母豬生產是養豬業的基礎,其繁殖力的高低影響養豬效率。我國母豬生產水平較低,即使豬種從國外引進,母豬的年產斷奶仔豬數與發達國家相比也有較大差距,這與我國母豬生產中存在的諸多問題有關,包括飼料營養、飼養管理、配種分娩、疫病防控、環境控制等,是制約我國生豬產業發展的重要瓶頸因素。因此,提高母豬繁殖力,特別是母豬年生產力,對促進養豬業的發展具有非常重要的現實意義。目前,改善母豬繁殖力的綜合技術措施很多,但營養方案尚少。營養影響母豬的健康和生產,尤其是產仔數、泌乳力、抗病力、斷奶發情率和發情間隔等。營養策略適宜,可以大幅提高母豬的繁殖效率,降低生產成本。近年國內外在母豬營養方面加強了應用性科學研究,同時我們科研團隊以蔣宗勇研究員為學科帶頭人,在提高母豬產仔數和泌乳性能方面也取得了一些研究成果,這些數據對生產實踐具有一定的借鑒作用。現結合文獻資料,從后備、妊娠、泌乳和斷奶母豬等階段,將這些研究成果和應用技術進行總結綜述。
1、后備母豬
后備母豬是豬場發展的潛力,養好后備母豬,對改善豬場的繁殖性能指標和提高豬場的生產效率具有重要意義。后備母豬的營養主要用于機體維持和生長發育的需要。適宜的營養技術可促進母豬機體、生殖系統的正常發育,保證體成熟與性成熟的均衡發展,使母豬按期發情配種,并延長繁殖年限。因此,就營養供給模式而言,后備母豬應與商品肉豬有所區別。商品肉豬追求的是最好的飼料報酬、最快的生長速度和最大的肌肉沉積效率,而后備母豬需要的是其機體、生殖器官和內分泌系統協調發育并綜合成熟,在后續生產中發揮最佳的繁殖潛力。
生產和研究表明,后備母豬分階段飼養是目前比較合理的一種營養管理策略。在選育早期,營養方案適宜高營養水平,體重小于90 kg、150日齡以內的留種母豬,自由采食,生長速度保持在日增重650~800g/天為宜。能量和粗蛋白水平應滿足使豬達到最大生長速度。美國NRC(2012)標準推薦的商品肉豬營養所需鈣、磷可使育肥豬達到最大生長速度,但并不能滿足種豬骨骼強度和灰分含量最高所需,因而為使后備母豬的骨骼強度和灰分含量最大,鈣、磷需要量應在滿足最大生長速度所需的基礎上提高10%。同時有研究建議,要改善后備母豬的發情率、排卵率和機體健康狀況,需要在初情期之前就把飼糧中的維生素E水平提高到50~100 mg/kg。種豬育成期(90 kg至配種)的營養策略是控制生長速度,限制能量攝入,減少脂肪組織沉積,而保證肌肉組織繼續沉積,促進性成熟和卵巢發育,增加優勢卵泡的數量,從而有益于繁殖和延長種用年限。此階段應配制專用的后備母豬全價飼料,采用限飼模式,根據品種差異,營養水平應達到中等能量水平(12.0~13.5DE MJ/kg)和粗蛋白水平在15%~16%之間(賴氨酸含量在0.6%~0.8%之間),并限制飼喂2.0~2.9kg/天。維生素和礦物微量元素需要與經產母豬相同,同時強化維生素A、E和生物素攝取,適當補充青綠纖維飼料。后備母豬營養需要應使其在第二或第三個情期時配種體況達到建議指標:體重在130~140kg之間,背膘厚度為18~20mm。對于瘦弱的后備母豬,應予淘汰或在育成期內提高飼糧能量和蛋白水平,增加其機體儲備,才能改善其連續的繁殖性能。
母豬配種前1~2周應該以“短期優飼”來增加母豬的排卵數,此時的營養調整可使母豬機體滿足配種、受精和胚胎著床的最佳條件,提高胚胎存活率,從而提高母豬繁殖效率。研究發現,在母豬發情配種前兩周,提高飼糧能量水平,可以刺激母豬體內激素的分泌,比如胰島素和促排卵素,提高排卵數。因而,配種前,把采食量提高50%~100%,或者讓其自由采食,盡可能地提高飼糧能量水平。有研究認為,母豬配種后適量降低采食量,高采食量會增加母豬基礎代謝,降低胚胎成活率,從而影響產仔數,因而青年母豬在配種后的1周,以每天飼喂2 kg左右的飼料為宜。
2、妊娠母豬
妊娠期營養的目的是減少胚胎損失、調整母豬體況和提高初生仔豬的健康狀況。生產上,妊娠母豬的理想飼養目標是:分娩12頭健康仔豬,初生重不低于1.35 kg,保證母體背膘20~22mm,具有良好體況進入泌乳階段。但實踐中妊娠母豬的營養管理往往要充分利用母豬妊娠期飼料利用率高、新陳代謝旺盛、蛋白質合成強、青年母豬自身生長速度快的生理特點,來提高養殖的綜合效益。所以,建議妊娠期飼糧消化能水平為13.0 MJ/kg,粗蛋白含量為13%,其中賴氨酸應達到0.55%~0.6%,粗纖維為6%~8%,并輔以不同飼喂策略來調控妊娠母豬各個階段的營養供給(表1)。同時豬場也可以根據文獻推薦數據,結合豬場自身的管理水平和環控參數,因地制宜,設計出適宜的營養策略和飼養模式。
表1 妊娠母豬的飼養策略
當前妊娠母豬的營養研究工作,主要從解決實際生產問題出發,涉及到能量和蛋白質、纖維素、非常規飼料原料和功能性添加劑等方面的研究,產生了一系列的成果。
2.1、能量和蛋白質
在基礎營養研究方面,系統地研究了不同飼養階段母豬的能量、蛋白質和氨基酸需要量,為按胎次精確制定母豬飼養管理策略提供了理論依據,實現精準營養配方。研究發現,無論初產母豬還是經產母豬,妊娠飼糧能量水平可通過影響母豬增重和背膘厚度來影響其繁殖性能。妊娠期母豬飼糧適宜的消化能水平應保持在13.0 MJ/kg左右,粗蛋白應達到13.0%。能量的不同水平和來源對母仔豬生產性能的影響較大。妊娠早期飼糧能量水平為維持需要的1.2倍時,可以提高母豬胚胎存活率和免疫保護,而妊娠后期當母豬消化能攝入量達到43 MJ/天時,飼糧中添加油脂不會影響母豬的繁殖性能。
2.2、 纖維素
關于飼糧纖維,適宜的水平應在6%~8%,能促進腸道健康、防止便秘。研究發現,在等能攝入模型下,添加麥麩和脫脂米糠作為纖維來源,二胎母豬妊娠飼糧NDF水平為15.8%時,母豬繁殖性能可以顯著提高,同時母豬飼糧纖維水平可影響新生仔豬器官發育、肝臟養分代謝相關基因和抗氧化相關基因表達,進而影響新生仔豬的發育和生長。
2.3、氨基酸及功能性添加劑
在生產條件下,通過大群規模試驗研究精氨酸對妊娠母豬產仔性能的改善效果,發現添加精氨酸顯著提高初產母豬產活仔數1.1頭(9.8vs. 8.7),降低死胎和弱仔率,提高初生窩重和胎盤重(表2)。通過體外細胞試驗研究證實,精氨酸可以顯著提高母豬胎盤滋養層細胞增殖率和分化,充分揭示了生產上精氨酸促進胎盤發育、提高母體-胎兒營養物質和代謝廢物轉交換效率、從而提高胚胎成活和發育的機理。同時妊娠期添加4%的新型酵母培養物可以提高產活仔數(0.5頭)和仔豬斷奶存活率;妊娠74天至哺乳期飼糧中添加2 000 mg/kg β-羥基-β-甲基丁酸,顯著提高仔豬初生重和窩增重,提高母仔豬機體免疫機能和乳汁免疫因子含量;妊娠期母豬飼糧中添加0.05%和0.1%包膜短鏈脂肪酸顯著提高母豬血清IgG含量,提高仔豬初生重;飼糧添加0.15%丁酸鉀顯著提高仔豬出生活仔數、斷奶活仔數、斷奶窩重和窩增重。為了充分研究改善母體-胎兒營養物質交換效率,緩解宮內生長受限(IUGR),從母胎界面的血流量和營養轉運兩個角度探討了IUGR發生的機制,發現磷酸鞘氨醇可正向調控妊娠期母豬子宮胎盤的血管發育,提高母胎的血流量。妊娠期提高飼糧葉酸(30 mg/kg)攝入量對母豬繁殖性能雖無顯著改善,但可有效緩解IUGR對新生仔豬肝臟新陳代謝和腸道細胞凋亡的負面影響。妊娠后期母豬的便秘一直是養殖生產的難題。研究發現,母豬飼糧中添加新型酵母培養物(4%)和硫酸鎂(600 mg/kg)都可以顯著提高糞便水分含量,減少母豬圍產期的便秘。
表2 飼糧添加精氨酸對母豬產仔性能的影響
注:表中數據上標的“*”表示組間差異顯著,P<0.05
妊娠期母體營養是胎兒存活和發育的最敏感因素,可通過營養調控提高母豬窩產仔數和初生仔豬的健康程度來提高母豬年產斷奶仔豬數。但母豬營養研究難度較大,從已發表的文獻資料來看,在妊娠飼糧中添加L-精氨酸(L-Arg)、不飽和脂肪酸(PUFA)、維生素、有機微量元素和飼料添加劑等,可以提高母豬的繁殖性能,并獲得理想的生產成績和效益(表3)。
表3:妊娠期營養技術對母豬繁殖性能的影響
3、泌乳母豬
泌乳母豬的營養策略是提供全價營養,提高母豬采食量,保證母豬有足夠的養分來分泌足夠多的乳汁,同時適度體損失。充足的泌乳量可以提高仔豬哺乳期成活率和斷奶重,體損失少可以提高發情率和縮短發情間隔,對提高母豬繁殖力具有重要意義。在制定泌乳母豬營養方案時,應全面考慮母-仔豬一體化營養需要,不僅要考慮母豬在泌乳過程的代謝和乳汁生產需要,還要根據仔豬的生理特點考慮其生長的因素。母豬的泌乳量和仔豬的生長速度在泌乳初期都比較低,隨著泌乳期不斷增長。泌乳7~10天后,母豬分泌的乳汁量和營養不能滿足仔豬的最大生長潛力,要提高哺乳仔豬生長速度,只有提高母豬泌乳量。因而,適宜的營養管理措施(飼料營養水平和采食量)都應根據泌乳量這個生產指標進行制定。同時,母豬泌乳期從飼料攝入的營養素,并不能完全滿足泌乳需要,只占泌乳產出(包括能量和氨基酸)的70%~95%,另一部分需要動員體儲。
為了充分發揮泌乳母豬的生產潛力,需要平衡飼糧營養、母豬泌乳力和下一胎繁殖性能的關系,來挖掘母豬的生物合成效應實現經濟效益。研究發現,飼糧添加纈氨酸可以提高母豬的泌乳性能,通過產前3天至斷奶將母豬飼糧纈氨酸∶賴氨酸的比例由對照水平(0.74)提高至0.87、1.0和1.2,都可顯著提高哺乳仔豬的日增重和成活率,同時可提高母豬日采食量和斷奶后一周發情率。進一步研究分析發現母豬采食量、乳汁質量和仔豬斷奶重隨著飼糧纈氨酸水平的升高而線性增加,與1.0纈氨酸組相比,泌乳母豬飼糧中纈氨酸∶賴氨酸的數值為1.2時顯著降低母豬體重損失,提高母豬泌乳量和乳汁質量,提高28日齡哺乳仔豬日增重。綜合經濟效益分析,泌乳母豬飼糧中纈氨酸∶賴氨酸=1.2∶1時,效益最佳。但這些數據是否適合規模化豬場的營養方案,還需要具體結合豬場本身的情況來決定。
圍產期和泌乳期母豬機體遭受嚴重的氧化應激,影響其泌乳性能。因而,機體抗氧化成為泌乳母豬研究的熱點。在泌乳母豬飼糧中添加15 mg/kg大豆異黃酮顯著提高母豬乳汁質量,提高哺乳仔豬21日齡斷奶窩重。同時,細胞實驗發現異黃酮可顯著提高母豬乳腺上皮細胞的增殖,降低細胞凋亡,基因組學研究顯示大豆異黃酮主要通過提高乳腺上皮細胞中促進細胞增殖的基因表達。進一步的大規模生產試驗表明,妊娠85天至泌乳結束在母豬飼糧中添加45 mg/kg大豆異黃酮,顯著改善母豬乳腺發育和機體抗氧化能力,提高哺乳仔豬體增重和存活率,這說明大豆異黃酮具有顯著的體內抗氧化效果。
功能性添加劑的研究發現,妊娠74天至哺乳期飼糧中添加350 mg/kg β-葡聚糖,顯著提高母豬初乳和常乳的營養物質和免疫因子含量,改善母仔豬機體免疫機能,同時妊娠74天至哺乳期飼糧中添加2 000 mg/kg β-羥基-β-甲基丁酸,提高母仔豬機體免疫機能和乳汁免疫因子水平。妊娠后期和哺乳期母豬飼糧中添加1.5%檸檬酸顯著提高哺乳飼糧中粗蛋白質、鈣和磷的表觀消化率,提高母豬乳清中免疫球蛋白IgG、IgA和IgM的含量。初產母豬妊娠90天和泌乳期飼糧中添加植物多糖,顯著提高母豬采食量、機體抗氧化能力和免疫機能,改善乳品質,提高仔豬斷奶窩重和窩增重。
乳母豬的營養離不開能量和蛋白質的有效供給。根據規模化豬場泌乳母豬平均采食量5 kg/天左右,泌乳母豬飼料消化能水平應達到13.5~14.5 MJ/kg,粗蛋白質應達到18%左右(賴氨酸含量為0.9%~1%)。實際母豬每日攝入的營養物質總量是否滿足其泌乳需要,除了應對照其有效營養素攝入量,還應考慮其所帶哺乳仔豬的數量和所處的溫控環境條件。適宜的產房溫度會使母豬減少克服應激負面影響的營養素消耗。已發表的文獻資料中的功能性氨基酸、維生素和飼料添加劑等對提高哺乳母豬的泌乳潛力也是至關重要的(見表4)。
表4 泌乳期營養技術對母豬繁殖性能的影響
4 、斷奶母豬
斷奶母豬營養技術方案是保證母豬在斷奶后的一周內發情率95%以上,配種分娩率達到88%。發情間隔影響母豬的年生產天數,斷奶-發情間隔時間長,每年分娩胎次少,年產斷奶仔豬數就會少。母豬發情間隔受泌乳期的體損失影響。斷奶母豬從泌乳到斷奶狀態的轉變是一種生理和生活環境的挑戰,適宜的營養可幫助母豬機體和內分泌系統快速恢復并發揮生理功能。試驗研究證實,營養能刺激生殖激素的分泌,有利于母豬的發情、排卵和受孕。胰島素可以通過IGF-1的介導來促進卵巢優勢卵泡發育成熟,同時刺激垂體前葉分泌促卵泡激素和黃體生成激素。促卵泡激素、黃體生成激素和雌激素是母豬再發情、排卵和受孕過程中的重要激素。因而,通過營養技術刺激母豬生殖激素分泌,可以提高母豬繁殖力。一般來講,對泌乳期體損失少的母豬,提供泌乳期飼料并自由采食,足以滿足其營養需要;但對泌乳期體損失較多的母豬,應考慮提供較高的營養飼糧,幫助母豬恢復機體,保證發情配種。
5、小結
我國母豬繁殖性能低,制約著養豬業的生產效率和經濟效益。由于母豬科研試驗復雜、耗時較長、需經費較多,操作過程中不確定因素和困難較多,目前還很難把母豬的繁殖營養需要精確到具體的數值,同時也還因其涉及到母體和胚胎的雙重需要,特別是母體各個階段的維持、機體沉積、胎盤和乳腺發育、免疫和激素分泌等所需要的營養不同,還關乎胚胎各個階段的不同發育目的的營養需求。母豬高產是多個技術措施互作的結果,生產上,在制定母豬的營養方案時,要綜合考慮飼糧的能量和蛋白質的有效供給、機體抗氧化、微量營養素和飼料安全(尤其是霉菌毒素)對繁殖力的影響,但具體的措施要結合生產管理水平、種豬的健康狀況和環境因素等具體制定。