從日本飼料資源開發之動向
對國內飼料資源開發之看法
鄭長義
日本大學研究員
據美國農部去年 12 月發佈的農產物生產報告表示，除冬小麥外，因受乾旱及熱浪的影響，各主要飼料作物如玉米、黃豆、春小麥、燕麥及高梁等收獲量均遠低於前年，預測平均約減差 18%左右。玉米市場由去年三月以來，上漲了 26%以上，黃豆自去年六月以來亦上漲了 22%以上，漲幅之大，實為空前。我國每年進口之飼料穀物為數頗為可觀。以民國 68 年計之，黃豆為 110 萬公噸，玉米為 260 萬公噸，小麥為 69 萬 7 千公噸，大麥為 59 萬 4 千公噸，價值共高達 9 億美元，民國 69 年亦不相上下。此次因受國際穀物歉收之影響，近幾個月來，玉米、豆粉之價格頻頻上漲，漲幅頗大，對國內畜牧業之打擊很大。
國內過去對飼料資源開發之研究不遺餘力，但卻未能加以推廣，誠為遺憾！如化學胺處理稻殼之研究，已可大大提高稻殼的利用價值，但因處理成本較高，且處理後之廢液排洩，又造成另一困擾問題 ( 公害 )，致未能推廣。日本之穀類飼料亦仰賴進口，致近十年來對於飼料資源開發之研究頗為深入而有恒。日本畜牧之經營型態與國內飼養情況雖未盡相同，但可說大同小異，其研究之動向及成果技術值得我們借鏡。
壹、日本對於飼料資源開發之研究：
一、 開發研究之背景
由於世界食糧之日漸不足，各國對於單細胞蛋白質 ( s.c.p. ) 之開發及利用頗為重視。日本畜產品之禽畜飼料，民國 68 年共進口約 1,500 萬公噸，其中蛋白質飼料約為 300 萬公噸，依賴進口穀類飼料生產畜產品為日本畜牧生產之特徵，雖然對於日本經濟而言是利弊參半，但日人一向富於讚研，因此對飼料資料之開發從未中斷。
二、開發研究之動向
(一)政府機構研究動向 ( 農林水產省畜產試驗所 )
1.於民國 59 ~ 63 年所進行的五年飼料資源開發研究計畫是針對由 N–甲酚，甲醇等石化原料生產 s.c.p 作為飼料化之深入研究。由其研究報告顯示，其生產的石油蛋白酵母，在使用上無「安全性」之問題。但由於其生產原料來自進口的石化原料致如把蛋白質作為戰略物質進口的話，則其生產之 s.c.p 遠不如自國外直接進口大豆，來得方便。致不具開發之意義。
2.於民國 64 ~ 68 年再擬定另一個五年研究計畫，針對國產現有資源開發之研究。尤其是農林水產之副產物及廢棄物提高利用賈值及糞尿再利用之研究。
(1)加工副產物：包括柑橘汁粕、蕃茄汁粕、啤酒粕等之醱酵處理，由其研究結果顯示經濟效益不大，因其原料供給具季節性，且其處理後所提高之利益與其所增加處理成本相近。
(2)廢棄物：如高纖維之稻殼經化學處理而提高飼用價值，但其廢液排洩之公害問題卻感困擾。致改用微生物處理方法，但此高纖維飼料只適合於反芻動物。
(3)糞尿廢棄物：為避免公害、糞尿廢棄物主要以活性污泥淨化法。此處理方法之活性污泥上之微生物即為 s.c.p，但其營養價卻很低，又有惡臭，不具飼料化開發前途，於是便考慮到自然界食物連鎖生產方式之嘗試。將污泥上之 s.c.p 餵予小動物，再由小動物供餵家畜之計劃終於產生。
3.於民國 68 年進行 plankton recycling system 之研究。將污泥上之 s.c.p 培殖蚯蚓、蛆及動物性之 plankton 等小動物，結果發現動物性之 plankton 的微產子及輪蟲效最最佳，並發現微塵子及輪蟲具飼料化之價值。因此廢水淨化處理過程所生產的 s.c.p 回收，供 plankton 培殖，再把 plankton 飼料化正進一步研究中。又同時進行雞糞生產動物性 plankton 之研究，發現雞糞可藉微生物生產 s.c.p 後培殖動物性 plankton 而飼料化更為容易，且經飼養試驗效果亦頗為滿意。據參予此項研究指導工作的日本大學教授森本宏博士 ( 前農林水產試驗的營養部長，現日本飼養標準研究委員會座長及科學飼料協會理事長 ) 表示，以糞尿生產之動物性蛋白質 ( plankton )，其飼養價值已予確認，其營養價與魚粉相近。
(二)民間之研究及推廣：
畜牧生產者所考慮的便是如何降低生產成本及廢棄物如何妥善處理而不致污染環境造成公害，目前日本農家對於飼養資源開發利用情況如下：
1.高纖維廢棄物，如鋸木屑、稻殼、花生殼及樹皮等利用微生物方法，把纖維細胞膜所含有不消化物質之木質膠 ( Lingnin ) 解離而讓纖維中之五炭糖及纖維素，能被反芻家畜所利用。其操作過程簡便，即把高纖維之稻殼或鋸木屑等與欲使用之單味原料 ( 如玉米、米糠、礦物質等計算完整之平衡養分配合 ) 先行混合 ( 穀物不用粉碎 )，再接菌，醱酵後 24 小時即可直接餵予肉牛及乳牛。此方法不但讓價廉的高纖維提高飼用價值，且飼料經醱酵處理後，其消化率亦大大提高，且又降低成本。
2.糞尿再利用：大部份農場之廢水物經處理，有以廢水培殖綠藻、藍藻的，但其生產後之處理不太方便，因此使用不普遍。有以雞糞經醱酵處理而摻予飼料者，但其不太省工且受觀念上的拘泥，亦不普遍。
3.日本某一民間研究所，研究培殖動物性之 plankton 的微塵子及輪蟲已成功。供應微塵子之卵 ( 包括卵發育時所需之餌料 ) 給養殖戶自行培殖 ( 方法簡便 )，用於魚苗之養殖而把魚苗之育成率由 30%，提高為 80%。
三、開發研究之預期成果：
日本近十年來對於飼料資源開發之研究，已尋出一途徑，動物生 plankton 培殖技術之突破，奠立了以廢棄物生產動物性蛋白質飼料之前景。
貳：動物性 plankton 之營養價及開發意義
一、動物性 plankton 之營養價：
動物性 plankton 包括海水產之輪蟲及淡水產之微塵子，其對禽畜之飼養價值如表 1。其蛋白質均為 57%，其氨基酸之組成除含硫氨基酸較少外，是一種良好的動物性蛋白質飼料。經試驗，凍結乾燥後不具特別臭氣，用於飼料無缺點，經飼餵雛雞，嗜好性非常好。且營養價頗高，其經電腦分析之營養評價如表 2 所示。為大豆粕的 1.5 倍，為啤酒粕酵母 2 倍以上，致可知以動物性 plankton 飼料化是無缺陷的。成為價廉物美而又容易得手是指日可待的。
表 1 動物性 plankton 之營養價
| 成 分 | 輪 蟲 % | 微塵子 % | 雞糞殘渣 % | |
| 水 分 粗 蛋 白 質 粗 纖 維 粗 灰 分 鈣 磷 |
5.6 57.1 2.6 17.5 0.33 1.33 |
14.0 57.2 4.0 5.9 0.15 1.37 |
9.3 12.4 25.1 15.4 4.08 2.01 |
|
| 對 雛 雞 營 養 價 |
可利用熱能 kcal／g 蛋 白 質 磷 利 用 率 |
3.16 114 90 |
3.07 97 45 |
1.31 40 107 |
表 2 電腦之營養價評估
| 飼 料 基 礎 | 蛋 白 含 量 | 評 價 額 |
| ( 計算基礎 ) 玉 米 高 梁 大 豆 粕 魚 粉 |
% 9 11 47 60 |
日圓／kg 30.9 29.4 62.4 111.0 |
| 啤酒酵母 輪 蟲 微 塵 子 活 性 污 泥 |
51 57 57 9 |
77.3 96.8 95.1 1.9 |
註：資料取自日本畜產試驗所飼料資源開發研究室
二、動物性 plankton 之生產方式
藉雞糞培養微生物生產 s.c.p 飼餵動物性 plankton 之過程中。微生物把雞糞完全分解並淨化，且在某一適當時期分離出固形物，如操作順利從一公斤的雞糞可以回收 1.2 kg 的微塵子 ( 水分約 95% )，而其回收率可再提高。目前此過程已無困難，至於以豬糞生產動物性 plankton 應無多大之困難才對。
三、開發上的意義：
以廢棄物培養 s.c.p 再以 s.c.p 生產動物性之 plankton 而飼料化，不但可減少蛋白質飼料日漸匱乏之慮且可兼顧廢液、臭氣污染環境造成公害之弊，可收一石二鳥之利。
四、plankton Recycling - system 之優點
由下圖可以瞭解，飼料資源之開發以 plankton Recycling - system 最具利益的。
其優點說明如下：
(一)良好蛋白質，熟能一飼料資源的回收，是有可能的。以本省現有豬雞飼養頭數，而以目前日本之技術來計算，一年可生產乾物量約 100,000 公噸的動物性 plankton 應無困難才對。
(二)可生產動物性蛋白質，且可消除臭氣，減少公害。plankton 粒子大，以篩網容易分別，不需沈澱劑，凝集劑等，致在適合 plankton 增殖之微生物 ( s.c.p ) 培養濃度之下，對於臭氣成分加以分解而惡臭自然會被消除。
(三)可再回收磷，而有效地利用。磷為飼料中不可缺乏之成分，由於磷的資源，漸為匱乏，致價格亦漸提高，且廢水中之磷被認為會破壞海水中生態營養分，而利用 plankton 來回收磷實且雙重利益。
(四)應用範圍廣。圖 1 生產方式是限於畜產而言，但實際上微生物 ( s.c.p ) 之培養源，並不只限於糞尿而已，凡是任何工廠之廢液均為利用生產 plankton 之來源。
(五)菌體大，回收容易。酵母等 s.c.p 和植物性之 plankton 之菌體大小約為 10 u，而動物性之 plankton 較大，如輪蟲為 250 u，而微塵子為 500 ~ 1,500 u ( 0.5 ~ 1.5 mm ) 可用肉眼觀察得到，致回收容易。
(六)增殖速度很快。由已得資料顯示，如以工業生產之連續培養方法，其增殖速度在 24 小時約為 2 倍。
參：對國內飼料資源開發之建議
國內年需進口穀物飼料約 500 萬公噸，其中蛋白質飼料約為 100 萬公噸。為數不少，如完全依賴他國，並非上策。筆者在來日本進修前，擔任過牧場實地經營工作，且與企業養豬、養雞場有所接觸，致對本省養殖型態及飼料使用現況略有瞭解，因此在此提出淺見供參考。
一、就開發應用對象禽畜而言：
(一)乳牛方面：本省農產副產物如甘蔗尾、玉米桿、毛豆藤及加工副產品如鳳梨皮渣、蕃茄汁渣、豆腐渣等頗為豐富，且四季均有，為乳牛之良好粗料，經處理後是否可提高其飼養價值，而處理之方法以何者為宜。又其餵飼量以何者最適當，對乳質之影響又如何？有待深入之探討。
(二)肉牛方面：目前國內肉牛之飼養頭數雖不多，但對於乳用公牛之肥育已有相當的技術基礎，似可採用前述目前日本使用之法，一方面提高高纖維之飼養價值，降低成本且可提高飼料效率。此法亦可用於乳牛之精料。
(三)養豬方面：目前養雞價所用之飼料佔大部份，因此對於飼養資源開發應用之需要最為迫切。養豬飼料中之粗纖維增加則其消化率降低，因此除了如何設計最低成本，最佳效果的配方外，便是開闢蛋白質飼料之來源，即以 plankton Recycling system 方式生產動物性之 plankton 最具價值。
(四)養雞方面：養雞飼料需富高蛋白質，而動物性 plankton 之微塵子其營養價值與魚粉相近，現日本試驗結果顯示給予幼雛之飼養價值頗佳，相信對肉雞、產蛋雞之效果更不錯才對。
(五)養魚方面：為提高魚苗之育成率，培殖動物性 plankton 之微塵子等生餌最為有效。此外以微塵子來代替魚粉使用於配合飼料中之經濟價值更大。但養魚飼料之魚粉使用量較大，其代替量應以多少為適宜，應加以深入探討。
二、就應用對象之型態而言：
(一)畜殖場：應用所飼養之禽畜糞尿，生產動物性之 plankton 做為所需要之蛋白質飼料。
1.養雞場：肉雞場之墊料應以細之鋸木屑或粗稻殼較宜，集中雞糞後即可生產上述之動物性 plankton，而產蛋雞場籠飼者，應研究於籠下承糞處就地處理生產動物性 plankton，以節省成本。
2.養豬場：尿液可用於植物性 plankton 之生產，如藍藻。而糞用於生產動物性之 plankton 如微塵子。在技術上應無多大之困難，只是雨季時能不停止生產之問題應加以研究。
3.養牛場：廢液用於生產植物性之 plankton 應無問題，但糞用於生產動物性 plankton 之效果可能較差，致牛糞用於肥料可能較具意義。
4.養殖場：養殖輪蟲及微塵子作為養殖魚苗之生餌。
(二)飼料廠：應以畜牧以外之廢液 ( 如食品工廠、水產加工廠等 )，為對象就地生產動物性之 plankton 為動物性蛋白質之來源。其應用生物濃縮 ( Bioleaching ) 之技術應加以深入研究。此外進行方式亦應設法突破。
三、結語：以目前而言，飼料資源開發之最佳途徑，莫過於 plankton Recycling system 之應用於生產動物性蛋白質之意義最大。應用 plankton Recycling system 來生產動物性蛋白質已無多大困難，只是應探討以各現有環境 ( 牧場或加工廠 ) 就地生產之最簡單過程而效果最佳之方法而已。
現代畜殖第十五卷( 70年 1 ~ 6月 )、70年3月號 ( 35 ~ 38 )