生长期德州驴能量需要量研究

2023-01-06刁克强张桂国张崇玉

动物营养学报 2022年12期

杨泉王云张晨刁克强李晗张桂国张崇玉

(山东农业大学动物科技学院，山东省动物生物工程与疾病防治重点实验室，泰安271018)

德州驴是我国优良的草食动物家畜，具有较高的生产力[1]，以其耐粗饲、体型高大和屠宰率高而闻名。但是，相比其他家畜，德州驴的营养需要量研究还处于初级阶段，并没有形成统一的饲养标准。能量对动物的生长性能、饲料利用效率以及经济效益等方面具有很大的影响[2-3]。淀粉是饲粮中主要的碳水化合物来源[4]和能量提供者，通过微生物消化纤维素产生的短链脂肪酸也提供了动物生长发育所需的很大一部分能量。适宜的能量水平可以更好地满足德州驴的能量需要并且提高其生长性能。因此，本试验采用饲养试验和消化代谢试验相结合的方法，对110～160 kg生长期德州驴能量需要量进行研究，旨在为其饲养标准的制定和饲粮的合理配制提供试验数据。

1 材料与方法

1.1 试验动物

试验选取健康、体况良好的6月龄德州驴驹30头，公母各占1/2，将驴称重后根据体重相近原则进行分组编号，分为3个组(低能组、中能组和高能组)，每组10个重复，每个重复1头。各组之间试验驴的初始体重(110 kg左右)差异不显著(P>0.05)。

1.2 试验设计与试验饲粮

试验从体重110 kg左右开始，直到体重160 kg左右结束。试验共分为2期：试验Ⅰ期适应期15 d，正试期60 d；试验Ⅱ期适应期20 d，正试期30 d。试验Ⅰ期前30 d定额饲喂，后30 d自由采食；试验Ⅱ期自由采食。

试验采用单因子试验设计，饲喂蛋白质和其他营养水平相近，但消化能水平不同的全混合日粮(TMR)。试验Ⅰ期低能组、中能组和高能组的饲粮消化能分别为9.51、10.05和12.36 MJ/kg；试验Ⅱ期低能组、中能组和高能组的饲粮消化能分别为10.61、10.95和11.82 MJ/kg。试验Ⅰ期和试验Ⅱ期饲粮组成及营养水平分别见表1和表2。

表1 试验Ⅰ期饲粮组成及营养水平(风干基础)

表2 试验Ⅱ期饲粮组成及营养水平(风干基础)

1.3 饲养管理

每组的10头驴1栏，群饲，根据其采食量大致按3∶3∶4的比例在早晨、中午和晚上各饲喂1次，每天称取余料，记录每日采食量，试验驴自由饮水。正试期第1天晨饲前试验驴空腹称重，记为始重；在以后每个阶段结束晨饲前空腹称重，记为该试验阶段末重。按照常规程序进行驱虫和疫苗接种。

1.4 生长性能测定

平均日采食量(ADFI)：准确记录每组的饲料用量，计算各个阶段的ADFI。

平均日增重(ADG)：在每个阶段的开始和结束，早晨饲喂前试验驴空腹称重，计算各个阶段的ADG。

料重比(F/G)：根据试验驴的ADFI以及ADG计算各个阶段的F/G。

1.5 消化试验

分别在每个月的后期利用内源指示剂酸性洗涤木质素(ADL)法，测定饲粮营养物质表观消化率。

1.5.1 样品采集

采集各组饲粮，制成样品；在每个月的最后3 d利用内源指示剂ADL法，每组采集6头驴的鲜粪，连续采集3 d，分成2份。一份加入10%的硫酸溶液封闭保存，放入-20 ℃冰箱进行后续粪便中粗蛋白质(CP)含量的测定；另一份65 ℃烘干制成风干样品后，粉碎机粉碎过1 mm筛，制备成样品，用于其他营养物质表观消化率的测定[5]。

1.5.2 测定指标与计算方法

饲粮和粪便样品中的水分、粗蛋白质、粗脂肪(EE)和粗灰分含量的测定均采用国家标准方法进行测定[6-9]，粗纤维(CF)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)和ADL含量均采用聚酯网袋法进行测定[10]，通过内源指示剂ADL法测定营养物质表观消化率[11-12]。营养物质表观消化率和总能消化率(DE/GE)计算公式如下：

饲粮某营养物质表观消化率(%)=100-100×
[(饲粮中指示剂含量/粪样中指示剂含量)×

(粪样中该营养物质含量/饲粮中
该营养物质含量)]；总能消化率(%)=100×消化能/总能。

1.6 代谢试验

于试验Ⅰ期结束后进行收尿，于每组随机选择6头驴，进行代谢试验，试验期6 d。试验驴单栏饲养。

1.6.1 样品采集

在试验期内24 h值班，尿液随排随收，于每天08:00准确记录每头驴的排尿量。取大约1/10的尿量，进行固氮处理后在-20 ℃冰箱保存，用来测定尿氮和尿能。

1.6.2 测定指标与计算方法

尿能为利用氧弹式热量计测定的实测值，甲烷能(ECH4)按典型数值计算[13]，相关计算公式如下：

甲烷能(MJ/d)=2%总能；代谢能摄入量(MEI，MJ/d)=消化能摄入量-
尿能-甲烷能；代谢能/消化能(ME/DE，%)=100×
代谢能/消化能；总能代谢率(ME/GE，%)=100×
代谢能/总能。

1.7 能量需要量模型构建方法

根据营养学原理，消化能需要量(DER)等于消化能生产需要(DEp)与消化能维持需要(DEm)之和[14-15]，即DER=DEp+DEm=aADG+bW0.75，将上述公式两侧均除以代谢体重(W0.75)，公式变为DER/W0.75=aADG/W0.75+b。当DEp为0时(即ADG为0时)，DER=DEm；德州驴维持的能量需要通常以W0.75表示，即DEm=bW0.75。

DER研究：用每组10头驴ADG/W0.75为自变量(X)，用每组10头驴消化能摄入量的平均值/W0.75为因变量(Y)。按照Y=aX+b进行线性回归分析可得回归模型：DER/W0.75=aADG/W0.75+b。a值为每增重1 g消化能的需要量；b为每千克代谢体重(kg/W0.75)的维持需要。

代谢能需要量(MER)研究：根据DER以及ME/DE的关系，得出日代谢能摄入量，再用相同的方法得出MER回归模型。MER回归模型的计算方法与DER回归模型相同。

1.8 模型验证试验

在禹城市惠民农业科技有限公司，选用20头驴进行适应期30 d、正试期31 d的模型验证试验。

1.9 统计分析

试验数据采用Excel 2016进行整理，试验结果用平均值和均值标准误表示，采用SAS 9.4统计软件进行显著性检验，P<0.05为差异显著。

2 结果

2.1 不同能量水平饲粮对110～160 kg生长期德州营养物质表观消化率的影响

不同能量水平饲粮对110～160 kg生长期德州营养物质表观消化率的影响见表3～表5。由表可知，德州驴在采食高能组、中能组和低能组3种TMR时，高能组对总能消化率以及干物质、有机物、无氮浸出物、碳水化合物和中性可溶性碳水化合物表观消化率均显著高于中能组和低能组(P<0.05)。

2.2 不同能量水平饲粮对110～160 kg生长期德州驴生长性能的影响

不同能量水平饲粮对110～160 kg生长期德州驴生长性能的影响见表6和表7。由表可知，试验Ⅰ期的正试期前30 d，德州驴采食2 kg低能组和中能组饲粮时，基本处于维持状态，ADG分别为-1.85和20.20 g，采食2 kg高能组饲粮时ADG为240.70 g；后30 d，德州驴自由采食，日均采食3.5 kg低能组、中能组和高能组饲粮时，ADG分别为603.20、691.90和865.00 g。试验Ⅱ期，德州驴采食低能组、中能组和高能组3种能量水平饲粮时，ADG分别为840.00、1 013.33和1 060.00 g。低能组、中能组和高能组的F/G差异显著(P<0.05)。

表3 试验Ⅰ期德州驴日采食2 kg不同能量水平饲粮对营养物质表观消化率的影响

表4 试验Ⅰ期德州驴日采食3.5 kg不同能量水平饲粮对营养物质表观消化率的影响

2.3 不同能量水平饲粮对110～160 kg生长期德州能量利用率的影响

不同能量水平饲粮对110～160 kg生长期德州驴能量利用率的影响见表8。由表可知，不同能量水平饲粮对德州驴的总能消化率和总能代谢率影响显著(P<0.05)；采食3种能量水平饲粮的德州驴ME/DE分别为93.19%、93.99%和95.13%，平均值为94.10%，不同能量水平饲粮对德州驴的ME/DE影响不显著(P>0.05)。

表5 不同能量水平饲粮对试验Ⅱ期德州驴营养物质表观消化率的影响

表6 试验Ⅰ期不同能量德州水平饲粮对德州驴生长性能的影响

表7 试验Ⅱ期不同能量水平饲粮对德州驴生长性能的影响

表8 不同能量水平饲粮对110～160 kg生长期德州能量利用率的影响

2.4 能量需要量模型的建立

根据试验Ⅰ期ME/DE平均值为94.10%，得出MER，再根据110～160 kg生长期德州驴DER/W0.75和ADG/W0.75的关系以及MER/W0.75和ADG/W0.75的关系分别构建出DER和MER的回归模型。生长期德州驴食入消化能与ADG的关系以及食入代谢能与ADG的关系分别见表9和表10。由此可知，110～160 kg生长期德州驴能量需要量模型分别为：

DER(kJ)=541.07W0.75+23.78ADG

(r=0.996 5，n=90，P<0.01)；MER(kJ)=511.23W0.75+22.21ADG

(r=0.990 4，n=90，P<0.01)。

根据上述回归公式可以得出，在本试验条件下，110～160 kg生长期德州驴DEm和MEm分别为541.07和511.23 kJ/kg W0.75，每增重1 g所需要的消化能和代谢能分别为23.78和22.21 kJ。

表9 110～160 kg生长期德州驴食入消化能与ADG的关系

2.5 能量需要量模型验证

能量需要量模型验证结果见表11。由表可知，2组驴实际ADG分别为32.3和1 052.4 g,由能量需要模型推算出的估测ADG分别为13.08和1 066.60 g，估测ADG和实际ADG基本一致。

表10 110～160 kg生长期德州驴食入代谢能与ADG的关系

表11 生长期德州驴能量需要量模型验证

3 讨论

3.1 不同能量水平饲粮对110～160 kg生长期德州驴生长性能的影响

饲粮能量水平对德州驴的生长性能具有重要影响。研究发现，随着饲粮能量水平的升高，公驴的ADG显著提高，其中饲粮能量水平为11.70 MJ/kg时的增重效果最好[16]。周艳等[17]研究发现，饲粮能量水平为11.97 MJ/kg时肉驴的育肥效果最好，且饲料报酬最高。前人研究结果表明，牛的ADG随饲粮能量水平的升高而显著升高，F/G随之显著降低[18-19]。饲粮营养水平较低时，畜禽的生长性能也相对较低，能量水平的增加可以有效地促进畜禽生长潜力的发挥[20-21]。本试验结果也发现，利用低能、中能和高能3组能量水平饲粮饲喂110～160 kg生长期德州驴，对其ADG和F/G的影响显著。

3.2 不同能量水平饲粮对110～160 kg生长期德州驴能量利用率的影响

饲粮能量水平对畜禽机体的能脂代谢有着极其重要的影响[22]。能量在动物体内会损失掉一部分，其中尿能的损失比例相对稳定，甲烷能的损失占了将近总能的2%[13]。在本试验中，德州驴采食3种能量水平饲粮对总能消化率和总能代谢率影响显著；ME/DE分别为93.19%、93.99%和95.13%，平均值为94.10%，不同能量水平饲粮对110～160 kg生长期德州驴的ME/DE影响不显著。徐向君[23]研究发现，饲粮中添加不同水平甜菜粕对焉耆马的ME/DE分别为90.17%、84.92%和87.67%，平均值为87.56%。适宜的能量水平可以有利于肠道健康发育及有益微生物菌群的生长，从而更好地吸收利用营养物质[24]。本试验是在粗蛋白质基本一致但消化能不同的营养水平上对110～160 kg生长期德州驴的能量需要量进行研究，因此有必要针对德州驴不同饲粮配比进行探索，得出最佳能量和粗蛋白质比例。

3.3 110～160 kg生长期德州驴能量需要量

能量是德州驴生长发育所需要的重要营养成分，对德州驴能量需要量的研究具有极其重要的意义。维持需要是指是在保持动物不工作、不生产、保持体重和身体组织不变的营养需要量，维持需要量是畜禽为满足最基本生存状态所需要的营养物质需要量，对维持需要量的研究是对其他各种需要量研究的基础和前提。已经确定体重在200～800 kg的马，DEm与体重呈线性关系。每千克体重每日最低的DEm为107.53～146.86 kJ，这些差异是由饲粮的精粗比、动物的年龄、品种以及动物的体成分等因素所导致的。而且生长动物的体重变化、活动能力和代谢强度等因素明显与成年动物不同，且生长过程中本身的维持需要量高于体重不变时的维持需要量[15]。因此，NRC(2007)将马每千克体重DEm每日最低、平均和较高值分别划分为127、139和152 kJ[25]，即马平均DEm为522.75 kJ/kg W0.75，这与本研究中，110～160 kg生长期德州驴DEm为541.07 kJ/kgW0.75的研究结果基本一致。

在生产实际的模型验证试验中，由能量需要量模型推算出的估测ADG和实际ADG基本一致。