2010年，我国能繁母猪存栏数为4 500万头，但每头平均年产断奶仔猪数不到15头，远低于发达国家25头以上的平均水平。母猪年产断奶仔猪数较低，是限制我国生猪产业发展的瓶颈因素。除了疾病的影响之外，造成母猪年生产力低下的主要原因包括：能繁母猪产仔性能遗传潜力未充分发挥，泌乳性能低下；新生仔猪生长速度偏低，免疫机能低下，断奶应激综合征严重；母猪饲粮和新生仔猪代乳料、教槽料配制技术不完善；母猪和仔猪生产管理问题突出，各单项技术应用的综合效益未形成。针对上述问题，国家生猪产业技术体系(以下简称“体系”)将“十二五”工作目标确定为：全面开展综合养殖技术的研发和集成，在核心示范场应用，确保每头母猪年断奶仔猪数量达到23头。2013年，在体系“十二五”任务执行期过半之际，营养与饲料研究室对全国范围内参与体系“提高母猪生产效率综合养殖技术研发与应用”重点任务的34个综合试验站展开调研，发现全国中大型养殖场母猪平均年产断奶仔猪数呈逐年上升趋势，2011、2012年分别为20.01和21.15头(表1)，其中有8%的受调研试验站达到23头，约90%受调研试验站根据当前生产成绩预测基本可以达到2015年每头母猪年产23头断奶仔猪的目标。

现将体系重点任务“提高母猪生产效率综合养殖技术研发与应用”自“十二五”以来的工作进行总结，并结合国内外的文献资料，综述提高母猪年生产力关键营养技术的研究进展，以期给母猪营养研究工作和生产一线提供参考。

母猪年生产力一般用每头母猪每年能提供的断奶仔猪数来表示。母猪的年产断奶仔猪数是衡量母猪生产性能的综合指标，主要受母猪配种分娩率、产仔数、仔猪成活率及发情间隔等因素影响。目前，根据国家生猪产业技术体系综合试验站2013年调研数据可以看出，我国规模化猪场母猪的配种分娩率、产仔数、产活仔数及断奶后7 d内发情率均低于国外母猪生产力水平(表1、表2)。分析我国母猪年生产力较低的成因，主要包括：1)妊娠母猪产仔数和产活仔数、年提供断奶仔猪数较低；2)产后泌乳母猪采食量低，泌乳量不足，断奶仔猪体重偏低，淘汰率高。

营养调控措施对母猪产仔性能影响较大，同时影响着母猪的泌乳性能、断奶发情率和发情间隔等生产性能^[2]。各个阶段母猪的生理特点和生产目的不同，营养需要及其调控策略亦有差异。为了实现按胎次精确制定母猪饲养管理策略并实现精准营养配方，体系重点对不同胎次母猪能量和氨基酸需要量展开研究。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 国内规模化猪场的母猪繁殖性能数据Table 1 Date of reproductive performance of sows in large-scale pig farm in China 年份 Year 配种分娩率 Breeding delivery rate/% 产仔数 Number of born 产活仔数 Number of born alive 初生重 Birth weight/kg 哺乳期成活率 Survival rate of suckling period/% 发情间隔 Inter oestrual period/d 7 d内发情率 Estrus rate in 7 d/% 年产断奶仔猪数 Annual number of weaner piglets 2011 83.8 11.07 10.09 1.39 93.5 7.35 89.2 20.01 2012 85.4 11.35 10.33 1.43 93.6 6.98 89.5 21.15

表1 国内规模化猪场的母猪繁殖性能数据 Table 1 Date of reproductive performance of sows in large-scale pig farm in China

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 2012年美国猪场的母猪繁殖性能数据 Table 2 Date of reproductive performance of sows in USA in 2012[1] 项目 Items 配种分娩率 Breeding delivery rate/% 产仔数 Number of born 产活仔数 Number of born alive 哺乳期 成活率 Survival rate of suckling period/ % 发情间隔 Inter oestrual period/d 7 d内发情率 Estrus rate in 7 d/% 年产断奶仔猪数 Annual number of weaner piglets 前10%猪场 Top 10% of pig farms 90.3 14.47 13.23 83.2 5.59 91.1 29.49 前25%猪场 Top 25% of pig farms 88.5 14.21 12.94 81.4 5.96 90.6 27.99 所有猪场平均值 Average value of all pig farms 85.3 13.37 12.10 79.9 6.74 88.5 24.82

表2 2012年美国猪场的母猪繁殖性能数据 Table 2 Date of reproductive performance of sows in USA in 2012[1]

李德发^[3]研究表明，为使哺乳仔猪窝增重达到最佳水平，3以上胎次和混合胎次母猪饲粮代谢能推荐水平分别为13.60和13.56 MJ/kg；混合胎次哺乳母猪饲粮代谢能水平为13.60 MJ/kg时，适宜可消化赖氨酸和代谢能比为0.728 g/MJ；初产哺乳母猪适宜代谢能水平为13.81 MJ/kg、可消化赖氨酸和代谢能比为0.693 g/MJ。

饲粮粗蛋白质水平为12.95%时，为保证母猪妊娠期增重、背膘厚度变化、初生仔猪窝重达到最佳水平，推荐初产母猪饲粮赖氨酸水平为0.74%；经产母猪饲粮适宜赖氨酸水平为0.65%，饲粮适宜苏氨酸与赖氨酸比为0.749 3^[3]。初产母猪妊娠期饲粮可消化苏氨酸与赖氨酸比为0.79时，仔猪初生窝重最大；哺乳期饲粮可消化苏氨酸与赖氨酸比为0.63时，仔猪平均个体日增重最高^[4]。妊娠期饲粮标准回肠可消化色氨酸水平为0.15%、哺乳期饲粮标准回肠可消化色氨酸水平为0.25%时，母猪哺乳期体重损失(10.22 kg)最低^[5]。

妊娠期的营养目的是调整母猪体况、减少胚胎损失和提高初生仔猪的健康状况^[6]。Close等^[7]推荐妊娠期饲粮能量水平为13.0 MJ/kg(消化能)，粗蛋白质水平为13%(赖氨酸水平0.55%~0.60%)，粗纤维水平为6%~8%，并辅以不同饲喂量来调控妊娠母猪各个阶段的营养需要(表3)。体系研究表明，妊娠早期饲粮能量水平在维持需要的1.2倍时可以提高胚胎存活率；妊娠后期母猪消化能摄入量为43.0 MJ/d时，饲粮中油脂的类型不影响母猪的繁殖性能^[8]。在等能摄入模型下，以小麦麸和脱脂米糠为纤维来源，二胎母猪妊娠期摄入中性洗涤纤维水平为15.8%的饲粮时，可改善繁殖性能^[8]。

在提高妊娠母猪繁殖性能的营养调控技术方面，蒋宗勇^[9]和陈代文^[10]分别长期跟踪研究了精氨酸、叶酸的调控作用。妊娠母猪饲粮中添加1%精氨酸显著提高了产仔数(增加1.1头，提高了11.28%)和产活仔数(增加1.1头，提高12.64%)，提高了初生窝重和胎盘重^[11]；体外细胞试验发现，精氨酸显著提高体外培养的母猪胎盘滋养层细胞的增殖率，推测这是其提高母猪产仔性能的重要途径^[9]。在妊娠母猪饲粮中添加30 mg/kg叶酸，对母猪繁殖性能无显著改善，但可有效缓解宫内发育迟缓(IUGR)对新生仔猪肝脏一碳单位代谢、DNA甲基、线粒体DNA含量、线粒体DNA生物合成和肠道细胞凋亡的负面影响。蛋白质组学分析表明，妊娠母猪摄入叶酸对新生仔猪肝脏的调控主要包括免疫调节、能量代谢、细胞信号转导、蛋白质水解以及细胞迁移等过程^[10]。

妊娠期母猪营养是胎儿存活和发育的最关键因素，国内外大量研究资料也报道在妊娠母猪饲粮中添加精氨酸、不饱和脂肪酸、维生素和有机微量元素等，可以提高母猪的繁殖性能，获得理想的生产效益(表4)。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 妊娠母猪的饲养策略 Table 3 Feeding strategies for pregnant sows 阶段 Phase 时间 Time 饲喂量 Feed amount/(kg/d) 生产目的 Production purposes 妊娠早期 Early pregnancy 配种至妊娠28 d 2.0 保证受精卵着床和胚胎成活 妊娠中期 Mid-trimester of pregnancy 妊娠29 d~84 d 2.3~2.5 母体维持、胚胎生长发育和胎盘增长 妊娠晚期 Late pregnancy 妊娠85 d至分娩 2.5~3.5 保证胎儿和乳腺的发育

表3 妊娠母猪的饲养策略 Table 3 Feeding strategies for pregnant sows

表4

Table 4

表4(Table 4)

表4 妊娠期营养技术对母猪繁殖性能的影响Table 4 Effects of nutritional technology on reproductive performance of pregnant sows 项目 Items 添加水平 Added level 添加时间 Added time 母猪繁殖性能 Reproductive performance of sows 参考文献 References L-精氨酸 L-Arg 饲粮添加1%L-精氨酸盐酸盐 妊娠22~114 d 提高产活仔数，提高窝重1.7 kg Gao等[11]、高开国[12]、江雪梅等[13] 摄入26 g/d的L-精氨酸 妊娠14~28 d 提高妊娠75 d胚胎成活率 Bérard等[14] 饲粮添加1%L-精氨酸盐酸盐 妊娠30~114 d 提高了母猪产活仔数2头提高窝初生重24％ Mateo等[15] 多不饱和脂肪酸 PUFA 饲粮添加1.5%的鱼油 配种至妊娠40 d 增加早期胚胎存活率和窝产仔数 Brazle等[16] 饲粮添加1.0%的深海鱼油 妊娠期 仔猪初生重增加 Metao等[17] 叶酸 Folic acid 饲粮添加30 mg/kg叶酸 妊娠1~114 d 提高母猪和仔猪血清叶酸含量，缓解胚胎功能发育迟缓 刘静波等[18, 19] 每2周肌肉注射15 mg叶酸 妊娠期 提高母猪产仔数 Matte等[20] 饲粮添加5 mg/kg叶酸 配种至妊娠30 d 提高妊娠30 d胚胎成活率 Tremblay等[21] 维生素E Vitamin E 饲粮添加66 IU/kg的维生素E 妊娠期 提高了产仔数 Mahan[22] 铬 Chrome 添加200~1 000 μg/kg的有机铬 妊娠期 增加产仔数 Lindemann等[23]、Hagen等[24] Woodworth等[25] 有机硒 Organic selenium 饲粮添加0.3 mg/kg (以硒计)的有机硒 妊娠期 提高母猪的产仔数 Mahan等[26] 有机铁 Organic iron 添加50 mg/kg甘氨酸螯合铁 妊娠85~114 d 提高母猪机体铁的含量 王学梅[27] L-肉碱 L-carnitine 饲粮提供100~125 mg/d的 L-肉碱 妊娠期 提高仔猪初生重及母猪窝产仔数和窝产活仔数，有效降低窝产弱仔数 Musser等[28] Ramanau等[29]

表4 妊娠期营养技术对母猪繁殖性能的影响Table 4 Effects of nutritional technology on reproductive performance of pregnant sows

泌乳母猪的营养策略是保证母猪有充足的养分来分泌足够的乳汁，同时降低体重损失。充足的泌乳量可以提高仔猪的哺乳期成活率和断奶重，减少体损失，可以缩短发情间隔、提高发情率，对提高母猪年产断奶仔猪数具有重要意义。在制定泌乳母猪营养技术方案时，不仅要考虑母猪在泌乳全程的生理代谢和乳汁产出需要，还要根据仔猪的生长特点考虑其营养需要^[30]。母猪的泌乳量和仔猪的生长速度在泌乳早期都处于较低水平，随着泌乳期的延长而不断增加。泌乳7~10 d后，母猪分泌的乳汁已不能满足仔猪的最大生长需要^[2]；只有通过提高母猪泌乳量才能进一步提高哺乳仔猪生长速度。因而，相应的营养措施(包括饲粮营养水平和采食量)都应根据泌乳量这个生产性能指标进行制定。

体系营养与饲料功能研究室近年来在精氨酸、谷氨酰胺、缬氨酸等功能性氨基酸调控母猪泌乳性能和后代猪生长性能方面开展了大量研究。

在泌乳母猪饲粮中添加0.82%~1.64%精氨酸显著提高哺乳仔猪肠道完整性、抗氧化能力和生长性能；体外细胞培养试验也表明精氨酸显著促进乳腺上皮细胞增殖^[10]。妊娠期和泌乳期在母猪饲粮中全程添加1.0%精氨酸显著提高了后代上市肉猪背最长肌眼肌面积、肌纤维密度、肌节长度和生肌决定因子1(MyoD1)基因的mRNA表达水平，表明在母猪饲粮中添加精氨酸可通过母源传递促进后代生长肥育阶段生长，特别是肌肉生长^[10]。

在泌乳母猪饲粮中添加1.0%谷氨酰胺，发现其可通过提高母猪泌乳量和乳汁质量，改善仔猪生长性能，提高小肠形态的完整性、小肠黏膜抗氧化能力及免疫机能^[10]。

缬氨酸营养方面，蒋宗勇^[31]于产前3 d至断奶前将母猪饲粮缬氨酸和赖氨酸比由0.74(对照组)提高至0.87和1.00，发现分别显著提高了试验期母猪日采食量(10.72%和7.88%)和断奶后7 d发情率(14.9%和32.7%)，提高了仔猪哺乳期间日增重(3.2%和8.9%)和成活率(3.8%和6.5%)。陈代文^[32]亦报道妊娠后期至泌乳期饲粮中添加缬氨酸可提高母猪采食量和乳汁中乳脂、乳蛋白、非脂固形物的含量；显著提高了仔猪出生后第7、14和21天的体重，且随缬氨酸水平的升高仔猪断奶重逐渐增加；泌乳母猪饲粮中缬氨酸 ∶ 赖氨酸=1.2 ∶ 1.0时经济效益最佳。汪以真^[33]报道，与1.0%缬氨酸对照组相比，泌乳母猪饲粮添加1.2%缬氨酸显著降低了母猪体重损失(19.1%)，提高了泌乳量和乳汁中乳脂肪、乳蛋白、乳能、总固形物、干物质和非乳汁固体含量，提高哺乳期(28 d)仔猪平均日增重。

蒋宗勇^[34]围绕大豆异黄酮开展了系列研究。在泌乳母猪饲粮中添加15 mg/kg大豆异黄酮显著提高母猪泌乳性能和乳汁质量，提高哺乳仔猪21日龄断奶窝重。体外细胞培养试验表明，5~20 μmol/L的大豆异黄酮于处理第3天开始显著提高猪乳腺上皮细胞增殖率，抑制细胞凋亡^[34]。通过基因组学研究发现，大豆异黄酮主要通过提高乳腺上皮细胞中胰岛素样生长因子-1受体基因的表达量促进细胞增殖，并通过提高β-酪蛋白表达量促进乳汁合成^[34]。为了进一步验证大豆异黄酮在生产条件下对泌乳母猪生产性能的调控作用，蒋宗勇团队与广西永新综合试验站联合开展了大规模试验，结果表明于妊娠85 d至哺乳18 d期间在母猪饲粮中添加45 mg/kg大豆异黄酮，显著改善母猪乳腺发育，提高哺乳仔猪体增重和存活率^[34]。

陈代文^[8]报道泌乳期母猪消化能摄入量为 68.86~71.00 MJ/d时，与添加混合油或棕榈油饲 粮相比，添加大豆油或鱼油可以显著改善母猪泌乳量和乳品质。李德发^[3]报道，泌乳母猪饲粮中n-6和n-3多不饱和脂肪酸比值为9 ∶ 1时趋于改善仔猪日增重，比值为8 ∶ 1时显著改善仔猪免疫机能。单安山^[35]报道，哺乳期母猪饲粮中添加3.5%的亚麻籽油和250 IU的维生素E，能显著提高仔猪断奶重。上述研究结果亦得到国内外相关文献报道的支持。功能性氨基酸、抗氧化营养物质等对泌乳母猪最大限度发挥泌乳潜力的关键作用已得到学界和业界一致认可(表5)。

表5

Table 5

表5(Table 5)

表5 泌乳期营养技术对母猪泌乳性能的影响Table 5 Effects of nutritional technology on lactation performance of sows during lactation period 项目 Items 添加水平 Added level 母猪泌乳及仔猪生长性能 Sow lactation and piglet growth performance 参考文献 References L-精氨酸 L-Arg 饲粮添加1%L-精氨酸盐酸盐 提高哺乳仔猪日增重 Mateo等[36] 饲粮添加1%L-精氨酸 改善泌乳母猪的新陈代谢和免疫机能， 提高仔猪生长性能 杨慧等[37] 饲粮中精氨酸水平为1.64% 提高母猪泌乳量和哺乳仔猪的日增重 郭长义[38] 谷氨酰胺 Gln 饲粮添加1%谷氨酰胺 改善母猪泌乳性能,提高哺乳仔猪日增重和断奶重 秦江帆[39] 支链氨基酸 BCAA 饲粮缬氨酸与赖氨酸 之比为1.2∶1.0 提高母猪乳脂肪、干物质、蛋白质含量和 仔猪的日增重、断奶窝重 Richert等[40] 饲粮中缬氨酸水平1.09%(赖氨酸水平0.93%) 提高乳中乳脂、乳蛋白、 固形物含量和哺乳仔猪增重 陈熠等[41] 维生素E Vitamin E 饲粮添加66 IU/kg的维生素E 降低泌乳母猪乳腺炎、子宫炎和 无乳症发生，提高乳中和仔猪血液中 生育酚的含量 Mahan[22] 山梨酸 Sorbic acid 饲粮中添加0.2%的山梨酸 提高母猪泌乳量和哺乳仔猪日增重 王海峰等[42] 大豆异黄酮 Soy isoflavone 饲粮添加15 mg/kg大豆异黄酮 改善母猪抗氧化性能,提高母猪泌乳 性能和哺乳仔猪生长性能 陈丰等[43]

表5 泌乳期营养技术对母猪泌乳性能的影响Table 5 Effects of nutritional technology on lactation performance of sows during lactation period

徐子伟^{[44, 45]}重点研究了β-葡聚糖和β-羟基-β-甲基丁酸对泌乳母猪的免疫调控作用。体外细胞试验表明，酵母源β-葡聚糖(400、100、25 μg/mL)、β-羟基-β-甲基丁酸(HMB，100、40、10 μg/mL)、大豆异黄酮(100、50、10 ng/mL)均可提高免疫应激状态下哺乳母猪外周血淋巴细胞的增殖率^[44]。长×大母猪妊娠74 d至哺乳期全程饲粮中添加350 mg/kg β-葡聚糖，可显著改善母乳养分含量和母猪免疫机能；可显著提高母乳中免疫球蛋白(IgA、IgG、IgM)含量；可显著提高仔猪血浆IgG、IgM含量^[45]。在长×大母猪妊娠74 d至哺乳期全程饲粮中添加2 000 mg/kg HMB，显著提高了仔猪初生重和断奶窝重；显著提高了母猪血清、初乳、常乳和7日龄仔猪血浆中免疫物质含量^[45]。

此外，汪以真^[46]和单安山^[35]分别在包膜短链脂肪酸和柠檬酸改善泌乳母猪免疫机能方面开展了研究工作。妊娠和泌乳期饲粮添加0.10％包膜丁酸钠显著提高了母猪采食量，添加0.05％显著提高了仔猪出生均重、断奶均重，提高母猪血清IgG含量；0.05％和0.10％的包膜丁酸钠均能显著降低母猪妊娠期第86天和断奶时血清中的皮质醇含量^[46]。妊娠后期至哺乳期母猪饲粮中添加1.5%柠檬酸可显著提高母猪乳清中免疫球蛋白IgG、IgA和IgM的含量^[35]。

在妊娠90 d至泌乳21 d长×大母猪饲粮中添加500 mg/kg凝结芽孢杆菌或1 000 mg/kg丁酸梭菌，可显著提高哺乳仔猪21日龄体增重，提高母猪血清IgG含量^[45]。在母猪妊娠期、哺乳期添加4%的新型酵母培养物可以缓解母猪的便秘情况，可提高母猪的产活仔数(0.50头)，降低弱仔率(1.36%)，提高21日龄断奶存活数(0.79头)和断奶仔猪成活率(3.39%)^[47]。

妊娠后期至哺乳期母猪饲粮中添加400、600 mg/kg硫酸镁可显著提高泌乳母猪初乳中IgG含量；添加600 mg/kg硫酸镁显著缓解了母猪妊娠期的便秘情况，但降低了初乳中乳脂含量^[35]。

饲养管理的科学与否是影响母猪生产性能的重要因素。与养猪业发达国家相比，我国母猪饲养管理技术较为薄弱。为解决规模化猪场(尤在高温夏季)哺乳母猪采食量和泌乳力低下的难题，体系营养与饲料研究室从早期隔离断奶、猪舍通风系统和环境改良等方面开展了大量研究工作。徐子伟^[44]系统研究了多点式隔距与病原净化度关系，建立了隔距安全等级参数表，推荐多点之间100 m隔距在我国通常条件下可行而有效，可显著改善空气质量，降低病原微生物向舍外传播扩散，增强隔离效果。此外，以显热回收新风技术为核心，集成空气净化、气流组织、氨气在线监测等技术，开发出猪舍专用新风系统。该系统通过对猪舍内氨气(NH₃)的实时感应反馈，智能化调节系统运行状态，兼顾了冬季猪舍保温与通风换气。应用该通风系统后，与不通风的对照舍相比，新风系统显著降低了猪舍空气中NH₃、二氧化碳(CO₂)、粉尘浓度，提高仔猪免疫机能、日增重和采食量，降低死淘率(75%)^[48]。雷明刚^[49]对母猪舍采用“吊顶+湿帘”工艺，夏季运行期间降低室温5~6 ℃，减少了母猪冲凉、降温用水量、污水排放量和劳动强度，显著降低了猪舍湿度和仔猪腹泻发病率，提高了产活仔数(1.8%)和仔猪断奶成活率(2.6%)；冬季运行期间室温可达到18~20 ℃(室外温度1~10 ℃)，减少取暖费用。另外，在常规饲养的母猪舍中喷洒以放线菌为主的复合微生态制剂，使仔猪育成率提高15%，并明显改善了猪舍猪粪气味^[45]。

母猪年产断奶仔猪数较低，制约着我国养猪业生产性能的提高。目前的科学手段很难把母猪的繁殖营养需要中的一种营养素精确到具体的数值，因其涉及到母体、胚胎，以及母体各个阶段的维持、体沉积、胎盘和乳腺发育、特殊生殖生理需要等，还关乎胚胎各个阶段的不同发育目的的营养需求。生产实践中，在制定母猪的营养方案时，要综合考虑能量和蛋白质的有效供给、机体抗氧化、微量营养素和饲料安全(尤其是霉菌毒素)等因素对繁殖性能的影响，但具体的措施要结合生产管理水平具体制定。国家生猪产业技术体系营养与饲料功能实验室将在母猪营养上持续开展研究工作，集成营养技术方案，推动我国养猪业的发展。