反芻動(dòng)物干物質(zhì)采食量預(yù)測(cè)模型研究進(jìn)展

丁耿芝 孟慶翔

(中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193)

干物質(zhì)采食量(DMI)在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)理論和生產(chǎn)實(shí)踐中具有重要的意義。因?yàn)樗粌H決定著維持動(dòng)物健康與生產(chǎn)所需要養(yǎng)分的數(shù)量［1］，而且也是決定反芻家畜生產(chǎn)力水平高低的重要參數(shù)。反芻家畜DMI是動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，近年來(lái)該領(lǐng)域的研究已經(jīng)進(jìn)入建立預(yù)測(cè)模型并不斷完善的時(shí)期。

美國(guó)(NRC，1996 和 2001)［1-2］、英國(guó)(AFRC，1993)［3］、法 國(guó) (INRA，1989)［4］、澳 大 利 亞(CSIRO，2007)［5］等 國(guó) 家 紛 紛 提 出 了 反 芻 動(dòng) 物DMI的預(yù)測(cè)模型。雖然這些模型各具特點(diǎn)、形式各異，使用的變量也不盡相同，但建立各種DMI預(yù)測(cè)模型遵循的原理和采用的方法基本是相通的。同時(shí)，他們也對(duì)各種模型在不同條件下的預(yù)測(cè)能力和精確度進(jìn)行評(píng)價(jià)。本文旨在綜述影響采食量的因素、采食量調(diào)控理論、DMI預(yù)測(cè)模型的種類與評(píng)價(jià)方法，并分析討論國(guó)際上現(xiàn)行反芻動(dòng)物DMI預(yù)測(cè)模型的特點(diǎn)，以便為探索和完善我國(guó)反芻動(dòng)物DMI預(yù)測(cè)模型提供思路與方法。

1 反芻動(dòng)物采食量的影響因素與調(diào)控理論

1.1 反芻動(dòng)物采食量的影響因素

反芻動(dòng)物的采食是一個(gè)復(fù)雜的、動(dòng)態(tài)的、生物和非生物因素相互作用和相互影響的過程［6］，其采食量受飼料品質(zhì)、動(dòng)物因素、飼養(yǎng)管理和環(huán)境等多種變量的影響(表1)，有時(shí)各種因素之間還存在互作［2］。動(dòng)物因素決定著反芻動(dòng)物的瘤胃容積和能量需要，年齡大的動(dòng)物其瘤胃容積較大，消化器官發(fā)育比較完全，因而其采食量也較大;生產(chǎn)水平較高的動(dòng)物對(duì)能量等營(yíng)養(yǎng)水平的需求較高，因而其采食量也相應(yīng)較大。另外，飼料、環(huán)境和管理等其他因素則通過與動(dòng)物因素的互作影響動(dòng)物的食欲和代謝，影響其采食量。

1.2 反芻動(dòng)物采食量調(diào)控理論

經(jīng)過多年的研究，動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)家對(duì)上述各種因素影響反芻動(dòng)物采食量的效應(yīng)已有了透徹的理解，但其具體機(jī)制仍然處于探索階段。目前，反芻動(dòng)物采食量調(diào)控理論有以下幾種。

1.2.1 “瘤 -網(wǎng)胃物理充盈度(reticulum-rumen fill)”理論

“瘤-網(wǎng)胃物理充盈度”理論研究得比較深入，有多種表述方式。該理論認(rèn)為，物理因素與動(dòng)物的能量需要是影響采食量的主要因素。如若飼糧的消化率低、能量含量低，物理因素(瘤胃充盈度、食糜流通速率等)是控制反芻動(dòng)物采食量的主要因素;如若飼糧的消化率高、能量含量高，這時(shí)動(dòng)物的能量需要?jiǎng)t上升為主要決定因素［16］。Weston［17］認(rèn)為，瘤胃功能和能量利用間的相互作用，是通過神經(jīng)中樞來(lái)調(diào)節(jié)采食量的。食糜貯存在瘤胃內(nèi)，使其產(chǎn)生飽覺信號(hào)，從而抑制采食;而能量消耗可以產(chǎn)生饑餓信號(hào)，從而促進(jìn)采食。Allen［11］和 NRC(2001)［1］對(duì)該理論進(jìn)行了總結(jié)，認(rèn)為瘤胃是調(diào)節(jié)采食量的主要位點(diǎn)。食糜通過填充和膨脹作用占據(jù)瘤胃的空間，阻礙動(dòng)物采食，同時(shí)食糜還會(huì)刺激瘤胃和網(wǎng)胃胃壁上的張力感受器，限制采食。研究表明，消化率低的飼糧在瘤胃中被清除的速率較慢，它是限制動(dòng)物采食的主要因素［1］。

表1 影響反芻動(dòng)物采食量的因素Table 1 Factors affecting feed intake of ruminants

1.2.2 “代謝反饋調(diào)節(jié)(metabolic-feedback)”理論

Illius等［18］認(rèn)為，飼料的物理因素對(duì)采食量的限制機(jī)理已經(jīng)研究得比較透徹，但是代謝因素對(duì)采食量的反饋調(diào)節(jié)機(jī)理尚不清楚，于是他們提出了“代謝反饋調(diào)節(jié)”理論。該理論認(rèn)為，動(dòng)物在不同的生長(zhǎng)階段或者生理狀態(tài)下具有相應(yīng)最大的生產(chǎn)潛力，并可以最大限度地利用飼糧中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)滿足生產(chǎn)需要。當(dāng)飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收低于需要、超過需要或者吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的比例(代謝蛋白質(zhì)∶代謝能)不當(dāng)時(shí)，機(jī)體將啟動(dòng)負(fù)代謝反饋調(diào)節(jié)機(jī)制來(lái)調(diào)節(jié)采食量。

1.2.3 “氧消耗(oxygen consumption)”理論

Ketelaars等［19］認(rèn)為，如果像“瘤 -網(wǎng)胃物理充盈度”理論中描述那樣，易消化飼糧的采食量由動(dòng)物的能量需要來(lái)決定，那么有機(jī)物質(zhì)的采食量(OMI)應(yīng)該是穩(wěn)定的，不會(huì)隨著有機(jī)物質(zhì)消化率(OMD)的增加而變化。但他們的研究結(jié)果表明OMI隨OMD的增加而增加，兩者呈線性關(guān)系;另外，他們還發(fā)現(xiàn)哺乳和冷應(yīng)激將導(dǎo)致采食量增加，妊娠期導(dǎo)致采食量下降。而這些結(jié)論都恰恰與“瘤-網(wǎng)胃物理充盈度”理論相悖，因此，Ketelaars等［20］提出了“氧消耗”理論。該理論認(rèn)為，動(dòng)物并不是盡最大能力采食飼料，而是根據(jù)氧利用程度來(lái)控制能量的攝入量。

2 反芻動(dòng)物DMI預(yù)測(cè)模型的種類與評(píng)價(jià)方法

2.1 預(yù)測(cè)模型的種類

經(jīng)過多年的研究，人們將關(guān)注點(diǎn)聚焦到了精準(zhǔn)預(yù)測(cè)DMI方面。由于受到多種因素的影響，所以精準(zhǔn)預(yù)測(cè)反芻動(dòng)物DMI是非常困難的。近年來(lái)，人們希望通過建立預(yù)測(cè)模型的方法來(lái)精準(zhǔn)預(yù)測(cè)反芻動(dòng)物DMI。分析前人的研究成果，反芻動(dòng)物DMI預(yù)測(cè)模型可以分為機(jī)制模型和經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?大類。機(jī)制模型是通過解釋說(shuō)明各種影響因素與DMI之間的生物學(xué)機(jī)理建立的預(yù)測(cè)模型，可以分為“動(dòng)態(tài)”和“靜態(tài)”2種?！皠?dòng)態(tài)”機(jī)制模型描述了影響因素之間相互作用調(diào)控家畜DMI的短期機(jī)理，有助于人們理解DMI的調(diào)控機(jī)理，但其預(yù)測(cè)價(jià)值有限;“靜態(tài)”機(jī)制模型則是基于動(dòng)物采食飼糧規(guī)律的長(zhǎng)期事件，有較高的預(yù)測(cè)價(jià)值。

機(jī)制模型需要更復(fù)雜的變量(如飼料的瘤胃降解率、飼料在瘤胃內(nèi)的存留時(shí)間等)，這些變量在實(shí)際生產(chǎn)中不易獲得。Madsen等［21］和Stensig等［22］根據(jù)飼料在瘤胃內(nèi)的降解參數(shù)、飼料在瘤胃存留的時(shí)間以及瘤胃容積的大小(rumen pool size)建立了一種機(jī)制模型。但是這種機(jī)制模型需要使用掏空瘤胃的方法來(lái)測(cè)定瘤胃容積的大小，而且不同品種的?；虿煌挲g的牛其瘤胃容積大小也是不同的。因此，類似這種機(jī)制模型只能預(yù)測(cè)某一品種在特定年齡段時(shí)的DMI。Fisher等［23］和Poppi等［24］整合了“瘤-網(wǎng)胃物理充盈度”理論和“代謝反饋調(diào)節(jié)”理論提出了一種新型的機(jī)制模型，這種模型需要輸入物理變量(如采食速率、消化速率等)和代謝變量(如蛋白質(zhì)的沉積、產(chǎn)熱量和ATP的消耗量等)等。這種模型使用的變量更多、更復(fù)雜，有助于理解DMI的調(diào)控機(jī)理，但在實(shí)際生產(chǎn)中不宜使用。

經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ褪且郧叭舜罅康难芯抗ぷ鳛榛A(chǔ)，應(yīng)用各種影響DMI的變量與DMI的關(guān)系建立的預(yù)測(cè)模型。這種模型不能說(shuō)明DMI與各影響因素間的因果關(guān)系，但其預(yù)測(cè)結(jié)果較精確［6，25］。經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ陀幸韵?種形式:1)一元或多元線性或非線性回歸直接預(yù)測(cè)DMI，這種模型將動(dòng)物因素和飼糧因素整合在一個(gè)方程式中，只能在一定的范圍內(nèi)使用，超出適用范圍會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤結(jié)果的產(chǎn)生［16，26］，例如NRC(1996)的肉牛DMI模型和康奈爾凈碳水化合物-蛋白質(zhì)體系(CNCPS)DMI子模型。2)充盈度單位模型，這種模型是整合了物理因子和代謝因子而建立的。充盈度模型具有機(jī)制模型的特點(diǎn)，每個(gè)具體指標(biāo)(采食能力、充盈度價(jià)等)是根據(jù)大量試驗(yàn)得出的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。但該模型應(yīng)用靈活，在法國(guó)和北歐廣泛使用［26-27］。

2.2 預(yù)測(cè)模型的評(píng)價(jià)方法

通過上述分析可知，反芻動(dòng)物DMI模型形式各異，所用的參數(shù)也不同。在實(shí)際生產(chǎn)中，為判定哪種模型更為實(shí)用，需要對(duì)預(yù)測(cè)模型的精確性和準(zhǔn)確性進(jìn)行評(píng)價(jià)。

模型的精確度是反應(yīng)模型優(yōu)劣的常用指標(biāo)，可使用平均偏差(mean bias，預(yù)測(cè)值的平均值與觀測(cè)值的平均值之差)和均方預(yù)測(cè)誤差(mean-square prediction error，MSPE)或均方根預(yù)測(cè)誤差(root mean-square prediction error，RMSPE)來(lái)評(píng)價(jià)。通過計(jì)算預(yù)測(cè)值與觀測(cè)值之差的偏移程度可直觀的反映模型的精確性。這種評(píng)價(jià)方式需要根據(jù)平均值落在95%置信區(qū)間內(nèi)的原則設(shè)定可接受的最大范圍。評(píng)價(jià)DMI模型的精確度時(shí)，DMI預(yù)測(cè)值可接受的最大范圍設(shè)定為-0.4～0.4 kg/d。

模型預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度評(píng)價(jià)提倡采用對(duì)觀察值和預(yù)測(cè)值回歸的辦法進(jìn)行。Zhao等［28］認(rèn)為，理想模型的預(yù)測(cè)值與觀測(cè)值的回歸關(guān)系需滿足以下條件:1)高決定系數(shù)(R2＞0.75);2)截距為零(或者與零之間無(wú)顯著差異);3)斜率為1(或與1之間無(wú)顯著差異)。模型的準(zhǔn)確度預(yù)測(cè)也可以采用MSPE、RMSPE、相對(duì)預(yù)測(cè)誤差(relative prediction error，RPE)等指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)原理如下:

Fuentes-Pila 等［30］和 Zom 等［29］認(rèn)為，RPE≤0.1，表明預(yù)測(cè)結(jié)果良好;0.1 ＜ RPE≤0.2，表明模型的預(yù)測(cè)結(jié)果可接受;RPE＞0.2，表明模型的預(yù)測(cè)結(jié)果較差。

3 國(guó)際上現(xiàn)行DMI預(yù)測(cè)模型的分析和討論

世界各國(guó)已經(jīng)陸續(xù)提出了各具特色的預(yù)測(cè)采食量的模型，現(xiàn)行使用較廣的模型有美國(guó)NRC的DMI預(yù)測(cè)模型與 CNCPS的 DMI子模型、英國(guó)AFRC的DMI預(yù)測(cè)模型、法國(guó)INRA的瘤胃充盈度單位體系和澳大利亞CSIRO的DMI模型。

3.1 美國(guó) CNCPS的 DMI子模型與 NRC的DMI預(yù)測(cè)模型

3.1.1 肉牛DMI預(yù)測(cè)模型

式中:SBW為絕食體重;NEma為飼料的維持凈能;BAFA為體脂校正因子;BI為品種校正因子;ADTV為添加劑校正因子;TEMP為溫度校正因子;MUDI為泥濘度校正因子。

Zhao等［28］研究了 CNCPS的 DMI子模型預(yù)測(cè)中國(guó)本地肉牛(晉南牛、魯西牛)DMI的效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CNCPS模型預(yù)測(cè)的DMI結(jié)果與實(shí)際觀測(cè)值間回歸直線的決定系數(shù)(R2)大于0.73，截距與零無(wú)顯著差異(P=0.32)，斜率與1差異顯著(P＜0.001)。作者認(rèn)為，用CNCPS模型預(yù)測(cè)中國(guó)本地牛DMI的結(jié)果是可以接受的。

Du等［32］研究了 CNCPS的 DMI子模型預(yù)測(cè)中國(guó)本地雜交牛(西門塔爾×蒙古牛、利木贊×福州牛)采食量的效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，模型預(yù)測(cè)西門塔爾×蒙古牛3組不同處理時(shí)，RMSPE均較小，落在-0.4 ～0.4 kg/d 內(nèi)的點(diǎn)分別為 93.3%、80.0%和73.3%;預(yù)測(cè)利木贊×福州牛4組不同處理時(shí)，RMSPE均較小，落在 -0.4～0.4 kg/d內(nèi)的點(diǎn)分別為 86.7%、73.3%、73.3% 和 80.0%。模型預(yù)測(cè)值與實(shí)際觀測(cè)值回歸分析的R2=0.79，截距與零之間差異顯著(P＜0.05)，且斜率與1之間差異顯著(P ＜0.05)。

3.1.2 奶牛DMI預(yù)測(cè)模型

NRC(2001)［1］認(rèn)為，在泌乳牛配制飼糧常用方法中，首要明確的是泌乳牛的營(yíng)養(yǎng)需要量和DMI，然后才考慮飼糧原料的組成?？紤]飼糧組成因素的預(yù)測(cè)方程式最好用來(lái)評(píng)價(jià)飼喂效果，不是用來(lái)預(yù)測(cè)實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)該使用什么飼糧原料。因此，NRC(2001)［1］提出的荷斯坦泌乳牛的 DMI預(yù)測(cè)模型僅僅包含了動(dòng)物因素。如下:

式中:FCM為4%校正乳產(chǎn)量;W0.75為代謝體重;WOL 為泌乳周齡;1-e-［0.192×(WOL+3.67)］為校正泌乳早期DMI下降的校正項(xiàng)。

Fox等［33］提出的 CNCPS的 DMI子模型與NRC(2001)［1］的 DMI預(yù)測(cè)模型一樣，只考慮了動(dòng)物因素。但隨著泌乳周齡進(jìn)一步細(xì)化，引入了產(chǎn)后泌乳高峰期這一變量，并對(duì) DMI進(jìn)行校正。如下:

李青海在談及自己違紀(jì)違法心態(tài)時(shí)說(shuō)，對(duì)自己的行為已經(jīng)嚴(yán)重違紀(jì)違法也心知肚明，但當(dāng)時(shí)貪婪和僥幸已經(jīng)在心里占了上風(fēng)，完全將黨紀(jì)國(guó)法拋諸腦后。正如他在懺悔書中自諷，在法院工作時(shí)，取得的法律專業(yè)研究生證書，是為了職務(wù)升遷增添含金量混來(lái)的文憑，學(xué)過法但只是作為晉升之用，在工作中依然是個(gè)“法盲”。而且在他看來(lái)，很多事都是私下的，天知地知，你知我知，只要對(duì)方不說(shuō)誰(shuí)也不會(huì)知道。

式中:FCM為4%校正乳產(chǎn)量;W0.75為代謝體重;PKMK為產(chǎn)后泌乳高峰的月份(1、2、3)，PKMK為1或2時(shí)，P為2.36，而 PKMK為3時(shí)，P為 3.67。

Fox等［33］將 CNCPS的 DMI子模型與 NRC的DMI預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)的閹牛、小母牛和泌乳期荷斯坦奶牛DMI與實(shí)際的DMI進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，預(yù)測(cè)閹牛的DMI時(shí)，NRC和CNCPS預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)偏差分別為6%和3%;預(yù)測(cè)小母牛的DMI時(shí)，NRC和CNCPS預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)偏差分別為0和-4%;預(yù)測(cè)泌乳期奶牛的DMI時(shí)，NRC和CNCPS預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)偏差分別為-5%和6%，但CNCPS預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)值的標(biāo)準(zhǔn)差較NRC預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)差低12%，說(shuō)明CNCPS預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)精度比NRC預(yù)測(cè)模型的高。

3.2 英國(guó)AFRC的DMI預(yù)測(cè)模型

AFRC(1993)［3］預(yù)測(cè)泌乳期奶牛的 DMI時(shí)只考慮了精料和泌乳月份對(duì)DMI的影響。如下:

式中:C為精料干物質(zhì);W為奶牛的實(shí)際體重;n為泌乳周數(shù);Y為產(chǎn)奶量。

與NRC(2001)預(yù)測(cè)模型優(yōu)先考慮動(dòng)物因素對(duì)DMI的影響相反，AFRC更傾向于評(píng)價(jià)某種飼料的飼喂效果，針對(duì)某一類飼料給出一個(gè)預(yù)測(cè)方程。例如，青貯飼料的DMI預(yù)測(cè)方程如下:

式中:C為精料干物質(zhì);F為每天乳脂的產(chǎn)量;P為每天乳蛋白的產(chǎn)量;Wn為奶牛的實(shí)際體重;DOMD為青貯飼料的可消化有機(jī)物質(zhì)含量。

飼糧為精料加長(zhǎng)草或短草的預(yù)測(cè)方程式如下:

式中:C為精料占飼糧的比例;ME為代謝能;DE為消化能。

飼糧為精料加飼草顆粒的預(yù)測(cè)方程式如下:

式中:ME為代謝能;DE為消化能。

3.3 法國(guó)INRA的瘤胃充盈度單位體系

INRA(1989)［4］認(rèn)為，DMI雖然能預(yù)測(cè)，但非真正的生理學(xué)含義，也不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)青粗飼料的DMI，因?yàn)榉雌c動(dòng)物對(duì)青粗飼料的攝取能力(feed ingestibility，參照牧草的最大DMI)依賴于動(dòng)物本身的采食能力(feed intake capacity)，從而提出了充盈度單位體系。其內(nèi)容規(guī)定為:參比青粗飼料1 kg干物質(zhì)為1個(gè)充盈度單位(Fu)。參比牧草每千克干物質(zhì)含有150 g粗蛋白質(zhì)、250 g粗纖維素、有機(jī)物質(zhì)消化率(以羊?yàn)闇y(cè)定動(dòng)物)為77%，其產(chǎn)奶凈能為6.78 MJ、產(chǎn)肉凈能為6.88 MJ。參比牧草的最大 DMI對(duì)標(biāo)準(zhǔn)綿羊(standard sheep，1.5～4歲閹割的特塞爾綿羊，平均體重為60 kg)為75 g/kg W0.75，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)肉牛(standard cattle，16 ～ 18 月齡的閹牛，平均體重為 400 kg) 為95 g/kg W0.75，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)奶牛(standard lactating cow，第4產(chǎn)奶月齡時(shí)4%脂肪矯正乳產(chǎn)量為25 kg/d的產(chǎn)奶牛，平均體重為600 kg)為140 g/kg W0.75。充盈度單位體系的原理［29，35-35］如下:

式中:IC為動(dòng)物的采食能力;pDMi為第i個(gè)原料在飼糧中所占的比例;FVi為第i個(gè)原料的充盈度價(jià)。

動(dòng)物的采食能力是指在自由采食條件下，動(dòng)物攝入飼料的最大量。動(dòng)物的采食能力取決于動(dòng)物的體重、生產(chǎn)性能等特征，與飼料的特性無(wú)關(guān)。粗飼料的充盈度價(jià)與飼料的細(xì)胞壁成分有關(guān)，是飼料本身的一種特性，與動(dòng)物無(wú)關(guān)，和蛋白質(zhì)、能量一樣具有可加性。該充盈度價(jià)是飼料攝取能力倒數(shù)的函數(shù)，也可以通過飼料的有機(jī)質(zhì)消化率計(jì)算得出。精料的充盈度價(jià)取決于粗料充盈度價(jià)和替代率，即

精料充盈度價(jià)(Fu/kg)=替代率×粗料充盈度價(jià)。

Keady等［36］評(píng)價(jià)了應(yīng)用充盈度單位模型預(yù)測(cè)DMI的精確度。結(jié)果表明，模型預(yù)測(cè)結(jié)果較實(shí)際DMI低2.88 kg/d，MSPE 達(dá)到 10.8，表明預(yù)測(cè)結(jié)果較差。作者認(rèn)為原因在于:1)充盈度模型在建立時(shí)使用了羊作為動(dòng)物模型來(lái)估測(cè)奶牛的采食能力;2)充盈度模型忽略了品種對(duì)采食能力的影響，認(rèn)為特定體重的奶牛具有唯一的采食能力;3)充盈度模型使用了標(biāo)準(zhǔn)奶牛，即第4個(gè)泌乳月產(chǎn)奶量為25 kg脂肪校正奶的奶牛;4)該模型沒有考慮產(chǎn)奶期和體況對(duì)DMI的影響。

Zom等［29］根據(jù)充盈度模型的原理提出一個(gè)新的預(yù)測(cè)奶牛DMI的模型。該模型的最大特點(diǎn)是使用了動(dòng)物年齡作為評(píng)價(jià)奶牛采食能力的指標(biāo)，而沒有使用產(chǎn)奶量、體重等指標(biāo)。Zom等［37］評(píng)價(jià)了該模型與其他5種模型的預(yù)測(cè)效果，結(jié)果表明新模型比其他5個(gè)模型的預(yù)測(cè)效果都好。

3.4 澳大利亞CSIRO的DMI模型

CSIRO(2007)［5］認(rèn)為，法國(guó)、美國(guó)等提出的預(yù)測(cè)模型存在一個(gè)共同的缺陷，即估測(cè)DMI時(shí)都是建立在代謝體重(W0.75)基礎(chǔ)上的，忽略了動(dòng)物成熟程度對(duì)DMI的影響。因此，CSIRO體系使用了標(biāo)準(zhǔn)參比體重(SRW)、正常體重(N)、當(dāng)前體重(W)和體況因子(CF)等指標(biāo)估測(cè)動(dòng)物的潛在采食量(potential intake)。其中，SRW 是指骨骼發(fā)育完全、空腹體軀含脂率25%，5級(jí)評(píng)分制的體況評(píng)分為3分時(shí)的體重。N與SRW、初生重(B)和動(dòng)物的月齡(T)有關(guān)，其計(jì)算方程式如下:

式中:A為標(biāo)準(zhǔn)參比體重;B為初生體重;T為動(dòng)物的月齡;試驗(yàn)動(dòng)物為羊和牛時(shí)，k值分別為0.47和 0.35。

CF與W和N的比值(RC)有關(guān)。當(dāng)RC≤1.0時(shí)，CF=1.0;當(dāng) RC ＞ 1.0 時(shí)，CF=RC(1.5-RC)。

該體系還使用了牧草相對(duì)采食量(relative intake)的概念，是指牧草可以滿足采食潛力的程度，其量值由牧草的化學(xué)組成和物理性質(zhì)所決定。而動(dòng)物的采食量等于潛在采食能力與飼草相對(duì)采食量的乘積，即

動(dòng)物的采食量(kg/d)=潛在采食能力×飼草相對(duì)采食量。

有人比較了CSIRO、AFRC和NRC這3種山羊DMI預(yù)測(cè)模型發(fā)現(xiàn)，AFRC模型預(yù)測(cè)的精確度最好，預(yù)測(cè)偏差為91 g/d，CSIRO模型的預(yù)測(cè)偏差為 254.6 g/d，NRC 模型的預(yù)測(cè)偏差為162 g/d［38］。由此可見，盡管CSIRO的DMI預(yù)測(cè)模型使用的變量最多，考慮影響采食量的因素最全面，但預(yù)測(cè)結(jié)果精確度卻較差。

4 給我國(guó)建立反芻動(dòng)物DMI預(yù)測(cè)模型提出的建議

我國(guó)對(duì)反芻動(dòng)物DMI模型的研究相對(duì)較晚，提出的DMI預(yù)測(cè)模型只包含了動(dòng)物體重和日增重等有限的指標(biāo)［39］，適用范圍受限。但隨著我國(guó)畜牧業(yè)的發(fā)展，完善我國(guó)反芻動(dòng)物DMI預(yù)測(cè)模型已經(jīng)勢(shì)在必行。通過上文的分析，基于我國(guó)現(xiàn)階段的國(guó)情，作者認(rèn)為，建立我國(guó)反芻動(dòng)物DMI模型應(yīng)當(dāng)考慮如下幾個(gè)方面:1)選擇一種采食量調(diào)控理論作為基礎(chǔ)，如“瘤-網(wǎng)胃物理充盈度”理論;2)在選定采食量調(diào)控理論的基礎(chǔ)上，分別確定影響反芻動(dòng)物DMI的動(dòng)物因素和飼料因素，建立相應(yīng)的基礎(chǔ)模型;3)利用環(huán)境、管理等影響因子對(duì)基礎(chǔ)模型進(jìn)行合理的校正;4)采用動(dòng)物試驗(yàn)對(duì)建立的模型進(jìn)行精確度和準(zhǔn)確度評(píng)價(jià)，在此基礎(chǔ)上對(duì)模型進(jìn)行修正和完善。

5 小結(jié)

反芻動(dòng)物DMI受到多種因素的影響，很難精準(zhǔn)預(yù)測(cè)。建立DMI預(yù)測(cè)模型是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)預(yù)測(cè)反芻動(dòng)物DMI的主要途徑之一。世界各國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)家提出的DMI預(yù)測(cè)模型都有合理之處，但也都存在很多缺陷。為完善反芻動(dòng)物DMI預(yù)測(cè)模型，作者認(rèn)為應(yīng)在以下2個(gè)方面努力:1)整合、發(fā)展現(xiàn)有模型的優(yōu)點(diǎn);2)繼續(xù)探索調(diào)節(jié)反芻動(dòng)物DMI的生物學(xué)機(jī)理。經(jīng)過不懈的努力，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)反芻動(dòng)物DMI的夙愿終將會(huì)實(shí)現(xiàn)。

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