育肥牛能量需要量的研究進展

佟垚毅， 郭文偉， 王浩程， 劉宏凱， 高君平， 高 勇， 孫茂紅 ， 岳春旺

（1.河北北方學(xué)院研究生學(xué)院，河北 張家口 075051；2.三步育肥（北京）飼料研發(fā)中心，北京 102206）

能量是評價日糧配方是否合理及能否提高動物生產(chǎn)性能、降低飼料成本的關(guān)鍵因素。適宜的能量不僅能夠滿足育肥牛能量的需要也能實現(xiàn)其他營養(yǎng)成分的合理利用，達(dá)到降低養(yǎng)殖成本、提高飼料利用效率和減少排放的作用。 飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)和合理的能量需要量是科學(xué)養(yǎng)殖肉牛重要依據(jù)， 我國現(xiàn)有的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)雖然對育肥肉牛養(yǎng)殖業(yè)帶來巨大幫助，但是由于我國地域遼闊，肉牛地方品種資源豐富，氣候環(huán)境和飼養(yǎng)模式也不盡相同，導(dǎo)致育肥肉牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)與生產(chǎn)養(yǎng)殖存在一些差異性。因此，需要參考國內(nèi)外育肥肉牛對能量需要量研究相關(guān)結(jié)果， 在養(yǎng)殖實踐中調(diào)整能量需要量參數(shù)配制出更科學(xué)的日糧配方， 為指導(dǎo)我國目前育肥牛產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展， 尤其在高效利用日糧及減少排放污染方面做出貢獻(xiàn)。

1 育肥牛能量需要量標(biāo)準(zhǔn)概述

能量體系將動物的能量需要量和飼料的能值以及兩者轉(zhuǎn)換關(guān)系結(jié)合， 反映動物能量采食量與其生產(chǎn)性能之間關(guān)系， 目前國內(nèi)外研究肉牛能量需要較精準(zhǔn)的方法是凈能體系， 但是結(jié)合生產(chǎn)實際和條件限制， 采用代謝能體系更易于評定飼料的能值并且計算能量需要量。

各個國家通過考量當(dāng)?shù)厝馀ｐB(yǎng)殖環(huán)境的獨特性和地域性而研究并開發(fā)適用于自己國家的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)和能量體系（表1）。 我國根據(jù)維持凈能和增重凈能需要量采用綜合凈能體系， 指導(dǎo)國內(nèi)肉牛養(yǎng)殖生產(chǎn)（中國農(nóng)業(yè)部，2004）；英國和歐洲大陸地區(qū)主要將放牧以及青貯飼料作為飼草來源， 以代謝率為參數(shù)確定能量轉(zhuǎn)化（Afrc，1993）；在美國和加拿大通常飼喂高精料日糧更結(jié)合生產(chǎn)實際（Rns，2017；Nasem，2016）； 澳大利亞有熱帶草原飼料場和牧場供給系統(tǒng)（香艷等，2013）；巴西對瘤牛及其雜交品種進行研究并評定能量體系 （BRCorte，2016）。 從原則上各國的體系和標(biāo)準(zhǔn)都認(rèn)可肉牛能量需要量包括維持能量和增重能量， 但是各國氣候環(huán)境、肉牛品種、飼料原料存在差異性，加之代謝能轉(zhuǎn)化為維持凈能和增重凈能的效率并不相同， 所以在我國育肥牛能量需要量上不能照搬國外的研究結(jié)果， 但可以借鑒國內(nèi)外研究的思路和方法，結(jié)合國內(nèi)實際生產(chǎn)確定能量需要。

我國2004 版肉牛維持和增重凈能需要量是通過飼養(yǎng)試驗， 絕食呼吸測熱試驗得出的平均結(jié)果，生長育肥牛在全舍飼、溫度適中、無應(yīng)激條件下應(yīng)用。實際生產(chǎn)中，很難長期達(dá)到這種穩(wěn)定的環(huán)境和狀態(tài)， 所以需要通過大量試驗研究建立符合各區(qū)域各生長階段的能量需要量及建立預(yù)測模型，指導(dǎo)養(yǎng)殖與生產(chǎn)。

2 育肥牛能量需要量的研究方法

目前國內(nèi)外育肥牛能量需要量的測定方法主要包括飼養(yǎng)試驗、消化代謝試驗、呼吸代謝試驗及比較屠宰試驗， 試驗研究多數(shù)或一種或幾種方法結(jié)合使用確定能量需要量。 其他技術(shù)例如重水標(biāo)記試驗測定能量代謝（Nagy 等，1985），每搏耗氧量計算能量消耗（Renecker 等，1984），核磁共振光譜技術(shù)等方法都被應(yīng)用于能量代謝的研究中。 結(jié)合實際情況， 只有選擇合適的研究方法才能使研究結(jié)果更準(zhǔn)確、更具實用價值。

2.1 飼養(yǎng)試驗 飼養(yǎng)試驗又稱為生長反應(yīng)法，通過測定肉牛的增重與能量攝入情況，建立兩者之間的回歸方程，確定肉牛的能量需要量。 Geay（1984）指出， 單一的飼養(yǎng)試驗僅能測定動物總能的需要，不能反映動物體內(nèi)能量變化和能量需要量的供給與分配。所以飼養(yǎng)試驗?zāi)軌蚍从痴鎸嵉娘曃顾降孕杞Y(jié)合消化代謝試驗、比較屠宰試驗等方法得出育肥肉牛能量需要量相應(yīng)的結(jié)果與結(jié)論。

2.2 消化代謝試驗 消化代謝試驗通過測定肉牛日糧飼料總能及糞樣能量計算消化能需要量。Fiems 等（2015）通過體外消化代謝測定雙肌比利時藍(lán)牛的維持能量需要量， 并證明維持能量需要與飼喂水平無關(guān)； 研究表明酸不溶灰分法與全收糞法在進行綿羊的養(yǎng)分消化率比較時無顯著差異（孔祥浩等，2008），但仍要注意在收集糞時不能污染含有不溶灰分的砂粒等雜質(zhì)。 目前國內(nèi)采用全收糞法測定能量需要量試驗結(jié)果更準(zhǔn)確。

2.3 比較屠宰試驗 比較屠宰試驗方法是在達(dá)到試驗體重階段后進行屠宰測定能量沉積量，以測定被試動物的能量需要量。 穆阿麗（2006）將試驗肉牛屠宰后對內(nèi)臟、肌肉、皮毛、骨骼分別絞碎，磨碎測定其干物質(zhì)、能量含量，然后測算試驗肉牛的能量含量，最后計算試驗肉牛增重凈能，增重效率。 Chizzotti 等（2007）利用比較屠宰試驗比較肉牛、母牛、閹牛維持能量需要，結(jié)果表明育肥肉牛維持能量需要小于閹牛。 此方法測定能量需要量更準(zhǔn)確真實，但需要試驗時間保證能量的沉積，并且試驗成本較高，可以用來校準(zhǔn)其他方法準(zhǔn)確性。

2.4 呼吸代謝試驗 呼吸代謝試驗是通過測定動物的碳平衡及其機體散熱， 研究能量代謝規(guī)律的試驗。目前國內(nèi)外采用開放式呼吸測熱室，呼吸測熱頭箱，呼吸測熱面罩，測定試驗動物對O2的消耗量以及CO2和CH4的產(chǎn)生量。 楊炳壯等（2005）利用呼吸面具測定乳肉兼用生長水牛維持凈能需要。 魏明（2018）使用開放式呼吸測熱頭箱計算皖東牛產(chǎn)熱量， 再根據(jù)產(chǎn)熱量建立與代謝能采食量的回歸方程， 從而確定皖東牛維持代謝能和凈能的需要量。 在進行呼吸代謝試驗前需要將設(shè)備設(shè)施進行氮氣校正氣密性和穩(wěn)定性。 呼吸測熱室相對呼吸測熱頭箱、面罩試驗費用更昂貴，實際研究中應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體試驗選擇試驗方法。

3 育肥牛能量需要量的研究結(jié)果

由于肉牛品種、年齡，飼養(yǎng)環(huán)境方式等方面存在差異， 不同研究者通過飼養(yǎng)試驗和化學(xué)分析試驗將肉牛維持能量和增重能量兩部分， 按數(shù)學(xué)模型進行回歸分析， 以此建立預(yù)測模型來預(yù)測肉牛的能量需求狀況。

3.1 育肥牛維持能量需要量 維持能量需要量是體重保持恒定， 體內(nèi)分解合成代謝處于動態(tài)平衡時的能量需要（李坤等，2011），維持能量需要量不是恒定的， 而是會隨著體重及代謝水平變化。Ferrell 與Jenkins（1985）認(rèn)為，肉類生產(chǎn)所需的總能源中高達(dá)65% ～70%用于動物維持。 因此，準(zhǔn)確確定維持的能量需要對飼料資源的利用效率起著重要作用。

通過表2 和表3 可以發(fā)現(xiàn)， 不同品種的育肥牛生長階段相同維持能量需要量也存在差異，即使相同品種的育肥牛生長階段不同， 分析方法不同得到的能量需要量也不同。以上試驗表明，育肥肉牛維持能量需要量受到遺傳、環(huán)境、試驗條件等影響。 郝懷志等（2015）、李秋鳳等（2015）試驗表明，在一定飼養(yǎng)水平下，隨著飼喂能量的增加飼料有效能量用于維持部分逐漸減少， 用于生產(chǎn)的部分增加，此結(jié)論也符合育肥牛生長代謝的規(guī)律。因此， 建議在研究育肥牛維持能量需要量時應(yīng)當(dāng)重點注意飼糧攝入水平以及飼料轉(zhuǎn)化率的問題。

表2 國內(nèi)育肥肉牛維持能量需要量研究結(jié)果

表3 國外育肥肉牛維持能量需要量研究結(jié)果

3.2 育肥牛增重能量需要量 増重能量需要量是肉牛在肥育階段用于維持生命、 組織器官的生長及體脂肪和蛋白質(zhì)沉積所需要的能量。 育肥肉牛的增重能量需要量一般通過建立預(yù)測模型及回歸方程從而計算得出， 這種方法和結(jié)果還是會與實際生產(chǎn)存在偏差， 但已經(jīng)是目前準(zhǔn)確性最高的方法，具體以國內(nèi)研究結(jié)果展示（表4）。

關(guān)于育肥牛增重能量需要量， 根據(jù)不同生長階段應(yīng)制定針對性營養(yǎng)水平， 即使能夠根據(jù)回歸方程及預(yù)測模型推算出當(dāng)前能量需要量， 但肉牛育肥過程存在補償生長現(xiàn)象 （Drouillard 等，1991），這種現(xiàn)象與限食程度、恢復(fù)生長時間、性成熟年齡、環(huán)境等因素有關(guān)。所以在對育肥肉牛增重能量評估及設(shè)定時，需根據(jù)實際生產(chǎn)情況，因地制宜設(shè)計飼料配方，建立動態(tài)模型，設(shè)定校正系數(shù)，不能照抄照搬飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)論

綜上所述， 我國學(xué)者在育肥肉牛能量需要方面取得了很大進展， 也為養(yǎng)殖肉牛行業(yè)帶來幫助和效益， 我國肉牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)雖然存在滯后性但是仍對肉牛育肥具有指導(dǎo)作用， 未來研究應(yīng)當(dāng)借鑒國內(nèi)外先進更新的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)和體系， 結(jié)合國內(nèi)快速發(fā)展的肉牛產(chǎn)業(yè)需要，針對不同品種、不同生產(chǎn)目的肉牛營養(yǎng)需要量對其營養(yǎng)參數(shù)和飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)可以進行適當(dāng)調(diào)整，以期達(dá)到制定針對性強、匹配程度高的獨特飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)和日糧配方。

在研究育肥肉牛能量需要量時， 需要對飼料攝入水平、飼料轉(zhuǎn)化率、日糧養(yǎng)分平衡重點關(guān)注，同時要考慮到能量和其他營養(yǎng)成分存在的相互作用效應(yīng)，綜合考慮環(huán)境、品種、年齡、生產(chǎn)性能等因素，建立動態(tài)模型，精準(zhǔn)實施。 最后結(jié)合地方特色飼料原材料以及市場對牛肉產(chǎn)品需求， 合理配制飼料，最大程度激發(fā)肉牛生產(chǎn)潛能，節(jié)約資源，降低養(yǎng)殖成本，從而提高養(yǎng)殖效益，為肉牛規(guī)?；B(yǎng)殖和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。