2024年全国“两会”期间，全国人大代表、牧原股份董事长秦英林，提出实现“无豆养猪”的创新目标，掷地有声！秦英林建议，国家支持合成生物技术，减少豆粕使用，增强粮食安全，以推动养猪产业和其他相关领域的高质量发展。今年，牧原养殖将突出低蛋白饲料技术项最核心的降本工作，在生猪养殖业务方面要消灭养殖成本为15.0元/kg以上场区，从而极大地提高生产效率、减少饲料浪费。实际上，牧原养殖成立以来，已经在饲料和饲养技术方面做足了文章，先后发明了“早期断奶的乳猪用饲料组合”“低豆粕日粮技术”“养殖饲喂饲料集中供给系统”以及“饲料云平台”等。要搞清什么是低蛋白饲料，先要从养猪饲料配方技术说起。
什么是养猪饲料配方技术？
生猪饲料配方设计作为我国养殖业领先世界的核心技术，农业农村部在全国范围内大力推广。中国的饲料配方设计先进到什么程度？
中国农业科学院（CAAS）分别于2004年和2020年发布《中国猪营养需要量》，公布了瘦肉型生长育肥猪（分3～8kg、8～20kg、20～35kg、35～60kg、60～90kg等五阶段）、肉脂型生长育肥猪（包括一型、二型、三型，每型又分五个阶段)、瘦肉型妊娠母猪（妊娠前期、妊娠后期，1、2、3、4+胎<90d和>90d）、瘦肉型泌乳母猪（1、2、3+胎仔猪日增重180g、220g、260g）、肉脂型妊娠母猪、肉脂型泌乳母猪、地方猪种后备母猪、瘦肉型种公猪、肉脂型种公猪、瘦肉型后备母猪（50~75kg、75~100kg和100kg以上）、瘦肉型后备公猪（50~75kg、75~100kg、100kg~130kg）、瘦肉型成年种用公猪（130kg~170kg、170~300kg）、脂肪型妊娠母猪、脂肪型泌乳母猪、脂肪型后备母猪、脂肪型后备公猪、脂肪型成年种用公猪等近百个类型猪的营养需要量。
在此基础上，又给出了每个类型猪每千克典型全价日粮中能量含量、断奶仔猪可消化氨基酸需要量标准（甚至细化到断奶仔猪腹泻时建议的可消化氨基酸供给量）、生长猪和成年猪可消化氨基酸需要量（体重20-45kg、30-45kg、30-55kg、30-105kg、45-105kg、55-105kg、65-105kg、75-105kg）、妊娠母猪可消化氨基酸需要量、哺乳母猪可消化氨基酸需要量、妊娠期母猪矿物质需要量标准、哺乳期母猪矿物质需要量标准、断奶仔猪矿物质需要量标准（6-9kg、9-20kg、9-30kg、20-30kg）、含植酸酶的全价日粮中总磷的最低含量（断奶仔猪9-30kg、生长和成年猪30-105kg、妊娠母猪、哺乳母猪）、猪维生素需要量（妊娠母猪、哺乳母猪、断奶仔猪3-5周龄6-9kg、断奶仔猪5-10周龄9-30kg、成年猪30-100kg，生长猪5~7kg、7~11kg、11~25kg、25~50kg、50~75kg、75~100kg、100~135kg总需要量，阉公猪50~75kg、75~100kg、100~135kg需要量，小母猪50~75kg、75~100kg、100~135kg总需要量，种公猪50~75kg、75~100kg、100~135kg总需要量）、妊娠母猪（1、2、3胎<90d和>90d、增重40kg<90天、>90天，增重45kg<90d、>90d，4+胎增重45kg、15.5头<90d、>90d）、哺乳母猪（1、2+胎，仔猪日增重190g、230g、270g）、妊娠母猪（泌乳母猪、种公猪配种期）矿物质、维生素需要量、不同蛋白沉积量（生长猪分50~75kg、75～100kg、100～135kg时PD=115g/d、135g/d、155g/d）、免疫的未阉公猪(105～135kg)、未阉公猪（饲喂5ppm莱克多巴胺、115～135kg，饲喂10ppm莱克多巴胺115～135kg)、阉公猪和小母猪（饲喂5ppm莱克多巴胺115～135kg、饲喂10ppm莱克多巴胺115～135kg)。
有了上述详尽的基础数据，各养殖企业可以根据每种饲料营养成分的不同，按需要量配比不同种类、不同阶段生猪日粮配方，这就是不同于传统养殖的中国式现代养猪的技术。
从宏观水平来讲，一旦知道了某一特殊生产体系猪的生长速度和采食量，那么养猪企业饲料配方设计的原则：第一步便是确定最经济的净能（NE）水平。第二步，在标准回肠可消化（SID）赖氨酸NE比率的基础上，确定饲料SID赖氨酸水平。第三步，根据其它氨基酸与SIDLys比率，来确定其它氨基酸的添加水平。最后，再确定可满足动物营养需求的日粮常量矿物质、微量矿物质、维生素水平。在设计饲料配方时，可使用多种策略或目标。常常以最大生长性能为目标，主体表现为最大化ADG、最小化饲料效率（F/G）；以降低成本为目标，主体表现为最小化每磅日粮重的成本、最小化肉猪每磅体增重的日粮成本；以最大化利润为目标，主体表现为最大化饲料成本回报（IOFC）、最大化饲料、设备成本回报（IOFFC）、最大化总成本回报（活重或胴体）。
为了最小化饲料成本，配方师将养猪日粮营养水平设置其必需的水平，并使用最少成本配方软件来尽可能地降低日粮成本，但仍然满足动物的营养需求水平。因此，日粮成本是一个技术性的经济变量，且不考虑生长性能的任何变化。用每lb饲料成本乘以F/G，得到每lb体增重的饲料成本，故每lb体增重的饲料成本考虑了F/G。但是，这种计算方法并没有考虑ADG、猪价、延长饲喂的平均每天成本。每lb体增重的饲料成本=（F/G×每lb饲料成本）。
牧原养殖配方饲料生产核心技术
牧原养殖是目前国内规模最大的猪肉生产企业之一，拥有自主育种、优良饲养、现代化屠宰加工和全程追溯等四大核心优势。根据牧原养殖的资料，其生产的瘦肉型猪体重大约在110-120kg（公斤）左右。
牧原猪饲料的传统成分包括玉米、大豆粕、鱼粉、荞麦、糠麸、葵花籽、鱼油等。其中玉米是主要的能量来源，大豆粕则是主要的蛋白质来源。牧原猪饲料配方中，玉米、大豆粕等谷物和豆粕为主要营养成分，可提供丰富的碳水化合物和蛋白质；针对不同生长阶段和品种的猪，配合不同的饲料配方效果会更好。
一般来说，生长期的猪需要较高的蛋白质和能量，所以配方中玉米和大豆粕的含量需要相对较高。随着猪的成长，饲料中淀粉的含量逐渐要下降，而蛋白质含量则要相对提高，以保障猪的营养需求。牧原公司生猪养殖过程均使用自行研制、生产的饲料。其饲料配方采用净能评估体系，与消化能评估体系、代谢能评估体系相比，能更准确地计算出动物的特定营养需求量；公司采用净能评估体系和真可消化氨基酸模式，精准衡量配方中有效蛋白质的含量，设计出最低蛋白日粮配方，提高了饲料的消化利用率，降低了饲料成本。
牧原养殖采用阶段性营养配方技术，根据生猪类型及不同的生长阶段，制定了精准的营养标准，运用析因法对不同阶段猪群建立营养需要动态模型，研制了专门的饲料配方。针对不同猪群及季节变化共设计出6类32种饲料配方，仅对保育和育肥阶段生猪就按其不同的体重区间制定了多达11种配方。牧原养殖研制的“早期断奶的乳猪用饲料组合”，具有适口性好、易消化吸收、成本低、转化率高等优点，目前该项技术已获得国家发明专利。
牧原养殖在“玉米+豆粕”型配方技术上的探索。牧原养殖根据对生猪生长规律及对营养的消化吸收效率，对小麦、玉米中所含主要有效的营养元素含量对比分析，并根据小麦和玉米的价格测算出小麦、玉米和豆粕之间替代关系。例如：豆粕价格位于2，800元/吨至3，200元/吨区间时，小麦每吨价格高于玉米每吨价格，并且价格差额大于140元/吨时，公司采用玉米作为饲料主要原料；否则，公司采用小麦作为饲料主要原料。
牧原公司结合南阳市小麦主产区特点，因地制宜研制了“小麦+豆粕”型饲料配方技术。在饲料营养中，小麦和玉米属于能量原料、豆粕属于蛋白原料，因此小麦和玉米具有一定的相互替代性，并且小麦的蛋白质含量较玉米高，使用小麦一定程度上也能节约豆粕的使用。公司可以根据原材料的性价比及时调整饲料配方中的主要材料，从而形成了在成本控制方面的优势。
牧原公司研发“小麦+豆粕”的过程中较好的解决了该等配方饲料两大技术难题生猪食用时的适口性问题和生猪食用后的腹泻问题。这两大技术难题的解决为全面使用“小麦+豆粕”型饲料配方技术提供了可靠的技术保障。牧原公司除了在仔猪阶段（日龄约17日以下）的饲料只采用“玉米+豆粕”型饲料外，在生猪生长的其他阶段所需的饲料均可以采用“玉米+豆粕”型饲料或“小麦+豆粕”型饲料。
牧原低豆粕饲料配比技术应用
牧原低豆粕饲料配比技术主要包括三个方面：(1）猪的营养标准。牧原养殖于2008年开始至今，持续探索各猪群最适营养需求，完善牧原股份猪营养标准，依据生产性能合理设置猪群氨基酸需要，在精准满足猪群最佳生长性能的同时，降低日粮中豆粕用量，减少蛋白浪费。(2）营养精准供给。公司针对不同品种、不同类型、不同生长阶段猪群，合理设计饲喂方案。在养殖端通过养殖圈舍内智能终端自动收集采食量、饮水量、日增重等信息，依据猪群不同生理阶段和生产性能表现，利用智能管链系统动态调整营养供给，实现一天一配方，减少浪费，精准供给营养。(3）充分使用发酵氨基酸。牧原养殖饲料配方使用可消化氨基酸体系，根据不同阶段猪群最适可消化氨基酸需要，精准补充添加发酵氨基酸（包括赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸和异亮氨酸），大幅减少豆粕等蛋白原料使用量，且不降低养猪生产性能。
据统计，2003年至2022年，牧原共耗用低豆粕成品饲料5784万吨，推广区域涵盖全国24省（区）103市217县，覆盖猪群累计超15916万头。20年间，豆粕用量在2006年最高为14.9%，2010年最低为4.2%，平均为8.0%，比照社会养殖豆粕用量14.5%(2022年农业农村部统计数据），平均节省45%，豆粕减量378万吨，折合大豆484万吨。
减少豆粕使用带来的好处
一是降低养殖成本。牧原从节约豆粕入手，实现了低豆日粮技术的创新突破，当下公司豆粕使用量要比整个行业降低一半左右，大大降低了单位饲料成本。饲料作为养猪业的上游，占据了成本的主要部分，而豆粕作为饲料的基本原料，使用量巨大。目前中国大豆主要依赖进口，每年进口量高达上亿吨，其中近四成被用于养猪业。
2023年牧原拆解了降低养殖成本的600元价值获取结构分布，比如分解出饲料降本空间、种猪降本空间以及生猪饲养降本空间等等，然后，从每一生产要素的元点技术突破入手，着手创新突破。秦英林说：“牧原股份最终要围绕一头猪600元的成本空间做文章，这也是我们的奋斗目标。”牧原养殖从2020年开始推广低豆粕日粮技术，这项技术实现每头生猪降低了30元，年降本成效达18.4亿元。
二是节省大豆生产用地。从社会效益上看，养猪头均节省大豆资源31.9公斤，全国可节约2074万吨；公司节省土地资源头均0.24亩，公司节约1469万亩，全国节约1.53亿亩；从生态效益上看，氮减排公司头均减排1.3公斤，公司减排8.0万吨，全国减排84.5万吨。
三是肉质还不受影响。牧原养殖生产实践表明，用低豆粕日粮养猪是切实可行的，从繁殖成绩、生长速度、饲料报酬和肉质肉色等方面评价，均无不良影响。截至目前，牧原每头母猪年提供断奶仔猪数（PSY)达到了28；猪群在30~110kg阶段的日增重部分批次已超过1000g／天，料肉比优秀批次达到2.3。牧原股份培育的雪花猪肉也是用低豆粕日粮饲养的，肌内脂肪可达3％以上，肉质并没有受到影响。
发展方向——合成氨基酸替代饲料蛋白
合成氨基酸替代饲料蛋白是牧原的又一项技术创新。秦英林直言：“未来企业的发展，一定是在创新层面上求生存。如果没有创新支持发展，企业就成了落后生产力。”创新不单单是促进企业经济好、效益高的一项额外举措，更是企业发展的根本。
牧原应用合成氨基酸替代饲料蛋白历程。从1993年开始引入赖氨酸和蛋氨酸；2000年率先引入了苏氨酸；2002年尝试在饲料中添加色氨酸，试验表明不影响猪群生产性能；2010年为了继续减少养猪豆粕用量，与氨基酸生产企业联合创新，推进缬氨酸规模化生产技术研发；2016年在缬氨酸不具成本优势的情况下，牧原在全猪群推广缬氨酸，促进厂家技术进步带来成本降低；2019年，牧原养殖探索异亮氨酸的使用，虽然异亮氨酸不具备价格优势；2021年牧原与研究机构联合创新技术提高异亮氨基酸的产出效率，生产成本明显降低；2022年，牧原养殖开始探索苯丙氨酸，并打算引入组氨酸和亮氨酸等小品种氨基酸，最终目标是0豆粕养猪；2023年12月19日，牧元安粮合成生物产品一期投资3亿元年产3万吨合成生物产品（异亮氨酸）项目开工。
牧原养殖和元素驱动合作，对氨基酸进行研究探索。元素驱动的创始人是张科春，也是西湖大学的一名教授。牧原与西湖大学于2021年携手创建了联合研究院，专注于合成生物学的尖端技术研究，致力于利用生物发酵技术生产氨基酸，作为大豆的替代品，从而助力牧原养殖实现“无豆养猪”的创新目标。
合成生物产品的生产转化。由牧原食品股份有限公司与元素驱动（杭州）生物科技有限公司合资创办的河南牧元安粮合成生物技术有限公司规划总投资10亿元，分三期建设牧元安粮合成生物产品。牧元安粮公司年产3万吨合成生物产品的项目已于2023年12月在南阳市内乡县实现产业化落地。现在3万吨异亮氨酸的生产将带动上百万吨的其他氨基酸的应用，减少2000万吨大豆的消耗，养猪业将彻底摆脱对大豆的依赖。
未来可期。随着发酵氨基酸技术的突破，发酵氨基酸生产成本将不断降低。牧原股份继续加大研发投入，推进行业规模化生产苯丙氨酸、组氨酸等产品，降低发酵氨基酸生产成本；同时充分挖掘微生物蛋白资源，促进开源替代，提效减量，减少进口大豆依赖，夯实养殖业发展基础。以氨基酸价格测算，豆粕用量从15.3％降低为0，用发酵氨基酸取代豆粕，以豆粕4500元／吨测算，头均饲料成本仅增加7.1元。玉米发酵生产氨基酸，生产蛋白效率高，一亩地种植玉米所生产赖氨酸的粗蛋白量是种植大豆的4.3倍。据预测，全国生猪饲料应用无豆粕日粮可节约豆粕3060万吨以上，折合大豆近4000万吨，相当于约2.11亿亩耕地产出，同时减少氮排放150万吨以上。
