黃慶生：飼料原料供需新形勢下，我國氨基酸產業新變局
發布時間：2023-05-26 14:53:45 點擊次數：188
2022年我國工業飼料產量達到3.02億噸，需要龐大、穩定的飼料原料供應體系支撐，從我國資源稟賦來看，國內飼料原料中，能量供給有余，蛋白含量偏低，需要進口資源彌補，蛋白原料進口依賴度高。2018年以來，農業農村部著手推進豆粕的減量替代工作；2021年正式提出推進飼料中玉米豆粕的減量替代，2023年發布飼用豆粕減量替代三年行動方案。低蛋白、低豆粕、多元化日糧結構適應我國資源特點，國內飼料原料面臨挖潛、提效與調結構等多措并舉的新形勢，在這樣的背景下，意味著要加強三個方面的支撐：一是飼料資源精準的營養價值參數和動態模型；二是不同動物品種、不同生長階段精準的可消化氨基酸需求；三是低成本的合成氨基酸（特別是小品種氨基酸）產能。
飼料原料供需結構性短缺 減量替代措施取得階段性成果
2022年全國工業飼料總產量3.02億噸，全國年產百萬噸以上規模飼料企業集團36家，合計飼料產量占全國的57.5%，有6家企業集團年產量超過1000萬噸。 經測算，2022年養殖業飼料消耗量4.54億噸，其中國內來源的飼料原料約3.3億噸，占比73.2%；進口來源的飼料原料1.2億噸，占比26.8%。谷物供給以國內為主，進口大豆、大麥、高粱等主要滿足飼用需求。 2022年國內糧食及其他飼料原料的平均蛋白含量為10.6%（飼料蛋白含量需求17.4%），進口原料平均蛋白含量為24.9%。 2022年我國糧食中的谷物和豆粕飼用消費量29930萬噸（2021年31260萬噸），糧食加工副產品飼用消費9260萬噸（2021年8210萬噸），合計39190萬噸、占糧食消費總量的48%，高于33%的食用和17%的工業消費占比。 2022年我國養殖業消耗的蛋白總量7900萬噸（2021年7974萬噸），國內來源4243萬噸、占53.7%（2021年4030萬噸、占50.5%），進口來源3657萬噸、占46.3%（2021年3944萬噸、占49.5%）。 我國全年糧食及其他飼料原料供給總量9.04億噸：其中糧食8.35億噸；油料4750萬噸；其他植物性原料1410萬噸；動物性原料740萬噸。從來源看，國內來源7.38億噸、占比82%，進口來源1.66億噸、占比18%。如果將飼料原料按照所含有的營養物質供應量來測算，能量供給總量為2.38萬億兆卡，其中，國內提供78%，進口提供12%。蛋白供給總量為1.19億噸，其中，國內提供65%，進口提供35%。從營養物質含量來測算，國內資源的能值為2530兆卡/噸、蛋白為10.6%；進口資源的能值為3110兆卡/噸、蛋白為24.9%；而動物飼料的平均能值和蛋白需求分別為2360兆卡/噸、17.4%。 從養殖業飼料原料消費和我國資源條件來看，國內資源能量供給有余，蛋白含量偏低、需要進口資源彌補，蛋白原料進口依賴度高；飼料原料的供給，無論是從數量上來看，還是從營養成分的供給上來看，結構性短缺的特點比較突出。由此也可以看出，推進飼料糧減量使用，特別是豆粕的減量使用，是保障飼料工業穩定發展的客觀需要。 從數據上來看，2021年我國玉米飼料中消費量17100萬噸，如果不采取減量替代措施，玉米的飼用消費量將達到21110萬噸，相當于降低了4010萬噸消費量；豆粕消費量6900萬噸，如果不采取減量替代措施，豆粕的飼用消費量將達到7940萬噸，相當于降低了1040萬噸消費量。2022年我國飼料中玉米消費量2億噸，如果不采取措施，玉米的飼用消費量將達到21300萬噸，相當于降低了1300萬噸消費量；豆粕消費量6580萬噸，如果不采取措施，豆粕的飼用消費量將達到8010萬噸，相當于降低了1430萬噸消費量。換言之，2022年，在畜牧業飼料生產全面增長的情況下，飼用豆粕比上年減少320萬噸，相當于減少大豆需求410萬噸，飼用豆粕在飼料中的占比降至14.5%。養殖業飼料消費需求在2030年前后達到峰值 飼料糧挖潛空間大
2022年我國養殖產品產量24168萬噸，如果折算成動物蛋白，提供的動物蛋白量為3095萬噸，養殖產品凈進口量2494萬噸，提供的動物蛋白量169萬噸。2022年我國飼料原料消耗量45400萬噸，從數量上看，國內提供33211萬噸，進口提供12189萬噸；如果折算成蛋白，國內提供4243萬噸，進口提供3657萬噸；數量自給率73.15%，蛋白自給率53.70%。飼草的自給率在95%以上，但優質苜蓿的自給率不到70%。 綜合考慮人口、經濟收入和城鎮化水平，未來動物產品的人均消費還會有一定的增長。到2030年前后，預計達到肉類和水產品消費量的峰值，預計肉類消費總量約1.1億噸，水產品消費量超過8000萬噸；禽蛋現在已經接近峰值，禽蛋的年消費峰值大概是在3540萬噸左右；2021年的奶類消費是6000萬噸，未來還會逐年增加，預計2045年前后達到7500萬噸左右。 由此可以測算，養殖業飼料消費需求在2030年前后達到峰值，約5.1億噸左右。如不采取飼料糧的減量替代措施，飼料糧需求將達3.55億噸，比2021年新增4200萬噸；如果政策支持得力、措施落實到位，可將飼料糧需求降到3.06億噸，節約4900萬噸，比2021年減少650萬噸。養殖業優質飼草需求在2035年最少為10580萬噸，供需缺口3000萬噸左右；最高可達15380萬噸，缺口達7600萬噸以上。如果充分滿足優質飼草需求，牛羊養殖對飼料糧的需求將大幅減少；耕地種植優質飼草供給牛羊養殖，其效率是種植玉米等糧食作為飼用的1.3倍。 當前糧食供需存在的主要問題，一是能量結構性失衡，我國口糧庫存充裕，消費逐年下降，飼用谷物需求剛性增長，能量飼料原料（谷物）結構性偏緊；二是蛋白產不足需，蛋白飼料原料（豆粕）嚴重依賴進口，國內滿負荷生產也難以滿足需求，其他蛋白資源供給規模和穩定性有待提高。從國內資源挖潛來看，玉米國內產需緊平衡，挖潛的主要方向是控制加工需求，優先保飼用，在飼料中占比控制在44%以下。小麥和稻谷國內產量和庫存充足，有挖掘飼用潛力；同時，小麥是重要口糧品種，少量飼用，在飼料中占比控制在1%以下；超期儲存稻谷數量較大，可全部定向飼用，在飼料中占比達5%以上。大麥高粱飼用部分依靠進口，在飼料中占比控制在1%以下；薯類尚未大規模飼用，可開展飼用價值評價，逐步挖掘飼用；大豆及豆類，國內產量主要用作食用，需要增加國內產量（可增300萬噸左右），控制豆粕出口（110萬噸左右）；推進豆粕減量替代，在飼料中占比逐步下調，最高可降至8%以下。預計2025年國內可飼用植物蛋白供應量存在3290萬噸的缺口，飼料行業可以采取三個方面的措施。一是低蛋白日糧“提效”措施，最高可減少豬禽飼料蛋白消耗1320萬噸。 低蛋白日糧是添加使用合成氨基酸，補足原料中的短板營養素，配合使用酶制劑等添加劑，提高飼料蛋白消化利用率，名為“低蛋白”，實際是“高品質”。我國氨基酸工業、飼用酶制劑產業從數量和技術上都處于世界領先水平，可以為低蛋白日糧應用提供有力保障。低蛋白日糧有減排的需求：每頭育肥豬攝入氮8公斤、排泄5公斤，飼料蛋白含量每降低1個百分點，氮排泄減少8個百分點，按2021年出欄量估算，可減少氮排泄量35萬噸，相當于溫室氣體減排200萬噸二氧化碳當量。同時也是適應作物養分結構的需求：我國種植產出的糧食能量含量2420兆卡/噸（滿足飼料2360兆卡/噸的能值需求），蛋白含量9.5%（遠低于當前飼料17.4%的蛋白含量）。 根據《豬營養需要量》和《雞飼養標準》中豬、蛋雞和肉雞不同生長階段蛋白需要量，結合調研數據估測當前豬禽飼料平均蛋白含量，豬、蛋雞和肉雞養殖全程飼料的平均蛋白含量分別為12%、17%和20%，通過文獻檢索和調研數據分析，在增加合成氨基酸添加量的基礎上，豬、蛋雞和肉雞養殖全程飼料蛋白含量分別可以降至9%、13.8%和18%（即“低蛋白水平”），對生產性能和平均飼料成本沒有明顯影響。進一步增加合成氨基酸添加量，豬、蛋雞和肉雞養殖全程飼料蛋白含量下降至8%、12%和16%（即“極限蛋白水平”），豬禽生產性能可能會受到一定程度影響，平均飼料成本將明顯增加。 經測算，豬飼料蛋白含量由12%降至8%，每頭育肥豬豆粕消耗減少24.1公斤，合成氨基酸消耗量增加3.66公斤；蛋雞飼料蛋白含量由17%降至12%，每年每只蛋雞豆粕消耗減少3.02公斤，合成氨基酸消耗量增加0.395公斤；肉雞飼料蛋白含量由20%降至16%，每只肉雞豆粕消耗減少462克，合成氨基酸消耗量增加56克。二是新蛋白資源挖潛“開源”措施 最高可增加飼料蛋白供應量1200萬噸。 根據對微生物菌體蛋白（乙醇梭菌蛋白為例）生產潛力的估算，如果將60%工業尾氣的一碳氣體用于發酵，可生產飼料蛋白520萬噸。尿素在反芻動物飼料中的可使用量為127萬噸，根據每公斤尿素的豆粕當量為4.46進行測算，可折合飼料蛋白260萬噸。餐桌剩余食物也是可利用的資源。根據國內科研機構開展調研的估測，我國35個大中城市餐桌剩余食物近2000萬噸，這部分資源經適當加工后可作優質飼料原料。若在全國收集餐桌剩余食物，按照利用率60%測算，可轉化成飼料蛋白100萬噸。若在35個大中城市收集餐桌剩余食物，按照利用率70%測算，可轉化成飼料蛋白70萬噸。開發因病死亡動物、疫病監測陽性動物、毛皮動物屠體和屠宰動物血液等動物蛋白，可提供飼料蛋白合計165萬噸。根據大豆油料作物播種面積和單產測算，擴種油料作物可增加折合飼料蛋白185萬噸。三是增加優質飼草“調結構”措施 增加優質飼草蛋白供應590萬噸。 按照草食畜產品單位產出的飼草料消耗和苜蓿玉米套作系統生產力，以及我國增加優質飼草供應可利用的土地空間綜合測算。如果利用現有耕地擴種苜蓿和青貯玉米各500萬畝，可生產優質苜蓿300萬噸、青貯玉米600萬噸，折合增加飼草蛋白供應量110萬噸；采用苜蓿玉米套作模式，利用現有耕地推廣苜蓿玉米套作種植2500萬畝，飼草蛋白平均畝產量增至160公斤，為奶牛養殖增加優質飼草蛋白供應量230萬噸；通過開發利用鹽堿地、灘地等土地資源，每畝可產出飼草蛋白50公斤，如果開發利用鹽堿地、灘地等土地資源5000萬畝，建種植優質飼草，可再增加飼草蛋白250萬噸。
根據以上三方面的“提效”、“開源”、“調結構”綜合措施，國內飼料蛋白缺口可以從3290萬噸壓縮到180萬噸，其中（減需求1320萬噸、增供給1200萬噸、做替代590萬噸）；依托國內飼草料資源產出的動物蛋白總量達2022年供給總量82%左右（提效、開源、調結構后，提供養殖動物蛋白2668萬噸）。 建立適應我國資源特點的低蛋白、低豆粕、多元化日糧結構，意味著要加強以下方面的支撐：一是飼料資源精準的營養價值參數和動態模型；二是不同動物品種、不同生長階段精準的可消化氨基酸需求；三是低成本的合成氨基酸（特別是小品種氨基酸）產能。通過測算，2030年養殖業飼料消耗量達到峰值5.1億噸。通過持續推行豆粕減量替代，2030年飼料中豆粕占比有望從2022年的14.5%降至10%（相當于減量2300萬噸）。全面推廣低蛋白日糧，2030年飼料蛋白平均水平可能從2022年的17.4%降至15.6%（相當于減量910萬噸）。2030年全部飼料原料提供的可消化氨基酸總量在飼料中占比可能從2022年的6.28%降至5.56%（減少供應367萬噸）。 根據博亞和訊提供的數據，2022年我國飼用氨基酸總產量約390萬噸、凈出口約197萬噸，飼用總量約170萬噸。其中，賴氨酸（產量255萬噸、凈出口144萬噸），用量約100萬噸；蛋氨酸（產量44.3萬噸），用量40萬噸；蘇氨酸（產量84萬噸、凈出口54.5萬噸），用量25萬噸；色氨酸（產量2萬噸、凈進口1.15萬噸），用量3萬噸。小品種氨基酸纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、精氨酸、組氨酸、苯丙氨酸等亟需擴大產能、降低成本。 目前，以發酵生產工藝生產的飼用氨基酸產品，尚未有申請獲得《農業轉基因生物安全證書》的生產菌株。這意味著：各企業聲明其生產中應用的菌株全部是自然界篩選、經過人工常規誘變得到的高產菌株。依據《農業轉基因生物安全管理條例》《農業轉基因生物安全評價管理辦法》相關規定，利用農業轉基因生物生產的或者含有農業轉基因生物成分的種子、種畜禽、水產種苗、農藥、獸藥、肥料和添加劑等，在依照有關法律、行政法規的規定進行審定、登記或者評價、審批前，應當依照本辦法的規定取得農業轉基因生物安全證書。未來，利用轉基因技術人工構建的發酵生產菌株，具有更大優勢，應當是在合規前提下鼓勵發展的方向。加快高產高效發酵生產菌株的創制與合規性申請。自然界篩選的高產菌株、經過人工常規誘變得到的高產菌株，可直接申請新飼料添加劑證書；應用轉基因技術人工構建的生產菌株，申請通過轉基因安全評價并獲得安全證書后，可申請新飼料添加劑證書。飼用氨基酸新產品將實施更精細化的菌株管理。擬以“氨基酸名稱”+“生產菌株號”的方式來命名。新產品通過全國飼料評審委員會評審后，擬有兩種體現形式：一是具有菌株自主創新性的，核發飼料添加劑新產品證書，如：賴氨酸（產自重組大腸桿菌EC1357）；二是沒有表現出明顯的菌株自主創新性的，以帶生產菌株號命名的形式，納入飼料添加劑品種目錄。 2019年發布農業農村部公告226號（新飼料添加劑申報材料要求）和227號（飼料原料和飼料添加劑審批咨詢服務工作機制），印發農辦牧〔2019〕71號（飼料和飼料添加劑評審工作規范）。2020年發布農業農村部公告279號（飼料和飼料添加劑有效性和耐受性評價、毒理學評價試驗機構名單）。2021年印發農辦牧〔2021〕43號（直接飼喂微生物和發酵制品生產菌株鑒定及其安全性評價指南）。2023年印發農辦牧〔2023〕2號（植物提取物類飼料添加劑申報指南）。 新飼料添加劑申報材料要求主要包括三個方面：一是細化材料要求。針對酶制劑、微生物、天然植物提取物等類別，進一步細化了產品名稱、有效組分及含量、生產工藝和制造方法等方面要求，便于申請人更加準確的理解評審要求。二是放寬評價要求。國內外權威機構就相同產品已形成的試驗報告、評價報告或文獻資料，可作為判斷安全性、有效性的依據，通過共享科學數據節約研發成本。三是明確評審要求。天然植物提取物突出“活”：鼓勵轉向提取物類添加劑應用。微生物飼料添加劑突出“細”：按菌株實施管理?；蚬こ滔嚓P產品突出“嚴”：通過轉基因安全評價。 飼料原料和飼料添加劑審批也建立了相對完善的咨詢服務工作機制和工作流程，從評審工作規范方面，主要包括三個方面的內容：一是明確評審流程，評審工作包括咨詢、初審、終審等環節，采取專家會議評審的形式。二是專業組初審，初審分為安全性、有效性、生產工藝與環境評價、質量標準四個專業組分別審議并出具意見。三是委員會終審，初審專業組組長介紹初審情況，終審專家就初審情況進行問詢和討論；評審結論采取投票表決方式給出：安全性方面有全體參會專家四分之三以上同意，其他方面有全體參會專家三分之二以上同意，方可通過評審。公布試驗評價機構名單，有效性和耐受性評價機構（25家），毒理學評價機構（9家）?？梢缘卿涋r業農村部網站查詢機構名稱及聯系方式。（http://www.moa.gov.cn/nybgb/2020/202005/202006/t20200608_6346041.htm） 直接飼喂微生物和發酵制品生產菌株鑒定及其安全性評價指南，適用范圍包括直接飼喂微生物和飼用發酵制品（包括酶制劑、氨基酸、維生素以及發酵飼料等）生產菌株；飼料或飼料原料發酵生產所用微生物菌株參照執行。也發布了《植物提取物類飼料添加劑申報指南》、以及《動物用轉基因微生物安全評價指南》，該指南目前正在更新，這與氨基酸生產菌株更為密切。 近幾年來，飼料行業創新需求迫切，主要表現為，證書核發進度加快、申報積極性增加。實施飼料新評審制度以來，評審效率大幅度提升。近3年共收到許可申請事項65個（成功率46%），其中，核發新產品證書10個（成功率40%），擴大適用動物范圍、含量規格降低及生產工藝變更等8個（成功率40%），納入《飼料原料目錄》或《飼料添加劑品種目錄》12個（成功率67%）。近3年申請核發新證書的71個咨詢產品中，從產品類型看，植物及其提取物類41個；微生物及發酵產物類14個；化工合成類14個；其他類2個。從產品功能看，改善動物健康、提高飼料效率的41個；補充營養素的10個；改善飼料品質的9個；新飼料原料9個。
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