秦川牛原产于陕西渭河流域的关中平原地区，属于我国著名的地方良种之一，现已成为国家级资源保护品种，属于役肉兼用品种，中大体型，肉质细嫩、大理石纹明显^[1]，27~28月龄的秦川阉牛平均屠宰率和净肉率分别为64.32%和54.54%，肉骨比6.74，具有很好的经济效益^[2]。营养需要是提高肉牛规模化生产效益的基础，随着近代科学技术和营养研究方法的发展，反刍动物的营养物质代谢规律及其需要量的研究已进入较深的研究领域，国内外许多动物营养专家一直不断地研究肉牛的饲养标准或营养需要^{[3, 4, 5, 6, 7]}，并制定出符合各国国情的饲养标准，如美国国家科委(NRC)、英国农业研究委员会(ARC)。我国于1985年制定出首个《肉牛饲养标准草案》，并在2000年进行了修订，2004年农业部出台了我国农业行业标准《肉牛饲养标准》(NY/T 815—2004)，对于我国的肉牛养殖具有指导作用。我国地域辽阔，地方肉牛品种和培育品种众多，且各地的气候、饲养环境差异大，肉牛的营养需要有很大差异，因此，有必要研究不同地区、不同气候条件及不同品种肉牛的营养需要。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。近年来，利木赞×鲁西黄牛杂交牛^[8]、锦江黄牛^[9]、湘中黑牛^[10]的能量代谢规律和需要量已有了一些研究，但到目前为止，有关秦川牛营养需要量的报道较为鲜见，因此，研究秦川牛的能量代谢规律与需 要量对秦川牛养殖具有重要意义。本试验对秦川牛能量代谢规律与需要量进行研究，确定具有针对性、精准的生长秦川牛的能量需要量数据，为优化其饲粮配制，发挥更大的生产性能提供参考。

试验在重庆恒都农业集团有限公司肉牛养殖基地进行。选取体况良好、体重[(336.33±18.28) kg]相近的10月龄生长期秦川牛公牛30头。

采用完全随机试验设计，将30头秦川牛公牛随机分为5组，每组6个重复，每个重复1头牛。参考我国《肉牛饲养标准》(NY/T 815—2004)^[2]中体重为300 kg肉牛的营养需要设计饲粮，5组分别饲喂按照预期平均日增重900 g/d所需净能的85.0%(Ⅰ组)、92.5%(Ⅱ组)、100.0%(Ⅲ组)、107.5%(Ⅳ组)和115.0%(Ⅴ组)配制的5种不同能量水平的试验饲粮，其组成及营养水平见表 1。饲粮由精料和粗料组成，精粗比为40 ∶ 60。预试期10 d，正试期42 d。正试期的最后4 d进行消化代谢试验。

表 1

Table 1

表 1(Table 1)

表 1 试验饲粮组成及营养水平(干物质基础) Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (DM basis) % 项目 Items 组别 Groups Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 原料 Ingredients 玉米 Corn 10.11 19.43 22.52 24.00 24.10 豆粕 Soybean meal 4.02 4.52 4.14 3.53 3.11 小麦麸 Wheat bran 7.00 1.45 1.40 1.40 1.40 米糠 Rice bran 6.00 3.00 2.50 2.00 2.00 菜籽粕 Rapeseed meal 4.50 3.95 3.00 1.70 1.55 玉米干酒糟及其可溶物 Corn DDGS 5.00 4.09 2.00 2.00 2.00 稻草 Straw 44.00 39.00 34.00 30.00 25.00 白酒糟 Distilled grain 1.00 6.00 11.00 15.00 20.00 玉米秸秆Maize straw 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 磷酸氢钙 CaHPO4 0.07 0.37 0.45 0.44 0.34 碳酸钙 CaCO3 0.82 0.64 0.64 0.69 0.76 小苏打 NaHCO3 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 食盐 NaCl 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 尿素 Urea 0.09 0.14 0.26 0.31 0.15 赖氨酸盐酸盐 Lys·HCl 0.14 0.15 0.18 0.21 0.21 DL-蛋氨酸 DL-Met 0.15 0.16 0.16 0.16 0.16 菜籽油Colza oil 0.65 1.46 2.12 氯化胆碱 Choline chloride 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 预混料 Premix1) 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 合计 Total 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 营养水平 Nutrient levels2) 总能 GE(MJ/kg) 15.87 15.92 16.10 16.44 16.03 综合净能 NEmf(MJ/kg) 4.49 4.88 5.28 5.68 6.07 干物质 DM 96.45 94.56 95.61 96.38 94.88 粗蛋白质 CP 10.87 10.87 10.87 10.87 10.87 中性洗涤纤维 NDF 53.27 49.16 46.75 45.50 44.63 酸性洗涤纤维 ADF 34.37 31.38 30.40 29.25 28.44 钙 Ca 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 磷 P 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 赖氨酸 Lys 0.46 0.46 0.46 0.46 0.46 DL-蛋氨酸 DL-Met 0.29 0.29 0.29 0.29 0.29 1)预混料为每千克饲粮提供The premix provided the following per kg of diets：VA 2 200 IU，VD 275 IU，VE 15 IU，Cu (as copper sulfate) 10 mg，Zn (as zinc sulfate) 30 mg，Fe (as ferrous sulfate) 50 mg，Mn (as manganese sulfate) 20 mg，Se (as sodium selenite) 0.10 mg,I (as potassium iodide) 0.50 mg。 2)总能、干物质、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、钙和磷为实测值，其他营养水平根据我国《肉牛饲养标准》(NY/T 815—2004)中方法计算而来。GE, DM, NDF, ADF, Ca and P were measured values, while the others were calculated according to China Feeding Standard of Beef Cattle (NY/T 815—2004).

表 1 试验饲粮组成及营养水平(干物质基础) Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (DM basis)

试验地试验期平均气温为18.5 ℃，平均相对湿度为64.3%。试验牛全部采用单栏拴系式方式饲养，每天喂料2次(07:00和16:00)，自由采食和饮水，准确记录每头牛的投料量和余料量，用于计算试验牛的实际采食量，其他饲养管理工作按原厂程序进行。正式试验开始前连续2 d在07:00对试验牛进行空腹称重，取平均值作为初始体重；整个试验结束后连续2 d在07:00对试验牛进行空腹称重，取平均值作为终末体重；依据2次称重平均值结合饲养天数计算平均日增重。

饲养试验结束后进行，选取每组接近平均体重的4头牛，其他试验条件与饲养试验一致，全收粪、尿4 d。

每头牛每天24 h的粪样全部收集，每天收集的每组牛全部粪便称重并作好记录，每天收集的每头牛粪样充分混合后分成2部分取样：1份在65 ℃烘干，用于常规养分含量测定；1份用10%的硫酸固氮(每100 g粪样加20 mL硫酸)，65 ℃烘干，制成风干样，粉碎后过40目筛，以备氮分析。

每天24 h的尿样全部收集，用量筒准确记录。用6~8层纱布过滤后，量取每头牛每天取尿样的10%，置于干净塑料瓶中，加入10%的硫酸(每100 mL尿液加入10 mL硫酸)，密封(塑料薄膜盖住瓶口，再盖盖子)，置于-20 ℃保存，备测。

干物质、粗蛋白质、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、钙和磷含量参照《饲料分析及饲料质量检测技术》^[11]的方法进行测定，饲粮、粪样和尿样的能量采用美国Bomb calorimeter Parr1281氧弹式热量计进行测定。

各指标计算公式如下：

平均日增重(g/d)=(终体重-初体重)/试验天数；

干物质采食量(kg/d)=饲粮样干物质含量×平均日采食量；

消化能采食量(MJ/d)=总能采食量-粪能排泄量；

代谢能采食量(MJ/d)=总能采食量-粪能排泄量-尿能排泄量-甲烷能排泄量；

总能消化率(%)=100×(总能采食量-粪能排泄量)/总能采食量；

总能代谢率(%)=100×(总能采食量-粪能排泄量-尿能排泄量-甲烷能排泄量)/总能采食量；

消化能代谢率(%)=100×代谢能采食量/(总能采食量-粪能排泄量)；

K_m=0.1875×(消化能采食量/总能采食量)+0.457 9；

维持净能(MJ/d)=消化能采食量×K_m；

K_f=0.523×(消化能采食量/总能采食量)+0.005 89；

增重净能(MJ/d)=消化能采食量×K_f；

K_mf=K_m×K_f×1.5/(K_f +0.5×K_m)；

综合净能(MJ/d)=消化能采食量×K_mf。

式中：甲烷能根据Blaxter等^[12]的公式[甲烷能占总能的百分比(%)=6.05+0.02×能量消化率]计算;K_m为消化能转化为维持净能效率；K_f为消化能转化为增重净能效率；K_mf为消化能转化为综合净能效率。

根据析因法原理，将秦川牛的能量需要量分为维持需要和增重需要2部分，分别建立其需要量的回归模型，消化能需要量和代谢能需要量模型如下：

ER=a×W^0.75+b×ADG^[13]。

式中：ER为消化能或代谢能的需要量(MJ/d)；W^0.75为代谢体重(kg)；a和b为回归系数，ADG为平均日增重。

试验数据采用Excel 2010进行初步处理，用SPSS 17.0软件进行统计分析，差异显著性检验采用单因素方差分析(one-way ANOVA)和Duncan氏法多重比较，结果以平均值±标准差表示，P＜0.05为差异显著，回归分析采用多元回归分析(multiple regression)法进行分析。

由表 2可知，秦川牛的平均日增重随着饲粮能量水平的提高而增加，Ⅲ组为880.15 g/d，较预期的结果(900 g/d)略低，Ⅳ组平均日增重最大，但与Ⅴ组差异不显著(P>0.05)，Ⅳ和Ⅴ组的料重比显著低于其他各组(P＜0.05)，但这2组之间差异不显著(P>0.05)。

表 2

Table 2

表 2(Table 2)

表 2 饲粮能量水平对秦川牛生长性能的影响 Table 2 Effects of dietary energy level on growth performance of Qinchuan cattle 项目 Items 组别 Groups Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 初体重 IBW/kg 335.00±20.00 335.00±17.00 337.51±22.00 337.51±18.00 335.83±18.00 末体重 FBW/kg 348.00±17.00c 360.00±16.00bc 373.03±23.00ab 390.01±20.00a 383.00±20.00ab 平均日增重 ADG/g 309.03±106.00d 642.12±135.00c 880.15±65.00b 1 160.10±59.00a 1 142.01±106.00a 平均日采食量 ADFI/kg 5.92±0.36c 6.84±0.27b 7.56±0.09a 7.47±0.12a 7.73±0.09a 料重比 F/G 18.53±0.35a 10.63±0.94b 8.58±0.38c 6.44±0.24d 6.76±0.14d 同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P＜0.05)，无字母或者相同字母表示差异不显著(P>0.05)，下表同。 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 below.

表 2 饲粮能量水平对秦川牛生长性能的影响 Table 2 Effects of dietary energy level on growth performance of Qinchuan cattle

由表 3可知，秦川牛能量(总能、消化能和代谢能)采食量随着饲粮能量水平的增加而增加，但Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ组差异不显著(P>0.05)，这3组显著高于Ⅰ和Ⅱ组(P＜0.05)，Ⅱ组显著高于Ⅰ组(P＜0.05)。甲烷能排泄量、维持净能、增重净能、综合净能也表现出相同的变化趋势。消化能代谢率随着饲粮能量水平的增加而增加，Ⅴ组显著高其他各组(P＜0.05)。随着饲粮能量水平的增加，总能消化率和总能代谢率表现为先增加后降低的规律，在Ⅳ组达到最大，但Ⅳ组与Ⅲ、Ⅴ组差异不显著(P>0.05)，Ⅰ和Ⅱ组差异也不显著(P>0.05)。

表 3

Table 3

表 3(Table 3)

表 3 饲粮能量水平对秦川牛能量消化率与代谢率的影响 Table 3 Effects of dietary energy level on energy digestibility and metabolic rate of Qinchuan cattle 项目 Items 组别 Groups Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 总能采食量 GEI/(MJ/d) 97.44±5.93c 115.15±4.52b 127.28±1.44a 127.53±1.96a 130.44±1.45a 消化能采食量 DEI/(MJ/d) 70.39±5.76c 85.10±6.99b 100.22±1.25a 101.39±1.91a 101.65±1.32a 代谢能采食量 MEI/(MJ/d) 60.91±5.18c 74.17±6.41b 87.71±1.31a 88.71±1.72a 89.38±1.19a 粪能排泄量 FEE/(MJ/d) 27.03±0.18ab 30.05±3.16a 27.05±2.53ab 26.14±0.19b 28.78±0.36ab 尿能排泄量UEE/(MJ/d) 1.56±0.73 1.42±0.28 1.64±0.27 1.71±0.69 1.18±0.28 甲烷能排泄量CH4-EE(MJ/d) 7.94±0.57c 9.51±0.59b 10.88±0.06a 10.96±0.19a 11.08±0.13a 维持净能 Nem/(MJ/d) 41.64±3.61c 50.61±4.71b 60.49±1.13a 61.34±1.21a 61.21±0.83a 增重净能 Neg/(MJ/d) 27.02±2.77c 33.44±4.29b 41.87±1.48a 42.75±0.95a 42.03±0.65a 综合净能 NEmf/(MJ/d) 35.28±3.31c 43.21±4.67b 52.68±1.34a 53.57±1.11a 53.12±0.76a 总能消化率 GE digestibility/% 72.19±1.47b 73.82±3.45b 78.75±1.78a 79.49±0.31a 77.93±0.28a 总能代谢率 GE metabolic rate/% 62.44±1.47b 64.34±3.28b 68.91±1.65a 69.55±0.31a 68.52±0.27a 消化能代谢率 DE digestibility/% 86.49±0.27c 87.14±0.36b 87.51±0.12b 87.49±0.05b 87.92±0.03a

表 3 饲粮能量水平对秦川牛能量消化率与代谢率的影响 Table 3 Effects of dietary energy level on energy digestibility and metabolic rate of Qinchuan cattle

根据饲养试验和消化代谢试验结果，分别将消化能采食量、代谢能采食量与单位代谢体重和平均日增重进行回归分析，得出秦川牛消化能和代谢能需要量的方程如下：

DER(MJ/d)=0.778W^0.75+37.05ADG(R²=0.928，P<0.05)；

MER(MJ/d)= 0.668W^0.75+33.49ADG(R²=0.925，P<0.05)。

式中：DER为消化能需要量(MJ/d)；MER为代谢能需要量(MJ/d)；W^0.75为单位代谢体重(kg)；ADG为平均日增重(kg/d)。

由以上回归方程可知，秦川牛的消化能和代谢能需要量均与平均日增重呈高度正相关，相关系数均较高，分别为0.928、0.925。消化能和代谢能维持需要分别为0.778、0.668 MJ/(kg W^0.75·d)，消化能维持需要转化为代谢能维持需要的效率为0.85；每千克增重的消化能和代谢能需要量分别为37.05、33.49 MJ，消化能增重需要转化为代谢能增重需要的效率为0.90。

本试验研究发现随着消化能和代谢能采食量的增加，试验牛的平均日增重逐渐增加，而料重比则显著下降，并且过高能量供给并不能显著提高秦川牛的生长性能，这与在刘道杨^[10]在湘中黑牛上的研究结果一致。本研究中生长期秦川牛的总能消化率平均值为(76.44±3.23)%，总能代谢率平均值为(66.75±3.16)%，消化能代谢率平均值为(87.31±0.54)%。国内对肉牛能量利用率方面的研究较多，但动物品种、年龄、生理阶段不同，其能量利用效率也有差异。刘道扬等^[10]报道，12~13月龄湘中黑牛分别为67.51%、58.05%、85.92%；马媚^[14]报道，中国荷斯坦奶牛分别为67.11%、57.48%、85.66%；穆阿丽等^[15]报道，4~6月龄利木赞×鲁西黄牛杂交生长牛分别为66.60%、56.95%、85.51%，7~10月龄利木赞×鲁西黄牛杂交生长牛分别为64.12%、54.20%、84.53%；赵峰^[16]报道，后备母水牛分别为71.37%、59.23%、82.98%；邹彩霞^[17]报道，14~15月龄母水牛总能消化率和总能代谢率为67.11%和55.07%；边革等^[18]报道，荷斯坦奶牛分别为74.83%和63.73%。本试验生长秦川牛的总能消化率略低于Chizzotti等^[19]运用能量平衡试验得出的海福特阉牛77.2%的结果，试验饲粮组成差异可能是造成不同品种牛能量消化率不同的原因之一。随着饲粮能量水平的提高，试验牛的干物质和能量(总能、消化能、代谢能)采食量增加，能量的消化率和代谢率也增加^{[10, 20, 21, 22]}，与本试验结果一致。

本试验得到的生长期秦川牛消化能和代谢能维持需要分别为0.778、0.668 MJ/(kg W^0.75·d)，每千克增重消化能、代谢能需要分别为37.05、33.49 MJ。陈福音^[23]报道，5月龄育成期荷斯坦牛代谢能维持需要为0.514 MJ/(kg W^0.75·d)，每千克增重代谢能需要为21.12 MJ；王微^[9]报道，6~7月龄锦江黄牛消化能和代谢能维持需要分别为1.278、0.627 MJ/(kg W^0.75·d)，每千克增重消化能和代谢能需要分别为35.535、33.194 MJ；刘道杨^[10]报道，12~13月龄湘中黑牛消化能和代谢能维持需要分别为0.648、0.506 MJ/(kg W^0.75·d)，每千克增重消化能和代谢能需要分别为33.12、32.15 MJ；刘道杨等^[24]报道，11~12月龄夏南牛消化能和代谢能维持需要分别为0.517、0.402 MJ/(kg W^0.75·d)，每千克增重消化能和代谢能需要分别为40.17、36.02 MJ；崔秋佳^[25]报道，90~120 kg荷斯坦母牛消化能和代谢能维持需要分别为0.659、0.514 MJ/(kg W^0.75·d)，每千克增重消化能和代谢能需要分别为24.079、18.711 MJ，140~200 kg荷斯坦母牛消化能和 代谢能维持需要分别为0.665、0.588 MJ/(kg W^0.75·d)，每千克增重消化能和代谢能需要分别为36.051、32.042 MJ；穆阿丽^[8]报道，4~6月龄利木赞×鲁西黄牛杂交犊牛消化能和代谢能维持需要分别为0.675、0.570 MJ/(kg W^0.75·d)，每千克增重消化能和代谢能需要分别为25.7、22.4 MJ，7~10月龄利木赞×鲁西黄牛杂交犊牛消化能和代谢能维持需要分别为0.616、0.521 MJ/(kg W^0.75·d)，每千克增重消化能和代谢能需要分别为33.81、28.58 MJ。综上所述，由于各研究牛的品种、生长阶段、饲养管理以及环境条件等不同，研究结果也不尽一致。

根据本研究结果，体重300 kg的秦川牛每千克增重的消化能和代谢能需要量分别为93.13、81.64 MJ，其代谢能增重需要比同体质量和增重速度的苏联家畜饲养标准参考值(69 MJ/d)高，并且高于《日本饲养标准·肉用牛》^[26]的肥育去势肉用牛和肉用育肥公牛(分别为71.36、72.33 MJ/d)。综上所述，我国现有的饲养标准对于肉牛生产具有重要意义，但在应用时各地也要因地制宜，不可绝对套用其推荐量，应结合当地饲料资源，针对不同牛种、不同饲养条件的营养需要做出进一步研究。

① 随着饲粮能量水平的增加，生长期秦川牛料重比显著下降，能量水平为《肉牛饲养标准》(NY/T 815—2004)的107.5%时，平均日增重最大，总能消化率和代谢率表现为先增加后降低的规律，过高能量供给并不能进一步显著提高秦川牛的生长性能。

② 生长期秦川牛的消化能和代谢能需要量方程分别为：DER(MJ/d)=0.778W^0.75+37.05ADG；MER(MJ/d)=0.668W^0.75+33.49ADG，消化能和代谢能维持需要分别为0.778、0.668 MJ/(kg W^0.75·d)，每千克增重消化能和代谢能需要分别为37.05、33.49 MJ。