目前，家禽饲料原料有效能值的评定通常采用代谢能体系，但代谢能体系忽略了家禽采食和消化产生的热增耗，且高估了粗蛋白质和粗纤维类原料的能量利用率，低估了脂肪和淀粉含量较高类原料的能量利用率^[1]。与代谢能体系相比，净能是饲粮中用于维持生命和生产产品的能量，即饲粮的代谢能减去饲粮在体内热增耗后剩余的那部分能量^[2]。目前，净能体系已广泛应用于反刍动物和猪生产领域，并取得了显著的经济和环境效益，但在家禽领域净能研究尚处于起步阶段，急需完善和补充大量基础数据。吉林省是世界“三大黄金玉米带”之一，长春平原是吉林省种植玉米的核心区域，其样品的净能值更具有代表性。因此，本研究测定了产蛋期蛋鸡对吉林省地区不同类型玉米的净能值，旨在为家禽净能的研究提供支撑。

1 材料与方法 1.1 试验动物与试验设计

试验选用180只34周龄产蛋期海兰褐蛋鸡[初始体重和产蛋率差异不显著(P>0.05)]，采用完全随机设计随机分为6组，每组30只鸡；每个组对应1种饲粮，试验鸡在舍内笼养，预试期7 d，正试期27 d。正试期从每组中分别选择4只试验鸡，放入呼吸测热装置的12个代谢室内9 d(适应3 d、呼吸测热3 d、绝食测热3 d)，每个代谢室2只鸡，每2个代谢室对应1种饲粮，呼吸测热期间试验鸡初重和末重的平均值作为体重数据使用，呼吸测热的同时进行代谢试验，试验鸡使用1次后淘汰，下期试验选择每组中剩余试验鸡，上述过程重复3次。

1.2 试验饲粮

试验饲粮为1种基础饲粮和5种待测饲粮，其中基础饲粮的配制参照《海兰褐鸡营养需要标准(2014版)》，待测饲粮为待测玉米样品以50%比例替代基础饲粮。玉米样品5种：其中3种为2018年10月收获玉米(品种分别为京科665、MC812、MC278)，另外2种为2016年收获的中粮集团收储的陈化玉米。基础饲粮组成及营养水平见表 1，玉米样品常规营养成分见表 2，玉米待测饲粮组成及营养水平见表 3。

1.3 饲养管理

试验鸡在吉林省农业科学院畜牧科学分院蛋鸡舍内笼养，温度设置在(21±1) ℃，每天16 h光照，强度为10~15 lx；呼吸测热期间呼吸代谢舱内环境设置与鸡舍一致。生长试验和呼吸测热期间自由采食和饮水，绝食期间自由饮水。

1.4 呼吸测热装置

本研究所用的禽用12室并联开放回流式呼吸测热装置(图 1)由吉林省农业科学院杨华明研究员团队最新研制，设计原理参考Van Milgen等^[3]。该装置主要由气体分析仪、数据采集控制仪、代谢室、气路系统、漩涡风机以及冷冻机组等配套设备组成。气体分析仪集成氧气、二氧化碳传感器以及气路转换器和配套元器件。测定氧气含量的传感器为氧化锆传感器(Model 65-4-20，The Advanced Micro Instruments，Huntington Beach，美国)；测定二氧化碳含量的传感器为红外线传感器(AGM 10，Sensors Europe GmbH，Erkrath，德国)。该套装置共有12个代谢室，代谢室框架由方钢和白钢板制造，四周用透明玻璃封闭，体积为0.43 m³；代谢室内设有自动饮水装置、粪、尿收集装置以及气体循环、制冷、加热、除湿等设备。工作状态下，数据采集控制仪按照试验流程驱动气体分析仪传感器采集气路，依次对户外空气和代谢室(第1~12室)按先后顺序循环采集，自动切换，循环切换时间可自行设定。数据采集控制仪实时显示试验数据和设备运行状态；远程控制软件自动计算家禽耗氧量、二氧化碳产生量、呼吸熵并记录代谢室内外的温度和湿度数据，并显示在电脑数据采集控制界面上。

1.5 排泄物收集和制备

呼吸测热试验中，每天定时(09:00—10:00)添加饲粮，收集撒料以及采用全收粪法收集排泄物，每个代谢室3 d总的排泄物混合一起后，放置于烘箱中以65 ℃烘干，粉碎过40目筛后备用。

1.6 检测指标及测定方法

玉米样品、饲粮和排泄物样品在烘干箱内105 ℃确定干物质含量。总能测定按照国际标准ISO9831:1998推荐的方法，使用氧弹式测热仪(C2000，IKA)测定。粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分、粗纤维和粗淀粉含量分别参照中华人民共和国国家标准GB/T 6432—1994、GB/T 6433—2006、GB/T 6438—2007、GB/T 6434—2006和GB/T 5006—2007推荐的方法测定。

1.7 计算公式

参考Noblet等^[4]，计算公式如下：

1.8 统计分析

数据使用SPSS 20.0软件一般线性模型多变量分析，饲粮作为固定效应，试验期数和呼吸室作为随机效应。试验饲粮因素经F检验，不同饲粮之间使用Tukey法进行差异性分析，以P < 0.05作为差异显著性水平。试验结果以平均值和SEM表示。

2 结果与分析 2.1 不同饲粮对试验鸡呼吸代谢的影响

由表 4可知，除MC812玉米饲粮外，试验鸡对其他玉米待测饲粮的干物质采食量显著低于基础饲粮(P < 0.05)。试验鸡采食玉米待测饲粮和基础饲粮的耗氧量、二氧化碳排出量、呼吸熵、总产热量、代谢体重产热量和代谢体重绝食产热量均未表现出显著差异(P>0.05)。

2.2 不同饲粮对试验鸡能量代谢的影响

由表 5可知，基础饲粮的表观代谢能显著低于所有玉米待测饲粮(P < 0.05)；蛋鸡采食基础饲粮的代谢体重沉积能显著低于京科665玉米饲粮、MC812玉米饲粮和MC278玉米饲粮(P < 0.05)，同时基础饲粮的净能显著低于京科665玉米饲粮、MC812玉米饲粮和MC278玉米饲粮(P < 0.05)；基础饲粮和玉米待测饲粮净能与表观代谢能的比例差异不显著(P>0.05)。

2.3 不同玉米样品能值和能量转化效率

由表 6可知，3种正常玉米(京科665玉米、MC812玉米和MC278玉米)的表观代谢能和净能显著高于2种陈化玉米(P < 0.05)。对于净能与表观代谢能的比例，正常玉米和陈化玉米的差异不显著(P>0.05)。

3 讨论 3.1 不同饲粮对试验鸡呼吸代谢的影响

本研究采用间接测热法即通过测定试验动物全天的耗氧量和二氧化碳生成量，间接计算出动物的产热量。动物采食饲粮后经过消化吸收使得营养物质进入体内，再通过生物氧化还原反应过程进行能量代谢，其实质上就是动物吸入氧气由肺进入血液进而被运送到各组织细胞参与营养物质的氧化还原反应，形成二氧化碳和水，二氧化碳经血液运输由肺排出。试验动物在进行气体交换过程中，排出二氧化碳和吸入氧气的比值即为试验动物的呼吸熵^[5]。呼吸熵和产热是动物呼吸代谢情况的重要参考指标，同时受多种因素的影响，包括试验鸡品种、饲粮、饲粮类型、采食量、环境温度和测量方法^[6]。绝食产热量在净能研究中常作为试验动物的维持净能需要量^[7]。本研究中，试验鸡在21 ℃条件下代谢体重正常产热量为552.66~555.17 kJ/(kg BW^0.75·d)，代谢体重绝食产热量为367.98~369.82 kJ/(kg BW^0.75·d)，且各组之间差异不显著，可见，试验饲粮未对试验鸡的产热造成影响。Ning等^[8]研究中采用间接测热法测定矮小型粉壳蛋鸡在产蛋高峰期的维持净能需要量为473.38 kJ/(kg BW^0.75·d)；Li等^[9]研究报道，产蛋期蛋鸡的维持净能需要量为569.28 kJ/(kg BW^0.75·d)；Jadhao等^[10]研究表明罗德岛红鸡的维持净能需要量为501.47 kJ/(kg BW^0.75·d)。上述研究与本研究结果不一致，原因是Ning等^[8]研究中虽然采用间接测热法，但其试验动物为矮小型蛋鸡；而后面2个报道的研究中采用比较屠宰法，与本试验的测定方法不同。Sakomura等^[11]研究中罗曼蛋鸡的代谢体重绝食产热量为389.28 kJ/(kg BW^0.75·d)，与本研究结果相接近。Macleod^[12]研究发现生长肉鸡的绝食产热量不受饲粮类型的影响，与本研究结果相一致。

3.2 不同饲粮对试验鸡能量代谢的影响

本试验中，玉米待测饲粮的表观代谢能和正常玉米饲粮的净能均显著高于基础饲粮，这可能由于基础饲粮被50%的玉米样品替代后，玉米样品的代谢能和净能高于基础饲粮被替代部分的代谢能和净能而引起的。Liu等^[13]的研究以白羽肉种鸡为试验对象，其能量利用规律与本研究类似。家禽为能而食，采食量与饲粮能量水平呈负相关，本研究中因待测玉米样品以50%的比例替代基础饲粮，导致了试验饲粮能量水平增高，进而影响了试验鸡的干物质采食量。宁冬^[14]的研究中以矮小型蛋鸡为试验动物，采用玉米-豆粕型基础饲粮，玉米样品以50%比例替代基础饲粮构成待测饲粮，其表观代谢能为13.31 MJ/kg，净能为9.42 MJ/kg，与本研究中的正常玉米饲粮表观代谢能为15.85~16.19 MJ/kg和净能为12.25~12.57 MJ/kg的结果有较大差异。因饲粮净能测定受饲粮类型、营养成分含量、试验鸡品种、日龄等多种因素的影响，不同研究中报道的试验饲粮净能值差异较大。蛋鸡净能研究中陈化玉米饲粮的表观代谢能和净能的报道较少，本研究中陈化玉米饲粮的表观代谢能和净能显著低于正常玉米饲粮，这与朱正鹏等^[15]用30%陈化玉米等量替代正常玉米，发现陈化玉米显著降低了肉鸭生产性能的结果相吻合。

3.3 不同玉米样品代谢能和净能

本试验采用替代法和间接测热法相互结合，测定的3种正常玉米的表观代谢能分别为16.19、15.85、16.17 MJ/kg，2种陈化玉米的表观代谢能分别为15.12和15.06 MJ/kg；3种正常玉米的净能分别为12.39、12.57、12.25 MJ/kg，2种陈化玉米的净能分别为11.29和12.05 MJ/kg。翟少伟^[16]选用海兰褐蛋鸡为试验动物，测出优质玉米的表观代谢能为14.48 MJ/kg，普通玉米为14.41 MJ/kg；王旭莉^[17]选用来航蛋鸡得出玉米的表观代谢能为14.70 MJ/kg，净能为11.97 MJ/kg，代谢能转化为净能的效率为81%；高亚俐^[18]选用艾维茵肉公鸡测定了玉米的表观代谢能和净能分别为13.43和10.34 MJ/kg，代谢能转化为净能的效率为78%。上述研究中玉米的表观代谢能和净能均低于本试验中的结果。替代法测定家禽饲粮原料有效能值的研究中，配制满足动物正常生长所需的基础饲粮，将被测饲粮原料以一定的比例替代基础饲粮组成被测饲粮，同时测定基础饲粮和被测饲粮的有效能值，根据比例关系采用公式推导出被测原料的有效能值。套算法的理论假设基础是被测原料与基础饲粮之间没有营养互作关系以及基础饲粮的能值不受其在试验饲粮里所占比例大小的影响。然而，不同饲粮原料及营养成分之间存在组合效应，对被测原料能值的测定结果影响较大。同时，基础饲粮组成、试验动物品种、日龄、饲粮的营养成分含量、测试原料品质等因素都会对测定的能值产生影响^[19-20]。本研究中首次对陈化玉米的净能进行了测定，其表观代谢能和净能显著低于正常玉米。玉米是畜禽生产中使用最多的能量类原料，通常将收获1年以内的玉米称为新玉米。因为玉米在畜牧业和工业生产中用途广泛，在它上市后，国家、企业、种植户都会购买并储备一定量的玉米。随着储存时间的延长，玉米容易受到自身条件和外部环境的影响，开始陈化，并发生一系列生理生化反应，其产品品质也会随着存储时间的增加而进一步下降。殷洁鑫^[21]通过试验结果分析出，储存时间适当的新玉米可显著提高肉仔鸡的生长性能、消化道发育和养分利用率。然而储存太久的玉米可能会对家禽各方面造成负面影响。刘洋等^[22]研究表明，长期储存的玉米对肉鸡肝脏的组织结构造成破坏从而诱发不良反应，进而影响鸡的生产性能。

4 结论

本研究中3种正常玉米的表观代谢能分别为16.19、15.85、16.17 MJ/kg，2种陈化玉米的表观代谢能分别为15.12和15.06 MJ/kg；3种正常玉米的净能分别为12.39、12.57、12.25 MJ/kg，2种陈化玉米的净能分别为11.29和12.05 MJ/kg。2种陈化玉米的表观代谢能和净能显著低于正常玉米。