王　勇，田克川，王建勛，李玉學(xué)

（1.新疆畜牧科學(xué)院畜牧研究所，新疆烏　魯木齊　830000；2.新疆特克斯縣畜牧獸醫(yī)局，新疆　特克斯　835500）

反芻動(dòng)物有效纖維評(píng)價(jià)體系設(shè)計(jì)探討

王勇1，田克川1，王建勛1，李玉學(xué)2

（1.新疆畜牧科學(xué)院畜牧研究所，新疆烏魯木齊830000；2.新疆特克斯縣畜牧獸醫(yī)局，新疆特克斯835500）

在諸如綿羊或放牧牛等反芻動(dòng)物的消化活動(dòng)當(dāng)中，飼糧有效纖維發(fā)揮著重要作用，其對(duì)動(dòng)物高產(chǎn)、保證瘤胃健康及維持瘤胃內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定等，現(xiàn)實(shí)意義凸顯。本文通過(guò)對(duì)飼糧纖維物理體系及有效性評(píng)價(jià)方式進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，確定綿羊或放牧牛等反芻動(dòng)物物理有效纖維需要量的方法，最后對(duì)綿羊或放牧牛等反芻動(dòng)物有效纖維需要量分析，以期為生產(chǎn)當(dāng)中不同體系的合理運(yùn)用提供理論依據(jù)。

有效纖維；放牧牛；綿羊；Mela分析

平衡日糧的一個(gè)經(jīng)濟(jì)手段是追求瘤胃的最優(yōu)發(fā)酵、降低發(fā)酵損失。瘤胃微生物需要的能量大部分是從碳水化合物發(fā)酵中獲取，瘤胃微生物一般可根據(jù)發(fā)酵碳水化合物的類型進(jìn)行分類。美國(guó)康乃爾大學(xué)評(píng)價(jià)牛日糧的凈碳水化合物和蛋白質(zhì)體系（CNCPS）中，瘤胃微生物被區(qū)分為兩大類：發(fā)酵非結(jié)構(gòu)性碳水化合物（NSC）和發(fā)酵結(jié)構(gòu)性碳水化合物（SC）的微生物，這種區(qū)分反映了氮利用、生長(zhǎng)速率的差異，特別是能量來(lái)源利用方面的絕對(duì)區(qū)分。只要有合適的氮源，兩類微生物的生長(zhǎng)速率和分解終產(chǎn)物直接與碳水化合物的消化成比例。因而調(diào)整反芻動(dòng)物Et糧中纖維的組成和含量，可以調(diào)控瘤胃中碳水化合物的分解速度和程度、pH值和揮發(fā)性脂肪酸（VFA）產(chǎn)生的量和比例，調(diào)節(jié)氮源的利用，最終影響微生物的合成和動(dòng)物的生產(chǎn)性能。

1　反芻動(dòng)物飼糧纖維物理體系

通常，糞便中的纖維顆粒是從瘤胃逃逸的內(nèi)容物部分，這部分纖維對(duì)動(dòng)物的咀嚼活動(dòng)不形成有效刺激。有研究指出，通過(guò)對(duì)飼喂40種不同飼糧的放牧牛糞便中的纖維長(zhǎng)度進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)超過(guò)3.34mm篩層的糞便顆粒所占比例均＜5%，糞便顆粒維持在篩孔0.39～1.19mm之間。還有研究指出，長(zhǎng)度＞1.17mm篩層飼料，能夠在綿羊及放牧牛瘤胃中長(zhǎng)時(shí)間存留。當(dāng)飼料顆粒＜1.19mm時(shí)，可在綿羊及放牧牛的瘤胃中快速通過(guò)，對(duì)反芻活動(dòng)不產(chǎn)生刺激。當(dāng)前，對(duì)飼糧纖維的物理有效性評(píng)價(jià)已有多種方式，其中賓州篩（PSPS）是一種最常用的工具。有評(píng)價(jià)飼糧顆粒分布并結(jié)合中性洗滌纖維（NDF）含量的PSPS體系，有以纖維長(zhǎng)度、含量和韌性為條件的咀嚼指數(shù)（CI）體系，二者應(yīng)用最為廣泛。

1.1反芻動(dòng)物飼糧纖維的PSPS體系

PSPS體系用peNDF表示纖維物理有效性示，計(jì)算PSPS8.00mm或PSPS1.17mm以上篩層NDF在飼糧干物質(zhì)中的比例，分別用peNDF8.00和peNDF1.17表示。PSPS含有3個(gè)（19.00mm、8.00mm和1.17mm）或2個(gè)（19.00mm和8.00mm）篩層，1個(gè)篩底。通常認(rèn)為大于1.17mm篩層的NDF，能夠?qū)?dòng)物的咀嚼活動(dòng)形成有效刺激。采用PSPS體系計(jì)算peNDF，基于3個(gè)假設(shè)條件：（1）不同篩層飼料NDF含量相同；（2）1.17mm不同篩層的NDF對(duì)咀嚼刺激相同；（3）各種來(lái)源飼料具有相同的NDF韌性。由于PSPS體系對(duì)數(shù)據(jù)的分析與獲取具有重要的促進(jìn)作用，操作也比較簡(jiǎn)便，可運(yùn)用于全混合日糧（TMR）混合均勻度的評(píng)定上。PSPS體系的應(yīng)用較為廣泛，尤其在我國(guó)及北美地區(qū)，但其假設(shè)條件存在一定的局限性。PSPS體系在混合均勻的TMR方面應(yīng)用較多用，各個(gè)篩層NDF在含量上基本一致。但相關(guān)報(bào)道及研究認(rèn)為，PSPS各個(gè)篩層NDF的含量差異具較大，TMR各個(gè)篩層NDF含量分別為34.5%（篩底）、29.2%（1.17mm）、34.3%（8.00mm）和53.8%（19.00mm）。通過(guò)檢測(cè)各個(gè)篩層的NDF含量，計(jì)算peNDF更為準(zhǔn)確。大于1.17mm篩層飼料對(duì)動(dòng)物咀嚼活動(dòng)的刺激是否相同，當(dāng)前尚無(wú)相關(guān)研究和報(bào)道。有研究表明，在保證飼糧peNDF1.17含量相同的情況下，1.17mm以上篩層對(duì)放牧牛1kgpeNDF1.17，采食量的咀嚼時(shí)間影響不大。對(duì)綿羊的研究可知，盡管飼糧peNDF1.17的含量相同，改變1.17mm以上篩層的飼料顆粒分布，對(duì)山羊咀嚼活動(dòng)所造成的刺激有差異（3.97vs2.64min/g peNDF1.17）。綿羊及放牧牛的咀嚼活動(dòng)對(duì)飼糧顆粒分布造成的影響是否存有差異尚不清楚。有研究報(bào)道，通過(guò)給綿羊飼喂不同酸性洗滌纖維（ADL）含量的黑麥草發(fā)現(xiàn)，ADL含量高的黑麥草，比含量低的黑麥草對(duì)咀嚼活動(dòng)的促進(jìn)作用更為突出（4.04vs3.90min/g peNDF1.17），可見，飼料不同的NDF具有不同的韌性。

1.2反芻動(dòng)物飼糧纖維的咀嚼指數(shù)體系

Norfor體系中的咀嚼指數(shù)是對(duì)飼糧纖維物理有效性評(píng)價(jià)的另外一種方式，用反芻指數(shù)（RI）及采食指數(shù)（EI）進(jìn)行計(jì)算。采食指數(shù)是由飼料NDF含量及采食長(zhǎng)度因子決定的，反芻指數(shù)與飼料NDF的韌性因子（H）及咀嚼長(zhǎng)度因子（R）等有關(guān)。韌性因子主要反映在纖維抵抗動(dòng)物咀嚼活動(dòng)對(duì)其結(jié)構(gòu)造成破壞的能力。其與PSPS體系相比較，咀嚼指數(shù)體系的特點(diǎn)是將動(dòng)物采食時(shí)間和反芻時(shí)間分別與飼糧相關(guān)物理結(jié)構(gòu)建立回歸關(guān)系，分別預(yù)測(cè)咀嚼指數(shù)和采食指數(shù)，在預(yù)測(cè)模型中考慮韌性因子。在咀嚼指數(shù)體系，采食指數(shù)，僅與粗飼料長(zhǎng)度有關(guān)，與韌性無(wú)關(guān)，因此，可將精飼料的采食長(zhǎng)度因子默認(rèn)為0，反芻指數(shù)受粗精飼料的影響。小于2.00mm精料的長(zhǎng)度因子為0，而大于2.00mm的精料，其韌性取決于不可降解NDF（iNDF）在整個(gè)飼糧NDF中的比例。此體系特征為，每一種原料都有自己的咀嚼指數(shù)，根據(jù)每種原料在整個(gè)飼料中的比例可預(yù)測(cè)整個(gè)飼糧的咀嚼指數(shù)。該體系提出了瘤胃負(fù)荷指數(shù)（RLI），計(jì)算公式為：RLI=RDS+糖）/（NDF+果膠）。RDS所表示的是瘤胃可降解淀粉。通過(guò)回歸結(jié)果可知，RLI與瘤胃內(nèi)纖維降解率和pH之間呈負(fù)相關(guān)。

2　確定反芻動(dòng)物有效纖維需要量的方法

Meta分析是確定翻出動(dòng)物有效纖維需要量的重要方法，它能夠?qū)ν活惪茖W(xué)問題的多角度獨(dú)立研究進(jìn)行方差合并和定量分析的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，其原理是通過(guò)增加樣本量提高參數(shù)統(tǒng)計(jì)功效。近些年來(lái)，Meta分析法被廣泛于評(píng)價(jià)營(yíng)養(yǎng)素于動(dòng)物生理指標(biāo)之間的響應(yīng)關(guān)系，以估價(jià)飼糧的營(yíng)養(yǎng)水平。飼糧有效纖維可利用許多方法對(duì)生產(chǎn)性能及瘤胃健康造成影響，利用單一響應(yīng)參數(shù)給出推薦量并不完善；簡(jiǎn)單的回歸方法無(wú)法考慮單個(gè)研究的權(quán)重。基于瘤胃健康和高效發(fā)酵推薦的飼糧有效纖維應(yīng)滿足一下條件：推薦量應(yīng)考慮瘤胃可發(fā)酵碳水化合物的含量，優(yōu)化目標(biāo)應(yīng)考慮多種相關(guān)參數(shù)，而不是單純性的某一參數(shù)。重點(diǎn)考慮乳脂率、瘤胃內(nèi)pH及DMI等參數(shù)；推薦量應(yīng)使目標(biāo)參數(shù)達(dá)到理想范圍，而不是固定值。

3　反芻動(dòng)物有效纖維需要量

飼糧纖維是維持瘤胃功能，預(yù)防瘤胃酸中毒（SARA），保證動(dòng)物持續(xù)高產(chǎn)的重要營(yíng)養(yǎng)因素。關(guān)于反芻動(dòng)物peNDF相關(guān)參數(shù)所具有的推薦量比較多。相關(guān)研究指出，選用Meta分析方法，可把peNDF1.17作相應(yīng)自變量，隨著飼糧peNDF1.17水平的提升，瘤胃內(nèi)pH線性上升，維持在6.15～6.26區(qū)間內(nèi)。飼料顆粒長(zhǎng)度除了對(duì)動(dòng)物唾液分泌量及咀嚼活動(dòng)造成影響之外，還會(huì)對(duì)動(dòng)物的DMI造成影響，研究指出，將飼糧粗飼料粉碎長(zhǎng)度適當(dāng)降低，可實(shí)現(xiàn)綿羊（0.92kg/d vs1.08kg/d）及放牧牛（20.0kg/d vs23.3kg/d），在DMI的有效提高，并可通過(guò)增加飼料現(xiàn)有表面積，實(shí)現(xiàn)飼料在降解速率方面的提升.若飼糧peNDF大幅度降低，會(huì)降低纖維分解菌活力，增加SARA的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)；若peNDF含量過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致飼料效率的降低，降低動(dòng)物DNI。有研究指出，將peNDF8.00作為自變量，另將peNDF1.17同樣作為自變量，而將飼料效率、瘤胃內(nèi)pH及DMI等作為優(yōu)化目標(biāo)，可以確定放牧牛飼糧準(zhǔn)確的peNDF范圍。有學(xué)者指出，各種有效纖維表述形式預(yù)測(cè)相關(guān)參數(shù)的準(zhǔn)確性不同，如peNDF8.00對(duì)DMI預(yù)測(cè)比peNDF1.17更準(zhǔn)確；而peNDF1.17比peNDF8.00預(yù)測(cè)咀嚼活動(dòng)更準(zhǔn)確?；诖耍刹捎肕eta分析方法，以保證動(dòng)物高產(chǎn)（飼料效率、乳脂率及DMI）及瘤胃健康（發(fā)酵模式和pH）為目標(biāo)，優(yōu)化出對(duì)放牧牛飼糧更為適宜的RDS、peNDF和FNDF的供應(yīng)模式，以完善碳水化合物平衡指數(shù)（CBI）體系。該體系以影響瘤胃內(nèi)pH和營(yíng)養(yǎng)要素為核心，采用Meta方法，在瘤胃健康狀況下，促使動(dòng)物高產(chǎn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)或達(dá)成，為了完善反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)需要提供定量數(shù)據(jù)。

放牧牛等多種反芻動(dòng)物是否具有一致的有效纖維需要，至今還不清楚，但有研究指出，小反芻動(dòng)物與放牧牛、肉牛等相比，對(duì)高精料飼糧在適應(yīng)性更強(qiáng)，對(duì)較低的瘤胃內(nèi)pH也能夠耐受，究其原因，可能是在進(jìn)化過(guò)程中與小反芻動(dòng)物生態(tài)方面具有獨(dú)特性相關(guān)。另有研究指出，飼糧peNDF8.00＞7.7%，則可對(duì)奶山羊發(fā)生SARA等予以預(yù)防，可實(shí)現(xiàn)飼糧peNDF8.00（20.4%vs8.3%）及peNDF1.17（24.2%vs18.6%）的降低，當(dāng)奶山羊的瘤胃內(nèi)pH降低時(shí)，瘤胃纖維分解菌相應(yīng)乳脂率和數(shù)量卻未曾降低?？梢?，以放牧牛為基礎(chǔ)得到的纖維需要量，不適于小反芻動(dòng)物。

4　結(jié)語(yǔ)

反芻動(dòng)物是粗飼料的主要利用者。運(yùn)用瘤胃調(diào)控手段，促進(jìn)瘤胃微生物的最適生長(zhǎng)，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)物體對(duì)粗飼料的最佳利用，將是粗飼料開發(fā)利用的根本所在。通過(guò)對(duì)影響瘤胃纖維降解的主要因素及其調(diào)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)粗飼料的最佳利用，對(duì)人類開發(fā)利用有限的自然資源、生產(chǎn)更多的動(dòng)物產(chǎn)品以解決因資源緊缺造成的生存危機(jī)，具有重要意義。

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10．3969/J.ISSN．1671-6027．2016．12.004

王勇（1962～），本科，助理研究員，長(zhǎng)期從事畜牧科研與推廣工作