趙明明馬 濤馬俊南賈 鵬趙江波鄧凱東楊開倫刁其玉?
(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所,農(nóng)業(yè)部飼料生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100081;2.金陵科技學(xué)院動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,南京 210038;3.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,烏魯木齊 830052)
肉用綿羊飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率和代謝能預(yù)測(cè)模型的研究
趙明明1馬 濤1馬俊南1賈 鵬1趙江波1鄧凱東2楊開倫3刁其玉1?
(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所,農(nóng)業(yè)部飼料生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100081;2.金陵科技學(xué)院動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,南京 210038;3.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,烏魯木齊 830052)
本試驗(yàn)旨在建立肉用綿羊飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率和代謝能(ME)的預(yù)測(cè)模型。選用66只體重為(45.0±2.0)kg的體況良好的杜泊×小尾寒羊F1代雜交肉用羯羊,隨機(jī)分為11個(gè)處理,每個(gè)處理6個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)1只羊。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),分別測(cè)定11種不同粗飼料組成的飼糧的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量,通過(guò)物質(zhì)代謝試驗(yàn)和氣體代謝試驗(yàn)測(cè)定這11種飼糧的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率、消化能(DE)及ME,在分析飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量、可消化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、DE和ME的基礎(chǔ)上,篩選出最佳估測(cè)因子并建立估測(cè)方程。結(jié)果表明:飼糧干物質(zhì)(DM)、有機(jī)物(OM)、粗蛋白質(zhì)(CP)、總能(GE)消化率與飼糧中CP、GE和OM含量呈顯著或極顯著正相關(guān)(P<0.05或P<0.01),與中性洗滌纖維(NDF)含量呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05);飼糧NDF消化率與飼糧中DM、OM、CP、GE含量達(dá)到顯著或極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05或P<0.01),與NDF含量達(dá)到極顯著正相關(guān)(P<0.01)。利用飼糧中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量對(duì)ME進(jìn)行估測(cè)的最佳方程為ME=-49.593+0.594OM-0.107NDF(R2=0.949,P<0.01)。由此得出,飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率、ME與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量均有較強(qiáng)的相關(guān)性,可通過(guò)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量對(duì)飼糧的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率、ME進(jìn)行合理估測(cè)。
肉用綿羊;消化率;營(yíng)養(yǎng)物質(zhì);代謝能;預(yù)測(cè)模型
飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定一方面需要測(cè)定飼料中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量,另一方面還需要評(píng)價(jià)這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被動(dòng)物消化吸收的效率及對(duì)動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)效果。飼料的能值是影響飼糧成本及飼喂效果的重要因素,受限于能值評(píng)定方法的適用性以及投入成本、結(jié)果準(zhǔn)確性、再現(xiàn)性等因素,很難對(duì)所有青粗飼料和農(nóng)副產(chǎn)品以及精飼料逐一實(shí)測(cè)[1-2],因此,建立一種能夠簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確對(duì)飼糧有效能值評(píng)定的方法,對(duì)于反芻動(dòng)物飼料資源的合理利用和飼糧的科學(xué)配制都有重要意義。目前在評(píng)定豬、雞、鴨等單胃動(dòng)物對(duì)飼料能量的利用效率時(shí)通常以測(cè)定飼料的消化能(DE)和代謝能(ME)為主,普遍采用動(dòng)物試驗(yàn)直接獲得實(shí)測(cè)值,并且通過(guò)飼料營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量建立了有效能的估測(cè)模型[3-5]。但國(guó)內(nèi)近年來(lái)關(guān)于反芻動(dòng)物飼料能量實(shí)測(cè)方法的研究并不多,相關(guān)粗飼料能值估測(cè)方程的報(bào)道多為計(jì)算值或者通過(guò)體外法獲得的參數(shù)所建立[6-7]。飼料有效能值的測(cè)定,理論上來(lái)說(shuō),進(jìn)行體內(nèi)消化代謝試驗(yàn)測(cè)得的結(jié)果才最真實(shí)客觀。劉潔[8]選用原料組成相同、中性洗滌纖維(NDF)水平涵蓋了生產(chǎn)中肉羊可能采食的所有精粗比飼糧,通過(guò)動(dòng)物飼養(yǎng)試驗(yàn),體內(nèi)實(shí)測(cè)了各飼糧的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率、有效能值,并建立了通過(guò)飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量對(duì)飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率、有效能值進(jìn)行估測(cè)的方程,但該試驗(yàn)中試驗(yàn)原料組成單一,對(duì)其他原料組成的飼糧可能并不適用。本研究選用肉用綿羊10種常用粗飼料原料,通過(guò)實(shí)測(cè)不同粗飼料組成的飼糧的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量,結(jié)合物質(zhì)代謝試驗(yàn)、氣體代謝試驗(yàn),得到不同營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在肉羊體內(nèi)的消化參數(shù)和ME的體內(nèi)實(shí)測(cè)值,目的在于探究能否通過(guò)飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量等指標(biāo)對(duì)飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率以及有效能值進(jìn)行客觀準(zhǔn)確地估測(cè),從而為肉羊飼料資源的合理利用和科學(xué)配制提供參考。
1.1 試驗(yàn)動(dòng)物及試驗(yàn)設(shè)計(jì)
物質(zhì)代謝試驗(yàn)和氣體代謝試驗(yàn)于中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院南口中試基地進(jìn)行,樣品分析試驗(yàn)在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所家畜營(yíng)養(yǎng)與飼料研究室進(jìn)行。試驗(yàn)選用初始體重為(45.0±2.0)kg的體況良好的杜泊×小尾寒羊F1代雜交肉用羯羊66只,隨機(jī)分為11個(gè)處理,每個(gè)處理6個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)1只羊,單獨(dú)圈養(yǎng)于不銹鋼羊欄(3.2 m×0.8 m× 1.0 m)中。
1.2 試驗(yàn)飼糧及配制
參照NRC(2007)[9]40~50 kg成年肉用公羊1.3倍維持需要飼喂標(biāo)準(zhǔn)配制基礎(chǔ)飼糧(BD),然后再分別由10種原料以20%[10](此數(shù)據(jù)經(jīng)本團(tuán)隊(duì)探究所得)的比例替代基礎(chǔ)飼糧中的主要原料(玉米+豆粕+羊草)組成10種試驗(yàn)飼糧,即羊草飼糧(LC)、苜蓿飼糧(AH)、全株玉米青貯飼糧(WPCS)、玉米秸稈青貯飼糧(CSC)、地瓜秧飼糧(SPV)、花生秧飼糧(PV)、玉米秸稈飼糧(CS)、黃豆秸飼糧(SS)、小麥秸稈飼糧(WS)、稻秸飼糧(RS)。飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表1。
表1 飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of diets(DM basis) %
1.3 試驗(yàn)方法及操作
試驗(yàn)期19 d,分為預(yù)試期10 d,正試期9 d,其中氣體代謝試驗(yàn)3 d,物質(zhì)代謝試驗(yàn)6 d。在試驗(yàn)結(jié)束時(shí),將收集的每只羊糞混合后置于65℃烘箱中48 h,回潮48 h后稱重,用于計(jì)算初水分含量,再將糞樣粉碎過(guò)40目網(wǎng)篩制成分析樣品,以備分析檢測(cè)。
1.3.1 物質(zhì)代謝試驗(yàn)
在預(yù)飼前通過(guò)飼喂基礎(chǔ)飼糧確定日增重為0時(shí)的維持需要采食量,試驗(yàn)羊采用限飼的方法(每種飼糧1 200 g/d),每天08:00、18:00各喂600 g飼糧,全天自由飲水。物質(zhì)代謝試驗(yàn)采用由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所設(shè)計(jì)并制作的代謝籠,含有能將糞便與尿液自動(dòng)分離的裝置,采用全收糞尿法收集糞便與尿液。每天稱取并記錄每只羊排糞量,按10%取樣,將每只羊6 d的糞樣混合后置于-20℃冰箱保存;用盛有100 mL 10%(體積比)H2SO4的塑料桶收集尿液,稀釋至5 L(防止貯存中有尿酸沉淀產(chǎn)生),對(duì)稀釋尿液充分混合,用紗布過(guò)濾后每天取樣20 mL,將每只羊6 d的尿樣混合后置于-20℃冰箱保存。
1.3.2 氣體代謝試驗(yàn)
氣體代謝試驗(yàn)采用密閉呼吸箱式循環(huán)氣體代謝系統(tǒng)(Sable)、LGR氣體分析儀測(cè)定甲烷產(chǎn)量,通過(guò)紅外型甲烷分析儀檢測(cè)進(jìn)出密閉呼吸箱的甲烷濃度,以及一定時(shí)間內(nèi)流通呼吸箱的氣體體積,從而計(jì)算出該時(shí)間內(nèi)動(dòng)物的甲烷實(shí)際排放量、二氧化碳產(chǎn)量、氧氣消耗量。此系統(tǒng)連接6個(gè)密閉呼吸箱,可以同時(shí)對(duì)6只動(dòng)物的呼吸狀態(tài)連續(xù)不間斷地進(jìn)行測(cè)定和記錄。試驗(yàn)期間將試驗(yàn)羊分11批次移入密閉呼吸箱,每批次測(cè)定同一處理的6只試驗(yàn)羊,進(jìn)入此密閉呼吸箱后適應(yīng)24 h,測(cè)定隨后48 h的甲烷排放量(包括呼吸道和消化道及體表排出的甲烷),用于計(jì)算飼糧ME。
1.4 測(cè)定指標(biāo)和方法
1.4.1 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率
飼糧和糞樣中的干物質(zhì)(DM)、有機(jī)物(OM)、粗蛋白質(zhì)(CP)、粗脂肪(EE)、NDF、酸性洗滌纖維(ADF)、總能(GE)含量測(cè)定依據(jù)《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)》[11]。飼糧及原料營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率計(jì)算方法參照Adeola[13]、劉德穩(wěn)[14]給出的公式:
1.4.2 能值
取3張定量濾紙稱重記為m1,然后測(cè)定能值,多次重復(fù),計(jì)算出定量濾紙的平均能值。另取3張濾紙稱重記為m2,后將10 mL尿液分多次滴在這3張濾紙上,65℃烘干冷卻后再次稱重記為m3,于Parr 6400氧彈式量熱儀中測(cè)定濾紙和尿液總能值。
1.5 統(tǒng)計(jì)分析
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003進(jìn)行初步處理后,采用SAS 9.2統(tǒng)計(jì)軟件中的Correlate過(guò)程對(duì)飼糧的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率、能值等進(jìn)行相關(guān)分析,用Regression過(guò)程進(jìn)行回歸分析,建立預(yù)測(cè)方程。
2.1 不同粗飼料組成的飼糧的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率
由表2可見,不同粗飼料組成的試驗(yàn)飼糧其DM、OM、CP、GE消化率具有顯著性差異(P<0.05)。其中,苜蓿飼糧的DM、OM、CP、GE消化率顯著高于玉米秸稈飼糧、羊草飼糧、豆秸飼糧、小麥秸稈飼糧、稻草飼糧(P<0.05)。而飼糧中粗飼料的改變對(duì)NDF消化率沒(méi)有產(chǎn)生顯著影響(P>0.05)。
2.2 飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量的相關(guān)性
不同粗飼料組成的飼糧的DM、OM、CP、GE和NDF消化率分別與飼糧中DM、OM、CP、GE和NDF含量進(jìn)行相關(guān)性分析,飼糧中各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率與飼糧中各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量的相關(guān)系數(shù)見表3。
表2 不同粗飼料組成的飼糧的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率Table 2 Nutrient digestibility of diets with different roughages %
表3 飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量的相關(guān)系數(shù)(r)Table 3 Correlation coefficient(r)between nutrient digestibility and nutrient contents of diets
從表3可以看出,飼糧的DM消化率與飼糧中CP、GE、OM含量呈顯著或極顯著正相關(guān)(P<0.05或P<0.01),與NDF含量呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05);飼糧的OM消化率與飼糧中OM、CP、GE含量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),與NDF含量呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05);飼糧的CP、GE消化率與飼糧中OM、CP、GE含量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),與NDF含量呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01);飼糧的DM、OM、CP、GE消化率均與飼糧中DM含量無(wú)顯著相關(guān)性(P>0.05);而飼糧的NDF消化率與飼糧中DM、OM、CP、GE含量達(dá)到顯著或極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05或P<0.01),與NDF含量達(dá)到極顯著正相關(guān)(P<0.01)。
為進(jìn)一步通過(guò)飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量來(lái)預(yù)測(cè)飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率,根據(jù)相關(guān)性分析結(jié)果,分別與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率進(jìn)行逐步回歸,建立利用飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量預(yù)測(cè)飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率的方程(表4)。結(jié)果表明,DM、OM、GE、CP消化率的最佳變量為CP含量,而NDF消化率的預(yù)測(cè)方程的最佳單一變量是NDF含量。
2.3 不同飼糧的能量組成
肉用綿羊?qū)Σ煌暭Z的能量代謝情況見表5。飼料原料的變化對(duì)飼糧DE、ME、FE、ME與GE的百分比具有顯著或極顯著影響(P<0.05或P<0.01),對(duì)CH4-E、UE無(wú)顯著影響(P>0.05)。
表4 利用飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量預(yù)測(cè)飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率的方程Table 4 Prediction equations for nutrient digestibility using nutrition contents of diets %
表5 肉用綿羊?qū)Σ煌暭Z的能量代謝Table 5 Energy metabolism of meat sheep fed different diets
2.4 飼糧能值與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量的關(guān)系
由表6可知,飼糧中OM、CP、GE含量與FE呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05或P<0.01),與UE、CH4-E、DE、ME呈顯著或極顯著正相關(guān)(P<0.05或P<0.01);飼糧中NDF含量與FE呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),與UE、CH4-E、DE、ME呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05或P<0.01)。
為進(jìn)一步通過(guò)飼料常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分來(lái)預(yù)測(cè)飼料能量含量,根據(jù)相關(guān)性分析結(jié)果,將飼糧各能值與其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量進(jìn)行逐步回歸分析,建立利用飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量預(yù)測(cè)飼糧能值的方程,結(jié)果見表7。
2.5 飼糧DE和ME與可消化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的相關(guān)性
將飼糧的可消化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分別與DE、ME進(jìn)行相關(guān)性分析,相關(guān)系數(shù)見表8。
表6 飼糧能值與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量的相關(guān)系數(shù)(r)Table 6 Correlation coefficient(r)between energy values and nutrient contents of diets
表7 利用飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量預(yù)測(cè)飼糧能值的方程Table 7 Prediction equations for energy values using nutrient contents of diets MJ/kg DM
表8 飼糧消化能和代謝能與可消化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的相關(guān)系數(shù)(r)Table 8 Correlation coefficient(r)between DE or ME and digestible nutrients of diets
由表8可知,DE、ME與可消化OM、可消化蛋白質(zhì)均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.01),與可消化NDF呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.05或P<0.01)。根據(jù)表8,將飼糧可消化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與DE、ME進(jìn)行逐步分析,建立利用可消化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)估測(cè)飼糧DE、ME的方程(表9)。結(jié)果表明,采用飼糧可消化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)估測(cè)DE、ME的單一變量均包含可消化有機(jī)物(DOM)、可消化蛋白質(zhì)(DP),由方程可以看出,方程中出現(xiàn)的預(yù)測(cè)因子的數(shù)量增加,其方程相關(guān)系數(shù)(R2)隨之有所增加。
由于實(shí)際生產(chǎn)中ME的測(cè)定需要實(shí)測(cè)動(dòng)物產(chǎn)生的CH4-E,大都無(wú)法體內(nèi)實(shí)測(cè)ME,因此根據(jù)本試驗(yàn)飼糧所有DE、ME實(shí)測(cè)值建立通過(guò)DE估測(cè)ME的估測(cè)方程,結(jié)果見表10。
表9 利用飼糧可消化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)預(yù)測(cè)飼糧消化能與代謝能的方程Table 9 Prediction equations for DE and ME using digestible nutrients of diets MJ/kg DM
表10 利用飼糧消化能預(yù)測(cè)代謝能的方程Table 10 Prediction equation for ME using DE of diets MJ/kg DM
3.1 飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量的關(guān)系
飼糧為肉羊提供維持、生長(zhǎng)、繁殖的一切營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),一般由精飼料和粗飼料共同組成。飼糧進(jìn)入肉羊消化道后,經(jīng)機(jī)械(咀嚼、胃腸蠕動(dòng))及化學(xué)(消化液、消化酶)的作用一部分被分解、消化吸收,另一部分未被消化的殘?jiān)詈笠约S便的形式排出體外。飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率是體現(xiàn)羊?qū)︼暭Z營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用及生理狀況的重要指標(biāo),大量研究表明飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量之間存在顯著的相關(guān)關(guān)系[15-20]。 姜芳[21]從全國(guó)五大地區(qū)采集了6種飼料原料,采用尼龍袋、體外產(chǎn)氣法發(fā)現(xiàn)飼料DM降解率與其CP含量、24 h產(chǎn)氣量呈較高的正相關(guān),與粗灰分、NDF含量呈負(fù)相關(guān)。鄧衛(wèi)東[22]研究表明,飼料DM體外消化率與NDF含量呈極顯著負(fù)相關(guān),與CP含量呈顯著正相關(guān),可通過(guò)回歸方程利用飼料營(yíng)養(yǎng)成分含量來(lái)預(yù)測(cè)粗飼料的DM體外消化率。本研究中,選用肉用綿羊常用的10種粗飼料,以20%的比例替代基礎(chǔ)飼糧構(gòu)成新飼糧作為研究對(duì)象,飼糧精粗比為4∶6,飼糧NDF含量范圍為44.99%~51.45%。通過(guò)體內(nèi)消化代謝試驗(yàn)實(shí)測(cè)了11種飼糧的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率,由于試驗(yàn)采用體內(nèi)實(shí)測(cè),因此每個(gè)處理6只試驗(yàn)動(dòng)物,理論上,當(dāng)建立預(yù)測(cè)模型時(shí),重復(fù)數(shù)越多,所得預(yù)測(cè)方程精確性較高。整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中嚴(yán)格控制試驗(yàn)環(huán)境、羊只條件等可控因素,確保了每只試驗(yàn)羊的生理狀態(tài)穩(wěn)定一致,個(gè)體差異較小,所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)差異也比較小,因此試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)較客觀,準(zhǔn)確。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)通過(guò)飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量可以較準(zhǔn)確地對(duì)飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率進(jìn)行估測(cè),DM、OM、GE、CP消化率預(yù)測(cè)方程的最佳變量均為CP,而NDF消化率預(yù)測(cè)方程的最佳單一變量是NDF。劉潔[23]對(duì)12種精粗比(0∶100~88∶12)飼糧在肉羊體內(nèi)的消化率進(jìn)行了研究,其研究使用的飼糧原料組成相同但比例不同,羊草含量范圍為97.81%~11.66%,NDF含量范圍為17.03%~51.73%,其研究表明飼糧中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率與概略養(yǎng)分含量存在相關(guān)性。本研究結(jié)果與其研究結(jié)果中正負(fù)相關(guān)性規(guī)律一致,且本研究中使用的飼糧原料種類更加多樣,更有力地證明了應(yīng)用飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量預(yù)測(cè)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率的準(zhǔn)確性。
3.2 飼糧能值與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量的關(guān)系
動(dòng)物體內(nèi)的能量代謝遵循能量守恒定律,根據(jù)該定律可以確定動(dòng)物對(duì)飼糧中能量的利用效率以及飼糧有效能值,最終以飼糧提供的能量滿足動(dòng)物的需要。反芻動(dòng)物在采食飼糧后,飼糧內(nèi)的蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂肪會(huì)在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)發(fā)生一系列的消化和代謝作用。飼糧消化率不同導(dǎo)致有效能不同,基于反芻動(dòng)物采食飼糧的多樣性、瘤胃腸道的特殊性、能量測(cè)定的復(fù)雜性,多數(shù)能量評(píng)定體系會(huì)通過(guò)一些容易獲得的飼糧常規(guī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量指標(biāo)來(lái)估測(cè)飼糧的能值。用飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量估測(cè)飼糧能值的研究始于20世紀(jì)30年代,后由Vansoest提出將ADF、NDF含量引入預(yù)測(cè)方程這一方法之后,很多的研究者對(duì)于預(yù)測(cè)因子也做了更加準(zhǔn)確地探索,目前在豬[24]、禽類[3,25-26]等動(dòng)物上以及體外研究[27-28]方面應(yīng)用廣泛。而飼糧中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量對(duì)飼糧能值影響較大的因素有2個(gè),一個(gè)是在飼糧中消化率高的物質(zhì),例如蛋白質(zhì);另一個(gè)是像NDF這樣消化率低的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),因此大量研究證明飼糧中的纖維含量與飼糧的有效能值呈顯著的負(fù)相關(guān),表明將其他與所建模型相關(guān)性較高的因子引入到方程中時(shí)比以NDF含量為主要因子建立的模型效果好[8,29-31]。 本研究中飼糧DE、ME與飼糧中OM、CP、GE、NDF含量均有顯著相關(guān),R2在0.786以上。相比較于單獨(dú)預(yù)測(cè)因子的二元、三元方程R2有所提高,說(shuō)明預(yù)測(cè)方程的精確性有所提高。綜合考慮快速、簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確等因素,生產(chǎn)中應(yīng)選擇較易獲得的變量對(duì)能值進(jìn)行估測(cè)。
3.3 飼糧能值與可消化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的關(guān)系
用飼糧中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量對(duì)飼糧能值進(jìn)行估測(cè)固然簡(jiǎn)單、快捷,但對(duì)于含有抗?fàn)I養(yǎng)因子的這類飼料就有其缺陷性,因?yàn)榭範(fàn)I養(yǎng)因子會(huì)直接的影響到飼糧的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率。這種情況下,有研究者將飼糧的消化參數(shù)作為預(yù)測(cè)因子,建立飼糧能值的估測(cè)方程。目前應(yīng)用普遍的一些飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系中如AFRC(1993)選用的ME估測(cè)方程預(yù)測(cè)因子就是DOM這一指標(biāo)[33]。本研究中使用的粗飼料種類較多,根據(jù)可消化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與飼糧能值相關(guān)性的比較結(jié)果進(jìn)行回歸分析,得到 ME=-0.127+0.015DOM,R2為 0.671;ME=5.694+ 0.033DP,R2為0.833。而劉潔[23]研究得出,ME=-0.438+0.014DOM,R2為 0.936;ME=6.823+ 0.027DP,R2為0.870。比較可知,本研究中估測(cè)方程R2雖相對(duì)較低,但仍可從側(cè)面說(shuō)明此估測(cè)方程具有一定的客觀性、正確性。Yan等[33]在對(duì)羊的黑麥草青貯飼料ME預(yù)測(cè)方程的研究中表明飼糧ME與GE、DE、DOM在DM中所占百分比以及DM、OM、GE、CP、NDF消化率呈顯著的正相關(guān)。本研究亦分析了飼糧能值與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率的相關(guān)性(表11),與Yan等[33]得到的結(jié)果一致。由本研究結(jié)果可以看出飼糧DE、ME與DM、OM、CP、GE、NDF消化率均具有顯著或極顯著相關(guān)性。另外,本研究建立了利用DE估測(cè)ME的模型,得到ME=0.132+0.796DE,與 NRC(2007)中 ME=0.82DE相比較,雖然DE前面的系數(shù)有所偏差,但加上常數(shù),其結(jié)果與0.82DE十分接近。通過(guò)與NRC(2007)的比較,側(cè)面驗(yàn)證了本試驗(yàn)所建立估測(cè)方程的客觀準(zhǔn)確性。
表11 飼糧能值與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率的相關(guān)關(guān)系(r)Table 11 Correlation coefficient(r)between dietary energy concentration and nutrient digestibility
當(dāng)使用可消化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)估測(cè)飼糧能值時(shí),與采用飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量建立估測(cè)模型具有相同的規(guī)律。多個(gè)預(yù)測(cè)因子組合建立的估測(cè)方程其R2通常高于單個(gè)預(yù)測(cè)因子建立的方程。利用可消化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)估測(cè)飼糧能值,需要耗費(fèi)大量的人力、財(cái)力,且開展動(dòng)物消化代謝試驗(yàn)周期較長(zhǎng),不能保證試驗(yàn)結(jié)果的可重復(fù)性和準(zhǔn)確性。因此,盡管可消化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)作為預(yù)測(cè)因子建立飼糧能值的估測(cè)模型具有較高的準(zhǔn)確性,但從實(shí)際出發(fā),飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量仍是較為理想的預(yù)測(cè)因子。
飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量有較強(qiáng)的相關(guān)性,可通過(guò)飼糧OM、CP、GE、NDF含量對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率進(jìn)行估測(cè);飼糧ME與DM、OM、CP、GE、NDF含量,DOM、DP、可消化中性洗滌纖維(DNDF),DM、OM、CP、GE、NDF消化率有較強(qiáng)的相關(guān)性,可通過(guò)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量、消化參數(shù)對(duì)飼糧ME進(jìn)行估測(cè)。
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A Study on Prediction Models of Dietary Nutrient Digestibility and Metabolizable Energy of Mutton Sheep
ZHAO Mingming1MA Tao1MA Junnan1JIA Peng1ZHAO Jiangbo1DENG Kaidong2YANG Kailun3DIAO Qiyu1?
(1.Feed Research Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Key Laboratory of Feed Biotechnology of the
Ministry of Agriculture,Beijing100081,China;2.College of Animal Science,Jinling Institute of
Technology,Nanjing210038,China;3.College of Animal Science,Xinjiang Agricultural University,Urumqi830052,China)
This study aimed to establish the prediction models of dietary nutrient digestibility and metabolizable energy(ME)of mutton sheep.Sixty-six Dorper×thin-tailedHancrossbred F1mutton sheep with the body weight of(45.0±2.0)kg were selected and divided into 11 treatments and each treatment had 6 replicates with 1 sheep per replicate.According to a randomized block design,the nutrient contents of eleven diets with different roughages were determined,and the nutrient digestibility,digestible energy(DE)and ME of those eleven diets were determined using material metabolism trial and gas metabolism trial.The optimal prediction factors and the prediction equations were screened on the basis of the dietary nutrient contents,digestible nutrients,DE and ME.The results showed that dietary dry matter(DM),organic matter(OM),crude protein(CP)and gross energy(GE)digestibility were significantly positively correlated with dietary CP,GE,and OM contents(P<0.05 orP<0.01),but were significantly negatively correlated with neutral detergent fibre(NDF)content(P<0.05).Dietary NDF digestibility was significantly negatively correlated with dietary DM,OM,GP,and GE contents(P<0.05 orP<0.01),but was significantly positively correlated with NDF content(P<0.01).The optimal prediction equation for ME with dietary nutrient contents was:ME=-49.593+0.594OM-0.107NDF(R2=0.949,P<0.01).In conclusion,dietary nutrient digestibility and ME all have a stronger correlation with dietary nutrient contents.By using dietary nutrient contents,the dietary nutrient digestibility and ME can be reasonably predicted.[Chinese Journal of Animal Nutrition,2017,29(2):416-425]
mutton sheep;digestibility;nutrient;metabolizable energy;prediction model
S826
A
1006-267X(2017)02-0416-10
10.3969/j.issn.1006-267x.2017.02.008
(責(zé)任編輯 菅景穎)
2016-07-28
秸稈飼料生物轉(zhuǎn)化技術(shù)研究與示范(20120304202);國(guó)家肉羊產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-39);綿羊甲烷排放的糞便反射特征光譜研究(41475126)
趙明明(1990—),女,河南西平人,碩士研究生,研究方向?yàn)閯?dòng)物生理與營(yíng)養(yǎng)。E-mail:714496904@qq.com
?通信作者:刁其玉,研究員,博士生導(dǎo)師,E-mail:diaoqiyu@caas.cn
?Corresponding author,professor,E-mail:diaoqiyu@caas.cn
動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)2017年2期