周振明教授：肉牛营养需要和饲料营养价值评定

畜牧编辑

　　7月15-16日，以“突破瓶颈·技术创新推动产业发展”为主题的第六届反刍动物技术创新发展论坛在呼和浩特隆重召开！


　　讲师介绍

　　周振明：中国农业大学动物科技学院博士生导师，中国农业大学肉牛研究中心主任，中法肉牛研究与发展中心主任。

　　研究方向：肉牛营养需要与饲料营养价值评定，肉牛产业关键技术开发与应用。主持十三五国家重点研发项目课题2项，主持农业农村部政府购买服务项目4项，主持国家自然基金课题4项，主持公益性行业（农业）科研专项课题1项，主持国家留学基金委国际人才培养创新项目1项；起草肉牛相关的国家和行业标准5项，授权国家发明专利8项。主译NASEM第八版《肉牛营养需要》，编著《肉牛营养需要量与饲料成分表指南》。

　　大会上，中国农业大学肉牛研究中心周振明教授受邀分享了“肉牛营养需要和饲料营养价值评定”主题报告。周教授的报告分为3部分，分别为“肉牛营养需要”、“饲料营养价值的评定方法”及“肉牛营养需要案例”。以下是畜牧人网站小编整理的报告内容。

　　我国肉牛产业大而不精。

　　1）我国肉牛存栏量占世界第三，但牛肉缺口约300万吨（依靠进口）；

　　2）目前我国人均牛肉消费量偏低，仅5.9kg。与部分国家相比，上升空间很大；

　　3）肉牛品种相对落后，饲养管理粗糙，生产水平上升空间大。

　　1、肉牛营养需要

　　1.1 国内外肉牛饲养标准发展现状

　　目前，我国肉牛产业面临的问题很多。在营养和饲养领域，饲养标准落后于产业发展实际，已成为产业发展的一个瓶颈问题。很多国家都有自己的肉牛饲养标准，如美国NASEM（2016，已更新8版）、英国AFRC（1993）、法国INRA（2010）、北欧NorFor（2011）、澳大利亚CSIRO（2007）、荷兰DVE/OEB（2011）、巴西BR-CORTE（2016）、泰国（2010）及日本（2008）等。我国农业部于2004年发布了《肉牛饲养标准》（NY/T815-2004）。经过18年的发展，该标准已不符合当前的养殖需求。如生长速率（过去为1.2kg/d，现达1.6kg/d以上）、体重（过去最大500kg，现达800kg）、能量（很多原料没有维持净能、增重净能数据）、蛋白（很多原料没有维持及增重的可消化蛋白水平）等。

　　1.2 当前如何选择肉牛饲养标准

　　周教授指出，一个饲养标准被产业应用的程度与三个因素相关。

　　首先是这个标准的成熟程度（国内只有一版，美国已更新至第8版）；

　　其次是应用环境是否与制标地的环境相似；

　　第三是用户的习惯。

　　相比于各国的肉牛饲养标准，美国NASEM（2016）在技术体系更加完善，美国肉牛的大规模饲养与我国对肉牛标准化规模饲养的要求也一致。但是，美国与我国肉牛的养殖环境存在很多不同。如牛种（西门塔尔牛 VS 安格斯牛）、饲养体系（阶段划分不清楚VS分阶段）、饲料和加工（育肥阶段日粮配方差异）、饲养方式、出栏牛的评价等。

　　因此，我国应用美国肉牛饲养标准也不能“等同”或“等效”采用，只能采取“非等效”采用。目前在我国肉牛产业尚无足够科研数据和累的情况下，美国NASEM《肉牛营养需要》可以作为指导我国肉牛饲养的重要工具。

　　1.3 《肉牛营养需要》的核心内容

　　2018年，中国农业大学肉牛研究中心对美国2016版的《肉牛营养需要》进行了翻译，出版了中文版的标准。2021年，中国农业大学肉牛研究中心完成了自己编写的《肉牛营养需要量和饲料成分指南》，该书已正式出版。肉牛饲养标准包括四大核心要素，分别为采食量、营养需要量、饲料成分及应用软件。

　　1.3.1 准确预测饲粮采食量

　　影响因素：

　　1）动物体型、性别、年龄、阉割、环境（高温、极寒）及粪污程度等。

　　2）我国谷物价格高，肉牛饲粮供给的能量浓度或总消化养分密度总体上低于国外，故我国肉牛采食量的预测值可能高于实际值，配方设计时应采用实际采食量数据。

　　3）我国养殖肉牛品种、血统纯度、杂交水平、近交程度、拴系为主的养殖方式、牛舍建设中水槽与料槽不分、饲料种类繁杂、加工方法各异、营养价值评价滞后等情况均与肉牛业发达国家不同，这些均会影响肉牛DMI估测的准确程度。

　　预测方法：

　　1）肉牛干物质采食量受饲粮能量浓度和动物胃肠道的物理充盈度决定。按照“为能而食”的原则，肉牛采食量与体重呈正比，与饲粮能量浓度呈反比。

　　2）犊牛、架子牛、肥育牛、母牛采食量均采用不同估测模型，体型不同则由校正系数校正（西门塔尔牛、安格斯牛、国内小黄牛分别为大、中、小三种体型）。

　　3）按照维持+生产的原则确定动物维持和增重（或妊娠）的净能需要量，再除以与TDN（总可消化养分）有关的饲粮净能值，得出维持+生产的干物质采食量（DMI）数值。

　　预测结果。

　　下图为生长育肥牛DMI的预测公式，SBW为代谢体重，考虑了年龄、放牧、品种、体脂、温度及粪污深度等因素的影响。

　　周教授指出，生长育肥肉牛体脂每提高1%，DMI则下降2.7%。

　　下图为肉用母牛DMI的预测公式，SBW为代谢体重，考虑了妊娠天数、放牧、温度、粪污深度及产奶量等因素的影响。

　　周教授指出，产奶量每增加1kg，肉用母肉DMI则提高20%。

　　

　　1.3.2 营养需要量（动态）

　　能量

　　能量需要量由代谢体重、增重所决定的绝对量，饲料配方用的是相对浓度，决定因素是采食量。

　　配方设计时，可用TDN（总可消化养分）、ME、NEm、NEg分别优化，最后的结果略有不同，推荐用ME和NE指标。

　　成年母牛和后备青年母牛繁殖阶段用ME、NEm（无NEg）。

　　饲料的有用能值可用TDN、ME、NEm、NEg表示。TDN是基础，ME、NEm、NEg均是由TDN计算而来。如果是一种新饲料，要求必须提供化学成分，再利用软件计算各种能值。

　　蛋白质。

　　营养需要评估指标包括粗蛋白（包括RDP和RUP）、瘤胃降解蛋白（RDP）、代谢蛋白（MP）和代谢氨基酸，配方优化时均需考虑这些指标。

　　MP是指在小肠内被消化的真蛋白，包括瘤胃非降解蛋白（RUP）、瘤胃微生物蛋白（MCP）和内源蛋白质。

　　原料评估时应列出原料的两个MP数值（依能量计的MP记为eMP，依降解蛋白计的MP记为nMP）及两个代谢氨基酸数值。配方设计时，采用数值较小的MP和代谢氨基酸值。引入瘤胃氮能平衡（RENB）概念，RENB=MCPn-MCPe。

　　

　　日粮纤维指标为NDF、peNDF，目前还没有定论，下表给出了推荐值。

　　

　　矿物质。包括7种常量元素（钙、磷、钾、钠、氯、镁、硫）和8种微量元素（钴、铜、碘、铁、锰、锌、硒、钼），及3个重要比值（钙磷比、阴阳离子差、钾镁钙比）。

　　下表列出了维持、生长及肥育、泌乳及妊娠牛的钙、磷需要量及最大耐受量。

　　

　　维生素。包括维生素A、E、D、K、B和C，A、E、D、K为脂溶性维生素可在牛体内贮存，B、C维生素为水溶性不能贮存。牛瘤胃微生物可以合成几乎所有的B族维生素。

　　放牧牛能从青草中获得足够的维生素A、E，在阳光照射下可以产生维生素D。维生素C、K的需求量很低，可以由日粮提供。

　　因此，牛体维生素缺乏症似乎并不常见。冬季放牧的牧草不能充足供应时，可与矿物质一起以注射方法补充维生素A、D、E。下表列出了不同生理阶段牛除钙磷外矿物元素和维生素需要量及最大耐受量。

　　水。水约占牛体体重的70%，参与体温调节、生长、繁殖、泌乳、消化、代谢、排泄等多种生理功能。影响水需要量的因素包括：增重的成分和速度、妊娠、泌乳、活动、饲粮类型、采食量和环境温度等。

　　下表列出了不同温度下不同生理阶段牛饮水需要量。

　　1.3.3 原料数据库及配方设计软件

　　原料数据库应明确饲料价值，建立饲料成分表；应用软件应实用，操作方便。

　　2、饲料营养价值的评定方法

　　饲料营养价值评定方法包括饲养屠宰试验、消化代谢试验法、尼龙袋试验、体外模拟试验、体外酶解试验、体外成分预测模拟及近红外光谱法。

　　2.1 消化代谢试验法

　　2.1.1 试验前

　　试验需考虑的问题：

　　1）是否进行限饲，还是自由采食？

　　饲喂不宜采用限饲，但要求尽量减少剩料；可以在预饲期记录群体采食量，算出单位体重的采食量，采样期的饲喂量可以根据牛的体重与计算出的单位体重采食量确定。

　　2）如何配制精料。

　　按照每个替代比例，单独配制出整个试验期该原料替代比例的全部精料，日后不需要与基础日粮混合。使用时与秸秆混合，即成该替代比例的成品日粮，但该方案试验前期需配制25种不同精料。

　　3）如何制作TMR，保证混合均匀？

　　在日粮混合上有两个问题有待跟进。

　　一是饲料的加水量及加水方式的确定，加多少水能让饲料混合均匀（取少量粗料和精料加水调试），使用喷头（最好雾状喷淋）加水设施。

　　二是按照现有的设备混合饲料能否混匀，特别是当替代苜蓿时（先加秸秆，再加精料，最后加苜蓿），这种方式能不能解决混不均匀的问题。

　　4）如何考虑待测饲料的饲喂顺序？需要调整一下原料饲喂顺序，保证每一种原料所有梯度连续测定完毕，给牛一个适应饲料的时间，然后再测定下一个原料。

　　5）如何处理剩料的问题？购买300个左右透风的网袋（孔径不要太大），将三天采样期的剩料装在一起，晾晒风干，方便试验后进行处理；在剩料成分的问题上，按照最后剩料比例确定，若主要是玉米秸秆，则将剩料的常规养分等视为秸秆进行处理。

　　6）饲料配方的问题？需要几种饲料原料组成配方？是否考虑肉牛的增重问题等。

　　试验前设施设备准备：

　　1）检查代谢圈舍门栏是否可以正常关闭；

　　2）检查采食槽是否校准，如未校准则按照校准流程进行校准；

　　3）检查采食槽光电是否正常，牛只赶入代谢圈舍内后，查看耳标识别是否顺利；

　　4）检查水槽是否正常出水，是否自动止水。如不能自动止水，则关闭水阀，改为用水管手动加水；

　　5）检查代谢栏内地面是否干净，避免因地面污染而造成结果误差；

　　6）检查集尿桶存放地窑中是否有水，如积水过多，则需将水清除，否则会导致集尿桶漂浮倾斜，检查尿袋是否有破损；

　　7）检查烘箱、冰箱等试验仪器是否能够正常运行及容量是否足够。



　　2.1.2 试验设计

　　下图为评估棉粕、菜粕、苜蓿的营养价值的基础日粮（豆粕）配方（300kg体重，ADG为0.75kg）及试验设计，配方原料组成非常简单。

　　

　　

　　2.2 化学成分预测法

　　化学成分预测法即根据各种检测方法（国标），检测原料中各种营养素的含量，再利用下面的预测公式计算原料的营养价值。

　　

　　例1：全株小麦青贮

　

　　例2：蒸汽爆破处理对玉米芯、稻草、花生壳、谷草、甘蔗梢的常规营养成分及营养价值的影响。

　　

　　3、肉牛营养需要案例

　　在2022年2月至5月的4个时间点对河北省某育肥场60头安格斯阉牛（400kg）进行称重获得3个ADG值，发现第一个ADG值为负值（-0.35kg/d）。

　　分析发现此阶段正值当地新冠疫情暴发期，道路封锁导致部分饲料原料（棉粕、豆粕等）运输受阻，此期肉牛日粮粗蛋白水平仅7%-8%，能氮严重不平衡，故肉牛出现了负增长。

　　随后即时调整日粮粗蛋白水平，第二个ADG为0.77kg/d，第三个ADG为1.68kg/d。这些数据表明，日粮蛋白质不足，可使每头肉牛每天的体重损失达2kg。这对于规模育肥场来讲，经济意义重大。

　　

　　




　　总结：

　　1）借鉴美国和其他肉牛业发达国家的饲料营养价值预测方法和公式，可以在短时间内解决我国肉牛饲养中饲料科学利用和配方问题，指导我国肉牛企业尽快上水平，增效益。

　　2）从长远方面考虑，需要基于我国肉牛生产（牛种、饲料、管理、出栏要求）等实际，借鉴美国等国家整合全国优势资源的经验，尽快建立适合我国条件的肉牛饲料营养价值预测标准。

　　3）以往建立一项新的肉牛饲料营养价值评定数据库，至少需要20年时间的研究和实践。而在今天这样一个信息和产业技术高度发达的时代，我们也许只要更短的时间。

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海阔天空

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