动物营养学报    2021, Vol. 33 Issue (3): 1766-1773    PDF    
低蛋白质低磷饲粮对泌乳母猪生产性能、血清生化指标和氮、磷排放的影响
梁耀文1 , 郭长义2 , 柒启恩1 , 彭俏丽1 , 朱翠1 , 龙丽娜1 , 王连想2 , 张辉华1     
1. 佛山科学技术学院生命科学与工程学院, 佛山 528225;
2. 温氏食品集团股份有限公司, 新兴 527400
摘要: 本试验旨在研究低蛋白质低磷饲粮对泌乳母猪生产性能、血清生化指标和氮、磷排放的影响。选取胎次、预产期和膘情相近的长白×大白二元杂交健康母猪40头,随机分成2组,每组20个重复,每个重复1头母猪。对照组饲喂基础饲粮[粗蛋白质(CP)水平为17.0%,有效磷(AP)水平为0.40%],试验组饲喂低蛋白质低磷饲粮(CP水平为16.0%,AP水平为0.33%)。预试期7 d(母猪分娩前7 d),正试期21 d(母猪分娩开始至泌乳期结束)。结果表明:与对照组相比,1)低蛋白质低磷饲粮对泌乳母猪的平均日采食量、背膘损失、断奶-发情间隔、断奶7 d发情率、发情配种率和下一胎返情率均无显著影响(P>0.05);2)低蛋白质低磷饲粮对哺乳仔猪的断奶窝仔猪数、断奶窝增重、断奶重、平均日增重和哺乳期存活率均无显著影响(P>0.05);3)低蛋白质低磷饲粮可显著增加泌乳母猪的血清总蛋白含量(P < 0.05),极显著降低血清尿素氮、游离脂肪酸和钙离子含量(P < 0.01);4)低蛋白质低磷饲粮显著降低泌乳母猪的氮摄入量、磷摄入量、粪氮排放量、粪磷排放量、尿氮排放量、总氮排放量及氮排放率(P < 0.05)。综上所述,饲粮CP水平由17.0%降低到16.0%,同时AP水平由0.44%降低到0.33%,对泌乳母猪的生产性能和哺乳仔猪的生长性能无显著影响,但显著降低氮、磷排放,有利于环境保护。
关键词: 低蛋白质低磷饲粮    泌乳母猪    生产性能    血清生化指标    氮、磷排放    
Effects of Low Protein and Low Phosphorus Diet on Performance, Serum Biochemical Indexes, Nitrogen and Phosphorus Emissions of Lactating Sows
LIANG Yaowen1 , GUO Changyi2 , QI Qi'en1 , PENG Qiaoli1 , ZHU Cui1 , LONG Lina1 , WANG Lianxiang2 , ZHANG Huihua1     
1. College of Life Science and Engineering, Foshan University, Foshan 528225, China;
2. Wenshi Food Group Co., Ltd., Xinxing 527400, China
Abstract: This paper aimed to study the effects of low protein and low phosphorus diet on performance, serum biochemical indexes, nitrogen and phosphorus emissions of lactating sows. Forty Landrace×Yorkshire hybrid healthy sows with similar parity, predicted date of delivery and body condition were randomly divided into 2 groups with 20 replicates per group and 1 sow per replicate. Sows in control group were fed a basal diet [crude protein (CP) level was 17.0%, and available phosphorus (AP) level was 0.40%], and the others in experimental group were fed the low protein and low phosphorus diet (CP level was 16.0%, and AP level was 0.33%). The pre-trial lasted for 7 days (7 days before delivery) and then 21 days formal trial (from delivery to lactation end). The results showed as follows: compared with control group, 1) low protein and low phosphorus diet had no significant effects on average daily feed intake, backfat loss, weaning-estrous interval, estrus rate at 7 days after weaning, estrous mating rate and return rate of next birth of lactating sows (P>0.05). 2) Low protein and low phosphorus diet had no significant effects on weaning litter size, weaning litter weight gain, weaning weight, average daily weight gain and lactation survival rate of suckling piglets (P>0.05). 3) Low protein and low phosphorus diet significantly increased serum total protein content of lactating sows (P < 0.05), and significantly decreased serum urea nitrogen, free fatty acids and calcium ions contents (P < 0.01). 4) Low protein and low phosphorus diet significantly decreased nitrogen intake, phosphorus intake, faecal nitrogen emission, faecal phosphorus emission, urine nitrogen emission, total nitrogen emission and nitrogen emission rate of lactating sows (P < 0.05). In conclusion, dietary CP level reduced from 17.0% to 16.0% in combination with AP level reduced from 0.44% to 0.33% have no significantly effects on performance of lactating sows and growth performance of suckling piglets, but significantly reduce the excretions of nitrogen and phosphorus, which was beneficial to environmental protection.
Key words: low protein and low phosphorus diet    lactating sow    performance    serum biochemical indexes    nitrogen and phosphorus emissions    

我国蛋白质饲料和磷饲料资源匮乏,2018年我国大豆消费1.05亿t,而国内大豆总产量仅为1 600万t[1];在我国部分地区,磷矿石资源已出现枯竭现象,2015年我国磷矿石储量为33.1亿t,仅2016年就消耗了近0.7亿t,仅够开采45年[2]。此外,畜禽粪氮粪磷也是我国重要的污染源,每年我国畜禽粪污排放总量高达40亿t,畜类氮排放量约为3 000万t,其中猪粪污氮排放总量约占60%[3-4],处理不好会对生态环境造成极大危害。而低蛋白质低磷饲粮已被广泛应用于生长猪和育肥猪中。研究表明,低蛋白质低磷饲粮可提高饲粮养分利用率,降低猪血清尿素氮含量,减少氮排放量,可在降低生产成本的同时减少环境污染,且不影响生长猪和育肥猪的生长性能[5-6]。然而,低蛋白质低磷饲粮在泌乳母猪生产中的应用研究报道甚少。有研究认为,饲粮中添加合成氨基酸和植酸酶,蛋白质水平降低1.5~3.0个百分点,总磷水平降低0.1个百分点,对泌乳母猪的采食量和哺乳仔猪的日增重无显著影响[7]。因此,本试验以泌乳母猪为试验对象,研究低蛋白质低磷饲粮对泌乳母猪生产性能、血清生化指标和氮、磷排放的影响,以期为泌乳母猪低蛋白质低磷饲粮的推广应用提供科学依据。

1 材料与方法 1.1 试验设计

将40头胎次(第3、4胎)、预产期(3 d内)和膘情[(18.43±0.10) mm]相近的长白×大白二元杂交健康母猪随机分成2组,每组20个重复,每个重复1头母猪。对照组饲喂基础饲粮[粗蛋白质(CP)水平为17.0%,有效磷(AP)水平为0.40%],试验组饲喂低蛋白质低磷饲粮(CP水平为16.0%,AP水平为0.33%)。母猪饲粮配制参考NRC(2012)猪的营养需要并作适当调整,试验饲粮组成及营养水平见表 1。预试期7 d(母猪分娩前7 d),正试期21 d(母猪分娩开始至泌乳期结束)。

表 1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of experiment diets (air-dry basis)  
1.2 饲养管理

饲养和免疫按规模化种猪场饲养操作规程执行,母猪在同一产房内饲养。每天09:00和15:00定时饲喂,自动饮水器供水,每天准确记录母猪的采食量和健康情况,保持圈舍通风、卫生、干燥。

1.3 测定指标及方法 1.3.1 生产性能指标

试验期内观察记录每头母猪的初始窝仔猪数、断奶窝仔猪数,仔猪的初始窝重、断奶窝重,计算仔猪的断奶窝增重、平均个体初生重、平均个体断奶窝重、平均日增重(ADG)和哺乳期存活率。统计母猪断奶后发情时间、发情母猪数、发情配种数,计算母猪断奶-发情间隔、断奶7 d发情率、发情配种率和下一胎返情率。根据Hulsegge等[8]的方法,使用美国Renco超声波背膘仪分别在分娩前及试验第21天测定每头母猪P2点(最后肋处)的背膘厚度。

1.3.2 血清生化指标

试验第10天时,各组分别随机挑选8头泌乳母猪,禁食12 h,前腔静脉采血,分离血清,-20 ℃中冻存,用于血清总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、尿素氮(UN)、葡萄糖(GLU)、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、游离脂肪酸(FFA)、钙离子(Ca2+)、磷(P)含量和碱性磷酸酶(AKP)活性的测定。试剂盒均购自南京建成生物工程研究所,按说明书操作。

1.3.3 泌乳母猪粪氮和粪磷含量

试验第10天时,各组分别随机挑选8头泌乳母猪,连续3 d收集约15 g无尿液污染的新鲜粪样及全部尿液,均加入10%稀硫酸溶液,混匀,放入密封袋,编号标记,-20 ℃冻存,用于粪氮和粪磷含量的测定,测定方法参照张丽英[9]的方法。

1.4 数据统计分析

试验数据采用SPSS 21.0软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA),结果以平均值和SEM表示,采用t检验分析组间差异显著性,以P<0.05表示差异显著,P<0.01表示差异极显著。

2 结果 2.1 低蛋白质低磷饲粮对泌乳母猪生产性能的影响

表 2可知,低蛋白质低磷饲粮对泌乳母猪的平均日采食量、背膘损失、断奶-发情间隔、断奶7 d发情率、发情配种率和下一胎返情率均无显著影响(P>0.05)。

表 2 低蛋白质低磷饲粮对泌乳母猪生产性能的影响 Table 2 Effects of low protein and low phosphorus diet on performance of lactating sows
2.2 低蛋白质低磷饲粮对哺乳仔猪生长性能的影响

表 3可知,低蛋白质低磷饲粮对哺乳仔猪的断奶窝仔猪数、断奶窝增重、断奶重、平均日增重和哺乳期存活率均无显著影响(P>0.05)。

表 3 低蛋白质低磷饲粮对哺乳仔猪生长性能的影响 Table 3 Effects of low protein and low phosphorus diet on growth performance of suckling piglets
2.3 低蛋白质低磷饲粮对泌乳母猪血清生化指标的影响

表 4可知,与对照组相比,低蛋白质低磷饲粮可显著增加泌乳母猪的血清总蛋白含量(P<0.05),极显著降低血清尿素氮、游离脂肪酸和钙离子含量(P<0.01),而对血清白蛋白、葡萄糖、胰岛素样生长因子-1、磷含量及碱性磷酸酶活性无显著影响(P>0.05)。

表 4 低蛋白质低磷饲粮对泌乳母猪血清生化指标的影响 Table 4 Effects of low protein and low phosphorus diet on serum biochemical indexes of lactating sows
2.4 低蛋白质低磷饲粮对泌乳母猪氮、磷排放的影响

表 5可知,与对照组相比,低蛋白质低磷饲粮显著降低泌乳母猪的氮摄入量、磷摄入量、粪氮排放量、粪磷排放量、尿氮排放量、总氮排放量及氮排放率(P<0.05),其中氮排放率降低11.49%,粪磷排放量降低8.99%。

表 5 低蛋白质低磷饲粮对泌乳母猪氮、磷排放的影响 Table 5 Effects of low protein and low phosphorus diet on nitrogen and phosphorus emissions of lactating sows
3 讨论 3.1 低蛋白质低磷饲粮对泌乳母猪繁殖性能的影响

泌乳期体增重或体重的损失对母猪下一阶段的繁殖性能具有很大的影响,而母猪的繁殖性能影响猪场生产效益。研究表明,在妊娠后期和哺乳期母猪饲粮中添加合成氨基酸,饲粮的CP水平降低3%对泌乳母猪的体重损失、总产仔数、产活仔数及断奶仔猪存活率无显著影响[10]。于桂阳[11]研究报道,泌乳母猪饲粮的CP水平降低4.0%和3.8%,总磷水平降低0.2%,对母猪的体重和背膘损失均无显著影响。方桂友等[7]研究发现,泌乳母猪饲粮的CP水平(18.0%)降低1.5%和3.0%,磷水平(0.68%)降低0.1%,显著降低母猪的体重损失,对母猪的体重有一定的增加趋势。Grandhi等[12]研究表明,泌乳母猪饲粮的磷水平降低0.2%,不影响母猪的断奶-发情间隔。本试验结果也表明,饲粮的CP水平降低1%,AP水平降低0.07%,对泌乳母猪泌乳期的背膘损失无显著影响。泌乳期母猪的采食量对母猪以后的生产繁殖性能影响很大,而在本试验中,饲喂低蛋白质低磷饲粮对母猪的泌乳期平均日采食量无显著影响。低蛋白质低磷组的氮排放率显著低于对照组,表明其贮存氮更多。对照组的磷摄入量显著高于低蛋白质低磷组,但其粪磷排放量也更多,其有效利用的磷更少。Everts等[13]研究指出,泌乳母猪饲粮每日提供23.5 g可消化钙和16.5 g可消化磷即可满足其生产需要,本试验中,2组饲粮提供的可消化磷都高于16.5 g。因此,从母猪的生长繁殖性能可以看出,与对照组相比,试验组泌乳母猪的断奶-发情间隔、断奶7 d发情率、发情配种率和下一胎返情率均无显著差异,说明饲喂适宜水平低蛋白质低磷饲粮对泌乳母猪的生产性能无显著影响。

3.2 低蛋白质低磷饲粮对哺乳仔猪生长性能的影响

虽然母猪饲粮的CP和AP水平降低,但由于母猪采食存留氮增加、存留磷只有稍许的降低,因此整体上可消化利用的氮、磷营养物质并没有减少,体现在生产上就是适当降低泌乳母猪的CP和AP水平对哺乳仔猪的生长性能无显著影响,在一定程度上还提高了仔猪的断奶窝增重、断奶窝仔猪数和哺乳期存活率。其他研究也得到相似的结果。Tan等[14]研究显示,饲喂低磷饲粮对哺乳仔猪的个体重、断奶窝增重和平均日增重均无显著影响。Nimmo等[15]研究表明,母猪饲粮总磷水平降低15%,对仔猪的平均断奶体重和断奶仔猪数无显著影响。方桂友等[7]研究报道,饲粮CP(18.0%)和磷(0.68%)水平分别降低1.5%、0.10%和3.0%和0.10%,仔猪的平均日增重分别提高3.1%和4.7%,哺乳期存活率均提高0.67%。

3.3 低蛋白质低磷饲粮对泌乳母猪血清生化指标的影响

血清总蛋白和白蛋白含量反映了动物机体蛋白质分解与合成的动态平衡情况[16-17]。血清总蛋白含量高反映出机体蛋白质代谢旺盛,有利于提高哺乳母猪的蛋白质利用效率。血清尿素氮含量的高低可准确反映出哺乳母猪体内蛋白质和氨基酸代谢的平衡状况[18]。刘钢等[19]研究发现,泌乳母猪的饲粮CP水平分别降低1%、2%和4%的氨基酸平衡饲粮均能显著降低母猪的血清尿素氮含量。孙国庆[20]饲喂磷水平分别为0.8%、0.6%和0.4%的饲粮,母猪的血清钙含量显著降低,而对血清磷含量无显著影响。本试验结果表明,饲粮CP水平降低1.0%,AP水平降低0.07%,显著提高泌乳母猪的血清总蛋白含量,极显著降低血清尿素氮含量,说明泌乳母猪机体的营养状况显著优于对照组,饲喂低蛋白质低磷饲粮能增强泌乳母猪肝脏合成蛋白质的能力,对调节机体物质运输、维持内环境稳态及提高机体免疫力具有重要作用。

3.4 低蛋白质低磷饲粮对泌乳母猪氮、磷排放的影响

Kornegay等[21]在泌乳母猪饲粮中分别设置10和15 g/d 2个磷水平,保持含氮量相同,发现饲喂高磷饲粮的母猪,在粪便和尿液中排出较高水平的磷,磷的存留率低于低磷饲粮组。方桂友等[7]将饲粮蛋白质水平降低1.5%,总磷水平降低0.1%,且在饲粮中添加植酸酶,发现粪氮排放量减少10.52%,粪磷排放量减少17.12%;饲粮蛋白质水平降低3.0%,总磷水平降低0.1%,饲粮中也添加植酸酶,发现粪氮排放量减少16.95%,粪磷排放量减少15.80%。本试验结果表明,饲喂低蛋白质低磷饲粮显著降低泌乳母猪的氮、磷摄入量,显著降低粪氮排放量、粪磷排放量、尿氮排放量及总氮排放量,说明泌乳母猪在氮、磷营养需要的基础上,适当降低饲粮中的CP和AP水平有利于提高氮、磷的利用效率,减少总氮、总磷的排放量,从而减轻猪场对环境的污染排放,提高生态效益。

4 结论

适宜水平的低蛋白质低磷(CP水平为16.0%,AP水平为0.33%)饲粮对泌乳母猪的生产性能和哺乳仔猪的生长性能无显著影响,但显著降低氮、磷排放,有利于环境保护,具有很好的推广应用价值。

参考文献
[1]
尹杰, 刘红南, 李铁军, 等. 我国蛋白质饲料资源短缺现状与解决方案[J]. 中国科学院院刊, 2019, 34(1): 89-93.
YIN J, LIU H N, LI T J, et al. Current situation and developmental suggestions on shortage of feeding protein resources in Chinese[J]. Bulletin of Chinese Academy of Sciences, 2019, 34(1): 89-93 (in Chinese).
[2]
卫尤明, 廖宗文, 毛小云. 低品位磷矿的深度开发与磷肥的高效利用[J]. 磷肥与复肥, 2020, 35(1): 29-31, 39.
WEI Y M, LIAO Z W, MAO X Y. Deep development of low grade phosphate rock and efficient utilization of phosphate fertilizer[J]. Phosphate & Compound Fertilizer, 2020, 35(1): 29-31, 39 (in Chinese).
[3]
张丽. 生态养猪: 污染零排放粪尿变"暖气"[N]. 湖南科技报, 2019-06-25(5).
ZHANG L.Ecological pig raising: zero pollution discharge, manure becomes "heating"[N].Hunan Science and Technology News, 2019-06-25(5).(in Chinese)
[4]
熊宽荣. 探索新业态生猪养殖模式[J]. 江西农业, 2018(17): 62-63.
XIONG K R. Explore the new business model of pig breeding[J]. Jiangxi Agriculture, 2018(17): 62-63 (in Chinese).
[5]
邓波波, 霍永久, 赵国琦, 等. 低氮、低磷日粮对育肥猪生产性能的影响[J]. 饲料工业, 2013, 34(5): 30-32.
DENG B B, HUO Y J, ZHAO G Q, et al. Effects of low nitrogen and low phosphorus diets on the performance of finishing pigs[J]. Feed Industry, 2013, 34(5): 30-32 (in Chinese).
[6]
何欣, 马秋刚, 梁福广, 等. 低蛋白日粮不同磷水平及添加植酸酶对生长猪生产性能及部分血清生化指标的影响[J]. 北京农学院学报, 2009, 24(4): 17-19.
HE X, MA Q G, LIANG F G, et al. Effects of low protein diets with different phosphorus levels and phytase on growth performance and some serum biochemical indexes of growing pigs[J]. Journal of Beijing University of Agriculture, 2009, 24(4): 17-19 (in Chinese).
[7]
方桂友, 董志岩, 邱华玲, 等. 低磷低蛋白日粮添加植酸酶和氨基酸对泌乳母猪粪氮磷排出量的影响[J]. 福建畜牧兽医, 2016, 38(6): 11-13.
FANG G Y, DONG Z Y, QIU H L, et al. Effect of low phosphorus and low protein diet adding phytase and amino acids on nitrogen and phosphorus excertion of lactating sows[J]. Fujian Journal of Animal Husbandry and Veterinary Medicine, 2016, 38(6): 11-13 (in Chinese).
[8]
HULSEGGE B, MERKUS G S M. A comparison of the optical probe HGP and the ultrasonic devices Renco and Pie Medical for estimation of the lean meat proportion in pig carcasses[J]. Animal Science, 1997, 64(2): 379-383.
[9]
张丽英. 饲料分析及饲料质量检测技术[M]. 2版. 北京: 中国农业大学出版社, 2003.
ZHANG L Y. Feed analysis and feed quality inspection technology[M]. 2th ed. Beijing: China Agricultural University Press, 2003 (in Chinese).
[10]
熊浩宇, 董洪俊, 吴德, 等. 饲粮低蛋白水平添加氨基酸复合物对母猪繁殖性能的影响[J]. 猪业科学, 2019, 36(5): 58-61.
XIONG H Y, DONG H J, WU D, et al. The effect of adding amino acid complex in low-protein diet on reproductive performance of sows[J]. Swine Industry Science, 2019, 36(5): 58-61 (in Chinese).
[11]
于桂阳. 能量与蛋白质水平对长大二元杂母猪繁殖性能的影响研究[D]. 硕士学位论文. 长沙: 湖南农业大学, 2003.
YU G Y.Studies on dietary protein and energy levels and its effect on productive performance in Landrace-Yorkshire hybrid sows[D].Master's Thesis.Changsha: Hunan Agricultural University, 2003.(in Chinese)
[12]
GRANDHI R R, STRAIN J H. Dietary calcium-phosphorus levels for growth and reproduction in gilts and sows[J]. Canadian Journal of Animal Science, 1983, 63(2): 443-454.
[13]
EVERTS H, JONGBLOED A W, DEKKER R A. Calcium, magnesium and phosphorus balance of sows during lactation for three parities[J]. Livestock Production Science, 1998, 55(2): 109-115.
[14]
TAN F P Y, KONTULAINEN S A, BEAULIEU A D. Effects of dietary calcium and phosphorus on reproductive performance and markers of bone turnover in stall- or group-housed sows[J]. Journal of Animal Science, 2016, 94(10): 4205-4216.
[15]
NIMMO R D, PEO E R, J r, CRENSHAW J D, et al. Effect of level of dietary calcium-phosphorus during growth and gestation on calcium-phosphorus balance and reproductive performance of first litter sows[J]. Journal of Animal Science, 1981, 52(6): 1343-1349.
[16]
李元凤, 王伟明, 肖霞, 等. 低蛋白质低磷饲粮添加超剂量植酸酶对生长猪生长性能、养分消化率、氮排放及血清生化指标的影响[J]. 养猪, 2019(6): 9-13.
LI Y F, WANG W M, XIAO X, et al. Effects of low protein and low phosphorus diet supplemented with super dose phytase on growth performance, nutrient digestibility, nitrogen release and serum biochemical indices in growing pigs[J]. Swine Production, 2019(6): 9-13 (in Chinese).
[17]
毛江笛, 唐仁龙, 王翀, 等. 降低饲粮氮或/和磷含量并添加复合酶对生长猪生长性能、养分消化率和血清生化指标的影响[J]. 动物营养学报, 2019, 31(6): 2597-2604.
MAO J D, TANG R L, WANG C, et al. Effects of reducing dietary nitrogen or/and phosphorus contents with compound enzyme on growth performance, nutrient digestibility and serum biochemical parameters of growing pigs[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2019, 31(6): 2597-2604 (in Chinese).
[18]
PATIDAR K R, KANG L, BAJAJ J S, et al. Fractional excretion of urea: a simple tool for the differential diagnosis of acute kidney injury in cirrhosis[J]. Hepatology, 2018, 68(1): 224-233.
[19]
刘钢, 董国忠, 郝静. 低蛋白质氨基酸平衡饲粮对哺乳母猪生产性能及氮利用的影响[J]. 中国畜牧杂志, 2010, 46(11): 31-35.
LIU G, DONG G Z, HAO J. Effects of low protein amino acid balanced diets on performance and nitrogen utilization of the lactating sow[J]. Chinese Journal of Animal Science, 2010, 46(11): 31-35 (in Chinese).
[20]
孙国庆. 植酸酶对不同钙磷含量母猪日粮中养分表观消化率和断奶窝重的影响[D]. 硕士学位论文. 沈阳: 沈阳农业大学, 2016.
SUN G Q.Effects of phytase on apparent nutrient digestibility and weaning litter weight in diets with different calcium and phosphorus contents[D].Master's Thesis.Shenyang: Shenyang Agricultural University, 2016.(in Chinese)
[21]
KORNEGAY E T, KITE B. Phosphorus in swine.Ⅵ.Utilization of nitrogen, calcium and phosphorus and reproductive performance of gravid gilts fed two dietary phosphorus levels for five parities[J].Journal of Animal Science, 1983, 57(6): 1463-1473.[J]. Journal of Animal Science, 1983, 57(6): 1463-1473.