动物营养学报 >

2024 , Vol. 36 >Issue 4: 2512 - 2523

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2024.216

研究论文

40~90 kg牦牛犊牛能量代谢规律及需要量研究

  • 李世关 , 1 ,
  • 刘燕红 1 ,
  • 杨得玉 1 ,
  • 刘书杰 1 ,
  • 周玉青 2 ,
  • 张万明 2 ,
  • 崔占鸿 , 1, *
展开
  • 1 青海大学畜牧兽医科学院,农业农村部青藏高原放牧牦牛藏羊动物营养与饲草料重点实验室,青海省牦牛工程技术研究中心,青海省高原放牧家畜动物营养与饲料科学重点实验室,西宁 810016
  • 2 海北藏族自治州高原生态畜牧业科技示范园管委会,海晏 810299
*崔占鸿,研究员,博士生导师,E-mail:

李世关(1998—),男,山西大同人,硕士研究生,从事反刍动物营养与饲料科学的研究。E-mail:

Copy editor: 武海龙

收稿日期: 2023-10-29

  网络出版日期: 2024-04-15

基金资助

国家自然科学基金项目(32260853)

青海省中央引导地方科技发展资金(2023ZY017)

收起

Study on Energy Metabolism Rule and Requirement of 40 to 90 kg Yak Calve

  • LI Shiguan , 1 ,
  • LIU Yanhong 1 ,
  • YANG Deyu 1 ,
  • LIU Shujie 1 ,
  • ZHOU Yuqing 2 ,
  • ZHANG Wanming 2 ,
  • CUI Zhanhong , 1
Expand
  • 1 Qinghai Provincial Plateau Grazing Livestock Animal Nutrition and Feed Science Key Laboratory, Qinghai Yak Engineering Technology Research Center, Qinghai-Tibet Plateau Grazing Yak and Tibetan Sheep Animal Nutrition and Forage Key Laboratory, Academy of Animal Husbandry and Veterinary Science, Qinghai University, Xining 810016,China
  • 2 Management Committee of Plateau Ecological Animal Husbandry Science and Technology Demonstration Park, Haibei Tibetan Autonomous Prefecture, Haiyan 810299, China
*professor, E-mail:

Received date: 2023-10-29

  Online published: 2024-04-15

Fold

摘要

本试验旨在探究40~90 kg牦牛犊牛能量代谢规律及需要量。选取35头健康、体重相近的(60±3)日龄牦牛犊牛(公),分为3组,分别为初期屠宰组(IS组,7头)、中期屠宰组(MS组,7头)、末期屠宰组(FS组,21头),而FS组又分为自由采食组(AL组,21头)、70%采食组(IR70组,21头)和40%采食组(IR40组,21头)。预试期30 d,正试期90 d。AL组、IR70组和IR40组牦牛犊牛分梯度饲喂基础饲粮。当IS组、MS组、AL组牦牛犊牛体重分别达到48、64、88 kg时,5组各选择5头牦牛犊牛进行屠宰。在试验结束前2周进行消化代谢试验和气体代谢试验。结果表明:1)AL组的终末体重、平均日增重和平均日采食量显著高于IR70组和IR40组(P<0.05)。2)AL组的粗蛋白质、粗脂肪、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维表观消化率显著高于IR70组和IR40组(P<0.05),AL组的总能、粪能、代谢能和消化能显著高于IR70组和IR40组(P<0.05),AL组和IR40组的总能消化率、总能代谢率显著高于IR70组(P<0.05)。3)AL组和IR70组的氧气消耗量、二氧化碳产生量显著高于IR40组(P<0.05)。3组之间呼吸熵和甲烷产生量无显著差异(P>0.05),呼吸熵在0.65~0.80。4)组织中能量含量从高到低为:脂肪>肌肉>血液+内脏>皮>骨骼>毛。5)40~90 kg牦牛犊牛平均日增重在100~500 g/d的生长净能需要量为1.37~8.10 MJ/d,生长净能需要量的模型为:log10能量=0.830 9+1.232×log10空腹体重。维持净能需要量的回归方程为:log10产热量=0.000 138×代谢能摄入量+2.573,维持净能需要量为374.10 kJ/kg SBW0.75。综上得出,40~90 kg牦牛犊牛气体代谢的呼吸熵为0.65~0.80,维持净能需要量为374.1 kJ/kg SBW0.75,平均日增重在100~500 g/d的生长净能需要量为1.37~8.10 MJ/d,补充了饲养标准中牦牛犊牛营养需要的基础参数。

关键词： 牦牛犊牛; 能量需要量; 饲喂水平; 消化代谢; 气体代谢

本文引用格式

李世关 , 刘燕红 , 杨得玉 , 刘书杰 , 周玉青 , 张万明 , 崔占鸿 . 40~90 kg牦牛犊牛能量代谢规律及需要量研究[J]. 动物营养学报, 2024 , 36(4) : 2512 -2523 . DOI: 10.12418/CJAN2024.216

Abstract

The purpose of this experiment was to explore the energy metabolism rule and requirement of 40 to 90 kg yak calve. Thirty-five healthy (60±3)-day old yak calves (male) with similar body weight were divided into 3 groups, namely the initiation slaughter group (IS group, 7 calves), middle slaughter group (MS group, 7 calves) and final slaughter group (FS group, 21 calves), while the FS group was subdivided into the ad libitum feeding group (AL group, 7 calves), 70% feeding group (IR70 group, 7 calves) and 40% feeding group (IR40 group, 7 calves). The pre-experimental period lasted for 30 days, and the experimental period lasted for 90 days. The yak calves in AL group, IR70 group and IR40 group were fed the basal diets in a gradient manner. When the body weight of yak calves in IS group, MS group and AL group reached 48, 64 and 88 kg, 5 yak calves in each of the 5 groups were selected for slaughter. The digestive metabolism experiment and gas metabolism were conducted before two weeks of the experiment end. The results showed as follows: 1) the final body weight, average daily weight gain and average daily feed intake of AL group were significantly higher than those of IR70 group and IR40 group (P<0.05). 2) The apparent digestibility of crude protein, crude fat, neutral detergent fiber and acidic detergent fiber of AL group were significantly higher than those of IR70 group and IR40 group (P<0.05), the gross energy, fecal energy, metabolic energy and digestive energy of AL group were significantly higher than those of IR70 group and IR40 group (P<0.05), and the gross energy digestibility and gross energy metabolic rate of AL group and IR40 group were significantly higher than those of those of IR70 group (P<0.05). 3) The oxygen consumption and carbon dioxide production of AL group and IR70 group were significantly higher than those of those of IR40 group (P<0.05). There were no significant differences in methane production and respiratory entropy among the three groups (P>0.05), and the respiratory entropy ranged from 0.65 to 0.80. 4) The energy contents in tissues from high to low was: fat > muscle > blood+viscera > skin > bone > hair. 5) For 40 to 90 kg yak calves, the net growth energy requirement with average daily gain of 100 to 500 g/d was 1.37 to 8.10 MJ/d, and the model of growth net energy requirement was: log10 energy=0.830 9+1.232×log10 empty body weight. The regression equation for maintaining net energy requirement was: log10 heat production=0.000 138×metabolic energy intake+2.573, and the maintaining net energy requirement was 374.1 kJ/kg SBW0.75. In summary, it was concluded that the respiratory entropy of gas metabolism of 40 to 90 kg yak calves range from 0.65 to 0.80. the maintaining net energy requirement is 374.1 kJ/kg SBW0.75, the growth net energy requirement with average daily gain of 100.00 to 500.00 g/d is 1.37 to 8.10 MJ/d, which filled in the basic parameters for nutritional needs in feeding standards of yak calves.

Key words： yak calves; energy requirement; feeding levels; digestion and metabolism; gas metabolism

牦牛主要生存在青藏高原等一些气候比较寒冷的地区,对这些地区的发展起着很大的作用,牦牛产业的发展影响了整个高寒草地畜牧业的发展。牦牛是青藏高原特有的畜种资源,既是牧民群众赖以生存的物质资源,更是畜牧业稳定增收的主要来源[1-2]。据统计,目前世界上牦牛数量较其他品种牛相对较少,大约有1 600万头,并且95%的牦牛生活在青藏高原及周边地区[3]。牦牛在高原地区草地的生态发展和农业物种多样性的保护等方面发挥着重要作用[4]。牦牛长期生存在高海拔地区,已经适应了高原缺氧、高寒和牧草稀缺的极端条件[5]。因此,牦牛在青藏高原地区被广泛饲养,并依靠天然饲料来获得维持、生长和繁殖所需的营养。牦牛摄入的营养物质与环境密切相关,夏秋季节天然草场生长旺盛,可满足牦牛营养需要;冬春季节天然草场处于枯草期,导致牦牛营养摄入严重不足,不利于牦牛的生长育肥[6-7]。
传统放牧生产方式下,牦牛生长发育缓慢,但我国由于自然环境条件等的原因,对牦牛营养方面的研究远远落后于肉牛和奶牛,如何使牦牛的饲养科学有效是目前亟待解决的问题。目前,青海地区牧民饲养牦牛仍主要依据饲养经验以及参考《肉牛饲养标准》(NY/T 815—2004)[8],关于牦牛犊牛饲养方面的依据更是无从参考。在牦牛科学饲养体系建立过程中,牦牛犊牛的营养需要量欠缺。生产中牦牛获得适宜的能量水平会增加其饲草料利用率,从而改善生长性能[9]。不同的饲养环境可影响动物所需的能量水平[10]。近年来,研究者通常采用消化代谢试验、比较屠宰试验等方法相结合来对不同地区反刍动物的能量需要量进行研究,先后开展了肉牛生长期[11]、水牛生长期[12]、奶牛育成期[13]、秦川牛生长期[14]、牦牛妊娠后期[15]、牦牛妊娠期和泌乳期[16]、牦牛犊牛生长后期[17]等的能量需要量研究,获得了不同品种牛不同生理阶段的能量消化代谢规律,但目前还没有针对牦牛犊牛生长前期维持能量需要量和生长能量需要量的系统研究。根据当前牦牛现代养殖技术的需求,结合牦牛犊牛高质量培育的生产需要,亟需开展牦牛犊牛营养需要研究工作。因此,本研究以牦牛犊牛为试验动物,通过消化代谢试验、比较屠宰试验等方法相结合获得其能量代谢规律,并建立能量需要量模型,得出40~90 kg牦牛犊牛能量需要量,以期填补牦牛犊牛饲养标准基础数据库的不足,为青藏高原地区牦牛犊牛科学培育及高效饲养提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点

饲养试验在青海省海北高原现代生态畜牧业科技示范园完成,海拔3 010 m,年平均温度1.5 ℃;样品测定工作在农业农村部青藏高原放牧牦牛藏羊动物营养与饲草料重点实验室进行。

1.2 试验动物及饲粮

选取35头健康、体重(BW)相近的(60±3)日龄大通牦牛犊牛(公)作为试验动物。根据《肉牛饲养标准》(NY/T 815—2004)[8]设计40 kg牦牛犊牛的基础饲粮,主要原料为苜蓿干草,苜蓿干草粉碎后的长度为3~5 cm。在饲喂代乳粉的基础上饲喂粗饲料和精料(精粗比=3∶7)。本试验代乳粉和开食料购自北京精准动物营养研究中心,代乳粉和开食料组成见本课题组已发表文章[18]。饲粮营养水平见表1。
表1 饲粮营养水平(干物质基础)

Table 1 Nutrient levels of diets (DM basis)%

项目 Items 代乳粉 Milk replacer 开食料 Starter 苜蓿干草 Alfalfa hay
粗蛋白质 CP 26.24 20.00 14.19
粗脂肪 EE 27.79 4.70 3.39
中性洗涤纤维 NDF 38.5 48.3
酸性洗涤纤维 ADF 29.8 36.4
钙 Ca 2.50 0.80 1.55
磷 P 1.40 0.45 0.74

营养水平为实测值。

Nutrient levels were measured values.

1.3 试验设计与饲养管理

选取35头体重相近的(60±3)日龄健康牦牛犊牛,分为3组,分别是初期屠宰组(IS组,7头)、中期屠宰组(MS组,7头)和末期屠宰组(FS组,21头),而FS组又分为自由采食组(AL组,7头),70%采食组(IR70组,7头)和40%采食组(IR40组,7头)。试验预试期30 d,正试期90 d,共计120 d。对AL组、IR70组和IR40组试验犊牛分梯度饲喂基础饲粮,采取先精料后粗料的饲喂方式。将代乳粉按1∶5混合至冷却到42 ℃的沸水,用容量为2 L的奶瓶对犊牛进行饲喂,于每日07:00、17:00按时喂养,以保证其采食习惯。当IS组牦牛犊牛体重达到48 kg时选择5头进行屠宰,当MS组牦牛犊牛体重达到64 kg时选择5头进行屠宰,当FS组中AL组牦牛犊牛体重达到88 kg时AL组、IR70组和IR40组各选择5头进行屠宰。期间每周进行1次称重,待MS组屠宰结束后,对AL组、IR70组和IR40组牦牛犊牛进行预试期为8 d、正试期5 d的消化代谢试验和气体代谢试验。

1.4 指标测定

1.4.1 饲粮营养水平测定

粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量参考张丽英[19]的方法进行测定:钙(Ca)含量按照GB/T 6436—2018[20]的方法进行测定,磷(P)含量按照GB/T 6437—2018[21]的方法进行测定。

1.4.2 生长性能测定

每天记录采食量,计算平均日采食量[22];称量试验过程中每个阶段犊牛的空腹体重(EBW),计算犊牛初始体重、终末体重和平均日增重[18]。

1.4.3 消化代谢试验

于试验前、中、后期选取所饲喂的开食料、苜蓿干草和代乳粉各100 g,混匀烘干保存,用于测定其营养成分。于试验后期采用全收粪尿法收集试验动物总粪尿,总粪尿混合均匀后进行固氮,具体操作步骤见本课题组已发表文章[17]。

1.4.4 气体代谢试验

FS组中每组选取5头试验动物,采用呼吸面罩收集气体,使用动物呼吸代谢测量系统(美国FMS便携式动物呼吸测量系统)测定甲烷产生量、二氧化碳产生量和氧气消耗量,与消化代谢试验同步进行,具体操作步骤见本课题组已发表文章[17]。

1.5 屠宰试验

屠宰试验开始前1天下午对试验动物断食断水并称重,记为体重,屠宰当天早上称重,记为宰前活重(SBW),将试验动物进行颈静脉放血,分离头、蹄、尾、心脏和肺脏等内脏及生殖器官并称重,去除胃肠内容物后再次称重,记为空腹体重,试验动物采集肌肉、骨骼、脂肪、皮、毛和血液+内脏。样品用自封袋分装进行冻干处理并再次粉碎,使用氧弹式热量测定仪(Parr 6100)测定总能。以上具体方法依据Galvani等[23]和本课题组已发表文章[17]。

1.6 部分指标的计算方法

总能、消化能、代谢能等计算方法参照本课题组已发表文章[17]。

1.7 数据统计分析

所有的数据用Excel 2019软件处理,采用SPSS 20.0软件进行独立性、正态性和方差齐性检验,然后进行单因素方差分析,并用Duncan氏法对数据进行多重比较,数据均以平均值±标准差表示,P<0.05作为差异显著性的判断标准。

2 结果与分析

2.1 不同饲喂水平对牦牛犊牛生长性能的影响

由表2可知,AL组的终末体重的最高,较IR70组和IR40组和分别显著提高了10.11%和18.29%(P<0.05)。3组之间平均日增重和平均日采食量均为AL组最高,IR70组次之,IR40组最小,且3组之间差异显著(P<0.05)。
表2 不同饲喂水平对牦牛犊牛生长性能的影响

Table 2 Effects of different feeding levels on growth performance of yak calves

项目
Items		 组别 Groups P值
P-value
AL IR70 IR40
初始体重 IBM/kg 54.00±1.14 52.20±0.66 54.20±1.39 0.40
终末体重 FBM/kg 82.80±0.80a 75.20±1.59b 70.00±1.34c <0.01
平均日增重 ADG/(g/d) 320.20±13.79a 255.56±12.17b 173.33±5.67c <0.01
平均日采食量 ADFI/(g/d) 1 686.00±15.36a 1 321.20±13.55b 953.20±0.80c <0.01

同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),相同或无字母表示差异不显著(P>0.05)。表3、表4和表6同。

In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as Table 3, Table 4 and Table 6.

2.2 不同饲喂水平对牦牛犊牛养分表观消化率及能量代谢指标的影响

由表3可知,AL组的CP、EE、NDF和ADF表观消化率显著高于IR70组和IR40组(P<0.05);AL组的Ca、P表观消化率显著高于IR40组(P<0.05);AL组的总能、粪能、代谢能和消化能显著高于IR70组和IR40组(P<0.05);尿能和甲烷能均为AL组>IR70组>IR40组,且3组之间差异显著(P<0.05);IR70组的总能消化率和总能代谢率显著低于AL组和IR40组(P<0.05);消化能代谢率为AL组>IR40组>IR70组,且3组之间差异显著(P<0.05)。
表3 不同饲喂水平对牦牛犊牛养分表观消化率及能量代谢指标的影响

Table 3 Effects of different feeding levels on nutrient apparent digestibility and energy metabolism indices of yak calves

项目
Items		 组别 Groups P值
P-value
AL IR70 IR40
养分表观消化率 Nutrient apparent digestibility/%
粗蛋白质 CP 59.32±1.53a 57.23±3.04b 49.36±1.95b 0.04
粗脂肪 EE 79.83±0.32a 63.52±0.15b 58.59±0.14b <0.01
中性洗涤纤维 NDF 48.32±0.22a 38.51±0.12b 30.08±0.44b <0.01
酸性洗涤纤维 ADF 36.46±0.49a 29.89±0.52b 25.04±0.37b <0.01
钙 Ca 41.15±0.34a 37.04±0.48ab 30.75±0.23b 0.03
磷 P 60.71±0.33a 52.35±0.54ab 42.71±0.22b 0.03
能量代谢指标 Energy metabolism indices
总能 GE/(MJ/d) 67.01±1.51a 36.02±1.01b 32.85±1.96b <0.01
粪能 FE/(MJ/d) 20.66±0.18a 14.31±0.15b 11.13±0.05b <0.01
尿能 UE/(MJ/d) 4.40±0.20a 3.70±0.07b 2.41±0.04c <0.01
甲烷能 CH4-E/(MJ/d) 1.91±0.02a 1.76±0.01b 1.44±0.04c <0.01
消化能 DE/(MJ/d) 46.34±1.42a 21.71±1.17b 21.72±1.99b <0.01
代谢能ME/(MJ/d) 40.03±1.43a 16.24±1.13b 17.86±1.97b <0.01
总能消化率 GE digestibility/% 69.13±0.00a 60.13±0.02b 65.68±0.02a <0.01
总能代谢率 GE metabolic rate/% 59.70±0.01a 44.91±0.18b 53.83±0.31a <0.01
消化能代谢率 DE metabolic rate/% 86.35±0.00a 74.60±0.01c 81.75±0.02b <0.01

2.3 不同饲喂水平对牦牛犊牛气体代谢指标的研究

由表4可知,AL组和IR70组的氧气消耗量、二氧化碳产生量均显著高于IR40组(P<0.05);3组之间呼吸熵和甲烷产生量无显著差异(P>0.05),呼吸熵在0.65~0.80。
表4 不同饲喂水平对牦牛犊牛气体代谢指标的影响

Table 4 Effects of different feeding levels on gas metabolism indices of yak calves

项目
Items		 组别 Groups P值
P-value
AL IR70 IR40
氧气消耗量 O2 consumption/(L/d) 296.38±82.47a 260.28±70.34a 156.75±35.86b 0.04
二氧化碳产生量 CO2 production/(L/d) 189.14±21.39a 180.79±20.51a 125.41±8.10b 0.02
甲烷产生量 CH4 production/(L/d) 48.70±3.07 45.50±7.83 38.00±2.91 0.62
呼吸熵 Respiratory quotient 0.65±0.16 0.69±0.34 0.80±0.17 0.31

2.4 牦牛犊牛不同时期各组织中能量含量与分布

由表5可知,AL组的肌肉和皮中能量总量、血液+内脏和脂肪中干物质含量、毛中能量含量显著高于MS组(P<0.05);AL组的肌肉和皮中能量总量、血液+内脏和脂肪中干物质含量显著高于IS组(P<0.05);MS组的肌肉和皮中能量总量、血液+内脏中干物质含量显著高于IS组(P<0.05)。
表5 牦牛犊牛不同时期各组织中能量含量与分布

Table 5 Content and distribution of energy in various tissues of yak calves at different periods of time

项目
Items		 组别
Groups		 干物质含量
DM content/%		 能量含量
Energy content/(MJ/kg)		 能量总量
Total energy content/MJ
骨骼
Bone		 IS 71.93±0.51 15.16±1.19 82.67±5.55
MS 71.07±0.51 16.60±1.10 106.79±8.21
AL 74.11±0.51 15.72±0.61 116.08±5.49
肌肉
Muscle		 IS 49.16±0.60 24.10±1.86 435.68±23.24c
MS 50.82±0.60 23.94±0.28 570.24±4.06b
AL 52.80±0.60 25.74±0.85 859.64±32.38a
脂肪
Fat		 IS 74.89±1.19b 35.04±0.90 15.35±3.61b
MS 75.97±1.19b 36.72±0.57 25.79±2.11ab
AL 84.74±1.19a 36.88±0.35 42.97±6.73a
血液+内脏
Blood+viscera		 IS 40.83±0.54c 23.00±0.39 42.49±1.61
MS 42.13±0.54b 24.89±0.53 61.30±0.83
AL 43.09±0.54a 24.94±0.90 63.76±1.70
皮
Skin		 IS 57.04±0.42 22.57±0.11 76.75±2.08c
MS 55.88±0.42 22.68±0.72 95.64±4.21b
AL 57.44±0.42 23.64±0.16 150.30±3.36a
毛
Hair		 IS 10.98±0.33ab 7.96±0.53
MS 9.36±0.93b 8.87±0.52
AL 13.90±2.04a 15.61±3.08

同列数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),相同或无字母表示差异不显著(P>0.05)。下表同。

In the same column, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

2.5 牦牛犊牛的维持能量需要量和生长能量需要量

2.5.1 维持能量需要量

基于IS组5头犊牛的屠宰数据,建立牦牛犊牛体重与空腹体重、体重与宰前活重、能量空腹体重的回归方程,估算IS组牦牛犊牛的初始能量(IE)。在本文研究中,机体的能量由3种不同饲喂水平来调节,通过外推确定维持能量需要量。基于Lofgreen等[24]提供的思路,采用代谢能摄入量(MEI,kJ/kg SBW0.75)与产热量(HP,kJ/kg SBW0.75)对数之间的回归关系求得维持净能需要量(NEm)。HP为MEI和能量沉积量(RE,kJ/kg SBW0.75)的差值,进一步建立MEI与产生HP对数之间的回归关系。回归方程为:log10HP=0.000 138×MEI+2.573,方程中截距的反对数(102.573)即为NEm(374.1 kJ/kg SBW0.75)。
当MEI等于HP时,MEI为机体维持代谢能需要量(MEm),由此可知40~90 kg牦牛犊牛MEm为428.7 kJ/kg SBW0.75,并且能计算出代谢能维持效率(km)为0.87(374.1/428.7)

2.5.2 生长能量需要量

通过IS组、MS组和AL组犊牛的屠宰数据(表6),建立宰前活重与体重之间的关系、空腹体重与宰前活重的关系、机体能量与宰前活重的关系(表7),推出不同体重犊牛体内的能量沉积量,即为该体重下的生长净能需要量(表8)。
表6 比较屠宰试验牦牛犊牛相关指标

Table 6 Related indices in comparative slaughter test of yak calveskg

项目
Items		 组别 Groups P值
P-value
IS MS AL
宰前活重 SBW 46.40±1.25c 61.40±0.68b 82.80±0.80a <0.01
空腹体重 EBW 41.36±1.48c 51.46±0.63b 69.69±0.65s <0.01
表7 预测牦牛犊牛体组成及能量沉积的回归方程

Table 7 Regression equations for predicting body composition and energy deposition of yak calves

项目 Items 方程 Equations 决定系数 R2
空腹体重 EBW/kg 空腹体重=6.101 4+0.721 7×体重 0.983 7
空腹体重 EBW/kg 空腹体重=4.253+0.785 7×宰前活重 0.928 7
能量 Energy/MJ log10能量=0.830 9+1.232×log10空腹体重 0.970 4
表8 40~90 kg牦牛犊牛生长净能需要量

Table 8 Net growth energy requirement of 40 to 90 kg yak calvesMJ/d

平均日增重
ADG/(g/d)		 体重 BW/kg
40 50 60 70 80 90
100 1.37 1.44 1.49 1.54 1.58 1.62
200 2.75 2.87 2.98 3.07 3.16 3.24
300 4.13 4.31 4.47 4.61 4.74 4.86
400 5.50 5.75 5.96 6.14 6.32 6.48
500 6.88 7.18 7.45 7.69 7.90 8.10
根据ARC[25]中所提出来的生长净能方法进行计算,建立能量的对数与空腹体重之间的回归方程:log10能量=a+b×log10空腹体重,生长净能需要量是由空腹体重增加时,试验牛体内能量沉积量差计算得到。根据公式可推算出40~90 kg牦牛犊牛在平均日增重为100~500 g/d的生长净能需要量。

3 讨论

3.1 不同饲喂水平对牦牛犊牛生长性能的影响

饲养管理、饲喂水平都会影响反刍动物的饲料转化率、平均日增重等生长性能。通过对生长性能的测定可以更直接、更有效地评价动物的经济价值。徐萍等[26]发现在牦牛育种过程中,犊牛体重的增加可以更直接地反映其生长性能和育肥效果。牦牛犊牛阶段是牦牛健康生长和发育的关键时期,通过提高饲粮的营养水平,可以很好地促进牦牛犊牛的生长发育,进一步提高牦牛犊牛的生长性能。本试验发现,AL组的终末体重、平均日增重和平均日采食量均显著高于IR70组和IR40组,与霍路曼等[27]、杜卫佳等[28]和许贵善[29]的研究结果一致。这表明适当充足的营养水平能促进动物机体的生长和发育。

3.2 不同饲喂水平对牦牛犊牛养分表观消化率及能量代谢指标的影响

饲粮组成、采食量、瘤胃中微生物活性等都会影响CP表观消化率。本研究中,CP表观消化率为49.36%~59.32%。刘燕红等[17]的研究表明,牦牛犊牛生长后期的CP表观消化率为59.35%~66.02%,略高于本研究结果,这可能是本试验犊牛体重偏低,饲料摄入量较少,肠黏膜对氮的消化和吸收减少。适宜的NDF和ADF表观消化率表明反刍动物对所采食的饲粮消化水平较好。本研究中,NDF表观消化率为30.08%~48.32%,ADF表观消化率为25.04%~36.46%。李岚捷等[30]研究发现,肉用犊牛NDF表观消化率为65.35%~73.50%,ADF表观消化率为30.90%~49.50%,高于本试验结果,可能与物种差异或不同的生长阶段有关。云强等[31]研究发现,体重为60~65 kg的断奶犊牛NDF表观消化率为44.03%~49.68%,ADF表观消化率为37.51%~42.58%,与本研究结果接近。
能量是所有动物生产活动的基础[32],动物对能量的需求主要来自饲料养分的化学能。Williams等[33]研究发现,粪能与动物所摄入的总能有关。Tovar-Luna等[34]研究表明,提高饲粮营养水平会增加动物的能量消化率。杨在宾等[35]研究表明,不同能量水平饲粮不会影响反刍动物能量代谢率。吴璇等[36]研究得出,能量的消化率和代谢率随着动物采食量的降低而升高。刘道杨[37]发现,肉牛犊牛的总能消化率为64.12%~67.51%,总能代谢率为54.20%~58.05%,消化能代谢率为84.53%~85.92%;穆阿丽等[11]发现,4~6月龄杂交牛总能代谢率和消化能代谢率分别为56.95%和85.51%;赵峰[38]报道,母水牛总能消化率为67.11%~71.37%,总能代谢率为55.07%~59.23%;刘燕红等[17]发现,生长后期牦牛犊牛的总能消化率为57.33%~60.10%,总能代谢率为11.25%~29.72%,消化能代谢率为19.61%~49.43%。本研究中,总能消化率(60.13%~69.13%)、总能代谢率(44.91%~59.70%)和消化能代谢率(74.60%~86.35%)与以上试验结果有所偏差,可能是由于物种和生活环境差异所导致的。

3.3 不同饲喂水平对牦牛犊牛气体代谢指标的影响

瘤胃是反刍动物甲烷产生的重要场所,甲烷的产生量反映了瘤胃发酵的活性,在反刍家畜的气体代谢中,甲烷排放能量损失不能忽视[39-40]。Hindrichsen等[41]和Ellis等[42]研究发现,降低肉牛和奶牛的干物质采食量,甲烷排放量也随之降低。本研究表明,AL组和IR70组甲烷产生量高于IR40组。牦牛生长期绝食代谢下呼吸熵为0.723[43],牦牛妊娠期的呼吸熵为0.69~0.73[15]。生长后期体重在70 ~90 kg牦牛犊牛的呼吸熵为0.74~0.82[17]。在本试验中,牦牛犊牛的呼吸熵为0.65~0.80,处于上述研究结果之间。研究表明,当瘤胃发酵趋于乙酸发酵时,其甲烷产量较高[44]。因此,有必要加强对反刍动物甲烷产生机理的研究,并探索减少甲烷气体排放的方法。

3.4 牦牛犊牛的能量需要量

维持生命活动的基础是能量,而动物所需的能量主要是由饲料中三大养分所提供的。通过能量的利用效率合理选择优质的饲料配方,可获得最优的生长性能。胡令浩等[45]研究发现,生长牦牛的MEm为458 kJ/(kg W0.75·d)。潘浩等[15]采用采食量梯度饲喂法,得出牦牛在妊娠后期MEm为439~542 kJ/(kg W0.75·d)。魏明[46]研究表明,体重为260 kg皖东牛的NEm和MEm分别为348和522 kJ/(kg W0.75·d)。《肉牛饲养标准》(NY/T 815—2004)[8]中,肉牛的NEm为322 kJ/(kg W0.75·d)。本研究得出,牦牛犊牛的NEm为374.1 kJ/kg SBW0.75,得出的牦牛犊牛NEm高于生长期皖东牛的NEm。赵敏孟[47]得出杜泊羊公羊和母羊的代谢能维持效率分别为0.758和0.798。王晨等[48]对高山美利奴育成羊进行研究,得出公羊的代谢能维持效率为0.80,母羊的代谢能维持效率为0.76。本试验结果得出牦牛犊牛的代谢能维持效率为0.87。由此可以看出,不同品种反刍动物的能量需要量存在较大的差异,这也是凸显了研究完善牦牛营养需要量参数的重要性。
许贵善[29]研究发现,动物机体各组织单位重量能量相对稳定,与性别、体重等因素无关,这与本研究的结果一致。由于3组间体重不同,导致组织重量不同。所以总能有所不同。能量代谢普遍存在于动物肌肉、心脏和血液中[49],所以三者能量含量高于其他组织。本研究得出,与肌肉、血液+内脏相比,脂肪的能量含量最高。动物机体的能量大量储存在脂肪组织中[50],本试验也证实了这一点。崔秋佳[51]研究了90~120 kg荷斯坦奶牛的能量需求模型:消化能需要量(MJ/d)=0.658 78W0.75+24.079△W;穆阿丽等[11]发现4~6月龄犊牛体重增加1 kg需要11.49 MJ的净能;姜淑贞等[52]报道10月龄杂交肉牛增重1 kg代谢能需要量为21.55 MJ。本研究得出40~90 kg牦牛犊牛平均日增重为100~500 g/d的生长净能需要量为1.37~8.10 MJ/d。

4 结论

40~90 kg牦牛犊牛平均日增重为100~500 g/d的生长净能需要量为1.37~8.10 MJ/d,生长净能需要量的模型为log10能量=0.830 9+1.232×log10空腹体重,NEm为374.1 kJ/kg SBW0.75。

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CUI Q J. Study on metabolic rule and requirements of energy and protein in replacement Holstein heifers (90-120kg,140-200 kg)[D].Master’s Thesis. Baoding: Hebei Agricultural University, 2013. (in Chinese)

[52]
姜淑贞, 张崇玉, 杨维仁, 等. 生长犊牛能量需要量及其代谢规律研究[J]. 山东农业大学学报, 2000, 31:24-28.

JIANG S Z, ZHANG C Y, YANG W R, et al. Studies on the energy requirements of growing calves and their metabolic pattern[J]. Journal of Shandong Agricultural University, 2000, 31:24-28. (in Chinese)

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