農民日報：尿素飼料實現牛羊豆粕減量替代潛力巨大
近年來，我國大豆進口量總體呈逐年增加趨勢，2020年超過1億噸，進口依賴度達到85％以上，飼用豆粕蛋白需求是拉動大豆進口增加的關鍵因素之一。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布研究報告，認為尿素飼料（每天0.3g/kg體重）對動物和人體均沒有安全性風險。美國和歐盟等奶業發達國家，奶牛日糧配方中尿素推薦添加量為不超過1％（干物質計），約135-200g/牛/天。經調研文獻中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學功能。尿素飼料的獨特優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，就能節約6.8噸豆粕氮，按照尿素1800元/噸、豆粕4500元/噸計算，將節約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，每年能節約1088萬噸豆粕氮當量。
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先用于糧食生產的背景下，苜蓿和豆粕的產量存在天花板效應，并且價格也會隨著豆粕價格升高而升高。而尿素是一種工業化產品，主要是利用煤炭或天然氣的副產物為原料進行合成，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和出口第一大國，年產量約5600萬噸，產能完全滿足我國尿素飼料需求。
發揮獨特的營養學特性。泌乳奶牛每天肝臟合成約170g尿素，其中約67％尿素循環到瘤胃被微生物利用合成蛋白質，所以尿素是奶牛體內的一種天然營養素，不是外來物質。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％，其氨基酸組成優于豆粕氨基酸，是一種優質蛋白質來源。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質高效蛋白。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，提高動物生產性能或健康。
然而，尿素的使用需要科學的技術指導，否則容易導致尿素利用率偏低，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，進而影響動物健康和繁殖性能。通過對我國產奶量TOP5的大型規模化牧場進行調研，發現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，這也反映出規模化牧場對尿素剛需、擔心和無措的狀態，歸根到底就是缺乏尿素氮飼料高效利用技術。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，對于我國尿素推廣應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研究。基礎研究是科技創新的源動力，是應用技術開發的根本。針對瘤胃尿素代謝的微生物種類、基因與蛋白分子特征、代謝網絡不清的科學問題，研究瘤胃中參與尿素分解代謝的關鍵微生物，揭示微生物脲酶的基因和蛋白結構特征，闡明尿素分解與能量釋放的協同關系，揭示尿素代謝規律與網絡，闡明脲酶活化與活性調控的分子機制，力爭在尿素代謝基礎研究領域有所突破，為開發提高尿素利用率的高效新技術和新產品提供靶點和理論依據。
加快研發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鍵酶，所以適當抑制脲酶活性，有助于提高尿素氮利用效率，促進微生物蛋白合成。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品。因此，加快研發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業化應用。
盡快制定尿素飼料產品的標準和技術規范。尿素飼料產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品生產企業越來越多，產量也在逐年快速增長。但是緩釋尿素產品質量參差不齊，缺乏行業標準或國家標準，對尿素含量尤其是瘤胃釋放率等關鍵質量指標沒有標準，容易產生劣幣驅除良幣的惡性循環，對尿素飼料行業發展具有較大的風險。因此，建議加快制定各類尿素飼料產品的行業標準，同時制定反芻動物日糧中尿素配制的技術規范，為產品規范使用和行業健康發展提供指導。
開展我國尿素飼料營養價值評定和產品質量監測工作。當前，我國缺乏系統性的尿素飼料營養價值評定，缺乏尿素的瘤胃降解規律、尿素理想需要量以及尿素與其他飼料的配伍組合等基礎數據，限制了尿素飼料配制與應用。另外，我國飼料市場上，不同質量水平的尿素飼料尤其是緩釋型尿素飼料魚龍混雜，缺乏系統性、長期性的質量監測，容易導致牧場對緩釋尿素產品的不信任。開展我國尿素飼料產品質量監測工作，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，利用構建的緩釋尿素飼料產品標準，建立我國尿素飼料產品質量數據庫，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引導與宣傳。豆粕減量替代是農業農村部主推的重要政策之一，在已推出的技術方案中，還未將尿素列入豆粕減量替代的方案。因此，建議在后續推出的技術方案中，補充尿素、脲酶抑制劑和緩釋尿素等內容，助力反芻動物豆粕減量替代。一些養殖人員感覺尿素存在風險，不敢在日糧中添加使用，所以需要加強尿素飼料的科學宣傳和使用引導，為豆粕減量替代打通思想障礙。
作者：趙圣國 鄭楠 張養東 王加啟
作者單位為中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所