第五章_配合饲料产品设计原理和方法.ppt
第五章 配合饲料产品设计原理及方法,第一节 饲料配方的概念,一、概念,日粮,是指满足一头动物一昼夜所需各种营养物质而采食的各种饲料总量。,饲粮,在饲养业中为区别于日粮，将这种按百分比配合成的混合饲料成为饲粮。,饲料配方,根据营养需要量所确定的饲粮种各饲料原料组成的百分比构成，就称为饲料配方。,二、设计饲料配方的意义,三、饲料配方的类型,地区性典型饲料配方,高效饲料配方,通用型饲料配方,四、饲料配方的共性及特殊要求,（一）饲料配方的共性,饲喂对象的营养需要量,饲料原料的营养成分含量,相应的校正参数、管理方式和环境条件等,（二）饲料配方的特殊要求,营养指标的特殊要求强化动物生长和产品生产的特殊要求改善畜产品品质和性状的特殊要求动物保健和防病的特殊要求生物安全和环境保护的特殊要求与配合饲料产品性状有关的附加要求,第二节 饲料配方设计的计算方法,手工计算法，包括交叉法、方程组法和试差法。计算机规划法则主要是根据有关数学模型编制专门程序软件进行饲料配方的优化设计，涉及的数学模型主要包括线性规划、多目标规划、模糊规划、概率模型和多配方设计。,一、手工计算法,（一）交叉法 在饲料种类不多及营养指标少的情况下，采用此法较简便。在采用多种类饲料及复合营养指标的情况下，亦可采用这种方法，但由于计算要反复进行两两组合，比较麻烦，而且不能使配合日粮同时满足多项营养指标。,1.两种饲料原料的配合例如，用玉米、豆粕为主要原料给体重3560kg的生长肉猪配制饲料，步骤如下：第一步，查饲养标准或根据实际经验及质量要求制定营养需要。3560kg 生长肉猪要求饲料的粗蛋白质水平为14%。经取样分析或查饲料营养成分表，设玉米含粗蛋白质为8%，豆粕含粗蛋白质为45%。,第二步，作交叉图。把需要混合饲料达到的粗蛋白质含量14%放在交叉处，玉米和豆粕的粗蛋白质含量分别放在左上角和左下角;然后以左方上、下角为出发点，各项对角通过中心作交叉，大数减小数，所得的数值分别记在右上角和右下角。玉米8 31（45-14，玉米份数）14 豆粕45 6（14-8，豆粕份数）,第三步，上面计算的各差数，分别除以这两差数之和，就得到两种饲料原料混合的百分比。玉米应占的比例=检验：8%83.78%=6.7%豆粕应占的比例=检验：45%16.22%=7.3%6.7%+7.3%=14%因此，3560kg体重生长猪的混合饲料，由83.78%玉米与16.22%豆粕组成。,2.两种以上饲料原料的配合例如，用玉米、高粱、小麦麸、豆粕、棉籽粕、菜籽粕和矿物质饲料（骨粉和食盐），为体重39-60kg的生长猪配成含粗蛋白质14%的混合饲料。,根据经验和养分含量把以上饲料分成三组饲料，即混合能量饲料、混合蛋白质饲料和矿物质饲料。把混合能量饲料和混合蛋白质饲料当作两种饲料做交叉配合。,按类分别算出能量和蛋白质饲料组粗蛋白质的平均量 玉米60%（CP8.0%）能量饲料 高粱 20%（CP8.5%）平均CP 9.5%麦麸20%（CP13.5%）豆饼 70%（CP45%）蛋白质饲料 棉饼 20%（CP41.5%）平均CP43.4%菜饼 10%（CP36.5%）,矿物质饲料一般占配合饲料的2%，其成分为骨粉和食盐，按饲养标准食盐应占混合饲料的0.3%，则食盐在矿物质饲料中占15%，（即0.3/2100=15%），骨粉占85%。,算出未加矿物质饲料前混合饲料中CP的含量,先将矿物质饲料用量从总量中扣除.即未加矿物质饲料前的混合料总量为 100%2%98%那么未加矿物质饲料的蛋白质含量为：1498100=14.3%,将混合能量饲料和混合蛋白质饲料当作两种饲料，做交叉方法即：,混合能量饲料比例：29.1/(29.1+4.8)100=85.8%混合蛋白饲料比例：4.8/(29.1+4.8)100=14.2%,计算出混合料中各种成分应占的比例,玉米 60%84.23%98%=49.53%高粱 20%84.23%98%=16.51%麸皮 20%84.23%98%=16.51%豆饼 70%15.77%98%=10.82%棉饼 20%15.77%98%=3.09%菜饼 10%15.77%98%=1.54%骨粉 85%2%=1.70%食盐 15%2%=0.30%合计 100,3.蛋白质混合料配方连续计算例如，要求配一粗蛋白含量为40%的蛋白质混合料，其原料有亚麻籽粕（含蛋白质33.8%）、豆粕（含蛋白质45.0%）和菜籽粕（含蛋白质36.5%）。,（二）联立方程法 此法是利用数学上联立方程求解法来计算饲料配方。优点是条理清晰，方法简单。缺点是饲料种类多时，计算较复杂。（三）试差法 此方法简单可用于各种配方技术，应用面广。缺点是计算量大，十分繁琐，盲目性较大，不易筛选最佳配方，相对成本较高。,计算步骤第一步:确定动物营养需要第二步:确定配方中使用的饲料原料数及营养成分含量。第三步:结合营养和饲料学知识确定试配比例。第四步:根据饲料营养价值和试配比例计算营养指标。第五步:判断结果是否符合营养需要：若不符合要求，重新调整试配比例，重复第四、第五步，继续计算。若符合要求，则结束计算，列出正式配方。,例：用玉米、麦麸、豆粕、棉粕、鱼粉、石粉、磷酸氢钙、食盐、维生素预混料和微量元素预混料，为0-6周龄的雏鸡配制日粮。,首先根据经验初步拟出各种饲料原料的大致比例，然后用各自的比例去乘该原料所含的各种营养成分的百分含量，再将各种原料的同种营养成分之和相加，即得到该配方的各种营养成分的总量。将所得结果与饲料标准进行比较，若有某一营养成分超过或不足时，可通过增加或减少相应原料比例进行调整和重新计算，直至所有营养指标都基本满足为止,（1）确定饲养标准,（2）查阅或分析列出原料的各种养分含量,(3)按代谢能和粗蛋白的需求量初拟配方,（4）调整配方，使能量和粗蛋白符合饲养标准,采用的方法:降低配方中某一原料比例同时,增加另一原料比例,二者增减数相同用能量高和粗蛋白低的玉米代替麦麸,每代替1%使能量升高(13.47-6.82)1%=0.066MJ/Kg;粗蛋白降低(15.7-7.8)1%=0.08%若用3%玉米代替3%麦麸,则能量与蛋白与标准接近,则配方中玉米改为67%,麦麸改为4%,(5)计算矿物质饲料和氨基酸用量,先用磷酸氢钙满足磷，需磷酸氢钙1.17%(0.211%18%);1.17%的磷酸氢钙补充钙0.271%(23.3%1.17%),还差0.29%用石粉补充,需要0.81%(0.29%36%)赖氨酸含量高出标准0.1%,不需要另加;蛋氨酸和胱氨酸比标准共差0.013%,用蛋氨酸添加剂补充食盐设为0.2%,维生素预混料设为0.3%,微量元素预混料设为0.5%,(6)列出配方及主要营养指标,4.计算方法小结试差法是一种先根据专业知识和实际生产情况拟定配方，然后利用饲料营养价值进行验算的一种配方计算方法。试差法不存在计算无解。但很难得到满足高精度要求的配合解。计算要求的精度越高,计算平衡的营养指标越多,计算工作量越大。试差法是一种计算多种饲料配合比例比较简易可行的一种计算方法。,二.计算机规划法,概念：采用计算机技术，将运筹学中有关优化数学模型编制成可以运行的程序，输入相关数据资料后即可设计饲料配方，并进行优化决策。,(一)线性规划法（Linear programming）,1.应用线性规划的目的 解决配方设计、计算中最低成本问题。解决合理利用饲料中的营养物质问题。,(一)线性规划法（Linear programming）,2.线性规划法的实质.是在一定约束条件下,求解一函数的最大或最小值.即最优化问题。,3.线性规划法基本条件,(1)饲料原料的价格、营养成分数据是相对固定的。基本决策变量为配方中各种饲料原料的用量。(2)原料的营养成分和营养价值数据具有可加性。(3)特定条件下动物对各种养分需要量为基本约束条件，并可转化为决策变量的线性函数，所有线性函数构成约束条件集。(4)只有一个目标函数。(5)最优配方为不破坏约束条件的最低成本配方或最大收益配方。,
