張 華，陳 晨，張家樂

（中國計量大學經濟與管理學院，浙江杭州 310018）

經濟社會發(fā)展和居民收入提高帶動了畜禽產品消費快速增長，從而推動了我國畜牧業(yè)蓬勃發(fā)展，也使得對飼料原料的需求日益旺盛。我國作為農業(yè)大國，用占世界8%的可用耕地為世界18.5%的人口提供了高達95%的食物[1]。但在我國農業(yè)資源有限的情況下，快速增長的飼料需求挑戰(zhàn)著現有的種植結構，“人畜爭糧”矛盾日顯突出。

為有效解決這一矛盾，最大限度保證我國“糧食安全”，需要積極響應并加快構建以國內大循環(huán)為主體、國內國際雙循環(huán)相互促進的新發(fā)展格局。以進口貿易為基本手段的外源性保障策略面臨著諸如貿易戰(zhàn)、全球性公共衛(wèi)生事件、蝗災、極端氣候、部分國家限制糧食出口等眾多不確定性因素，全球糧食安全同樣面臨著較大的風險和挑戰(zhàn)，所以需從內源性角度出發(fā)，主要依靠自身力量來解決農業(yè)資源有限狀態(tài)下的“人畜爭糧”矛盾。

有鑒于此，在建立飼料產業(yè)可持續(xù)發(fā)展長效機制、合理安排飼料作物種植結構、實現飼料產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的導向下，探索有效利用耕地資源、保證飼料供應安全、保障動物營養(yǎng)供給充足的思路和策略，在理論和實踐上都顯得極為迫切。本文在對常規(guī)性植物飼料進行價值評估的基礎上，根據國際、國內飼料分類體系分析飼料原料間的相互替代性，同時從成本價格和單產水平2 個方面探討飼料消費替代方案和作物種植規(guī)劃布局，為解決糧食安全問題提供新的思考角度，并且為相關政策的制定提供理論依據。

1 中國飼料原料及其相關量統(tǒng)計概況

1.1 植物性飼料 飼料是指在合理的飼喂條件下為家禽、家畜、水產動物提供營養(yǎng)物質、調控生理機制、改善動物產品品質且不發(fā)生有毒有害作用的物質[2]，可按照來源、形態(tài)、飼用價值以及飼喂對象等進行劃分。中國飼料數據庫情報網中心（1987）根據國際飼料分類原則并結合本國傳統(tǒng)飼料分類準則，建立了中國的飼料數據庫管理系統(tǒng)及分類方法。基于陷入農業(yè)資源有限困境的研究背景以及由此引發(fā)的“人畜爭糧”矛盾，本文選取同樣需要占用耕地資源的植物性飼料作為研究對象。中國飼料數據庫平臺統(tǒng)計公布的共計84 種飼料原料中有63 種植物性飼料，共來源于20 類耕作物，詳見表1。

表1 植物性飼料原料來源一覽表

1.2 飼料相關量描述性分析 我國飼料品種繁多，各方權威數據平臺統(tǒng)計指標不同、口徑不一，以下數據信息主要來源于國家統(tǒng)計局、中國飼料工業(yè)信息網、Wind金融數據庫等。

1.2.1 飼料生產總量變化趨勢 由圖1 可知，過去三十幾年間我國飼料生產規(guī)模不斷擴張、產量漲勢迅猛，尤其是2004 年之后年產量以年均15.46% 的增長速度由0.517 6 億t 上升至2016 年的2.905 2 億t，隨后2 年產量雖有小幅回落但2019 年后迅速回彈。由此說明，居民食品消費結構向肉蛋奶等畜產品需求轉移促進了畜牧業(yè)發(fā)展，導致飼料需求急速上升。

圖1 我國飼料生產總量趨勢圖

1.2.2 按飼喂對象標準劃分的飼料生產形勢 由表2 可知，2020 年5—10 月，仔豬料、母豬料和育肥豬料三類（合稱豬飼料）在總量中的占比逐月升高，10 月已超過40%；家禽飼料（蛋雞料、蛋鴨料、肉雞料、肉鴨料）約占1/2 但產量逐月下降，水產飼料（淡水料、海水料）份額較小，約為10%。由于豬飼料在我國消費需求大、市場份額高，且有關豬飼料的營養(yǎng)研究相對較成熟，本文以豬飼料為標準展開研究。

表2 2020 年5—10 月我國飼料細分品種生產情況 萬t

1.2.3 上游耕作物年產量動態(tài)變化 因苜蓿和蠶豆分別僅有新疆、云南2 省數據，造成統(tǒng)計口徑不一，木薯、甘薯和粟產量信息無從獲取，美國農業(yè)部統(tǒng)計數據顯示椰子油和棕櫚油在我國年產量極低（幾乎為0），使得其飼用消耗并不會額外占用我國土地資源，因此以上所列耕作物將不作研究，只對剩余13 類耕作物及其下游飼料品種進一步分析。由圖2 可知，我國三大主糧玉米、稻谷和小麥產量明顯遙遙領先，稻谷和小麥的產量多年來基本呈平行變化，整體以較穩(wěn)定的幅度增長。值得注意的是，玉米產量在2003 年之后陡然上升，以年均5.2%的增長速度于2011 年超越稻谷成為我國年產量最大的耕作物。玉米作為傳統(tǒng)飼料原料在中國飼料糧消費中一直占據著主導地位，中國是僅次于美國的第二大飼料用玉米消費國[3]，玉米產量大幅上升和飼料需求上漲有著密不可分的聯(lián)系。隨著科學技術的不斷更迭，玉米生產的進步對我國農業(yè)乃至國民經濟發(fā)展都起著重要的推動作用，玉米深加工技術的革新更是帶來了巨大的價值效益[4]。

圖2 13 類耕作物年產量趨勢圖

2 飼料原料價值評估

2.1 常規(guī)營養(yǎng)價值評定 了解和掌握飼料原料的營養(yǎng)價值，合理配置畜禽飼料，是充分發(fā)揮動物生長性能和控制飼料成本的關鍵，因此評定飼料原料常規(guī)營養(yǎng)價值是一項極其重要的基礎性工作[5]。

飼料企業(yè)通過對不同原料的最優(yōu)組合來制定飼料配方，原料比例則是由動物營養(yǎng)標準以及原料的“有效能值”決定[3]。飼料的有效能值可用于豬的維持、生長、繁殖和泌乳等各項生理活動[6]，豬飼料原料中的多種化學成分與“有效能值”顯著相關。

更進一步，飼料有效能值包括總能、消化能、代謝能和凈能，國際上評定豬飼料能值時，豬凈能（NE）體系被認為是唯一能夠表達出動物真實能量需求的能值評定體系，并能提高預測動物生產性能的精度，其預測模型已被廣泛應用于日糧配方中[7]。最終根據國際同行認可的常規(guī)成分，確定粗蛋白質（CP）、粗脂肪（EE）、粗纖維（CF）、粗灰分（Ash）、淀粉（Starch）為評估飼料常規(guī)營養(yǎng)價值的5 項指標[7-10]。

據相關研究，飼料基礎營養(yǎng)成分指標與生長豬有效能值之間具有如下數量關系：

①生長豬的飼料消化能[9]：

②生長豬的飼料凈能[11]：

③結合（1）、（2）兩式，可推導出具有普適性的生長豬飼料凈能值：

雖然生長豬飼料凈能值的預測公式在數理層面上可由上述過程推導得出，但存在3 方面問題：其一，凈能值與基礎營養(yǎng)成分指標之間無法建立具有營養(yǎng)意義的有效回歸方程；其二，普適性有效能值回歸模型預測效果較差；其三，研究證實，按照不同耕作物分類建立的預測方程效果較好，但較多耕作物未得出一致結論，有待進一步研究[7]。綜上所述，僅根據（3）式籠統(tǒng)測算飼料品種對應的豬凈能值并直接進一步評定其營養(yǎng)價值較為不妥，可參考其中各指標與凈能值之間的相關關系[7]。

由（3）式可知，生長豬凈能值在數理統(tǒng)計意義上與粗灰分（Ash）、粗纖維（CF）呈負相關，而與粗蛋白質、粗脂肪、淀粉呈正相關，因此在后續(xù)采用分段評分時對正、負相關指標評分標準有所區(qū)別。具體而言，具有正相關關系的指標含量越高豬凈能值越高，相應評分便越高，反之同理。

充分考慮飼料品種對豬的營養(yǎng)價值，進一步篩選54 種飼料原料。由于每種飼料品種所含營養(yǎng)成分并非完全相同，為綜合考慮各種營養(yǎng)成分含量，現采用分段評分法，評分標準見表3，各營養(yǎng)成分含量的最小值、中位數、最大值見表4。針對各項指標含量對每種飼料品種打分，再通過總得分評判其營養(yǎng)價值。

根據表3 評分標準代入具體數值便可得到各飼料原料對應營養(yǎng)成分評分，詳情見表5。由于篇幅限制，僅選取每種耕作物對應的第一種飼料品種作為代表匯總展示，其他同理可得。

表3 飼料分段評分標準

表4 各營養(yǎng)成分含量的最小值、中位數、最大值

表5 飼料品種（部分）對應營養(yǎng)成分評分情況

2.2 綜合研究價值評定 僅根據飼料原料營養(yǎng)價值進行篩選不甚合理，某種營養(yǎng)價值很高、產量卻很低的飼料不能為豬提供所需的足量營養(yǎng)，必須要考慮產量，所以引入另一個與產量有一定關聯(lián)的指標評判飼料原料的常見度，基于此，定義一個新指標“常見度”（Com）。

其中，i表示具體飼料原料，j表示年份，Pro（i，j）表示第i種飼料原料在j年的產量，Pro（i，j）表示j年所有飼料品種總產量。由于玉米蛋白飼料、棉籽蛋白、麥芽根這3 類飼料的實際產量信息無從獲取，僅測定剩余51 種飼料品種的常見度。計算各飼料原料每一年的常見度Com（i，j）系數并求平均值，部分品種的常見度如表6 所示，其他同理可得。

表6 飼料原料（部分）常見度

針對飼料品種的營養(yǎng)成分及其含量并結合實際產量信息綜合考量飼料原料的營養(yǎng)價值和常見度，建立研究價值評估模型以篩選營養(yǎng)成分較優(yōu)且供給充足的飼料品種，研究價值定義如下：

其中，Rvalue（i）為飼料品種的研究價值，Com（i）為飼料品種的常見度評分，Nvalue（i）為飼料品種的營養(yǎng)價值評分。根據定義計算每種飼料品種的研究價值，結果見表7。

表7 中，飼料號為4-07-0288 的玉米研究價值最大，綜合評分高達6.439 0，相反亞麻仁粕的評分最低，為0.003 9。研究價值較小的飼料品種主要是由于其年產量占比偏小導致常見度評分過低，主要依靠國外直接進口或國內需求量不多使得所需耕地資源較少，可以判斷這些飼料品種及其上游耕作物不是“人畜爭糧”矛盾的關鍵所在。研究價值較大的飼料品種主要來源于玉米、稻谷、小麥、大豆、花生、油菜籽這6 類耕作物，其中得分在1 以上的玉米和稻谷副產物居多，作為飼料原料不僅營養(yǎng)價值頗高供給也不會短缺，可以為豬的生長發(fā)育提供全面而充足的食物。建立促進飼料產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的長效機制應主要從以上6 類耕作物入手，合理協(xié)調下游常規(guī)飼料品種的配料比例，研究非植物性飼料以及非常規(guī)飼料同樣需要遵循營養(yǎng)價值和常見度綜合評估原則。

表7 51 種飼料品種的研究價值

3 飼料原料替代性分析

經上述篩選后剩余26 種飼料品種研究價值較大，由于品種繁多，有待進一步以飼料替代性為基準探究實現飼料產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的路徑。本部分從營養(yǎng)成分角度根據國際、國內飼料分類體系將飼料原料分類，并結合原料市場價格等特點制定合理的飼料消費替代方案、科學規(guī)劃耕作物的種植結構，尋求有效利用耕地資源、保證飼料供應安全、保障動物營養(yǎng)供給充足的調控措施。

3.1 飼料原料分類 不同飼料原料盡管各營養(yǎng)成分含量不盡相同，但營養(yǎng)成分種類大致相近，存在著飼用功能的相似性，所以從營養(yǎng)學角度可在一定程度上相互補充、相互替代?；谶@一理念，本部分對26 種飼料品種進行產品替代營養(yǎng)分析，即在營養(yǎng)成分相似的產品之間如何進行有效替代。

根據國際、國內飼料分類體系可將26 種飼料品種分為4 類，充分考慮營養(yǎng)成分及其含量的接近程度。第一類為豆類、餅粕和糟渣類集成的蛋白質飼料，用來滿足動物對氨基酸的需求[12]，包括大豆、全脂大豆、大豆餅、去皮大豆粕、大豆粕、DDGS、花生仁餅、菜籽餅、菜籽粕、花生仁粕，這一類飼料干物質中粗纖維含量小于18%，粗蛋白質含量均超過20%，能促進動物提高營養(yǎng)物質的吸收利用率，刺激生長和繁殖，是其他營養(yǎng)物質所不能代替的[12]。第二類為谷實類能量飼料，包括4 種玉米、稻谷、糙米、小麥、碎米，這一類飼料干物質中粗纖維含量低于18%，同時粗蛋白質含量低于20%。第三類為糠麩、餅粕類能量飼料，包括2 種次粉、米糠、米糠餅、2 種小麥麩、米糠粕，其淀粉含量均較谷實類能量飼料少，粗灰分含量較高。第四類為樹葉類能量飼料，僅含玉米淀粉，淀粉含量高達98%，其他營養(yǎng)成分含量較低。以上能量類飼料通常以可溶性碳水化合物、脂肪和油脂等形式為動物提供能量[13]，是動物飼料中不可或缺的能量來源。

對于上述分至同一類中的飼料品種，在實際飼料消費中排除具體原料自身特殊性后結合飼料配比標準可相互有效替代。

3.2 基于價格角度飼料消費替代方案 畜牧養(yǎng)殖企業(yè)在采購營養(yǎng)成分相似的不同飼料原料時，在消費偏好既定的前提下會優(yōu)先選用價格相對低廉的產品。結合各類飼料品種在飼用功能上的替代性，制定按照飼料市場價格從低到高的飼料消費替代方案。

如圖3 所示，第一類蛋白質飼料市場價格變化趨勢幾乎保持平行，其中大豆的市場價格持續(xù)處于最高位置，超過5 000 元/t，其次是大豆粕，DDGS 最低，為2 000 元/t 上下。DDGS 是以玉米為原料，由酵母發(fā)酵蒸餾提取酒精后的殘液濃縮干燥后所得，具有高能、高蛋白、營養(yǎng)價值高等特點[14]，相關研究證實在一定范圍內能用DDGS 代替配方中的玉米、豆粕用于豬生產[15]。

圖3 第一類飼料品種市場價格對比圖

第二類谷實類能量飼料主要成分為淀粉，淀粉同時又是動物機體所需能量一大重要來源——碳水化合物的重要組成部分，易被動物消化吸收、利用率較高[16]。由圖4 可知，玉米的市場價格在這一類飼料中最低，最具價格優(yōu)勢。糠麩、餅粕類能量飼料價格差距不大，集中分布在1 000～2 000 元/t，2020 年后均呈現上漲趨勢，整體而言米糠粕的價格最低。第四類飼料僅有玉米淀粉，其價格波動比較大，2011 年前后市場價格超過2 700 元/t，2017 年低至1 700 元/t。

圖4 第二類飼料品種市場價格對比圖

圖5 第三類飼料品種市場價格對比圖

3.3 基于單產水平作物種植規(guī)劃布局 單產水平可用來衡量耕作物對土地資源的利用情況，集中反映相應耕作物種植技術的成熟程度。單產水平越高對土地資源的利用越充分，利用有限土地資源獲得的效益越大，因此提高單產水平仍然是保障我國糧食安全的重要舉措[17]。

由圖6 可知，稻谷的單產水平最高，其次是玉米，然后是小麥，油菜籽和大豆的單位面積產量比較接近，處于六類耕作物中最低，這也是我國近年來大豆和菜籽油需要大量依靠進口的原因之一。

圖6 六類耕作物單位面積產量

利用有限的土地資源合理安排飼料作物的種植結構，三大主糧稻谷、玉米、小麥的種植面積必須維持在安全范圍內，并且玉米和稻谷副產物具有價格優(yōu)勢，因此更應重視玉米和稻谷的播種安排。大豆和油菜籽的種植調整一方面要以提高單產水平為突破口，另一方面要集中種植發(fā)揮規(guī)?；a效應，在能夠依靠外源性國際進口解決國內需求的前提下不應占用過多的耕地資源，擠壓三大主糧所需的保障耕地。

4 研究結論與政策啟示

4.1 結論 首先，從營養(yǎng)價值和常見度2 個方面綜合評判和遴選解決“人畜爭糧”矛盾的關鍵植物飼料品種，結果表明應以玉米、稻谷、小麥、大豆、花生、油菜籽這六類作物生產的飼料原料為考慮重點。其次，具有較高研究價值的植物飼料根據營養(yǎng)成分可分為4 類，分別是以豆類、餅粕和糟渣類組成的蛋白質飼料，谷實類能量飼料，糠麩、餅粕類能量飼料以及樹葉類能量飼料；從價格成本角度合理安排飼料消費替代方案時應優(yōu)先考慮DDGS、玉米、米糠粕以及玉米淀粉，其中玉米及其副產物居多，具有明顯價格優(yōu)勢。再次，從作物單產水平角度優(yōu)化主要耕作物種植結構，稻谷、玉米、小麥的單產水平較高，應保證三大主糧的播種面積維持在一定的安全界限內，大豆和油菜籽的國內供給應以提高單產水平和規(guī)?；a為突破，不應擠壓三大主糧的播種面積占用過多的耕地資源。

4.2 政策啟示 第一，正確把握植物飼料品種的營養(yǎng)價值和數量狀況是有效協(xié)調其結構關系的基本前提。玉米、稻谷、小麥、大豆、花生、油菜籽這6 類作物生產的飼料品種不論從營養(yǎng)成分還是原料充足性上都能很好地代表常規(guī)植物飼料產業(yè)的重點，因此，要注重協(xié)調這6 類相關飼料原料在飼料成品中的配料占比，也要以這些植物飼料為主展開與非常規(guī)飼料混合的技術研究。第二，合理評估并動態(tài)看待玉米產需關系對于植物飼料的穩(wěn)定供給仍然不容小覷。從飼料原料價格成本角度來看，玉米及其副產品具有明顯優(yōu)勢，隨著肉蛋奶需求的進一步增長可能會使得近年來國內玉米產能過剩的情景成為階段性現象，因此，在糧食生產的供給側結構性改革中要在保障飼料供給充足的目標下穩(wěn)定必要的玉米播種面積，這一點在頻發(fā)自然災害、貿易環(huán)境不確定性乃至地緣政治格局變化等條件下可能會更加凸顯。第三，不斷提高單產水平，這不僅需要強化對種質資源的篩查鑒定、保護利用以及基因挖掘等方面的技術攻關，同時也要進一步優(yōu)化耕作制度和農業(yè)生產布局，切實推動新型農業(yè)生產技術大力度推廣和大范圍下沉、推進標準化生產和社會化服務、加大農村基本公共服務供給和農業(yè)基礎設施建設力度，為包括植物飼料和重要糧食作物在內的農業(yè)生產打造更加適宜的科技、制度和社會環(huán)境。