张昌吉，李成，张勇，郭武君，张利平，滚双宝



甘肃高山细毛羊妊娠母羊营养需要量估测

张昌吉，李成，张勇，郭武君，张利平，滚双宝*

(甘肃农业大学动物科学与技术学院,甘肃 兰州 730070)

借助其他品种绵羊营养需要的一些研究方法，结合甘肃高山细毛羊四季牧草干物质采食量、营养物质摄入量、采食牧草营养成分、牧草营养物质消化率以及生产相关数据，采用析因法估测甘肃高山细毛羊能量和蛋白质需要量：成年母羊维持代谢能需要量为6.58 MJ/d(每kg代谢体重维持代谢能需要为0.417 MJ/W0.75)，维持蛋白质需要量107.62 g/d；妊娠前期代谢能需要量为12.54 MJ/d,粗蛋白质需要量125.19 g/d；妊娠后期代谢能需要量为12.86 MJ/d，粗蛋白质需要量为146 g/d；通过对比研究表明,甘肃高山细毛羊成年母羊钙需要量约为8.22～9.61 g/d，磷需要量为4.98～5.87 g/d，食盐需要量为9～16 g/d。

甘肃高山细毛羊；妊娠母羊；营养需要量估计；代谢能；粗蛋白质；常量矿物质

甘肃高山细毛羊是我国培育成的第一个高原型细毛羊品种[1]，主要分布在祁连山高寒牧区，肃南县是甘肃高山细毛羊的主产区，2012年存栏68.99万只[2]。甘肃高山细毛羊主产区海拔高、枯草期长，加之草场退化，草地产草量不断下降[3]。季节性繁殖的甘肃高山细毛羊，在妊娠期营养需求旺盛之时，恰逢冬季饲草料匮乏之际，加之天寒地冻，营养物质供给与绵羊生理需要严重失衡，影响到妊娠母羊及胎儿的生长发育，导致生产性能降低。若要最大限度地发挥甘肃高山细毛羊母羊的生产性能，就需要长年均衡有效地营养供给，而均衡营养供给的前提，需要准确预测放牧羊不同生理阶段采食量及营养需要量，对其不足部分进行科学合理地补充。但因甘肃高山细毛羊营养需要量或饲养标准的缺失，使得补饲存在很大的随意性，不但造成饲料资源的浪费，而且难以发挥其生产性能。虽然ARC(Agriculture Research Concil，英国农业研究委员会)[4]、NRC(National Research Concil，美国营养研究委员会)[5]和AFRC(Agriculture and Food Research Concil，农业和食品研究委员会)[6-7]均列有绵羊的饲养标准，国内也制定了内蒙古细毛羊、中国美利奴细毛羊的饲养标准[8]，但国内外绵羊的品种、体重、饲养环境、饲喂方式及生态环境与甘肃高山细毛羊之间存在较大的差异，直接套用已有的饲养标准，或在其基础之上适当加减，也未必符合甘肃高山细毛羊的营养需要，所以研究甘肃高山细毛羊营养需要成为亟待解决的问题。

1 材料与方法

1.1 研究区自然概况

本研究试验区域位于肃南康乐草原(100°20′-102°12′ E、37°28′-38°52′ N),土壤主要为山地栗钙土，属山地草原类，坡地针茅(Stipa)草原组。家庭牧场是当地草原畜牧业生产的基本单位，家畜以甘肃高山细毛羊为主[9]。该地区草原严重退化，草原退化面积占到总面积的44.5%，其中重度退化草原面积近30%[10]。

1.2 试验动物及测定内容

前期已选用15只甘肃高山细毛羊成年母羊，采用链烷法测定了四季牧草干物质采食量和牧草消化率；前期已采用常规营养分析法测定了四季牧草中营养物质含量及绵羊营养物质摄入量；测定时间分别为2013年8月30日至9月15日，2014年1月10日至1月25日，2014年5月10日至5月25日以及2014月7月15日至7月30日,包括了整个放牧周期。甘肃高山细毛羊成年母羊平均产毛量参考宫旭胤[11]研究和调查结果；甘肃肃南裕固族自治县气象数据参考杨博[12]研究和调查结果。

1.3 研究方法

能量需要量方法按CSIRO[13]进行计算,分别为维持代谢能需求MEmain、采食代谢能需求MEgraze、抵御冷应激所需代谢能MEcold；粗蛋白需要量CPr按NRC提供公式计算[5]；蛋白质沉积量PD按ARC提供公式计算[4]。所有计算公式分别如下：

1)维持代谢能需求MEmain计算公式为:

(1)

式中：MEI=DM(-1.7+0.17DMD)(kg/d)，为干物质采食量转化为代谢能摄入量；DM为干物质采食量(kg)；DMD为干物质消化率(%)；LW为绵羊活体重(kg)。

2) 放牧采食代谢能需求MEgraze计算公式为：

(2)

式中：MEgraze为采食能量消耗；DMDgraze为采食干物质消化率；D为觅食行走距离，本研究甘肃高山细毛羊采食行走距离按最大5 km/d；LW为绵羊活体重(kg)。DMI为干物质摄入量(Dry Matter Intake，有时也译为“干物质食入量”)。

3)抵御冷应激所需的能量MEcold计算公式为：

(3)

式中：Wpreg为妊娠母羊体重；T 为平均气温；Ie为隔热系数，受风速、母羊被毛厚度、体况等因素影响[14]。

4)长毛能量需要(MEwool)和妊娠期额外能量需要(MEf)。

根据麦克唐纳[15]，1只产4 kg羊毛的绵羊，每天毛中存留0.23 MJ的能量，每天羊毛生长的代谢能需要量为1.3 MJ；母羊妊娠期额外能量需要根据张文远等[16]提出的计算公式，妊娠前期额外代谢能需要MEf=0.12W0.75，妊娠后期额外代谢能需要MEf=0.14W0.75。

5)甘肃高山细毛羊妊娠期蛋白质需要量采用NRC[5]推荐计算公式：

(4)

式中：CPr为妊娠母羊粗蛋白质需要量(g/d)；MFP为代谢粪蛋白质(g/d)，由算式33.44×DM得出；EUP为内源性尿蛋白质等价(尿N×6.25)，由0.14675×体重+3.375求出；DL为皮肤脱落物蛋白质(g/d)，由0.1125 W0.75计算；PD为蛋白质沉积量(g/d)，一般由屠宰试验测得，包括母羊本身、胎儿和胎产物沉积量，也可由公式估测得出；Woolp为每kg代谢体重羊毛中沉积的蛋白质为0.63 g/d[4]；TD为蛋白质真消化率，平均值为0.85；BV为蛋白质生物学效价，平均值为0.66。

6)根据ARC[4]估测绵羊胎儿和子宫内蛋白质沉积量PD的公式：

PD(g/d)=0.0674(e11.3742-11.2206e0.00601x-0.00601x)

(5)

式中:X为妊娠天数，本研究按妊娠120 d计算；e为自然数。

2 结果与分析

2.1 甘肃高山细毛羊维持能量与采食行走能量需要

甘肃高山细毛羊以放牧为主，本研究采用CSIRO[13]放牧家畜维持代谢能需求(MEmain)模型，来估测甘肃高山细毛羊维持能量需求。甘肃高山细毛羊成年母羊四季采食量研究结果如表1所示，从表1中可以看出冬春季采食量和消化率明显低，而夏秋两季采食量和消化率均高，但因夏季放牧时间短促，所以本研究采用秋季的测定结果作为计算维持能量需要量的依据(蛋白质需要量计算，下同)。根据秋季15只甘肃高山细毛羊体重、干物质采食量、干物质消化率测定结果，用公式(1)计算出维持代谢能需要量，根据公式(2)计算出觅食行走能量消耗，其结果如表2所示。

表1 甘肃高山细毛羊成年母羊四季干物质采食量和消化率测定结果Table 1 Determination of dry matter intake and digestibility of Gansu Alpine Fine-Wool Sheep ewes

表2 甘肃高山细毛羊成年母羊维持代谢能需要估测结果Table 2 Estimation of maintain metabolic requirement of Gansu Alpine Fine-Wool Sheep ewes

2.2 冬季寒冷应激能量需要

相对舍饲绵羊，放牧绵羊冬季需要抵御外界寒冷的能量。甘肃肃南裕固族自治县近20年来平均降雨量、温度与风速如图1所示[12]，当地冬季最低温度在1-2月，约-15 ℃左右；羊毛隔热系数Ie如表3所示[14]。按公式(3)，妊娠母羊体重、维持能量需要量、觅食行走能量需要量、当地冬季温度、绵羊绝热系数等参数，计算出不同温度冷应激时甘肃高山细毛羊冬季寒冷应激能量需要。气温越低，冷应激能量需要量越大，温度每下降1 ℃，冷应激能量增加约0.4 MJ/d[14]，冬季寒冷应激能量需要结果如表4所示。

图1 肃南县平均降雨量、温度与风速[12]Fig.1 The average rainfall,temperature and wind speed in Sunan[12]

2.3 长毛能量需要

测定营养物质摄入量与产毛量之间的关系十分困难，据麦克唐纳[15]研究，1只产4 kg羊毛的绵羊，每天毛中存留0.23 MJ的能量，每天羊毛生长的代谢能需要量为1.3 MJ(代谢能转化成净毛的效率为18%,即0.23÷18%=1.3 MJ/d。经宫旭胤[11]调查，甘肃高山细毛羊年产毛量约4 kg/年，因本试验所用成年母羊的产毛量来年7月份剪毛后才可知，所以本研究产毛量采用4 kg/年这一平均数据。

2.4 妊娠期额外能量需要

妊娠前期维持能量需要计算方法同公式(1)。根据张文远等[16]提出的计算公式，妊娠母羊前期和后期妊娠额外增加的能量如表5所示。

2.5 甘肃高山细毛羊妊娠母羊代谢能需要量结果

综上，甘肃高山细毛妊娠母羊代谢能需要量ME=MEmain+MEgraze+MEcold+MEwool+MEf,其中MEmain为维持代谢能需要；MEgraze为采食能量需要；MEcold为冷应激额外能量需要，这里是-15 ℃时的冷应激能量需要；MEwool为长毛能量需要，日需要能量1.3 MJ/d；MEf为孕期额外能量需要，分为妊娠前期和后期额外能量需要。将表2，表4，表5中的相关数据和产毛代谢能需要汇总后，妊娠母羊代谢能量总需要列入表6。

2.6 甘肃高山细毛羊成年母羊蛋白质需要量估测

以秋季试验数据作为依据，采用NRC[5]推荐的计算公式，甘肃高山细毛羊成年母羊维持及妊娠蛋白质需要估测结果列于表7。

表3 绵羊组织绝热系数Table 3 Sheep tissue adiabatic coefficient

表4 冬季不同温度下甘肃高山细毛羊寒冷应激能量需要量估测值Table 4 Cold stress energy requirement of Gansu Alpine Fine Wool Sheep in different temperature

表5 妊娠母羊额外能量需要量Table 5 Additional energy requirement of Gansu Alpine Fine-Wool Pregnant ewes

表6 甘肃高山细毛羊妊娠代谢能量需要Table 6 Metabolic energy requirement of Gansu Alpine Fine-Wool pregnant ewes

表7 甘肃高山细毛羊成年母羊粗蛋白质需要估测结果Table 7 Crude protein requirement of Gansu Alpine Fine-Wool sheep

2.7 甘肃高山细毛羊成年母羊矿物质需要量估测

根据甘肃高山细毛羊四季采食量和牧草中矿物质元素含量，计算出成年母羊四季矿物质摄入量,如表8和表9所示：夏、秋两季矿物质摄入量高，冬、春两季矿物质摄入量低。一方面夏、秋两季牧草中矿物质元素含量高，另一方面夏、秋两季甘肃高山细毛羊采食量高。而冬、春两季恰相反。放牧绵羊矿物质推荐量如表9[17]所示。

表8 甘肃高山细毛羊成年母羊矿物质元素四季摄入量(风干基础)Table 8 Grazing intake elements of Gansu Alpine Fine-wool sheep (air dry basis)

3 讨论

3.1 甘肃高山细毛羊妊娠母羊能量需要

根据NRC[5]绵羊每日维持能量计算公式MEmain=0.418W0.75，15只甘肃高山细毛羊平均维持代谢能需要量为(6.60±0.21)MJ/d；根据郝正里等[14]妊娠前期维持能量计算公式MEm=0.43W0.75，则为(6.79±0.22) MJ/d。杨在宾等[18]报道小尾寒羊妊娠前期日粮代谢能为0.674 MJ/(kg·W0.75)，妊娠后期的代谢能为0.722 MJ/(kg·W0.75)。张崇玉等[19]和杨在宾等[18]认为大尾寒羊在妊娠中期(90～120 d)每kg代谢体重能量需要量为0.411 MJ/(kg·W0.75)，妊娠后期为0.459 MJ/(kg·W0.75)。潘军等[20]报道内蒙古细毛羊妊娠后期(90～150 d)，产单羔时代谢能最小需要量约为13.73 MJ/d；产双羔时代谢能最小需要量约为16.13 MJ/d。从内蒙古细毛羊营养需要标准[8]查得:体重40 kg内蒙古细毛羊，妊娠后期代谢能需要量为12.55 MJ/d；从中国美利奴细毛羊营养需要标准[8]查得体重40 kg中国美利奴细毛羊妊娠后期代谢能需要量为12.10 MJ/d。本研究得出甘肃高山细毛羊妊娠母羊维持代谢能为(6.58±0.23) MJ/d,每 kg代谢体重维持能量需要为MEmain=0.417W0.75kg/d；甘肃高山细毛羊成年母羊妊娠前期代谢能需要量为12.54 MJ/d,妊娠后期为12.86 MJ/d。可见本研究甘肃高山细毛羊妊娠母羊维持代谢能需要量与NRC[5]、郝正里等[14]给出公式的计算结果均非常接近，而低于小尾寒羊和大尾寒羊的需要量。甘肃高山细毛羊母羊妊娠前期总代谢能需要量与内蒙古细毛羊能量需要标准接近，高于中国美利奴细毛羊能量需要标准，而低于小尾寒羊和大尾寒羊的能量需要量。所以本研究得出的维持能量需要估测结果可以采信，至于估测值是否合适，需要在补饲试验中进一步验证。

表9 放牧绵羊矿物质元素推荐量[17]Table 9 The recommended amount of mineral elements in grazing sheep[17]

3.2 甘肃高山细毛羊妊娠母羊蛋白质需要量

杨在宾等[18]报道小尾寒羊妊娠前期的日粮蛋白质为4.20 g/(kg·W0.75)，妊娠后期的蛋白质为5.55 g/(kg·W0.75)。王建民等[21]报道体重60 kg小尾寒羊，绵羊妊娠前期粗蛋白需要量为132.6 g/d，妊娠后期为172.6 g/d，产双羔时需要增加20～40 g/d。潘军等[20]报道内蒙古细毛羊妊娠后期(90～150 d)，产单羔时粗蛋白质需要量为113.29 g/d，产双羔时粗蛋白质需要量为143.86 g/d。楼灿[22]采用日粮饲喂量梯度法和消化代谢试验测得杜寒杂交母羊妊娠期100和130 d时维持净蛋白质需要分别为2.021和3.101 g/(kg W0.75·d)。从内蒙古细毛羊营养需要标准[8]查得：体重40 kg内蒙古细毛羊，妊娠前期粗蛋白质需要量为116 g/d，后期粗蛋白质需要量为146 g/d；从中国美利奴细毛羊营养需要标准[8]查得：体重40 kg中国美利奴细毛羊妊娠前期粗蛋白质需要量为122 g/d;后期粗蛋白质为151 g/d。

本研究结果为平均体重39.15 kg甘肃高山细毛羊母羊，维持蛋白质需要量为107.62 g/d，妊娠前期粗蛋白质总需要量为125.19 g/d，妊娠后期粗蛋白质总需要量为146.37 g/d。可见甘肃高山细毛羊妊娠前期粗蛋白质需要量高于体重40 kg内蒙古细毛羊和体重40 kg中国美利奴细毛羊粗蛋白质需要,但略高于小尾寒羊和杜寒羊粗蛋白质需要；妊娠后期粗蛋白质需要量，接近体重40 kg内蒙古细毛羊妊娠后期的需要量，而略高于40 kg中国美利奴细毛羊妊娠后期的需要量，但低于小尾寒羊、大尾寒羊和杜寒羊的粗蛋白质需要量。这种差异，也许是由品种造成的，也许是饲养环境和饲料带来的，也许是本研究误差带来的。总之平均体重为39.15 kg的甘肃高山细毛羊成年母羊,妊娠前期粗蛋白质需要量为125.19 g/d，娠后期粗蛋白质需要量为146.37 g/d的结果可以采信。

3.3 甘肃高山细毛羊矿物质需要量

本研究甘肃高山细毛羊成年母羊夏秋季对钙的摄入量为8.22～9.61 g/d，磷的摄入量为4.98～5.87 g/d，钠的摄入为1.92～3.00 g/d(食盐中Na含量约39%，折算成食盐为5.0～7.5 g/d)。对照表8和表9，发现甘肃高山细毛羊夏、秋两季摄入Ca、P的摄入量处在赵有璋[17]推荐量的范围之内，钠的摄入量不足，冬春季所有矿物质元素的摄入量均低于推荐量，面临着缺乏的问题。

本研究认为，甘肃高山细毛羊成年母羊钙、磷的需要量既可以以夏秋季的摄入量为标准，也可以以推荐量为标准，食盐的需要量以推荐量为标准。照此推算，甘肃高山细毛羊成年母羊冬季钙的缺乏量为5.83～6.95 g/d，磷的缺乏量为3.90～4.79 g/d，食盐缺乏量为5.39～13.02 g/d，微量元素均存在不同程度的缺乏，可按推荐量加以补充。所以说甘肃高山细毛羊成年母羊对钙的需要量为6.0～13.5 g/d，磷的需要量为4.0～8.6 g/d，食盐为9～16 g/d。

4 结论

1)平均体重为39.62 kg的甘肃高山细毛羊成年母羊，维持代谢能需要为6.58 MJ/d；每kg代谢体重维持代谢能需要为0.417 W0.75；粗蛋白质维持需要量为107.62 g/d。

2)甘肃高山细毛羊成年母羊，妊娠前期代谢能需要量为12.54 MJ/d，妊娠后期代谢能需要量为12.86 MJ/d。

3)甘肃高山细毛羊成年母羊,妊娠前期粗蛋白质需要量为125.19 g/d，妊娠后期粗蛋白质需要量为146.37 g/d。

4)甘肃高山细毛羊成年母羊钙的需要为8.22～9.61 g/d，磷的需要为4.98～5.87 g/d，食盐需要为9～16 g/d。

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Evaluation of energy requirement in Gansu Alpine Fine-Wool pregnant ewes

ZHANG Chang-Ji,LI Cheng,ZHANG Yong,GUO Wu-Jun,ZHANG Li-Ping,GUN Shuang-Bao*

CollegeofAnimalScienceandTechnology,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou730070，China

Combining the dry matter intake,nutrients digestibility and production data in seasonal pastures,the factorial method was used to estimate the energy and protein requirements of Gansu Alpine Fine-Wool sheep ewes.It was found that ewes’ metabolic energy requirement for maintenance was 6.58 MJ/d,and the protein requirement for maintenance was 108 g/d.Metabolic energy requirement for early pregnancy ewe was 12.54 MJ/d,crude protein requirement was 125 g/d,while metabolic energy requirement for late pregnancy ewe was 12.86 MJ/d,and the crude protein requirement was 146 g/d.Calcium,phosphorus and salt requirements of ewes were,respectively,8.22-9.61 g/d,4.98-5.87 g/d,and 9-16 g/d,respectively.

Gansu Alpine Fine-wool Sheep;pregnant ewe;nutrient requirement evaluation;metabolism energy;crude protein;constant minerals

10.11686/cyxb2016301 http://cyxb.lzu.edu.cn

张昌吉,李成,张勇,郭武君,张利平,滚双宝.甘肃高山细毛羊妊娠母羊营养需要量估测.草业学报,2017,26(6):168-175.

ZHANG Chang-Ji,LI Cheng,ZHANG Yong,GUO Wu-Jun,ZHANG Li-Ping,GUN Shuang-Bao.Evaluation of energy requirement in Gansu Alpine Fine-Wool pregnant ewes.Acta Prataculturae Sinica,2017,26(6):168-175.

2016-08-17；改回日期：2016-12-06

公益性行业(农业)科研专项放牧牛羊营养均衡需要研究与示范(201303062)和牧区极端气候条件下牛羊应急专用饲料研究与示范(201303062-5)资助。

张昌吉(1974-)，男，甘肃秦安人，副教授，硕士。E-mail:2473792146@qq.com

*通信作者Corresponding author.E-mail:gunsb@gsau.edu.cn