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(píng)價(jià)日糧配方是否合理及能否提高動(dòng)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(shí)現(xiàn)其他營(yíng)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(guó)現(xiàn)有的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)雖然對(duì)育肥肉牛養(yǎng)殖業(yè)帶來巨大幫助,但是由于我國(guó)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(guó)內(nèi)外育肥肉牛對(duì)能量需要量研究相關(guān)結(jié)果, 在養(yǎng)殖實(shí)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(guó)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)。
能量體系將動(dòng)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(dòng)物能量采食量與其生產(chǎn)性能之間關(guān)系, 目前國(guó)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(shí)際和條件限制, 采用代謝能體系更易于評(píng)定飼料的能值并且計(jì)算能量需要量。
各個(gè)國(guó)家通過考量當(dāng)?shù)厝馀pB(yǎng)殖環(huán)境的獨(dú)特性和地域性而研究并開發(fā)適用于自己國(guó)家的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)和能量體系(表1)。 我國(guó)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(guó)內(nèi)肉牛養(yǎng)殖生產(chǎn)(中國(guó)農(nóng)業(yè)部,2004);英國(guó)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(guó)和加拿大通常飼喂高精料日糧更結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際(Rns,2017;Nasem,2016); 澳大利亞有熱帶草原飼料場(chǎng)和牧場(chǎng)供給系統(tǒng)(香艷等,2013);巴西對(duì)瘤牛及其雜交品種進(jìn)行研究并評(píng)定能量體系 (BRCorte,2016)。 從原則上各國(guó)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(guó)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(guó)育肥牛能量需要量上不能照搬國(guó)外的研究結(jié)果, 但可以借鑒國(guó)內(nèi)外研究的思路和方法,結(jié)合國(guó)內(nèi)實(shí)際生產(chǎn)確定能量需要。
我國(guó)2004 版肉牛維持和增重凈能需要量是通過飼養(yǎng)試驗(yàn), 絕食呼吸測(cè)熱試驗(yàn)得出的平均結(jié)果,生長(zhǎng)育肥牛在全舍飼、溫度適中、無應(yīng)激條件下應(yīng)用。實(shí)際生產(chǎn)中,很難長(zhǎng)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(yàn)研究建立符合各區(qū)域各生長(zhǎng)階段的能量需要量及建立預(yù)測(cè)模型,指導(dǎo)養(yǎng)殖與生產(chǎn)。
目前國(guó)內(nèi)外育肥牛能量需要量的測(cè)定方法主要包括飼養(yǎng)試驗(yàn)、消化代謝試驗(yàn)、呼吸代謝試驗(yàn)及比較屠宰試驗(yàn), 試驗(yàn)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(yàn)測(cè)定能量代謝(Nagy 等,1985),每搏耗氧量計(jì)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(shí)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(shí)用價(jià)值。
2.1 飼養(yǎng)試驗(yàn) 飼養(yǎng)試驗(yàn)又稱為生長(zhǎng)反應(yīng)法,通過測(cè)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(yàn)僅能測(cè)定動(dòng)物總能的需要,不能反映動(dòng)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(yàn)?zāi)軌蚍从痴鎸?shí)的飼喂水平但仍需結(jié)合消化代謝試驗(yàn)、比較屠宰試驗(yàn)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(yàn) 消化代謝試驗(yàn)通過測(cè)定肉牛日糧飼料總能及糞樣能量計(jì)算消化能需要量。Fiems 等(2015)通過體外消化代謝測(cè)定雙肌比利時(shí)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(jìn)行綿羊的養(yǎng)分消化率比較時(shí)無顯著差異(孔祥浩等,2008),但仍要注意在收集糞時(shí)不能污染含有不溶灰分的砂粒等雜質(zhì)。 目前國(guó)內(nèi)采用全收糞法測(cè)定能量需要量試驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。
2.3 比較屠宰試驗(yàn) 比較屠宰試驗(yàn)方法是在達(dá)到試驗(yàn)體重階段后進(jìn)行屠宰測(cè)定能量沉積量,以測(cè)定被試動(dòng)物的能量需要量。 穆阿麗(2006)將試驗(yàn)肉牛屠宰后對(duì)內(nèi)臟、肌肉、皮毛、骨骼分別絞碎,磨碎測(cè)定其干物質(zhì)、能量含量,然后測(cè)算試驗(yàn)肉牛的能量含量,最后計(jì)算試驗(yàn)肉牛增重凈能,增重效率。 Chizzotti 等(2007)利用比較屠宰試驗(yàn)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(cè)定能量需要量更準(zhǔn)確真實(shí),但需要試驗(yàn)時(shí)間保證能量的沉積,并且試驗(yàn)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(yàn) 呼吸代謝試驗(yàn)是通過測(cè)定動(dòng)物的碳平衡及其機(jī)體散熱, 研究能量代謝規(guī)律的試驗(yàn)。目前國(guó)內(nèi)外采用開放式呼吸測(cè)熱室,呼吸測(cè)熱頭箱,呼吸測(cè)熱面罩,測(cè)定試驗(yàn)動(dòng)物對(duì)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(cè)定乳肉兼用生長(zhǎng)水牛維持凈能需要。 魏明(2018)使用開放式呼吸測(cè)熱頭箱計(jì)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(jìn)行呼吸代謝試驗(yàn)前需要將設(shè)備設(shè)施進(jìn)行氮?dú)庑U龤饷苄院头€(wěn)定性。 呼吸測(cè)熱室相對(duì)呼吸測(cè)熱頭箱、面罩試驗(yàn)費(fèi)用更昂貴,實(shí)際研究中應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體試驗(yàn)選擇試驗(yàn)方法。
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(yàn)和化學(xué)分析試驗(yàn)將肉牛維持能量和增重能量?jī)刹糠郑?按數(shù)學(xué)模型進(jìn)行回歸分析, 以此建立預(yù)測(cè)模型來預(yù)測(cè)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(dòng)態(tài)平衡時(shí)的能量需要(李坤等,2011),維持能量需要量不是恒定的, 而是會(huì)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(dòng)物維持。 因此,準(zhǔn)確確定維持的能量需要對(duì)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(zhǎng)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(zhǎng)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(yàn)表明,育肥肉牛維持能量需要量受到遺傳、環(huán)境、試驗(yàn)條件等影響。 郝懷志等(2015)、李秋鳳等(2015)試驗(yàn)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(zhǎng)代謝的規(guī)律。因此, 建議在研究育肥牛維持能量需要量時(shí)應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)注意飼糧攝入水平以及飼料轉(zhuǎn)化率的問題。
表2 國(guó)內(nèi)育肥肉牛維持能量需要量研究結(jié)果
表3 國(guó)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(zhǎng)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(cè)模型及回歸方程從而計(jì)算得出, 這種方法和結(jié)果還是會(huì)與實(shí)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(guó)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(zhǎng)階段應(yīng)制定針對(duì)性營(yíng)養(yǎng)水平, 即使能夠根據(jù)回歸方程及預(yù)測(cè)模型推算出當(dāng)前能量需要量, 但肉牛育肥過程存在補(bǔ)償生長(zhǎng)現(xiàn)象 (Drouillard 等,1991),這種現(xiàn)象與限食程度、恢復(fù)生長(zhǎng)時(shí)間、性成熟年齡、環(huán)境等因素有關(guān)。所以在對(duì)育肥肉牛增重能量評(píng)估及設(shè)定時(shí),需根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況,因地制宜設(shè)計(jì)飼料配方,建立動(dòng)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)。
綜上所述, 我國(guó)學(xué)者在育肥肉牛能量需要方面取得了很大進(jìn)展, 也為養(yǎng)殖肉牛行業(yè)帶來幫助和效益, 我國(guó)肉牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)雖然存在滯后性但是仍對(duì)肉牛育肥具有指導(dǎo)作用, 未來研究應(yīng)當(dāng)借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)更新的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)和體系, 結(jié)合國(guó)內(nèi)快速發(fā)展的肉牛產(chǎn)業(yè)需要,針對(duì)不同品種、不同生產(chǎn)目的肉牛營(yíng)養(yǎng)需要量對(duì)其營(yíng)養(yǎng)參數(shù)和飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)可以進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,以期達(dá)到制定針對(duì)性強(qiáng)、匹配程度高的獨(dú)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(shí), 需要對(duì)飼料攝入水平、飼料轉(zhuǎn)化率、日糧養(yǎng)分平衡重點(diǎn)關(guān)注,同時(shí)要考慮到能量和其他營(yíng)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(dòng)態(tài)模型,精準(zhǔn)實(shí)施。 最后結(jié)合地方特色飼料原材料以及市場(chǎng)對(duì)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)。