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申報 2019 年度陜西省科學技術獎勵項目公示內容 admin 2019-06-25

一、項目名稱 
家禽礦物元素環境友好型飼料生產關鍵技術研發與推廣 
 
二、提名者 
楊凌農業高新技術產業示范區管理委員會 
 
三、項目簡介 
此前,家禽飼糧配方制定主要立足于經濟效益的最大化,通常以過量添加礦物元素的方式保證生產性能,而忽略了飼糧礦物元素的高效利用、輕視了排泄物帶來的礦物元素污染、造成了發展過程中的資源環境瓶頸。要實現新時期家禽行業的轉型與破局、生產出礦物元素資源節約環境友好型飼料,我國我省家禽業者需要圍繞飼料磷、鐵、銅、錳和鋅的節約與減排重點解決以下 6 個方面的問題:(1)因對機體磷營養過程解析不到位而導致的家禽磷需要量評價體系失真;(2)因不考慮植酸酶的非植酸磷當量而導致的家禽生產高磷投入和高磷排泄;(3)因不考慮產蛋雞磷代謝動態節律而導致的高磷投入和高磷排泄;(4)因不考慮基礎原料微量元素含量而導致的鐵銅錳鋅高投入和高排泄;(5)因不考慮微量元素交互作用而導致的飼糧鐵銅錳鋅高投入和高排泄;(6)因不考慮微量元素的生物學利用率而導致的飼糧鐵銅錳鋅高投入和高排泄。 
為了尋求上述問題的解決方案,自 2007 年起,該項目組以資源節約和環境保護為出發點,研發并推廣應用了一系列的家禽生產“節礦減排”技術,形成了一下 6 個具有資源環保價值的科技創新點: 
 
(1)系統解析了飼喂不同磷水平飼糧時家禽機體磷營養過程,明確了應將磷排泄量作為評價家禽磷需要量的關鍵指標 
研究發現,以生產性能為效應指標時,家禽對飼糧非植酸磷水平有較大的適應區間(產蛋雞:0.22-0.42%;肉雞前 3 周齡:0.37-0.45%;肉雞后 3 周齡:0.20-0.40%)。在上述適應區間內,提高飼糧非植酸磷水平并不能改善產蛋雞和肉雞的生產性能,但會線性增加糞尿中磷的排泄量(產蛋雞:248-480mg/天;肉雞前 3 周齡:1172-2250mg/只;肉雞后 3周齡:4842-7402mg/只),造成不必要的浪費和污染。 
 
(2)研發了基于動態營養供應的節磷減排型產蛋雞飼料配制技術 
研究發現,添加 2000 FTU/kg 植酸酶時,基礎原料中的非植酸磷(約 0.12%)已能保障產蛋性能和蛋品質,無需額外添加無機磷酸鹽。在 1-21 日齡肉雞試驗中,項目組發現添加 4000-8000 FTU/kg 植酸酶時,0.21%的飼糧非植酸磷已能保障生產性能;項目組構建了1-21 日齡肉雞飼糧植酸酶添加劑量為 0-8000FTU/kg 時其非植酸磷當量的計算公式 y = 0.0425 × log2(1 + x/250) + 0.0283 (n=7, R2 = 0.9153,P = 0.0007),其中 y 為非植酸磷當量(%), x 為植酸酶水平(FTU/kg)。在 22-42 日齡肉雞試驗中,項目組發現添加 4000 FTU/kg 植酸酶時,基礎原料中的非植酸磷(約 0.12%)已能保障生產性能,無需額外添加無機磷酸鹽;項目組構建了 22-42 日齡肉雞飼糧植酸酶添加劑量為 0-4000FTU/kg 時其非植酸磷當量的計算公式 y = 0.0284 × log2(1 + x/125) + 0.0373 (n=7, R2 = 0.8233,P = 0.0048),其中 y 為非植酸磷當量(%), x 為植酸酶水平(FTU/kg)。 
 
(3)創新了基于植酸酶的節磷減排型家禽飼料配制技術 
項目組全面掌握了雞蛋形成周期內蛋雞血清磷、鈣、堿性磷酸酶、甲狀旁腺激素(PTH)、 1,25-二羥維生素 D3[1,25(OH)2D3] 和降鈣素(CT)的周期性節律。研究發現,在雞蛋形成周期內的髓質骨動員階段,較高的血磷水平會刺激骨骼大量分泌成纖維細胞生長因子 23(FGF-23),繼而下調腸道和腎臟 II 型鈉磷協同轉運蛋白(NaPi II)的表達,使機體處于排磷狀態;這一階段內,產蛋雞對飼糧磷的利用效率極低,機體傾向于將飼糧磷排出體外(而并非存留于體內),在飼糧中添加無機磷酸鹽并無營養學意義且會造成大量的磷排泄。項目組推薦在雞蛋形成周期內的髓質骨動員階段飼喂低磷水平飼糧,其他階段飼喂正常磷水平飼糧。 
 
(4)形成了“配制微量元素預混料時必須考慮基礎原料中微量元素含量”的鐵銅錳鋅低投入低排泄型家禽飼料配制理念 
在一系列試驗中,使用陜西省典型的蛋雞和肉雞飼料,項目組明確了:青年蛋雞飼料基礎原料中的鐵銅錳鋅通常已能滿足生長需求,無需額外添加;產蛋雞飼料基礎原料中的鐵和錳通常已能滿足生產需求,僅需額外添加適量的銅和鋅;肉雞前 3 周齡飼料基礎原料中的鐵銅錳鋅通常達不到生長需求,均需額外添加;肉雞后 3 周齡飼料基礎原料中的銅通常已能滿足生長需求,僅需額外添加適量的鐵、錳和鋅。額外添加時,要扣除基礎原料中鐵銅錳鋅的含量。 
 
(5)建立了基于礦物元素平衡模式的鐵銅錳鋅低投入低排泄型家禽飼料配制技術; 
項目組以飼糧鐵銅錳鋅水平為自變量,生產性能和血液指標等為因變量,構建了 23 個回歸方程,用于優化青年蛋雞和產蛋雞飼糧鐵銅錳鋅平衡模式。項目組推薦的產蛋雞飼糧鐵、銅、錳和鋅水平(包括基礎原料中的含量)分別為 161、17、46 和 102mg/kg。在肉雞試驗中,項目組發現,以 1-21 日齡體增重和 42 日齡肉品質為效應指標時,飼糧鐵銅錳鋅間存在顯著的交互作用。項目組推薦的肉雞前 3 周齡飼糧鐵、銅、錳和鋅水平(包括基礎原料中的含量)分別 285.7、42.2、189.4 和 45.8mg/kg;肉雞后 3 周齡飼糧鐵、銅、錳和鋅水平(包括基礎原料中的含量)分別 209.2、14.3、86.5 和 58.4mg/kg。 
 
(6)開發了基于“有效微量元素”的鐵銅錳鋅低投入低排泄型家禽飼料配制技術 
項目組在產蛋雞試驗中發現,與簡單的在飼糧中按 NRC1994 額外添加鐵銅錳鋅硫酸鹽相比,在充分考慮基礎原料鐵銅錳鋅含量及其生物學效價的基礎上用硫酸鹽將全價料中的有效鐵銅錳鋅補齊至 NRC1994 水平,能顯著提高蛋殼強度、蛋殼厚度和鈣的表觀利用率。在肉雞試驗中,與簡單的在飼糧中按 NRC1994 額外添加鐵銅錳鋅相比,在充分考慮基礎原料鐵銅錳鋅含量及其生物學效價的基礎上用羥基蛋氨酸螯合鹽將全價料中的有效鐵銅錳鋅補齊至 NRC1994 水平,能顯著提高機體抗氧化狀態、氨基酸利用效率和微量元素吸收利用效率。 
該項目有效推動了家禽養殖業由礦物元素“高投入高排泄”向“低投入低排泄”轉型,創造了較高的學術價值和顯著的經濟社會效益。 
 
四、客觀評價:(包括該項目科技成果鑒定意見、國內外對本項目研究成果的引用情況) 
2009 年 12 月 21 日,陜西省科技廳組織有關專家在楊凌對西北農林科技大學承擔的陜西省“13115”科技創新工程重大科技專項“高效綠色飼料生產關鍵技術研究與示范”(2007ZDKG-15)進行了驗收。該項目的完成的主要技術性能及經濟指標包括:“項目優選并推廣了奶牛、蛋雞不同生理階段高效綠色飼料配方各 3 組(共 30 套),經中試推廣后,蛋雞平衡飼料蛋白含量降低 1 個百分點,飼料轉化率提高 8%,氮、磷及微量元素排泄量分別減少 15%、20%和 40%”。 
2012 年 12 月 26 日,陜西省科技廳組織有關專家組成驗收委員會,對陜西省“13115”科技創新工程“陜西省飼料工程技術研究中心“(項目編號:2010ZDGC-02)進行了驗收。該項目的完成的主要技術性能及經濟指標包括:“在 23 家飼料企業、養殖場(小區)推廣項目核心技術,提高飼料轉化率 5%,氮、磷及微量元素排泄量分別減少 10%、15%和30%,兩年間節約飼料 160 萬噸、減少糞便排放 800 萬噸、節約養殖業用水 2000 萬噸”。 
 
五、推廣應用情況 
目前本項目研究成果及相關產品在省內外 25 家企業推廣應用,產品覆蓋 14 個省市。據不完全統計,截止 2018 年累積增加直接社會經濟效益 11.45 億元,近三年新增直接社會經濟效益 4.64 億元。與此同時,研發成果的推廣應用有效降低了家禽飼料礦物元素的添加量及糞污礦物元素排泄量,創造了較高的環保價值。 

六、主要和知識產權證明目錄(限 10 條,發明獎和進步獎填寫) 

七、主要完成人情況
 
八、完成人合作關系情況
 
九、主要完成單位情況 
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