11 ～12 月龄夏南牛能量代谢规律与需要量研究

刘道杨，付戴波，瞿明仁* ，祁兴磊，赵连甫，祁兴运

(1.江西农业大学 动物营养高校重点实验室，江西 南昌330045;2.河南省泌阳县夏南牛科技开发有限公司，河南泌阳463700;3.河南省泌阳县畜牧局，河南 泌阳463700;4.河南省泌阳县动物卫生监督所，河南 泌阳463700)

夏南牛是中国育成的第一个具有自主知识产权的肉用牛品种。父本为夏洛来牛，母本为南阳牛，夏南牛含夏洛来牛血37.5%，含南阳牛血62.5%［1］。育成于河南省泌阳县。夏南牛具有生长发育快、肉用性能好、耐粗饲、适应性强等优良特性。

营养需要量是动物养殖和饲料配制的基础依据，是影响养殖效益和饲料效益的重要因素。能量是饲料的重要组成部分，它起着决定动物采食量的重要作用，动物的营养需要或营养供给均以能量为基础，其他营养成分的摄入均受其影响，所以确定动物能量需要量尤为重要。本研究就夏南牛能量代谢规律与需要量进行研究，旨在为指导夏南牛日粮配制，充分发挥其生产性能，提供技术依据，同时为完善我国饲养标准提供参数。

1 材料与方法

1.1 试验日粮

依据我国肉牛饲养标准(NY/T8015—2004)［2］275 kg 体质量预期日增重为0.3，0.5，0.7，0.9，1.1 kg/d进行日粮配制。试验日粮由精料和粗料两部分组成。粗料为青贮玉米秸，精料为自配的精料混合料。具体的日粮组成与营养水平见表1。a－每千克预混料提供，维生素A 500 KIU;维生素D350 KIU;维生素E 400 IU;微量元素铜，250 mg;铁，1 250 mg;锌，1 500 mg;锰，1 000 mg;碘，20 mg;硒，5 mg;钴，5 mg。b－ 营养水平为实测值。

表1 试验日粮组成及营养水平Tab.1 Nutrient levels and composition of diets

1.2 试验方法与样品采集

1.2.1 饲养试验 选择30 头体况良好、体质量相近(275.57 ±8.99)kg 的11 ～12 月龄夏南牛公牛，采用完全随机试验设计，分为5 个处理，每个处理6 头牛。5 个处理组分别饲喂上述5 种试验日粮。试验在河南省泌阳县夏南牛纯种繁育场进行。本试验自2011 年9 月11 日开始，至2011 年11 月6 日结束，共计57 d，其中预试期7 d，正试期50 d。预试期内完成牛的编号、去虫等工作，预试期结束后，连续2 d 早晨对试验牛空腹称重作为初始体质量。试验期间准确记录每天粗料和精料的采食量。试验动物在舍内拴系饲养，每天分别在05:00 和15:00 饲喂，先喂粗料，再喂精料，喂后自由饮水。每天饲喂前准确记录喂料量，若有余料则收集总量，计算实际进食量。在试验结束后，连续2 d 早晨对试验牛进行空腹称重。

1.2.2 消化代谢试验 饲养试验结束后，每个处理随机选取3 头试验牛进行消化代谢试验。试验期3 d，每头牛单栏饲养，试验日粮和饲喂方法与饲养试验一致，采用全收粪、尿法收集粪尿。

粪样采集:消化代谢试验正试期间，从第1 天08:00 开始到第4 天08:00 结束，收集3 d 全部粪便。于每天08:00 开始，每3 h 收集每头试验牛排出的所有粪便，最后称量并记录全天排出粪重量，混合均匀后，按5%采样混合粪样。连续3 d 的粪样按加权平均取样混合。粪样分为两份:一份在65 ℃下烘干，测定初水分含量，制成风干样，供测定其他成分备用;一份用10%H2SO4固氮，65 ℃下烘干，制成风干样品，40 目筛粉碎后保存于磨口瓶中以备氮分析。

尿样采集试验采用中国农业大学设计的收尿装置，每天更换一次尿液收集瓶，记录每天尿重。每天取尿样10%，连收3 d，按照加权平均将收集的尿液混合均匀、称重，从中抽取500 mL 尿样用四层粗纱布过滤，装入密封塑料瓶中，再按1∶10 加入10% H2SO4固氮和防腐，置于冰箱中(－20 ℃)保存待测。测定时先恢复到常温再取样测定。

1.3 测定指标与方法

饲料、粪样的能量以风干物形式采用上海昌吉地质仪器有限公司生产的XRY －1B 型氧热量计进行测定［3］。

尿能值:取一干净的玻璃平皿，在平皿中铺一层已称过重量的聚乙烯塑料薄膜;取混合均匀的尿样20 mL 注入聚乙烯塑料薄膜中，将装有尿样的平皿置于烘箱内65 ℃下烘干，取出聚乙烯塑料薄膜连同尿样烘干物一起测定其燃烧热值，测定结果减去聚乙烯塑料薄膜的燃烧热即为尿样燃烧热。

1.4 数据计算与统计分析

消化能=进食总能－粪能(1)

甲烷能/总能= 6.05 +0.020 × 日粮能量消化率(Blaxter，1962) (2)

代谢能=总能－粪能－尿能－甲烷能 (3)

试验数据先采用Excel 2003 进行初步处理，再用SPSS 16.0 软件进行统计分析和回归分析。

2 结果与分析

夏南牛的总能、粪能、尿能、甲烷能、消化能、代谢能测定及计算结果详见表2。

表2 夏南牛能量消化代谢试验结果Tab.2 The results of energy metabolism test in Xianan cattle

根据表2 夏南牛总能、粪能、尿能、甲烷能、消化能、代谢能测定及计算结果，可计算得出夏南牛能量消化率、代谢率，详见表3。

对表3 中夏南牛消化能(DE)、代谢能(ME)和平均日增重(dW)进行回归分析，可得出如下两个方程:

式中:DE 为消化能，MJ/d;ME 为代谢能，MJ/d;dW 为日增重，kg/d。

表3 夏南牛能量消化代谢规律Tab.3 The energy digestion and metabolism rules of Xianan cattle

从回归方程(4)和(5)可得，在本试验条件下，夏南牛的消化能(DE)、代谢能(ME)都与日增重呈高度线性正相关，而且相关系数分别达到0.907、0.891，回归系数均较高，说明回归方程(1)和(2)能较好地反映消化能(DE)、代谢能(ME)与日增重的关系，可以作为夏南牛消化能(DE)、代谢能(ME)需要量预测模型。

由回归方程(4)和(5)的回归系数可知，在本试验条件下，增重消化能(DEg)、代谢能(MEg)分别为40.17 MJ、36.02 MJ。当dW=0 kg 时，即为夏南牛维持消化能(DEm)和代谢能(MEm)需要量，分别为36.83 MJ/d、28.61 MJ/d。每增加1 kg 需要的消化能和代谢能分别为40.17 MJ、36.02 MJ。

根据析因法原理，由回归方程⑴和⑵得出的增重1 kg 及维持需要的消化能(DE)、代谢能(ME)，和试验期间测定的体质量，用代谢体质量(W0.75)进行回归分析，即可得出不同体质量下，夏南牛消化能、代谢能总需要量方程:

式中:DE 为消化能总需要量，MJ/d;ME 为代谢能总需要量，MJ/d;W0.75为单位代谢体质量，kg;dW为日增重，kg/d。

由方程(6)和(7)可知，夏南牛维持消化能(DEm)和代谢能(MEm)需要分别为0.517 MJ/kg W0.75、0.402 MJ/kg W0.75，其用于维持的消化能转化为代谢能效率Km(MEm/DEm)为0.78;增重消化能(DEg)和代谢能(MEg)的需要量为40.17 MJ/kg、36.02 MJ/kg，其用于增重的消化能转化为代谢能效率Kf(MEg/DEg)为0.90。

3 讨论

(1)能量是动物生命活动的基础。动物的营养需要或营养供给均以能量为基础进行确定或表示，能量的供给直接影响动物的健康、生长发育和生产性能的发挥。

不同的国家和研究机构在计算肉牛的能量需要量时所采用的方法存在差别，应用最广泛的是代谢能体系，如苏联肉牛饲养标准(1985)、法国AEC(1993)、日本饲养标准·肉用牛(2008)等采用代谢能体系，美国NRC(1996)采用净能体系，而我国肉牛饲养标准(NY/T8015—2004)是采用维持净能和增重净能综合效率体系［4］。

从我国生产实际应用来看，采用净能体系或综合净能体系十分复杂，加上我国有关饲料营养价值评定有关净能或综合净能数据缺乏，难于被技术人员理解和推广使用。相对净能体系来说，本研究采用消化能和代谢能体系研究牛的需要量及预测模型更简单、实用，更有利于生产指导，而且日本、苏联、法国也采用了消化能和代谢能体系研究方法。本研究也采用这一方法，研究夏南牛的能量需要，更加符合目前我国的实际情况，便于在生产中推广。

(2)苏联家畜饲养标准(1985)［5］规定代谢能的需要量是根据每千克日增重的消耗而计算的，随着体质量和日增重的增加代谢能需要量也增加。此标准列出了日增重800，1 000，1 200，1 400 g/d 的不同育肥期的肉牛代谢能需要量，如300 kg 体质量、日增重1 000 g/d 的肉牛代谢能需要量为69 MJ/d。日本饲养标准·肉用牛(2008)［6］建议去势牛育肥时的代谢能(ME)需要量用ME 维持需要量(MEm)与用于增重的ME 量(MEg)之和表示。MEm为单位代谢体质量(W0.75)112.4 kcal 计，MEg按照采食干物质中的粗饲料比例不足35%的日本饲养试验结果计算，然后用标准的饲喂饲料中能量的代谢率(q)，按照ARC 标准计算kf，最后用NEg除以kf。去势育肥杂交牛(荷斯坦×黑毛和牛)的能量需要量计算方法与育肥肉用去势牛相同，如体质量300 kg、日增重1.00 kg 的去势杂交育肥牛的消化能和代谢能需要量分别为87.07 MJ/d、71.36 MJ/d;体质量300 kg、日增重1.00 kg 的肉用育肥公牛的消化能需要量和代谢能需要量分别为88.24 MJ/d、72.33 MJ/d。

本试验通过消化代谢试验和回归法测定夏南牛消化能和代谢能需要量。由结果可知，夏南牛维持消化能和维持代谢能需要量分别为36.83 MJ/d、28.61 MJ/d，这一结果高于穆阿丽［7］研究结果，原因可能是各研究的肉牛不在同一个生长期;本研究结果低于同试验室前人的研究结果［8］，这是因为各研究的牛种不同。本研究结果还表明，300 kg 体质量的夏南牛日增重1.00 kg 消化能和代谢能需要量分别为77 MJ/d、64.63 MJ/d，代谢能需要量比同体质量和增重速度的苏联家畜饲养标准略低(69 MJ/d)，同样低于日本饲养标准·肉用牛(2008)的肥育去势肉用牛和肉用育肥公牛的代谢能需要量(分别为71.36 MJ/d、72.33 MJ/d)。本研究得出的夏南牛的维持消化能和代谢能需要量分别为0.517 MJ/d、0.402 MJ/d，此结果低于日本饲养标准·肉用牛(2008)［6］肉用去势牛的单位代谢体质量代谢能需要量(470.49 kJ/d)，同样低于穆阿丽［7］的研究结果(569.50 kJ/d)，这可能是由于试验牛品种或饲养环境不同所致，具体原因还有待进一步研究。

夏南牛的维持消化能和代谢能需要量分别为36.83 MJ/d、28.61 MJ/d，体质量每增加1 kg，需要消化能和代谢能分别为40.17 MJ/d、36.02 MJ/d。根据析因法原理，初步得出的夏南牛消化能、代谢能总需要量方程:DE=0.517 W0.75+40.17 dW;ME=0.402 W0.75+36.02 dW。

［1］茹宝瑞，娄成合，祁兴磊，等.南阳牛导入夏洛来培育肉用新品系项目进展［J］.中国牛业科学，2006，32 (2):40 － 43.

［2］中国农业科学院畜牧研究所，中国农业大学.NY/T 815—2004 肉牛饲养标准［S］.北京:中国标准出版社，2004.

［3］张丽英.饲料分析及饲料质量检测技术［M］.3 版.北京:中国农业大学出版社，2007.

［4］冯仰廉.反刍动物营养学［M］.北京:科学出版社，2004.

［5］颜礼复.苏联家畜饲养标准和日粮［M］.北京:中国农业科技出版社，1990.

［6］曹兵海.日本饲养标准·肉用牛［M］.北京:中国农业大学出版社，2009.

［7］穆阿丽，吴乃科，刘法孝，等.4 ～6 月龄犊牛能量和蛋白质代谢规律及其需要量的研究［J］.家畜生态学报，2007，28(1):23 －26.

［8］王微.6 ～7 月龄锦江黄牛能量需要量及其代谢规律研究［J］.饲料工业，2012，33(22):36 －39.