肉鸡能量需要量预测模型的研究进展

中国农业科学院北京畜牧兽医研究所 动物营养学国家重点实验室 杨 露 熊本海*

肉鸡是我国一直大力发展的节粮型动物，对于肉鸡养殖业而言，饲料营养供给是重要的限制性因素。考虑到我国饲料资源的制约、养殖成本及环境等问题，准确估计肉鸡的营养需要量、科学合理配制日粮，对于肉鸡产业发展具有重要的意义。而能量是饲料的重要组成部分，能量摄入对肉鸡的生长具有重要作用。在肉鸡饲料构成成本中，能量成本占总成本的55%～75%，所以准确估计肉鸡能量需要对于提高肉鸡养殖效率和降低饲料成本具有重要意义。数学模型可以被用来整合肉鸡生长所需要的营养物质信息、提高营养物质的利用效率以及鉴别不同基因型的胴体特征（Eits等，2005）。在模型中考虑到各种因素的影响不仅能够准确预测能量需要量，而且能够简便理解能量代谢过程，从而减少饲料的浪费，减少成本，提高饲料转化效益。

近十几年来，随着科学家们对动物体生长发育规律认识的逐步深入和计算机模拟技术的快速发展，人们逐渐认识到通过数据拟合建立能将品种、饲料及环境综合于一体的、可以准确预测营养需要和生产性能的动态仿真模型，才能在给定的品种、饲养阶段及环境下对采食量和生长率做出正确的预测，才能制定出最经济的饲养方案，提高养殖企业的经济效益。

1 肉鸡能量需要

Hurwitz等（1978）用回归法得出白洛克雄性肉鸡维持需要和生长需要分别为7.99 J/g BW2/3和8.58 J/g BW2/3。霍启光等（1985）测得0～8周龄商品代星布罗品种肉仔鸡每千克代谢体重（BW0.75）的维持代谢能需要量为（AMEm）：AMEm（kJ/BW0.75·kg）=787.8-277.4BW0.75，每克增重的代谢能需要量为（AMEg）：AMEg（kJ/BW0.75·kg）=6.6+6.1 BW0.75。Emmans（1989）研究表明，使用“有效能量”系统比仅用“表观代谢能”系统更为准确。他测算得到雏鸡蛋白沉积的有效能量需要为60.3 MJ／kg。Nieto等（1995）研究了生长鸡以豆粕为基础的3种半纯合日粮，日粮S（不补充氨基酸）、日粮SL（补充 20 g DL-赖氨酸/kg）和日粮SM（补充2 g DL-蛋氨酸/kg）在同代谢能（14 kJ/g干物质）、同蛋白（200 g/g干物质）水平下的维持能量需要（AMEm，kJ），分别为522、597 BW0.75和464 BW0.75。杨嘉实等（1989）测定了星布罗肉仔鸡的代谢能需要量：用呼吸测热法的饥饿代谢试验结合一元线性回归分析测得0～63日龄的肉鸡维持需要量（kJ）为 467.31 ～478.27 BW0.75；用梯度饲养试验结合一元回归分析测得0～42日龄AMEm为435.09～483.92 kJ/kgBW0.75，并提出此法只适用于生长肉鸡；梯度饲养试验和比较屠宰试验分别结合一元和二元线性回归分析测得16～63日龄肉鸡 AMEm（kJ）为 437.14、438.99BW0.75和423.13BW0.75。王和民等（1994）通过比较屠宰试验测得能量绝食代谢率（kJ）分别为：0～3周龄为 386.2 BW0.75，3 ～5周龄为 337.2 BW0.75，5 ～6周龄为291.2 BW0.75。田亚东等（2006）采用饲养试验和代谢试验并结合一元线性回归拟合出AA肉鸡的维持能量需要和生长能量需要模型。Latshaw等（2009）研究表明：肉仔鸡每天采食的能量与日粮能量含量无关，但对能量的利用（维持、生产及热增耗）有显著影响，并开发了与之相关的模型。国内外部分学者对肉鸡能量需要模型的研究结果见表1。肉鸡的能量代谢受年龄、性别、品种及环境等因素的影响，这使得测值之间存在差异。

2 肉鸡能量预测模型的比较

能量主要以蛋白质和脂肪的形式沉积，动物在不同的生长阶段对能量沉积的效率也不同。Hurwitz（1978）预测模型假定雌雄肉鸡生长需要的能量是恒定值，而维持需要的能量不同。这与实际观测值相差很大。Emmans（1989）模型和Chwalibog（1991）模型包含了生长需要的能量以及热增耗的能量需要量。Longo模型对雄性和雌性肉鸡模型进行区分，依据肉鸡的不同生长阶段建立了不同的模型，这使得预测结果更加精确。Longo模型考虑了温度在肉鸡生长过程中的作用。田亚东等（2006）考虑了体重和增重随日龄的变化，使能量预测动态化。Sakomura（2005）模型（UNESP模型）是典型的能量预测析因模型，依据蛋白质和脂质的沉积量计算能量需要量，并且考虑了温度的影响。

Sakomura（2004）通过雄性罗斯肉鸡试验对UNESP（2002） 模型、Emmans（1989） 模型和Chwalibog（1991）模型进行了比较，结果见表 2。从表2看出，UNESP模型预测的能量需要量比Emmans和Chwalibog模型更接近肉鸡能量实际摄入量。Sakomura等（2004）表明，UNESP模型能为动物提供良好性能保障，而且更能阐明动物的营养需求程序。Sakomura（2004）同时也提出雄性肉仔鸡相比雌性肉仔鸡而言具有较高的生长潜力和更高的沉积营养物质的能力（沉积脂肪除外）。UNESP（2002）模型考虑了环境温度的影响，使得预测结果与观测值相近。

表1 肉鸡的能量需要量预测模型

很多研究表明，雄性肉仔鸡和雌性肉仔鸡有不同的营养需求。Shalev（1998）应用Hurwitz（1978）、Emmans（1989）和 Chwalibog（1991）模型以龚倍思生长函数为基础预测了整个生长周期的能量需要量。肉仔鸡能量的实际需要量与依据Hurwitz（1978） 模型、Emmans（1989） 模型 和Chwalibog（1991）模型预测的需要量之比因性别不同而存在差别。表3显示了雄性肉仔鸡能量实际需要量与依据三种模型测得的预测需要量的比值超过雌性肉仔鸡的部分。

表2 UNESP（2002）模型、Emmans（1989）模型和 Chwalibog（1991）模型预测的能量需求与雄性肉鸡实际摄入量比较

表3 三种模型得到的雄性肉仔鸡超过雌性肉仔鸡的能量实际需求量和观测值之比

通过表3看出，依据三种模型预测的雄性肉仔鸡的能量需要量在平均范围内比雌性肉仔鸡高5%～10%，平均高7.7%。在目前的试验中，上述三种模型预测的雄性动物的能量需要量总比雌性动物的高。基于不同的环境条件、不同的管理措施、不同的营养供给以及不同品种的动物进行能量预测，也得出了与上述一致的结论（Shalev等，1998）。 上述三种模型中，采用 Hurwitz（1978）模型测定的结果普遍比采用另外两种模型的预测值高。而且，随着遗传选择和日粮配制技术的进步，这种差距逐渐减小。

从以上可以看出，肉鸡能量预测模型逐渐向细化方向发展。由原来预测全群的能量需要量，细化到周龄的能量需要量。这使得对肉鸡能量需要量的预测更加准确。但是能量预测过程受多个方面的影响。

3 存在的问题与发展方向

肉鸡能量代谢受多种因素的影响，比如动物年龄、体重、机体组分、器官大小以及动物的生长阶段等（Blaxter，1989），因此建立肉鸡能量需要的动态预测模型，不仅要考虑预测模型的仿真程度、饲料中各营养物质成分的消化及利用系数的准确程度，同时要考虑动物生长速度、日粮组成、环境因素等如何影响营养的消化、利用率系数等问题。真正做到完美动态预测肉鸡的能量需要量，并能够用于生产中的精细控制，需要有大量的数据和模型支持，这也是数字化精细养殖的理论和应用基础。在今后的精细养殖技术研究中，应加强营养需要模型构建工作的研究。

[1]霍启光.0～8周龄肉用仔鸡能量需要量的测定 [J].北京农学院学报，1985-00-000.

[2]田亚东，蔡辉益，刘国华，等.肉鸡能量需要动态模型的建立和参数估计[J].中国畜牧杂志，2006，42（11）：31 ～35.

[3]王和民，霍启光，李韶标，等.肉用雏鸡在绝食条件下的卵黄囊营养和维持需要[J].畜牧兽医学报，1994，25（1）：13 ～39.

[4]吴成坤，韩友文.肉用仔鸡能量营养需要的测定[J].东北农学院学报，1982，2：1 ～6.

[5]杨嘉实，范明哲，黄礼光，等.肉用仔鸡维持代谢能测定方法的探讨[J].中国动物营养学报，1989，1（1）：10 ～15.

[6]Blaxter K L.Energy Metabolism in Animals and Man[J].Cambridge University Press，Cambridge，UK.1989.

[7]Chwalibog A.Energetics of Animal Production-Rsearch in Copenhagen，Review and Suggestions[J].Acta Agriculturae Scandinavica，1991，41（2）：147 ～160.

[8]Eits R M，Kwakkel R P，Verstengen M W A，et al.Dietary balanced protein in broiler chickens.1.A flexible and practical tool to predict doseresponse curves[J].Br Poult Sci，2005，46：300 ～309.

[9]Emmans G C.The growth of turkeys.in：Recent Advances in Turkey Science[A].Poultry Science Symposium 21.C.[C].Butterworths，Wellington，UK.1989.135～166.

[10]Emmans G C.Effective energy：a concept of energy utilization applied across species[J].British Journal of Nutrition，1994，71（6）：801 ～821.

[11]Hurwitz S D Sklan，Bartov I.New formal approaches to determination of energy and amino acid requirements of chicks[J].Poultry Sci，1978，57：197 ～205.

[12]Latshaw J D，Moritz J S.The partitioning of metabolizable energy by broiler chickens[J].Poult Sci，2009，88（1）：98 ～105.

[13]Macleod M G.Energy and nitrogen intake，expenditure and retention at 20°ingrowing fowl given diets with a wide range of energy and protein contents[J].British Journal of Nutrition，1990，64，625 ～637.

[14]Nieto R，Prieto C，Fermandez-Figares L.Effect of dietary protein quality on energy metabolism in growing chickens[J].Br J Nurt，1995，74：163 ～172.

[15]Sakomura N K.Modeling energy utilization in broiler breeds，laying hens and broilers[J].Brazilian Journal of Poult Sci，2004，6（1）：1 ～11.

[16]Shalev B，Pasternak H.The relative energy requirement of male vs female broilers and turkeys[J].Poult Sci，1998，77（6）：859 ～863.

[17]Sakomura N K，Longo L A，Oviedo-Rondon E O，et al.Modeling energy utilization and growth parameter rescription for broiler chickens[J].Poultry Science，2005，84（9）：1363 ～1369.