農(nóng)民日報：尿素飼料實現(xiàn)牛羊豆粕減量替代潛力巨大
近年來，我國大豆進(jìn)口量總體呈逐年增加趨勢，2020年超過1億噸，進(jìn)口依賴度達(dá)到85％以上，飼用豆粕蛋白需求是拉動大豆進(jìn)口增加的關(guān)鍵因素之一。飼用豆粕減量替代迫切需要新方法和新途徑。
對于牛羊等反芻動物而言，尿素是重要的非蛋白氮飼料，已被列入我國第一批飼料添加劑目錄。2012年歐洲食品安全局曾發(fā)布研究報告，認(rèn)為尿素飼料（每天0.3g/kg體重）對動物和人體均沒有安全性風(fēng)險。美國和歐盟等奶業(yè)發(fā)達(dá)國家，奶牛日糧配方中尿素推薦添加量為不超過1％（干物質(zhì)計），約135-200g/牛/天。經(jīng)調(diào)研文獻(xiàn)中53個國外奶牛日糧配方，尿素的平均添加量為160g/牛/天。
尿素是實現(xiàn)反芻動物豆粕減量替代的重要途徑之一，同時也具有不可替代的營養(yǎng)學(xué)功能。尿素飼料的獨特優(yōu)勢包括以下幾個方面：
替代部分豆粕和降低飼料成本。尿素在牛羊日糧中可替代粗蛋白的20％-30％。尿素含氮量46.7％，豆粕含氮量僅6.8％，尿素含氮量是豆粕的6.8倍，這就意味著，每使用1噸尿素氮，就能節(jié)約6.8噸豆粕氮，按照尿素1800元/噸、豆粕4500元/噸計算，將節(jié)約1.2萬元日糧成本。我國牛羊年存欄量約3.95億頭（只），即便1/5的牛羊能用上尿素飼料，那么尿素年需求量160萬噸，每年能節(jié)約1088萬噸豆粕氮當(dāng)量。
避免占用有限耕地資源。苜蓿和雜粕也是豆粕減量替代方案之一，但是這些植物性蛋白飼料仍需要耕地。在我國耕地資源有限并且優(yōu)先用于糧食生產(chǎn)的背景下，苜蓿和豆粕的產(chǎn)量存在天花板效應(yīng)，并且價格也會隨著豆粕價格升高而升高。而尿素是一種工業(yè)化產(chǎn)品，主要是利用煤炭或天然氣的副產(chǎn)物為原料進(jìn)行合成，不依賴于耕地資源。并且，尿素每替代1000萬噸豆粕，將會省出1億畝耕地。我國是全球尿素生產(chǎn)和出口第一大國，年產(chǎn)量約5600萬噸，產(chǎn)能完全滿足我國尿素飼料需求。
發(fā)揮獨特的營養(yǎng)學(xué)特性。泌乳奶牛每天肝臟合成約170g尿素，其中約67％尿素循環(huán)到瘤胃被微生物利用合成蛋白質(zhì)，所以尿素是奶牛體內(nèi)的一種天然營養(yǎng)素，不是外來物質(zhì)。瘤胃微生物能利用尿素合成微生物蛋白，而微生物蛋白占可代謝蛋白的60％，其氨基酸組成優(yōu)于豆粕氨基酸，是一種優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)來源。事實上，瘤胃中幾乎所有微生物都能利用尿素的代謝產(chǎn)物氨作為氮源，而纖維分解菌的生長更是依賴于尿素。微生物蛋白的大量合成，彌補了尿素中氨基酸缺乏的問題，也為反芻動物生長或泌乳提供了一種優(yōu)質(zhì)高效蛋白。另外，由于尿素含氮量高，替代部分豆粕后會釋放一部分日糧配制空間，這樣就更有利于補充更多的能量飼料或功能性飼料添加劑，提高動物生產(chǎn)性能或健康。
然而，尿素的使用需要科學(xué)的技術(shù)指導(dǎo)，否則容易導(dǎo)致尿素利用率偏低，甚至影響動物健康。主要原因是尿素在瘤胃中被微生物脲酶催化分解成氨的速度較快，與能量釋放速度同步性較低，影響微生物蛋白的合成效率，過多的氨還會被吸收入血，進(jìn)而影響動物健康和繁殖性能。通過對我國產(chǎn)奶量TOP5的大型規(guī)模化牧場進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)他們在日糧中均添加尿素，但添加量為50-80g/牛/天，僅為歐美推薦添加量的25％-60％，沒有充分發(fā)揮尿素的使用潛力，而小型牧場的尿素添加量更低，這也反映出規(guī)模化牧場對尿素剛需、擔(dān)心和無措的狀態(tài)，歸根到底就是缺乏尿素氮飼料高效利用技術(shù)。因此，有必要控制瘤胃脲酶活性，減緩尿素分解速度，建立反芻動物尿素飼料高效利用技術(shù)，對于我國尿素推廣應(yīng)用和豆粕減量替代具有重要意義。
針對如何提高尿素氮的利用效率，建設(shè)反芻動物豆粕減量替代的“快車道”，提出幾點建議：
加大瘤胃微生物代謝尿素的基礎(chǔ)研究?；A(chǔ)研究是科技創(chuàng)新的源動力，是應(yīng)用技術(shù)開發(fā)的根本。針對瘤胃尿素代謝的微生物種類、基因與蛋白分子特征、代謝網(wǎng)絡(luò)不清的科學(xué)問題，研究瘤胃中參與尿素分解代謝的關(guān)鍵微生物，揭示微生物脲酶的基因和蛋白結(jié)構(gòu)特征，闡明尿素分解與能量釋放的協(xié)同關(guān)系，揭示尿素代謝規(guī)律與網(wǎng)絡(luò)，闡明脲酶活化與活性調(diào)控的分子機制，力爭在尿素代謝基礎(chǔ)研究領(lǐng)域有所突破，為開發(fā)提高尿素利用率的高效新技術(shù)和新產(chǎn)品提供靶點和理論依據(jù)。
加快研發(fā)抑制脲酶活性的植物源化合物新飼料添加劑。在瘤胃中，微生物脲酶是催化尿素分解的關(guān)鍵酶，所以適當(dāng)抑制脲酶活性，有助于提高尿素氮利用效率，促進(jìn)微生物蛋白合成。植物提取物或植物源化合物是一類較安全的潛在飼料添加劑，而目前我國還沒有獲批的植物源脲酶抑制劑飼料添加劑產(chǎn)品。因此，加快研發(fā)和申報新型高效安全脲酶抑制劑飼料添加劑，將提高尿素利用效率，大幅度提高尿素飼料的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
盡快制定尿素飼料產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范。尿素飼料產(chǎn)品主要包括普通尿素、煳化（膨化）尿素和包被尿素等，其中煳化（膨化）尿素和包被尿素屬于緩釋型尿素。目前，我國市場上緩釋型尿素飼料產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)越來越多，產(chǎn)量也在逐年快速增長。但是緩釋尿素產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，缺乏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國家標(biāo)準(zhǔn)，對尿素含量尤其是瘤胃釋放率等關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)沒有標(biāo)準(zhǔn)，容易產(chǎn)生劣幣驅(qū)除良幣的惡性循環(huán)，對尿素飼料行業(yè)發(fā)展具有較大的風(fēng)險。因此，建議加快制定各類尿素飼料產(chǎn)品的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，同時制定反芻動物日糧中尿素配制的技術(shù)規(guī)范，為產(chǎn)品規(guī)范使用和行業(yè)健康發(fā)展提供指導(dǎo)。
開展我國尿素飼料營養(yǎng)價值評定和產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測工作。當(dāng)前，我國缺乏系統(tǒng)性的尿素飼料營養(yǎng)價值評定，缺乏尿素的瘤胃降解規(guī)律、尿素理想需要量以及尿素與其他飼料的配伍組合等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，限制了尿素飼料配制與應(yīng)用。另外，我國飼料市場上，不同質(zhì)量水平的尿素飼料尤其是緩釋型尿素飼料魚龍混雜，缺乏系統(tǒng)性、長期性的質(zhì)量監(jiān)測，容易導(dǎo)致牧場對緩釋尿素產(chǎn)品的不信任。開展我國尿素飼料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測工作，重點圍繞煳化（膨化）尿素和包被尿素，采集不同批次和地域樣品，利用構(gòu)建的緩釋尿素飼料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，建立我國尿素飼料產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)庫，摸清尿素飼料家底。
加強尿素作為反芻動物豆粕減量替代的科學(xué)引導(dǎo)與宣傳。豆粕減量替代是農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主推的重要政策之一，在已推出的技術(shù)方案中，還未將尿素列入豆粕減量替代的方案。因此，建議在后續(xù)推出的技術(shù)方案中，補充尿素、脲酶抑制劑和緩釋尿素等內(nèi)容，助力反芻動物豆粕減量替代。一些養(yǎng)殖人員感覺尿素存在風(fēng)險，不敢在日糧中添加使用，所以需要加強尿素飼料的科學(xué)宣傳和使用引導(dǎo)，為豆粕減量替代打通思想障礙。
作者：趙圣國 鄭楠 張養(yǎng)東 王加啟
作者單位為中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所