袁 敏,楊文凱,袁慶剛,鐘 霞,梅紹鋒,朱正鵬

(1.四川特驅(qū)農(nóng)牧科技集團(tuán)有限公司，四川 成都 610207； 2.新津邦得科技有限公司，四川 成都 611400)

隨著玉米和豆粕等飼料原料的市場價(jià)格不斷攀升，飼料企業(yè)的生產(chǎn)成本日漸高漲，從而推動(dòng)了對玉米和豆粕替代原料的選擇和應(yīng)用研究。高梁通常被認(rèn)為是替代玉米的最佳選擇，不但對動(dòng)物生長性能沒有負(fù)面影響，而且能緩解企業(yè)對玉米的依賴并降低生產(chǎn)成本[1-4]。但是由于高粱淀粉和蛋白質(zhì)的特殊物理結(jié)構(gòu)以及抗?fàn)I養(yǎng)因子，導(dǎo)致其飼料利用效率相對較低[5]。研究表明，減小高梁粉碎粒度可提高生長育肥豬氮營養(yǎng)消化率和飼料轉(zhuǎn)化率[6]。但是粉碎太細(xì)會(huì)降低生長育肥豬末端回腸淀粉和蛋白質(zhì)的消化系數(shù)，并破壞其營養(yǎng)的平衡吸收[7]。

國內(nèi)關(guān)于高粱的加工特性研究較少，且報(bào)道的國產(chǎn)高粱替代玉米的比例普遍偏低。王成章等[8]建議根據(jù)高粱顏色可替代豬飼糧中25%～50%玉米。在母豬飼糧中則可完全替代玉米。楊久仙等[9]認(rèn)為需將豬飼糧中高粱用量控制在20%以內(nèi)。然而張凱等[10]研究表明，國產(chǎn)高粱在育肥豬飼糧中的添加量可達(dá)46.15%。美國高粱經(jīng)過數(shù)十年選育后幾乎不含單寧，其能值和玉米相當(dāng)[11]。因此，基于美國高粱替代玉米的潛力，本試驗(yàn)旨在研究飼糧中添加美國高粱對飼料加工特性、育肥豬生長性能以及胴體性狀的影響，進(jìn)而為飼料企業(yè)合理配置飼料原料提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

本試驗(yàn)所用高粱為美國飼用黃高粱，籽粒顏色為紅色(有少量白色)。

玉米與高粱的主要營養(yǎng)成分及單寧含量見表1。

表1 玉米與高粱的營養(yǎng)成分及單寧含量(風(fēng)干基礎(chǔ))

1.2 動(dòng)物分組與飼養(yǎng)管理

本試驗(yàn)采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，選取體重相近(杜×長×大，(48.94±3.06)kg)的三元雜交育肥豬240頭(120頭去勢公豬、120頭母豬)，隨機(jī)分為4個(gè)處理，每處理6個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)10頭豬(5頭去勢公豬、5頭母豬)。100%玉米組為對照組，飼喂基礎(chǔ)飼糧，低、中、高高粱水平組分別用高粱替代基礎(chǔ)飼糧中33.3%、66.6%和100%的玉米。各組飼糧參照NRC配制，飼糧組成及營養(yǎng)成分見表2。飼糧生產(chǎn)過程中玉米和高粱的加工工藝一致。飼養(yǎng)試驗(yàn)在四川南充某種豬繁育有限公司實(shí)施。試驗(yàn)期94 d，試驗(yàn)期間所有豬只自由采食和飲水，每天08:00和16:30進(jìn)行飼喂，按豬場常規(guī)程序消毒。

1.3 測定方法

1.3.1飼料特性測定

1.3.1.1粉碎特性

高粱和玉米在同一臺(tái)粉碎機(jī)(SWFP 66×100C，轉(zhuǎn)速2 975 r/min，160 kW)中粉碎，篩片孔徑為2.0 mm。原料由同一工人投入進(jìn)料口，原料更換時(shí)清理粉碎機(jī)。參考GB 6971—2007《飼料粉碎機(jī)試驗(yàn)方法》分別記錄粉碎高粱和玉米的作業(yè)量和工作時(shí)間，按公式(1)和(2)計(jì)算生產(chǎn)效率和噸料耗電。共收集玉米和高粱各6批次的粉碎工段生產(chǎn)數(shù)據(jù)。同時(shí)收集每批次粉碎完成后的樣品,采用ANSI/ASAE S319.4—2008十四層篩法測定粉碎后玉米和高粱的對數(shù)幾何平均粒徑。取100 g玉米粉或高粱粉樣放置于標(biāo)準(zhǔn)金屬編織篩(GB/T 6003.1—2012)最上層的分析篩上，接通振篩機(jī)(SDB-200頂擊式)電源使篩組振動(dòng)10 min，將每層篩子(4、6、8、12、16、20、30、40、50、70、100、140、200、270目篩孔和盲篩)上的物料準(zhǔn)確稱重并記錄。并按公式(3)計(jì)算玉米和高粱的對數(shù)幾何平均粒徑。

Ec=Qc/tc,

(1)

式中，Ec為工作小時(shí)生產(chǎn)效率，t/h；Qc為工作時(shí)間內(nèi)的作業(yè)量，t；tc為工作時(shí)間，h。

G=Gn/(Qc),

(2)

式中，G為噸料耗電，kW·h/t；Gn為工作時(shí)間內(nèi)耗電量，kW·h。

(3)

1.3.1.2飼料顆粒品質(zhì)的測定

粉碎后的高粱和玉米提升至相應(yīng)配料倉，按各處理組飼糧配方制作生長育肥豬顆粒料，在出料口收集樣品并測定顆粒品質(zhì)。其中混合均勻度按GB/T 5918—1997方法測定。參考《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》中所示方法測定顆粒飼料硬度。根據(jù)GB/T 16765—1997方法測定含粉率。

1.3.2生長性能測定

在試驗(yàn)開始和結(jié)束時(shí)，空腹個(gè)體稱重，以重復(fù)為單位記錄耗料量，計(jì)算平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)及料肉比(F/G)。

1.3.3胴體品質(zhì)測定

試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，試驗(yàn)豬禁食12 h，以與平均體重相近為原則，每個(gè)重復(fù)隨機(jī)抽取2頭豬(公母各1頭)按國家標(biāo)準(zhǔn)《生豬屠宰操作規(guī)程》(GB/T 17236—2008)進(jìn)行屠宰測定與取樣。參照《瘦肉型豬胴體性狀測定技術(shù)規(guī)范》(NY/T 825—2004)測定試驗(yàn)豬胴體重、胴體長、屠宰率、背膘厚度和眼肌面積。豬在放血煺毛后，去除頭、蹄、尾及內(nèi)臟(保留板油和腎臟)稱量胴體重，胴體重占宰前活重的百分比即屠宰率。用游標(biāo)卡尺測量胴體背中線肩部最厚處、最后肋和腰薦結(jié)合處三點(diǎn)的平均脂肪厚度。橫向切開最后肋骨處的背最長肌，用硫酸紙繪出背最長肌橫切面輪廓，并求出眼肌面積。計(jì)算方法如下：A=H×W×0.7(其中A為眼肌面積，cm2；H為眼肌高，cm；W為眼肌寬，cm)。

1.4 統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，采用SAS 9.0數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)和Duncan氏多重比較檢驗(yàn)，P<0.05為差異顯著。

2 結(jié)果

2.1 玉米和高粱的加工特性

玉米和高粱的粉碎特性如表3所示，與玉米相比，高粱過2.0 mm孔徑篩片后平均幾何粒徑和噸料耗電量明顯增加(P<0.05)，而生產(chǎn)效率沒有明顯差異(P>0.05)。飼糧中不同高粱添加量對飼料顆粒品質(zhì)的影響見表4。飼糧中高粱含量對顆粒飼料硬度的影響差異顯著(P<0.05)。與對照組和低高粱組相比，高高粱組顆粒硬度明顯增加(P<0.05)。飼糧中高粱添加量對顆粒飼料混合均勻度和含粉率的影響差異不顯著(P>0.05)。

表3 玉米和高粱的粉碎特性

表4 飼糧中不同高粱添加量對飼料顆粒品質(zhì)的影響

2.2 飼糧中不同高粱添加量對育肥豬生長性能的影響

由表5可知，飼糧中不同高粱添加量對育肥豬平均日增重、平均日采食量和料肉比無顯著影響(P>0.05)。

2.3 飼糧中不同高粱添加量對育肥豬胴體品質(zhì)的影響

由表6可知，飼糧中高粱添加量對育肥豬胴體重影響顯著(P<0.05)。與對照組相比，3個(gè)高粱飼糧組胴體重沒有明顯差異，但低高粱組胴體重顯著高于中高粱組和高高粱組(P<0.05)。隨著飼糧中高粱含量增加，育肥豬背膘厚度有降低趨勢(P=0.06)。飼糧中高粱添加量對育肥豬胴體長、背膘厚度、眼肌面積和屠宰率無顯著影響(P>0.05)。

表5 飼糧中不同高粱量對育肥豬生長性能的影響

表6 飼糧中不同高粱添加量對育肥豬胴體品質(zhì)的影響

3 討論

3.1 高粱和玉米的加工特性

本試驗(yàn)結(jié)果表明，在相同的加工條件下，高粱和玉米過2.0 mm孔徑篩片后平均粒徑分別為388.27 μm和323.03 μm，且高粱噸料電耗增加。有報(bào)道指出實(shí)驗(yàn)室條件下高粱和玉米過2.0 mm孔徑篩片粉碎(粉碎機(jī)型號(hào)15B型萬能粉碎機(jī))所得顆粒粒徑分別為462.27 μm和362.27 μm[12]。彭運(yùn)智等[13]將高粱過2.00 mm孔徑篩片粉碎(粉碎機(jī)型號(hào)SFSP72×30E)所得顆粒粒徑為311 μm。然而，Healy等[14]在試驗(yàn)室條件下卻得到高粱的粉碎效率和噸料電耗比玉米低。不同粉碎特性研究結(jié)果與粉粹機(jī)型號(hào)和試驗(yàn)條件等因素有關(guān)系。

本試驗(yàn)中，飼糧中高粱添加水平增加使飼料顆粒硬度值升高，其中全高粱飼糧顆粒硬度值增加明顯，而對飼料顆粒的混合均勻度和含粉率沒有影響。有研究指出，高粱飼糧與玉米飼糧的顆粒耐久性指數(shù)沒有差異[2]。本試驗(yàn)中飼料顆粒硬度的差異主要與飼料配方原料組成和原料在調(diào)質(zhì)過程中發(fā)生的結(jié)構(gòu)變化有關(guān)。Wu等[15]研究得到高粱硬度與其蛋白質(zhì)含量呈正相關(guān)關(guān)系(R2=0.21，P<0.05)。飼料調(diào)質(zhì)過程所產(chǎn)生的淀粉糊化反應(yīng)，是塑造飼料顆粒質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。有研究發(fā)現(xiàn)，高粱淀粉的水結(jié)合能力低于玉米淀粉，并且在90℃時(shí)高粱淀粉具有比玉米淀粉更高的溶脹性和更低的溶解度，以及更高的峰值黏度和冷糊黏度[16]。因此，本試驗(yàn)所用高粱粗蛋白質(zhì)含量較高和調(diào)質(zhì)過程中高粱淀粉的糊化特性共同說明了高粱部分或完全替代玉米后導(dǎo)致的飼料顆粒硬度差異。

3.2 飼糧中高粱水平對育肥豬生長性能的影響

本試驗(yàn)結(jié)果表明，飼糧中不同高粱添加水平對育肥豬生長性能沒有顯著影響，表明飼糧中添加高粱對育肥豬的適口性和生長沒有影響。高粱對斷奶仔豬、生長豬和育肥豬的生長性能影響也有類似報(bào)道[10-11]。高粱替代飼料中30%和65%玉米的飼糧對育肥豬ADFI、ADG和F/G均無明顯影響，替代比例增至100%后育肥豬ADG明顯降低[10]。Pan等[11]發(fā)現(xiàn)飼糧中20%、40%和60%高粱對斷奶仔豬采食量和日增重沒有影響，但40%和60%高粱用量降低飼料效率。與斷奶仔豬結(jié)果不同，50%和100%高粱降低生長豬前期((23.4～48)kg)的飼料效率，而對整個(gè)生長期((23.4～75)kg)的ADFI、ADG和F/G沒有顯著影響[11]。這些不同的研究結(jié)果表明，豬的不同日齡階段和高粱用量水平可能會(huì)導(dǎo)致高粱飼糧的應(yīng)用效果不同。

Pan等[17]研究表明，高粱中單寧含量與消化能(R2=0.922，P<0.01)和代謝能(R2=0.922，P<0.01)存在明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系，提示高粱-豆粕型飼糧中高粱添加量增加會(huì)降低飼糧消化能和代謝能。然而相關(guān)研究在用高粱等量替換飼糧中玉米時(shí)未考慮添加高粱帶來的能值差異，僅做氨基酸平衡調(diào)節(jié)，得到高粱-豆粕型飼糧較玉米-豆粕型飼糧代謝能偏低、粗蛋白質(zhì)含量較高，使育肥豬ADG和ADFI增加，未見飼料效率有改善變化[2,18]。李思思等[4]的研究考慮了飼糧氮能平衡，得到飼糧粗蛋白質(zhì)水平為18%時(shí)，50%高粱提高生長豬ADFI和ADG，F(xiàn)/G沒有明顯變化。而低蛋白質(zhì)水平(粗蛋白質(zhì)15%)飼糧中50%高粱未對生長豬的ADFI、ADG和F/G有顯著影響。以上試驗(yàn)與本試驗(yàn)結(jié)果并不完全一致，可能與飼糧蛋白質(zhì)水平和配方設(shè)計(jì)時(shí)是否考慮高粱對飼糧代謝能的影響有關(guān)。

同時(shí)，高粱型飼糧與玉米型飼糧相近的飼料利用效率與高粱在適宜顆粒粒徑范圍內(nèi)相符。有研究發(fā)現(xiàn)，用顆粒粒徑在(319～724)μm范圍內(nèi)的高粱完全替代玉米(顆粒粒徑555 μm)，有增加育肥豬ADFI和ADG的趨勢，但是對F/G沒有影響[2]。本研究所用高粱和玉米粉碎后顆粒粒徑分別為323 μm和388 μm，未對豬生長性能產(chǎn)生影響，與上述結(jié)果一致。

3.3 飼糧中高粱添加水平對育肥豬胴體性狀的影響

本試驗(yàn)結(jié)果表明，低水平高粱添加量(33.3%)顯著增加育肥豬胴體重，而中高水平高粱用量(66.6%～100%)對育肥豬胴體性狀無顯著影響，表明飼糧中高粱添加水平影響豬肉沉積。鄒田德等[19]研究發(fā)現(xiàn),飼糧消化能從13.0 MJ/kg升高到14.5 MJ/kg時(shí)顯著提高生長豬胴體重。類似結(jié)果在Apple等[20]的研究中也有報(bào)道。有研究發(fā)現(xiàn)，高粱替代飼糧中50%和100%玉米后降低生長豬總能表觀消化率[11]。因此，本試驗(yàn)中盡管各高粱飼糧的代謝能設(shè)計(jì)值相等，但可能會(huì)因育肥豬對高粱的能值利用率降低導(dǎo)致不同高粱飼糧有效能存在差異，進(jìn)而對育肥豬胴體重產(chǎn)生不同結(jié)果。

胴體性狀反映動(dòng)物產(chǎn)肉能力，本試驗(yàn)所得飼糧中添加低水平高粱對育肥豬胴體重的改善效果與育肥豬較高ADG一致。大多數(shù)試驗(yàn)表明，在不考慮高粱能值差異影響的條件下,完全替代飼糧中玉米組分對育肥豬ADG、胴體重或屠宰率沒有變化[2,5,21]。然而BENZ等[22]研究發(fā)現(xiàn)，相同飼糧SID Lys∶ME水平下，高粱-豆粕型飼糧提高育肥豬ADG，對胴體重和最后肋骨處脂肪沒有顯著影響。與玉米-豆粕型飼糧相比，高粱-豆粕型飼糧雖然增加育肥豬第10肋骨處背膘厚，降低出肉率和瘦肉率，但均未達(dá)到顯著水平[22]。張凱等[10]研究發(fā)現(xiàn)，100%高粱(晉雜22號(hào))等氮等能飼糧降低育肥豬((48～100)kg)ADG，增加育肥豬背膘厚，對胴體重、胴體長、屠宰率和眼肌面積無顯著影響;同時(shí)，21.3%～71%高粱也增加育肥豬背膘厚，但對育肥豬ADG沒有顯著影響。以上試驗(yàn)與本試驗(yàn)的結(jié)果不盡相同，這種結(jié)果差異可能源于高粱品種和飼糧營養(yǎng)水平的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)不同。此外，飼糧飼喂時(shí)間長短對豬胴體性狀的影響也會(huì)存在差異。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)條件下，美國飼用黃高粱粉平均粒徑和噸料耗電增加，部分或完全替代玉米使飼料顆粒硬度增加，但未對育肥豬生長性能和胴體品質(zhì)產(chǎn)生不利影響。