邹彩霞 杨炳壮 韦升菊 梁贤威 李舒露 覃广胜 李丽莉

(中国农业科学院水牛研究所,南宁 530001)

动物营养需要与养分利用率取决于动物品种、饲料、饲养管理、及环境条件等因素。动物对营养的需要不是静态的,而是受到动物的遗传背景的影响。虽然 NRC推荐量在全球范围内应用较为广泛,但在应用时各地也要因地制宜,不可绝对套用其推荐量。所以各地制订适合其当地饲养条件和应用其当地饲料资源的饲养标准显得尤为重要。在国外,诸如法国国产农业研究院(INRA)、英国农业研究理事会(ARC)、澳大利亚联邦科学和工业机构(CSIRO)、美国科学院全国研究理事会(NRC)等都制定了奶牛饲养标准。我国也有针对奶牛的饲养标准,而针对泌乳水牛的饲养标准尚未制定。在泌乳水牛的营养需要中,能量的需要是最重要的,明确泌乳水牛的能量需要可为制定水牛饲养标准提供基础数据,也为奶水牛养殖者提供饲粮配制的依据。近年来,广西水牛研究所在乳肉兼用型水牛不同生长阶段绝食代谢[1]、后备母水牛的能量代谢规律[2]和氮代谢规律[3]、泌乳水牛的能量转化[4]、生长水牛能量需要量[5]及水牛乳能值测定方法的改良[6]方面做了一些基础性研究工作,并获得相关的营养参数。但泌乳水牛能量需要量的研究较少,国内仅有徐如海[7]开展的泌乳水牛泌乳高峰期能量需要量研究,研究结果表明：通过呼吸测热得出水牛的畜体绝食产热量为 320.06 kJ/(W0.75◦d),热增耗(HI)238.96 kJ/(W0.75◦d),并提出了泌乳水牛根据代谢体重(W0.75)和标准乳(FCM)产量得出的代谢能(ME)需要量预测公式：ME(kJ/d)=623.03W0.75+2 991.4FCM。但此预测公式中未考虑到产乳水牛体重变化所产生或消耗的能量。因此,为了使泌乳水牛能量需要预测公式更为客观,即在预测公式中考虑泌乳牛体重变化这一因素对能量需要的影响,本试验在以上研究基础上,采用改良水牛乳测定方法,通过畜体产热和能量平衡试验以及饲养试验,进一步补充完善泌乳水牛能量需要量。

1 材料与方法

1.1 试验动物

试验选用上一泌乳期泌乳量相近、产犊胎次为 2～3胎、泌乳天数 10 d、健康的泌乳前期水牛30头,按随机区组的试验设计分为 3组,每组 10头,分别采用 3种能量水平的饲粮。预试期 15 d,正试期 30 d。饲粮以象草为粗饲料。每天饲喂精饲料3.0 kg、粗饲料 18.0 kg。精饲料组成及营养水平、粗饲料营养水平见表 1。

表 1 精饲料组成及营养水平、粗饲料营养水平Table 1 Composition and nutrient levels of concentrate,and nutrient levelof roughage

1.2 饲养试验

预试期(15 d)内,使试牛逐渐适应试验饲粮。

正试期 (30 d)内,每天挤奶 2次 (06：00、13：00)并记录 产乳 量,每天饲 喂 2 次 (06：00、13：00),记录剩料量(11：00、16：00)。

饲养试验期间每周采集 1次粗饲料、精饲料及剩料。每周采集 1次所有试验牛的奶样,并混匀待测乳成分及乳能值。

1.3 能量平衡试验

于正试期第 24天,从饲养试验中每组选取 3头泌乳水牛进行为期 7 d的消化代谢试验,试验采用全收粪尿法;于正试期第28天,每组选取 3头泌乳水牛进行为期 3 d的气体代谢试验,试验采用开路式呼吸面罩法,方法参考杨炳壮等[1]所述。

能量平衡试验开始与结束时称量水牛体重,为晨饲挤奶前体重减去产乳量,两者平均值用于分析能量消化率、代谢率结果。

1.4 样品分析

采集的饲料样、粪样、尿样、奶样应用量热仪(PARR 6200,美国)测定热量。奶样应用中红外线法乳成分分析仪(型号 Foss 120,丹麦)测定乳脂率、乳蛋白质率、乳总固形物率和乳糖率。

1.5 数据处理

试验所得所有数据按组统计。饲养试验数据为每组 10头牛的平均值;能量平衡试验结果为每组 3头的平均值;气体代谢试验结果为每日 4次采气,每头采气 3 d,共 36个数据的平均值。

应用 Excel 2003和 SAS 8.0软件来统计,差异显著者采用 Duncan氏法进行多重比较。

2 结 果

2.1 饲粮能量水平对泌乳前期水牛产乳量、乳能值和乳成分的影响

由表 2可知,在不同饲粮能量水平下,试验水牛的产乳量、乳能值、乳脂率、乳蛋白质率和乳总固形物率在不同组中差异不显著(P＞0.10),但从数值上来看以上,各指标皆在组 2(即采用中等能量水平饲粮组)最高。

表 2 饲粮能量水平对泌乳前期水牛产乳量、乳能值及乳成分的影响Table 2 Effects of dietary energy level onm ilk yield,energy and com position of water bu ffalo in early lactation

2.2 饲粮能量水平对泌乳前期水牛能量代谢的影响

由表 3可知,试验牛实际的总能、消化能和代谢能的采食量都是在组 2中最高。本试验中的泌乳水牛的总能消化率(DE/GE)为 55.13%,总能代谢率(ME/GE)为 42.85%,消化能代谢率为(M E/DE)为 77.72%,水牛泌乳时对代谢能的利用效率(NEL/ME)为 51.70%,甲烷能占总能的比例(CH4/GE)为 10.30%。

表 3 饲养试验和消化代谢试验结果Table 3 Results of feeding and digestivem etabolic experiments

2.3 泌乳前期水牛维持能量需要

鉴于泌乳需要,动物将会分解体内储备的能量,如果采用绝食代谢的试验方法来获得维持能量需要数据显然是不适合。依据牛和绵羊的直接测定试验得出反刍动物在生产状态下畜体产热量(HP)的对数与代谢能采食量(MEI)成线性关系,即：log(HP)=a+bMEI,当 MEI=0时,a的反对数即为绝食产热量(FHP)。

应用本课题组前期试验对全部水牛整个泌乳期 HP和 MEI实测值进行回归得出的公式[log(HP)=1.470 6+0.003 326 MEI(n=12,R=0.850 4,P＜0.05)][4]得出：FHP=263.40 kJ/(W0.75◦ d)

鉴于本试验中泌乳水牛是在站立条件下测得的畜体产热量,不包括活动产热,得出 HI和维持净能(NEm)为：

2.4 泌乳前期水牛泌乳能量需要

泌乳能量需要即水牛乳本身的能值,根据实测 233个水牛乳样获得水牛乳能值的平均数为4.4 MJ/kg[6],水牛产乳净能(NEL)即为4.4 MJ/kg,试验牛的代谢体重平均值为 109 kg,换算为单位代谢体重则得：NEL=4 400/109=40.367 k J/(W0.75◦ d)。

由NE=ME-HI=0.480-0.178=0.302 MJ/(W0.75◦ d)推出 NE=NEm+NEL+NEΔw。试验泌乳水牛日均产乳量为 8.5 kg,可得：产乳能量需要 =0.040 4×8.5=0.343 4 MJ/(W0.75◦d);体重损失净能 (NEΔww)=0.302-0.316 1-0.343 4=-0.357 5 MJ/(W0.75◦ d);试牛在试验期间内平均日增重 -1.23 kg,代谢体重 109 kg,平均体重 521 kg,得出：每减少 1 kg体重产生的热量 =(-0.3575/1.23)×109=-31.68 MJ,即泌乳水牛的体沉积能(MJ/d)=体重损失 ×31.68,换算为单位代谢体重则：每减少1 kg体重产生的能量 =-0.3575/1.23=-0.2907 MJ/(W0.75◦ d)。

2.5 泌乳前期水牛能量需要

本试验采用析因法原理获得泌乳水牛能量需要量,即：泌乳水牛能量需要量 =维持需要 +生产需要 +体重变化需要。

综上所得,泌乳水牛在泌乳前期所需要的净能公式为：

式中：NE为净能需要(MJ/d),W0.75为代谢体重(kg),ΔW为日均体重变化(kg),P milk为平均每日水牛常乳产量(kg)。

根据“标准乳(kg)=产乳量 ×{[(乳脂 -40)+(乳蛋白质 -31)]×0.011 55+1.0}”这一公式换算成标准乳[8],以试验期间水牛原乳的乳蛋白、乳脂肪分别为 4.7%、6.8%计,1 kg水牛常乳相当于 1.51 kg标准水牛乳(即在消化代谢期间水牛常乳转换为标准乳的转换系数为 1.51),得出消化代谢期间：平均产乳量 =8.5 kg×1.51=12.84 kg;每生产 1 kg标准水牛奶需要净能 =0.343 4×109/12.84 kg=2.915 M J。推出公式：

式中：NE为净能需要(MJ/d),W0.75为代谢体重(kg),ΔW为日均体重变化(kg),FCM为标准乳产量(kg)。

3 讨 论

本试验结果为泌乳水牛每减少 1 kg体重产生的热量 =-0.357 5/1.23×109=-31.68 MJ,即泌乳水牛的体沉积能(M J/d)=体重损失 ×31.68。而我国 2004版奶牛饲养标准[9]的数据是成年母牛每增重 1 kg需 25.10 M J产乳净能,每减重 1 kg可产生 20.58 MJ产乳净能;在奶牛饲养标准(2004)[9]中依据乳能值与乳脂肪率、乳蛋白质率和乳糖率呈多元线性回归关系,建立了每 kg常乳的能值预测关系式：

E=179.26+92.73F+39.19P+12.15L(R=0.966 6,P＜0.01)。

式中：E为乳能值(kcal/kg,1 cal=4.18 J),F为乳脂肪率(%)、P为乳蛋白质率(%),L为乳糖率(%),下式同。

NRC(2001)[10]中给出的关系式：

式中：Y为每 kg常乳的能值(kcal)。

水牛乳能值与乳蛋白质、乳脂肪、乳糖及乳总固形物的比率呈强的线性回归关系[6]：

式中：TSC为乳总固形物率(%)。

牛乳的成分含量因各种因素的影响而存在很大差异。把不同状态下的乳换算到 FCM的主要目的是把牛奶的能值校正到同一水平,Gaines等[11-12]曾探讨了如何将荷斯坦牛牛乳产量校正到同一比较基础上,他们最终选择了以牛乳能值来衡量牛乳的产量,当时采用的乳能值计算公式为：

E=49.64(2.66+F)M。

式中：M为产乳量(lb,1 lb=0.4536 kg)。

即以乳成分为 4%乳脂肪,3.2%乳蛋白质和4.8%乳糖作为依据,在这些乳成分组成下,其乳能值为 3.1 MJ/kg,乳能值的计算公式采用的是：

E=0.384F+0.223×P+0.199L-0.108。

后来人们发现在很多牛乳的乳脂肪难以达到4%,又在这一公式的基础上推导出换算成 3.5%FCM后的公式：

E=M×[(0.4324)+(16.218F×0.01)]。

式中：M为产乳量(lb)。

4 结 论

根据析因法原理,泌乳水牛泌乳前期净能需要量可表示为：NE(MJ/d)=0.316W0.75+0.290 7ΔW×W0.75+2.915FCM(式中 NE为净能,W0.75为代谢体重,ΔW为日均体重变化,FCM为标准乳产量)。

[1] 杨炳壮,文秋燕,梁贤威,等.乳肉兼用水牛不同生长阶段绝食代谢的研究[J].中国畜牧杂志,2005,41(11)：46-48.

[2] ZOU C X,LIANG X W,YANG B Z,et al.Study on energy metabo lism o f dairy bu ffalo heifers in Guangxi,China[J].Journalof Anim al and Feed Sciences,2007,16(Supp l.2)：54-58.

[3] 梁贤威,邹彩霞,梁坤,等.不同能量水平日粮对后备母水牛氮代谢影响的研究[J].畜牧与兽医,2008,40(8)：46-48.

[4] 文秋燕,黄锋,关意寅,等.泌乳水牛日粮能量转化的研究[J].中国草食动物,2003,23(l)：6-7.

[5] 邹彩霞,梁贤威,梁坤,等.12至 13月龄生长母水牛能量需要量初探[J].动物营养学报,2008,20(6)：645-650.

[6] 邹彩霞,杨炳壮,韦升菊,等.水牛乳能值与乳成分的相关性研究[J].动物营养学报,2010,22(4)：964-968.

[7] 徐如海.泌乳水牛泌乳期能量、蛋白质、钙磷需要量的研究[D].硕士学位论文.南宁：广西大学,2001.

[8] BORGHESE A.Buaffalo production and research[M].Rome：Food and Agriculture Organization of the United Nations,2005.

[9] 中华人民共和国农业部.NY/T 34—2004奶牛饲养标准[S].北京：中国农业出版社,2004.

[10] National Research Council.Nutrient requirement of dairy cattle[S].7th ed.Washington,D.C.：National A cademy Press,2001.

[11] GAINESW L.The energy basis of measuring m ilk yields[J].Journal of Animal Science,1927(1)：33-36.

[12] GAINESW L,OVERMAN O R.Interrelations of m ilk-fat,m ilk-p rotein and m ilk-energy yield[J].Journalo f Dairy Science,1938,21：261-271.