母豬營養利用模型研究：優化營養供給的途徑（續完）

劉文峰

摘 要：近年來，母豬的繁殖性能得到了極大的改善。現在，許多養豬場都使用高產母豬，這些母豬的平均窩產仔數超過13頭，窩斷奶仔豬數超過11.5頭。這些變化對母豬在懷孕和哺乳期間的營養需要量產生了重大的影響。同時，過去20年，母豬能量、氨基酸和礦物質利用方面取得的成果使確定母豬的營養需要（析因法）和預測它們對營養物質供給（建模）的反應成為可能。本文旨在介紹如何將現有的母豬營養方面的知識集合于一個綜合模型中并轉化為軟件工具，供給終端用戶，主要是給養豬企業的廣大營養師和動物營養專業的學生使用。文章列舉的各個案例用來說明使用此類模型如何能夠優化母豬生產力，同時優先考慮一些新的因素，如通過根據需要更精準地調整營養供給以達到減小養豬生產對環境的影響。

關鍵詞：母豬；營養需要；模型；InraPorc

中圖分類號：S816 文獻標志碼：C 文章編號：1001-0769（2018）03-0020-05

3 生長性能的短期和長期模擬

InraPorc軟件也可以用來評價不同飼養或飼喂策略對母豬營養利用和體況的短期和長期作用。表4列出了頭胎母豬運行這種模型所需的信息和預測效果示例。在實際生產中，這些模擬對于預測過度動員或重新儲存身體儲備的風險非常有用，這些情況可能會對頭胎母豬的繁殖性能產生長期的不利影響。營養的缺乏或過剩也可以預測。

在第二個示例中，根據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，對兩種表型的母豬連續4胎次的體況變化進行了模擬。妊娠期間的飼喂量進行了計算，以便讓母豬在第4胎達到成年體重（Body Weight，BW），同時保持至少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償。相同的情況在背膘厚度上也觀測到：L（低采食量）母豬在斷奶時較瘦，而在產仔時較胖。這會提高L（低采食量）母豬出現繁殖問題的風險，因為它們在斷奶時過瘦，而在產仔時過胖。L和H母豬在整個繁殖期的平均日采食量沒有差別（3.5 kg/d）。然而，就哺乳期的標準回腸消化率（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 營養需要差異的處理

在實際生產中，母豬營養上的一個重要問題是如何處理不同母豬在營養需要上的差異。這種差異源于繁殖性能（如窩產仔數）、生產能力（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，母豬的營養需要也各不相同。

在妊娠期間，能夠在產仔時達到目標體況的策略首先是根據配種時的體況、所處的胎次、預計的產仔性能和飼養條件來提供適宜的總能或飼料量。在這種情況下，測量或估測母豬BW和BT對根據每頭母豬的情況來調整飼喂量是非常重要的。當總的喂料量或能量供應量確定后，不同的飼喂策略可用于在整個妊娠期中分割這一數量。人們普遍認為，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，且可能取決于飼養方式和可用于分配飼料的設備。在實際生產中，這一時期主要有兩種策略：第一種策略首先保持相對穩定的飼喂水平，第二種策略對偏瘦母豬進行一段時間的增量飼喂（持續4周以上），接著限飼一段時間。第二種策略可以讓母豬在妊娠早期快速恢復身體儲備，在歐盟對母豬福利立法——要求母豬懷孕4周后進行群體飼養——的背景下，這種策略在生產上的應用正越來越普及。其需要根據母豬所處的妊娠階段/或胎次調整日糧的營養組成（氨基酸、礦物質、維生素等）來確定妊娠母豬的飼喂策略，不過在實際生產中，最常用的策略是對所有母豬采用同一種日糧。事實上，氨基酸和礦物質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情況下會導致營養供應過多，且在妊娠后期會存在營養供應不足的風險，尤其是初產母豬。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介紹。

在哺乳期間，營養需要量主要受母豬的泌乳量和食欲的影響。從表4的結果可以明顯看出，青年母豬的食欲較差，應該攝入營養濃度更高的日糧，特別是氨基酸和礦物質的濃度。在生產實際中，妊娠母豬食欲隨所處的胎次、環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，進而提高了營養需要量的差異。

利用來自窩產仔生長速度（Litter Growth Rate，LGR）為2 970 g/d和采食量（Feed Intake，FI）為6.5 kg/d的豬場LGR和FI的個體數據，我們利用InraPorc軟件計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，因為存在這種差異，需要更高的營養供給量才能滿足所有母豬的營養需要量（圖4）。例如，為了滿足80%的母豬的營養需要量，應該飼喂可消化賴氨酸含量為9.3 g/kg的飼料。從結果中可以看出，由此帶來的問題是應該給第一胎母豬提供特定的日糧。

5 提高養分利用率和減少排泄

提高營養利用效率進而減少排泄量的首要任務是根據母豬的生產能力和生理狀態提供適宜的蛋白質和氨基酸。對于母豬而言，當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階段采用一種日糧時，氮磷的排泄量可減少20%～25%（Dourmad等，1999）。在實際生產中，多數養豬場已經實現了這一目標。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一步減少。然而，這需要精確評估母豬的營養需要量，這可以通過建模來實現。

利用InraPorc軟件，我們模擬了母豬四個胎次的標準回腸消化率（Standardized Ileal Digestibility，SID）賴氨酸的利用率，妊娠期間有三種在營養供應上不同的飼喂策略。在第一個飼喂策略中，母豬在整個妊娠期和整個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母豬的體況進行調整，在妊娠最后3周供應量增加到400 g/d。在哺乳期，假設母豬的采食量接近其自由采食時的采食量。日糧按最低成本的標準制定，其構成見表5。圖5a的結果可明顯看出，妊娠后期母豬的可消化賴氨酸的需要量遠高于妊娠前期。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更為明顯。這意味著，當所有妊娠母豬飼喂同一種飼料時，氨基酸和蛋白質的供應量大于其需求量，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評估了采用這個策略后的效果，兩種妊娠日糧在氨基酸和蛋白質的含量上有差異：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（Crude Protein，CP）。此日糧在妊娠的前80 d使用，但不用于初產母豬；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，并用于初產母豬的整個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理想蛋白質需要來配制。這種兩階段喂養策略可以更好地根據母豬的營養需要來調整氨基酸的供給量。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%。這使得母豬在四個胎次中的氮排泄量平均減少了15%（表5）。

進一步改善可以通過妊娠期間采用多階段飼喂策略來實現。在實際生產中，這可以通過計算機自動飼喂系統來實現。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的比例混合以滿足母豬對氨基酸（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）。在四個胎次中使用這個策略，妊娠期的日糧1和日糧2分別占整個妊娠期總采食量的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將磷的攝入量和排泄量分別降低5%和9%、7%和12%（表5）。當此飼喂策略的改變與添加植酸酶相結合時，在這些極端策略間，磷的排泄量可以減少20%。

飼喂策略對飼料成本的影響不容易評估，因為它對不同原料的相對價格高度敏感。而且，當同一家養豬場所使用的飼料數量增加時，改變飼喂策略可能會增加飼料儲存或分銷成本。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%。這表明調整妊娠期母豬的飼喂策略是減少氮磷排放同時降低飼養成本的一種很有應用前景的方法。

6 結論

從營養和環境的角度來看，模擬模型和決策支持工具（如InraPorc軟件）似乎可以用來評估母豬的不同飼喂策略。這些工具以動態的方式解決營養利用問題，并確定日糧和/或過度供給中的限制因素。當氮和磷排泄減少時，了解隨時間的變化氮和磷相對于采食量的沉積演化是至關重要的。

妊娠期采用能夠更好地解釋母豬營養需要變化的飼喂策略，似乎是一個可以減少氮和磷的排泄而不會增加飼料成本的很有應用前景的方法。然而，從生產實際角度講，這是很難實現的，特別是在小規模養豬場。妊娠期間采用兩階段飼喂策略需要根據胎次和母豬所處的妊娠階段區分日糧類型。利用母豬自動飼喂站，多階段飼喂策略可能更容易實施。此外，在考慮母豬配種時的個體體況時，這種策略能更好地說明不同母豬在營養需要上存在差異。

將來，發展不同的模型來確定不同的目標。第一個目標是將母豬營養模型（如InraPorc軟件）和Martel等（2008）開發的母豬場隨機動態模型結合起來。這將可以考慮營養在養豬場模型中的作用，如對母豬斷奶后再發情延遲的影響，也可以預測因不同母豬在生產性能上的差異或所處生產時間的不同而導致的營養需要的變化性。第二個目標可以使用InraPorc軟件模型建立起來的預測公式集合，以便根據每頭母豬的實際生產性能給予的飼養條件來開發營養需要的實時計算規則系統，同時按照Pomar等（2010）對生長豬的建議那樣，在母豬自動飼喂站中執行這些規則系統。□□

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（法國農業科學院）