林海爛 ，黃子晴 ，陳紅躍 ，朱 燕 ，何道領(lǐng) ，甘 玲

（1.西南大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院，重慶 402460；2.重慶市畜牧技術(shù)推廣總站，重慶 401121）

我國養(yǎng)豬歷史悠久，傳統(tǒng)的養(yǎng)豬模式大都將糧食副產(chǎn)物或地源性飼料原料采用液態(tài)飼喂的方式進(jìn)行利用。然而，傳統(tǒng)的液態(tài)飼喂方式?jīng)]有充分考慮營養(yǎng)成分的均衡性，具有營養(yǎng)結(jié)構(gòu)不合理、營養(yǎng)水平低、勞動強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低及飼料浪費(fèi)大等問題。因而，在集約化養(yǎng)豬發(fā)展進(jìn)程中被慢慢淘汰。然而，豬是雜食動物，具有消化道發(fā)達(dá)、飼料轉(zhuǎn)化效率高且喜歡濕拌食物的采食特性。因此，從這個角度來說，傳統(tǒng)的液態(tài)飼喂模式可以緩解人畜爭糧、飼料原料漲價等問題，且符合其生物學(xué)特性。因此，我們不得不思考液態(tài)飼喂這一古老的飼喂技術(shù)將如何面向未來。

1 液態(tài)料的相關(guān)概念

1.1 液態(tài)料及發(fā)酵液體飼料的概念

為了滿足動物對營養(yǎng)水平的需求，且兼顧機(jī)械流動性等特點(diǎn)，當(dāng)前對液態(tài)料和發(fā)酵液體飼料有一個相對規(guī)范的概念，即粉碎、制粒后的干飼料及非常規(guī)飼料與水按質(zhì)量比混合，水料比為 2.5 : 1～4: 1, 經(jīng)攪拌均勻形成的混合物。而發(fā)酵液體飼料（Fermented Liquid Feed，F(xiàn)LF）則通常定義為：將適宜比例的飼料和水混合后在控制條件下經(jīng)過足夠長時間的發(fā)酵，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，則稱為發(fā)酵液體飼料。由此可見，發(fā)酵液體飼料將液態(tài)飼喂技術(shù)與微生物發(fā)酵技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)勢整合。

1.2 干料和液態(tài)飼喂方式的優(yōu)缺點(diǎn)比較

干料飼喂主要有以下兩大優(yōu)點(diǎn)：方便，節(jié)約勞動力，因而在養(yǎng)豬規(guī)模化的發(fā)展進(jìn)程中發(fā)揮了重要的作用。存在的缺點(diǎn)為：（1）所需采食時間長，且由于不能及時分泌消化液，吞咽受阻。（2）采食和咀嚼時間長，易引發(fā)豬只厭食。（3）采食增加能量消耗，增加基礎(chǔ)代謝。（4）缺少水對營養(yǎng)成分的溶解，導(dǎo)致飼料的消化率降低。（5）干料自動飼喂浪費(fèi)嚴(yán)重。（6）干料揚(yáng)塵大，易引發(fā)呼吸道疾病。

相比較而言，液態(tài)飼喂包括液態(tài)發(fā)酵飼喂主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）增加采食量 。（2）提高消化率，增加飼料報酬。(3)可優(yōu)化腸道菌群種類，維持腸道健康。（4）原料來源廣，無揚(yáng)塵，減少飼料浪費(fèi)，易加藥。（5）可優(yōu)化原料加工，無需進(jìn)行調(diào)質(zhì)膨化等預(yù)處理，從而減少養(yǎng)分損失，降低生產(chǎn)成本和運(yùn)輸成本。（6）減少氨等代謝物的排泄，從而減少氨、磷等的排放。由此可見，液態(tài)料具有的這些優(yōu)點(diǎn)能夠很好地解決養(yǎng)豬生產(chǎn)所面臨的營養(yǎng)生理問題、飼料原料問題、環(huán)保問題和禁抗限抗等問題。

當(dāng)然，液態(tài)飼喂方式也存在以下的主要缺點(diǎn)：（1）液態(tài)飼料新鮮度難以保持，易滋生細(xì)菌導(dǎo)致變質(zhì)酸敗，養(yǎng)殖場面臨如何保持飼槽的清潔衛(wèi)生等問題。（2）目前性能穩(wěn)定、應(yīng)用成熟且智能化的液態(tài)飼喂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，設(shè)備費(fèi)用高。

2 液態(tài)飼料對不同生理狀態(tài)豬的飼喂效果

液態(tài)料及發(fā)酵液體料在應(yīng)用之初，大量的學(xué)者便在不同生理狀態(tài)的豬上開展了相應(yīng)的飼喂效果研究，這為后期的廣泛應(yīng)用奠定了重要的理論基礎(chǔ)。

2.1 妊娠母豬和泌乳母豬

研發(fā)發(fā)現(xiàn)，哺乳母豬在采食嗜酸性乳桿菌發(fā)酵液體料后，日均采食量顯著增高（趙臣， 2017）。之后，研究者將全價配合料采用植物乳桿菌發(fā)酵液體飼料進(jìn)行相應(yīng)比例替代，然后在哺乳母豬和妊娠母豬上進(jìn)行飼喂效果比較研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，血清總蛋白、白蛋白、球蛋白含量與免疫球蛋白含量均顯著提高，表明發(fā)酵液體飼料能有效改善飼糧蛋白質(zhì)利用率和增強(qiáng)母豬免疫力（張秀江等，2020）。

2.2 斷奶仔豬

研究發(fā)現(xiàn)，與飼喂干飼料相比，發(fā)酵液體飼料可顯著提高斷奶仔豬增重和飼料利用率（Missotten等，2010； Jensen等，1998）。而采用植物乳桿菌REB1發(fā)酵的液體飼料飼喂斷奶仔豬可降低酵母菌的增殖和腸桿菌的數(shù)量（Plumed等，2005）。發(fā)酵液體飼料與非發(fā)酵液體飼料相比，可在提高斷奶仔豬腸道中乳酸菌含量的同時，降低大腸桿菌的含量。研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵液體飼料可降低斷奶仔豬的胃pH值，并在胃中發(fā)揮很好的蛋白水解活性（Easter等，1993 ； Radecki等，1988）。 用發(fā)酵谷物液態(tài)料飼喂14日齡早期斷奶仔豬，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與粉料（相同配方）相比，仔豬平均日采食量提高22.63%，平均日增重提高13.5%，分析其原因主要在于，飼料與腸絨毛的有效接觸面積增加，從而提高了吸收率和日增重（李永明等， 2010）。將酵母菌、枯草芽孢桿菌、植物乳酸桿菌按一定比例混合接種制備的發(fā)酵液態(tài)料用于飼喂28日齡斷奶仔豬，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，胃腸道內(nèi)容物pH呈降低趨勢，腸道乳酸菌菌群數(shù)量顯著提高，與此同時，大腸桿菌數(shù)量顯著降低，而斷奶仔豬日增重顯著增加（李小燕等，2013）。采用枯草芽孢桿菌發(fā)酵液態(tài)料飼喂7～31 日齡的仔豬，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在自由采食狀態(tài)下，仔豬腸道中細(xì)菌多樣性降低，而真菌多樣性提高（毛春瑕，2017）。

2.3 生長育肥豬

研究表明，液體發(fā)酵飼料的使用同時具有增重和提高飼料效率的作用（Jensen等，1998；Missotten等，2010）。發(fā)酵液體飼料（FLF）和非發(fā)酵液體飼料（NFLF）相比，F(xiàn)LF可增加腸道乳酸菌數(shù)量，促進(jìn)植酸降解，提高營養(yǎng)價值（Canibe 等，2012），并可改善豬胃腸道菌落水平（Canibe等，2007）。比如，飼喂發(fā)酵液體飼料可降低生長豬胃腸道中大腸桿菌水平，而增加乳酸菌水平（Canibe 等，2003）。

由此可見，不同生理狀態(tài)的豬有不同的生理和免疫狀態(tài)。液態(tài)飼喂可從增強(qiáng)免疫、改善腸道健康、促進(jìn)生長及生產(chǎn)性能等不同角度滿足豬的營養(yǎng)需求。

3 結(jié)合豬的生理狀態(tài)，生豬養(yǎng)殖數(shù)字化液態(tài)飼喂切實(shí)落實(shí)精準(zhǔn)飼喂

盡管液態(tài)飼喂具有好的飼喂效果，然而在養(yǎng)豬生產(chǎn)中，如果不能結(jié)合豬只生物學(xué)特性和生理?xiàng)l件，進(jìn)行飼喂曲線的動態(tài)調(diào)節(jié)，將無法進(jìn)行飼養(yǎng)信息獲取、飼料精準(zhǔn)配方和智能飼喂。因此，當(dāng)前對生產(chǎn)要素的升級迫切要求智能設(shè)備和畜禽精準(zhǔn)飼喂管理軟件賦能，從而提高養(yǎng)豬業(yè)整體經(jīng)濟(jì)效益。

數(shù)字化液態(tài)飼喂（Digital Liquid Feed，DLF） 是 利 用 現(xiàn) 代信息化技術(shù)，結(jié)合豬的生物學(xué)習(xí)性、飼料原料的成分值及豬對營養(yǎng)成分需求的動態(tài)模型，通過智能飼喂技術(shù)與裝備，進(jìn)行飼喂過程的自動化控制和數(shù)字化管理，實(shí)現(xiàn)生豬養(yǎng)殖的精準(zhǔn)營養(yǎng)和精準(zhǔn)飼喂，旨在減少飼料浪費(fèi)，提高養(yǎng)豬生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)字化液態(tài)飼喂通常由飼料混合部分、飼喂管道部分、固定材料、電腦控制部分及配電部分組成，整體包括硬件結(jié)構(gòu)與中央控制系統(tǒng)及軟件操作界面兩大版塊，以此實(shí)現(xiàn)供料精準(zhǔn)、個性化飼喂、配方變換靈活、提高自動化程度、降低人工成本等生產(chǎn)目的。由此可見，數(shù)字化液態(tài)飼喂是液態(tài)飼喂這一古老飼喂方式的智能升級。

4 生豬養(yǎng)殖數(shù)字化液態(tài)飼喂系統(tǒng)的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀

從20世紀(jì)70年代起始，國外數(shù)字化智能液態(tài)料飼喂系統(tǒng)經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)比較成熟，并廣泛使用。其中，法國、荷蘭應(yīng)用相對較早，丹麥、德國、芬蘭等國家目前也廣泛應(yīng)用。我國對數(shù)字化智能液態(tài)飼喂系統(tǒng)主要采用國外引進(jìn)的方式，如德國的WEDA、奧地利的Schauer、德國的Big Dutchman、法國的Asserva公司等，這些品牌具有穩(wěn)定性好、故障率低的特點(diǎn)，但價格相對昂貴，對操作者有較高的技術(shù)要求，而且一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，需專業(yè)技術(shù)人員修理維護(hù)。因此，近些年，部分科研院所聯(lián)合企業(yè)開始自主研發(fā)，在研發(fā)過程中主要有以下一些技術(shù)難題：（1）如何提高專用送料泵、專用氣動膜閥的質(zhì)量、效率和可靠性。（2）如何保證管道的有效清洗、消毒等。（3）如何提高傳感器的防損害、抗干擾等性能。（4）如何解決飼料分層、營養(yǎng)素分離等問題。（5）如何確保各階段能實(shí)現(xiàn)精確控制，主要包括投料量、投料頻率和料水比。

針對這些難題，研究者開展了相關(guān)的科學(xué)研究。如，研究者為了實(shí)現(xiàn)對液態(tài)飼喂的遠(yuǎn)程監(jiān)控，開發(fā)了基于物聯(lián)網(wǎng)的液態(tài)飼喂遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)（王天波等，2019）。李曉寧等（2020）進(jìn)行了基于STM32的自動液態(tài)料飼喂系統(tǒng)的開發(fā)研究。針對液態(tài)飼料易發(fā)霉變質(zhì)、飼喂勞動強(qiáng)度大等問題，研究者設(shè)計了基于可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）的液態(tài)飼料智能飼喂系統(tǒng)，并在下料精確度方面，進(jìn)行了國產(chǎn)水泵與國外飼喂專用泵的比較測試（鄧凱熠等，2020）。

對于發(fā)酵液體飼料而言，在發(fā)酵技術(shù)方面大量的學(xué)者也進(jìn)行了發(fā)酵條件的工藝控制研究。發(fā)酵條件一旦控制不好，將不僅影響風(fēng)味、適口性，還影響品質(zhì)。如果發(fā)酵不當(dāng)，將導(dǎo)致異味增加，乙酸、乙醇和戊醇水平升高，飼料適口性下降（Brooks等，2003； Merrel 等，2002），生物胺的形成和必需營養(yǎng)素的流失增加（Dierick等，1986），甚至導(dǎo)致出血性腸綜合征、胃扭轉(zhuǎn)、胃腸道鼓音和胃潰瘍等疾病的發(fā)生（Brooks， 2008； Missotten 等，2010）。

5 展望

我國是豬肉消費(fèi)大國，因此養(yǎng)豬業(yè)是全國重要的畜牧產(chǎn)業(yè)。近年來，伴隨著整個養(yǎng)豬業(yè)向規(guī)?；⒓s化方向的推進(jìn)，我國養(yǎng)豬業(yè)取得了長足的發(fā)展。然而，相比于國外主要養(yǎng)豬國家，我國的養(yǎng)豬生產(chǎn)效率仍有較大的提升空間，因此迫切需要智能化、高效率的精準(zhǔn)養(yǎng)豬模式來提高生產(chǎn)效率。由于液態(tài)飼喂（包括液體發(fā)酵飼喂）不僅可以提高生產(chǎn)效率，且能有效利用地源性原料和一些加工副產(chǎn)物，尤其是液態(tài)的副產(chǎn)物，因而能解決目前“人畜爭糧”的問題，切實(shí)實(shí)現(xiàn)降本增效，并很好地貫徹落實(shí)2021年國家發(fā)布的《糧食節(jié)約行動方案》。該方案中明確提出充分利用雜糧、糧食加工副產(chǎn)品等原料資源，減少糧食的使用。同時，發(fā)酵液體飼喂可有效改善腸道健康，這預(yù)示了在飼糧減量與飼料無抗的背景下，發(fā)酵液體飼料將成為飼料工業(yè)中促進(jìn)生豬產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的研發(fā)重點(diǎn)。此外，2022年2月，農(nóng)業(yè)部在出臺的《“十四五”全國農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化發(fā)展規(guī)劃》中指出要推進(jìn)智慧牧場建設(shè)，加快規(guī)模養(yǎng)殖數(shù)字化改造。而且，近年伴隨樓房養(yǎng)豬的興起，以及樓房養(yǎng)豬對標(biāo)準(zhǔn)化、智能化配套技術(shù)的要求提高，相信生豬養(yǎng)殖數(shù)字化液態(tài)飼喂技術(shù)必有廣闊的應(yīng)用空間。