱之為畜禽對營養(yǎng)需求具有一定的模糊性。這些非剛性約束條件如果強加約束,易導致配方無解。如果適當放寬這些約束條件,更容易得到滿意的求解配方。因此,在目標規(guī)劃的基礎上,飼料配方軟件引進模糊規(guī)劃模型,可以在放寬“目標”約束的基礎上科學調整,以最低的成本,最大可能地逼近飼料產品制定的企業(yè)標準,獲得滿意配方。
借助配方軟件的成熟技術,結合非常規(guī)飼料原料的可消化營養(yǎng)成分數據,優(yōu)化飼料配方,不僅使配方達到營養(yǎng)平衡,而且最大限度的合理添加(利用)非常規(guī)飼料原料的比例,降低配方成本,讓利于廣大養(yǎng)殖戶,不僅有利促進環(huán)保型畜禽飼料的推廣,更顯著增加企業(yè)經濟效益和社會效益。
排除飼料加工設備本身性能的因素,優(yōu)質飼料產品除了科學的飼料配方外,更需要“精準”的生產加工工藝,才能將理論的配方變成現實的飼料產品。傳統的飼料加工工藝,包括粉碎、混合、制粒等,均會影響畜禽對飼料養(yǎng)分的利用率,造成飼料使用效果的差異。因此,改進飼料加工工藝與設備有助于提高新型環(huán)保飼料的營養(yǎng)物質消化率和利用率,是環(huán)保飼料開發(fā)的重要思路之一。
一般而言,全價配合飼料的飼料原料多達20~30種,添加量從0.005%至80%不等,尤其是維生素、氨基酸、飼用復合非淀粉多糖酶、植酸酶、微生態(tài)制劑等活性添加劑,在傳統飼料加工工藝中極易損失。因此,合理使用精準加工工藝與設備,包括膨化工藝、二次制粒工藝、后熟化工藝、后噴涂工藝等,對于創(chuàng)新研發(fā)和推廣環(huán)保型畜禽飼料產品,占領高檔、高端飼料市場,增加企業(yè)經濟效益,樹立企業(yè)品牌十分有利。
在飼料資源日趨緊缺、環(huán)境污染日趨嚴重、畜禽食品安全性問題日益嚴峻的今天,如何充分提高畜禽對飼料的利用效率,減少飼料資源的浪費,降低畜牧生產對環(huán)境的污染,提高畜禽食品的安全性,是倍受關注的問題。云南省是畜牧養(yǎng)殖大省,隨著社會和政府對養(yǎng)殖業(yè)污染問題的逐步重視,新型畜禽環(huán)保飼料的推廣勢在必行。飼料企業(yè)必須將畜禽環(huán)保飼料研發(fā)的目標放在經濟效益、社會效益與生態(tài)效益最佳結合點上,從產品定位、科學配方、精準加工等多方面綜合確定研發(fā)思路,促進新產品順利推廣。
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