飼料營養(yǎng)價值評定研究方法

1、第三章 飼料營養(yǎng)價值評定飼料營養(yǎng)價值是指飼料本身所含營養(yǎng)分以及這些營養(yǎng)分被動物利用后所產(chǎn)生的營養(yǎng)效果。飼料中所含有的營養(yǎng)成分是動物維持生命活動和生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，一種飼料或飼糧含的營養(yǎng)分越多、而這些養(yǎng)分又能大部分被動物利用的話，這種飼料的營養(yǎng)價值就高，反之，若飼料或飼糧所含營養(yǎng)分低、或雖營養(yǎng)分含量高，但能被動物利用的少，則其營養(yǎng)價值就低。動物的組織及體外產(chǎn)品都是動物攝取的飼料營養(yǎng)物質(zhì)在機體內(nèi)代謝與轉(zhuǎn)化的結(jié)果（產(chǎn)物），或者說是飼料養(yǎng)分在動物體內(nèi)的沉積。飼料營養(yǎng)價值的評定也就必須依據(jù)飼料中的營養(yǎng)物質(zhì)含量和飼料中營養(yǎng)物質(zhì)在動物體內(nèi)的營養(yǎng)效果，定量分析飼料的營養(yǎng)價值。本章將主要討論飼料營養(yǎng)價值的評定方法

2、、飼料能量和蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的評定以及維生素和礦物元素營養(yǎng)價值的評定。第一節(jié) 飼料營養(yǎng)價值的評定方法近一個世紀(jì)以來，飼料營養(yǎng)價值主要通過化學(xué)分析、消化試驗、代謝試驗、平衡試驗和飼養(yǎng)試驗來評定。各國學(xué)者對評定方法進行了大量的研究和改進，已使飼料營養(yǎng)價值的評定成為許多營養(yǎng)實驗室的常規(guī)工作之一。一、化學(xué)分析（一）分析用樣品的采集與制備 樣品采集是飼料營養(yǎng)價值評定工作中最重要的一步，采集的樣品必須具有代表性，即代表全部被檢物質(zhì)的平均水平。否則，即使實驗室分析的儀器和方法先進、科學(xué)，也不能得出科學(xué)、公證和實用的結(jié)果。飼料樣本的制備在于確保樣品十分均勻，在分析時，取任何部分都能代表全部被檢測物質(zhì)的成分。根據(jù)

3、被檢物質(zhì)的性質(zhì)和檢測項目要求，可以用搖動、攪拌、切碎、研磨或搗碎等方法進行?；ゲ幌嗳艿囊后w，分離后分別取樣。（二）飼料養(yǎng)分的表示 百分數(shù)（%）：是最為常用的表示方法，即表示飼料中某養(yǎng)分在飼料中的重量百分比。主要用以表示概略養(yǎng)分、常量元素、氨基酸的含量。mg/kg：通常用以表示微量元素、水溶性維生素等養(yǎng)分（有時還用µg/kg）。IU（國際單位）：常用以表示脂溶性維生素等在飼料中的含量。CIU(雞國際單位，chicken international unit)。飼料的存在狀態(tài)不同，其養(yǎng)分含量有很大差異。因此飼料營養(yǎng)價值經(jīng)常用3種存在狀態(tài)來表示：原樣基礎(chǔ)：有時可能是鮮樣基礎(chǔ)或潮濕基礎(chǔ)，有時

4、也可能是風(fēng)干基礎(chǔ)。原樣基礎(chǔ)的水分變化很大，不便于進行飼料間的比較。風(fēng)干基礎(chǔ)：指空氣中自然存放基礎(chǔ)或自然干燥狀態(tài)，亦稱風(fēng)干狀態(tài)。該狀態(tài)下飼料水分含量在13%左右。絕干基礎(chǔ)（DM basis）：指完全無水的狀態(tài)或100%干物質(zhì)狀態(tài)。絕干基礎(chǔ)在自然條件下不存在，在實踐中常將DM含量不一致的原樣基礎(chǔ)或風(fēng)干基礎(chǔ)下的養(yǎng)分含量換算成絕干基礎(chǔ)，以便于比較。（三）概略養(yǎng)分分析法 1860年德國Weende試驗站的Henneberg與Stohmann二人創(chuàng)建了分析測定水分、粗灰分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗纖維與無氮浸出物的概略養(yǎng)分分析方法。該法測得的各類物質(zhì)，并非化學(xué)上某種確定的化合物，故也有人稱之為“粗養(yǎng)分” 。盡

5、管這一套分析方案還存在某些不足或缺陷，但長期以來，這套方法在科研和教學(xué)中被廣泛采用，用該分析方案所獲數(shù)據(jù)在動物營養(yǎng)與飼料的科研與生產(chǎn)中起到了十分重要的作用，因此，一直沿用至今。其分析方案見圖3-1。飼料樣品 105烘干至恒重 水分干物質(zhì),DM灰分,Ash 505烘干、灰化至恒重 有機物,OM粗蛋白質(zhì),CP粗蛋白質(zhì)（CP） 凱氏定氮法 無氮有機物 乙醚或石油醚回流浸提 粗脂肪（EE）碳水化合物 稀酸（1.25%H2SO4和0.313mol/L NaOH分別處理30min）粗纖維,CF 無氮浸出物,NFE 圖3-1 概略養(yǎng)分分析方法 概略養(yǎng)分分析法僅能給出飼料中“粗養(yǎng)分”含量的測定值，而未給出“粗

6、養(yǎng)分”中各種具體營養(yǎng)成分的含量，如灰分中各種元素含量，粗纖維中各種物質(zhì)含量等，導(dǎo)致本屬于不同養(yǎng)分的化合物劃分在同一養(yǎng)分內(nèi)，使?fàn)I養(yǎng)價值的評定不準(zhǔn)確。如在粗纖維的測定過程中，酸處理會使很大一部分半纖維素被溶解，使飼料中最不能被利用的成分并未完全包括在粗纖維中，從而加大了無氮浸出物的計算誤差。粗纖維并非化學(xué)上的一種物質(zhì)，而是幾種物質(zhì)比例不確定的混合物，同時也并未將飼料中的這幾種物質(zhì)全部包括在其中。（四）Van Soest飼草分析法（粗飼料分析方案） 概略養(yǎng)分分析法雖在飼料營養(yǎng)價值評定中起了十分重要的作用，但它在碳水化合物分析方法上的不足也受到廣泛批評。為此，Van Soest在1964年首次建立了適

7、于動物營養(yǎng)目的的粗飼料洗滌分析程序(見圖3-2)。（五）純養(yǎng)分分析 隨著動物營養(yǎng)科學(xué)的發(fā)展和測試手段的提高，飼料營養(yǎng)價值的評定進一步深入細致，也更趨于自動化和快速化。飼料純養(yǎng)分分析項目，包括蛋白質(zhì)中各種氨基酸、各種維生素、各種礦物質(zhì)元素及必需脂肪酸等。這些項目的分析需要昂貴的精密儀器和先進的分析技術(shù)。（六）近紅外分析技術(shù)（Near Infrared Reflectance Spectroscopy, NIRS） 用傳統(tǒng)的化學(xué)方法分析飼料營養(yǎng)價值，由于耗時、耗試劑而成本高，最近20年來，在一些營養(yǎng)實驗室采用了將分析技術(shù)和統(tǒng)計分析技術(shù)聯(lián)合使用的近紅外分析技術(shù)。這一技術(shù)是應(yīng)用一套光學(xué)設(shè)備和計算機獲得

8、樣品的數(shù)據(jù)譜，將一套已知分析值的飼料樣品（通常需要50個樣品）在近紅外儀上測定，然后計算二者之間的回歸關(guān)系，這一關(guān)系被輸入計算機，用作樣品測定時的經(jīng)驗公式。近紅外的波長范圍從730nm到2500nm，是介于波長更短飼草等 3%十二烷基硫酸鈉煮沸1h 中性洗滌可溶物，NDS NDF 2%十六烷基三甲基溴化銨煮沸1h 酸性洗滌可溶物，ADS ADF 72%H2SO4 2030處理3h 水解液（纖維素）ADL 500 2h 木質(zhì)素灰分圖 3-2 Van Soest粗飼料分析方案的可見光和波長更長的紅外光之間的，樣品分析時只要讀取光學(xué)數(shù)據(jù)就可以很快獲得分析結(jié)果。自1984年以來，該方法已經(jīng)用于測定青草

9、粗蛋白、酸性洗滌纖維和水溶性淀粉，用于測定青貯飼料的粗蛋白和酸性洗滌纖維。目前，國外一些大型企業(yè)已經(jīng)開始將NIRS技術(shù)用于常規(guī)營養(yǎng)成分的快速測定。使用該方法時，樣品的制備非常重要，由于樣品制備不好，顆粒大小變異而造成的分析誤差可以占整個儀器分析誤差的90%。（七）抗?fàn)I養(yǎng)因子和毒素的分析 在植物性飼料中主要存在的是蛋白酶抑制因子、血凝素、致甲狀腺腫物質(zhì)、氰、巢菜堿、植酸磷、濃縮丹寧、黃曲霉毒素和生物堿及動物性飼料中的病原微生物等抗?fàn)I養(yǎng)因子，其分析方法一般都很專一，有些還需要精密儀器。二、消化試驗飼料進入動物消化道后，經(jīng)機械的、化學(xué)的及生物學(xué)的作用后，大分子的飼料顆粒被逐漸降解為簡單的分子，并為動

10、物腸道所吸收，這就是動物的消化過程。在實踐中通常用消化率來表示飼料養(yǎng)分被消化的程度及動物對養(yǎng)分的消化能力。動物食入的某飼料養(yǎng)分減去糞中排出的該養(yǎng)分，即稱可消化養(yǎng)分。那么消化率就是指飼料某養(yǎng)分的可消化養(yǎng)分占飼料中該養(yǎng)分總量的百分率，可用公式表示為：某養(yǎng)分的消化率（%） （31）但是按以上方法測得的養(yǎng)分消化率，嚴(yán)格地說應(yīng)稱為表觀消化率。這是由于糞中所排出的養(yǎng)分并非全部屬于飼料本身未被消化吸收部分，還有一部分是來自消化道本身的產(chǎn)物，它包括消化器官所分泌的消化液的殘余、消化道粘膜及上皮細胞脫落的殘余和消化道微生物殘體及產(chǎn)物等，這些產(chǎn)物常被稱為（糞）代謝性產(chǎn)物（metabolic fecal produ

11、cts, MFP）。那么真（實）消化率的概念可用以下公式表示：某養(yǎng)分的真實消化率（） （32）顯然，從理論上講，同一飼料養(yǎng)分的表觀消化率總是低于其真實消化率。當(dāng)然用真消化率表示飼料養(yǎng)分的消化程度（評定飼料）比用表觀消化率更真實、可靠。但對于許多的養(yǎng)分來說，要準(zhǔn)確收集與測定試驗動物MFP的養(yǎng)分是非常困難的，因此，用表現(xiàn)消化率來評定飼料的消化性能仍被普遍采用。根據(jù)試驗所使用的條件，消化試驗可分為體內(nèi)消化試驗（in vivo）、尼龍袋消化試驗（nylon bag technique）和離體消化試驗 (in vitro)。根據(jù)被測定飼料種類，消化試驗分為直接法與間接法。能獨立構(gòu)成動物飼糧的飼料，如混合

12、飼料，反芻動物的干草、青草等可用直接法測定；而不能單獨構(gòu)成飼糧的單一飼料則采用間接法。間接法需做2次消化試驗才能計算出被測飼料的養(yǎng)分消化率。根據(jù)收集方法不同消化試驗又可分為全收糞法和指示劑法。（一）體內(nèi)消化試驗1.全收糞法 在試驗期間精確計量飼料采食量；全部收集試驗動物糞便并準(zhǔn)確計量。有代表性地采取飼料與糞樣并準(zhǔn)確分析。使用全收糞法測定消化率時，收糞設(shè)備有多種：最簡單的是糞袋，適于大型草食動物消化試驗收糞。豬和家禽有專用消化試驗欄或籠。 欄式要求水磨石地面，籠式多為鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)；魚類消化試驗另有特殊設(shè)備。應(yīng)選擇生長發(fā)育、營養(yǎng)狀況、食欲、體質(zhì)均正常的健康動物，為了便于糞尿分離，哺乳動物一般應(yīng)選雄性。

13、同時要求動物的品種、年齡、體重、血緣關(guān)系和發(fā)育階段基本一致。評定一種飼料需動物36頭（只）。試驗日糧應(yīng)參照動物的營養(yǎng)需要，按照試驗設(shè)計要求配制。試驗所需飼料總量按動物采食量與試驗天數(shù)估算，并一次配好，再按每天所需數(shù)量分裝成包，備試驗時使用，同時應(yīng)采樣，在實驗室制成分析樣品供飼料營養(yǎng)成分分析用。消化試驗全期分為預(yù)試期和正試期。預(yù)試期的工作包括：將選好的試驗動物關(guān)進消化試驗籠中，單籠飼養(yǎng)，飼喂待測飼糧（如待測飼糧有適應(yīng)性等問題則先經(jīng)過一段時間的過渡），并注意觀察試驗動物的采食習(xí)性、排糞情況及其他行為活動。預(yù)試期的長短，因動物而異（動物消化道內(nèi)食糜的排空速度）。通過預(yù)試后，動物預(yù)試前采食的其他飼料的

14、食糜殘渣應(yīng)從消化道排盡。為了保證這一點，對不同動物預(yù)試期的長短作出如下規(guī)定：牛、水牛、綿羊 10d；哺乳期動物 4d；豬（48月齡）6d；肉食性動物3d。在預(yù)試期的最后3d應(yīng)定量（準(zhǔn)確）飼喂待測料。在預(yù)試期間應(yīng)作好正試期的一切準(zhǔn)備工作。正試期的任務(wù)是按預(yù)試期末確定的喂量準(zhǔn)確定量飼喂；全部收集各試驗動物正試期的排糞，按比例取樣保存（保存期間注意防腐）。待正試期結(jié)束時，將各頭試驗動物每天的糞樣混合在一起干燥制成風(fēng)干樣以備分析。從理論上講，正試期越長，越準(zhǔn)確，但由于人力、物力的限制，正試期不可能太長，一般為：牛、羊、 10d（哺乳期犢牛 4d）；豬（48月齡）5d；肉食動物 5d。2指示劑法（穩(wěn)定物

15、質(zhì)法） 為了簡化消化試驗繁鎖的收糞手段，Wiepf(1874)曾采用粗飼料中所含的不被動物消化吸收的二氧化硅為內(nèi)源指示劑，Ebin(1918) 又采用了用三氧化二鉻（Cr2O3）為外源指示劑來測定飼料養(yǎng)分的消化率。其原理是：假定指示劑（穩(wěn)定物質(zhì)）通過家畜消化道后能完全從糞中排出（即完全不被吸收），從而通過飼料與糞中養(yǎng)分與指示劑含量的變化即可計算出養(yǎng)分的消化率，其計算公式為：飼料養(yǎng)分消化率（）100- （33）常用指示劑包括內(nèi)源指示劑和外源指示劑，前者有SiO2、木質(zhì)素、酸不溶灰分（AIA，Acid Insoluble Ash）等。較為常用的是AIA，即2mol/L（或4mol/L）鹽酸不溶的灰

16、分。后者有Cr2O3,Fe2O3,Ti2O3（鈦），BaSO4等。對指示劑回收率的研究表明：沒有一種穩(wěn)定物質(zhì)的回收率能真正達100%。多數(shù)研究者認為Cr2O3較為理想，回收率可達98%。因此目前常用的指示劑是Cr2O3和AIA。外源指示劑的一般添加量為0.2%1.0%。如添加太少，難以準(zhǔn)確測定，對回收率影響較大，但添加太多又可能影響動物對養(yǎng)分的消化（注意準(zhǔn)確、均勻的摻和）。糞樣的采集與制備：應(yīng)采集未受其它物質(zhì)污染（如尿）的糞便，一般應(yīng)每天采集3次，采集的總量一般不應(yīng)少于總排糞量的35%。烘干混勻制成分析樣，待測定養(yǎng)分和指示劑含量。3間接法 對于不能單獨用于飼喂動物的飼料，其消化率測定使用間接法

17、。它需要經(jīng)過2次消化試驗。第一次測定基礎(chǔ)日糧的養(yǎng)分消化率；第二次試驗測定由80%50%的基礎(chǔ)飼糧和20%50%待測飼料構(gòu)成的新日糧的養(yǎng)分消化率。 基本假定：基礎(chǔ)日糧養(yǎng)分的消化率在2次試驗中保持不變。營養(yǎng)分的消化率具有可加性。 在以上基本假定成立的情況下，通過2次消化試驗便可按如下公式計算出待測飼料養(yǎng)分消化率： 待測飼料養(yǎng)分消化率（DF，%）DB+ （34）式中DB和DT分別表示基礎(chǔ)日糧與新日糧養(yǎng)分的消化率; f表示新日糧養(yǎng)分中待測飼料養(yǎng)分所占的比例。 注意事項：本法是在假定基礎(chǔ)飼料養(yǎng)分消化率在兩次測定中保持完全一致的條件下實現(xiàn)，但實際上100%的不變是不可能的（飼料間的互作及其他條件的影響）。

18、為了保證測定結(jié)果的相對準(zhǔn)確，就應(yīng)保持基礎(chǔ)飼糧養(yǎng)分消化率的穩(wěn)定。因此須注意以下幾個方面：（1）基礎(chǔ)飼糧應(yīng)是營養(yǎng)平衡的配合飼料（應(yīng)符合動物營養(yǎng)需要），且基礎(chǔ)飼糧中含有約10%的待測飼料。（2）兩次試驗所需的基礎(chǔ)飼糧應(yīng)一次配齊。（3）待測飼料在新日糧中替代基礎(chǔ)飼糧的比例不宜太少，一般以20%50%為宜。（二）離體消化試驗 離體消化實驗是模擬動物消化道的環(huán)境，在體外進行飼料的消化?？梢允褂孟老悍ê腿斯は悍?。使用消化道消化液時，先制取小腸液凍干粉（PIF）并進行效價標(biāo)定，然后取飼料樣0.5g(4份)用0.2% 胃蛋白酶的0.075mol/L鹽酸溶液37恒溫水浴振蕩4h；用0.2mol/L N

19、aOH液中和至pH值等于7.0；加PIF液恒溫振蕩4h，兩兩合并加水靜置過夜（夏季需置于冷暗處和加甲苯一滴以防腐）。用已知干重及能值的濾紙過濾，殘渣烘干稱重與測熱。該法由中國農(nóng)科院畜牧所張子儀院士的研究小組制定，適于測定豬的配合飼料、能量飼料、粗飼料及植物性蛋白質(zhì)飼料的干物質(zhì)消化率和表觀消化能。 評定反芻動物飼料的離體消化試驗常用人工瘤胃法，該法有些類似于豬的離體消化試驗。先從瘺管動物的瘤胃中取出定量的瘤胃液，并去除其中的飼料顆粒后，置于一容器中，再將待測飼料樣（0.5g）加入其中，在中性、39、厭氧避光條件下處理和測熱，即可計算出未校正的DM和能量消化率。但由于測定結(jié)果一般低于體內(nèi)法的結(jié)果，

20、故需進行校正。人工瘤胃法有人不用瘤胃液，而采用真菌纖維素酶代替，但這樣一般先用胃蛋白酶處理。該法由德國Hohenhaim大學(xué)Menkel首先提出。 取瘤胃液的動物飼糧中應(yīng)保持50%60%的粗料（主要干草），因為精粗料比例會影響動物瘤胃液中纖維素酶和淀粉分解酶的活性均衡。（三）尼龍袋法 主要用于反芻動物飼料蛋白質(zhì)的瘤胃降解率測定。將飼料放入特制的尼龍袋，再從瘤胃瘺管將尼龍袋放入瘤胃中，經(jīng)2448h后取出，沖洗干凈，烘干稱重，然后根據(jù)飼料中的蛋白質(zhì)含量可以計算出飼料蛋白質(zhì)降解率。由于該法簡單易行、重復(fù)性好、耗時耗力少，目前國際上已經(jīng)普遍用于測定飼料蛋白質(zhì)的降解率。三、代謝試驗物質(zhì)代謝是利用供試動物

21、采食與排出體外的營養(yǎng)物質(zhì)之差來測定動物體內(nèi)組成分變化情況的一種試驗方法。因而通過物質(zhì)代謝試驗可了解各種飼料養(yǎng)分（如碳、Ca、P等）在動物體內(nèi)的沉積能力（沉積率），以評定飼料的營養(yǎng)價值。物質(zhì)代謝試驗既可測定飼料養(yǎng)分的利用率（沉積率），也可測知動物體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的增損情況。用物質(zhì)代謝實驗可研究的營養(yǎng)物質(zhì)有水分、蛋白質(zhì)、脂肪、各種礦物元素和維生素等。在食品動物生產(chǎn)中，人們特別重視動物機體蛋白質(zhì)與脂肪的變化。因此，普遍開展的還是碳氮平衡試驗（據(jù)氮平衡測定體內(nèi)蛋白質(zhì)增損，據(jù)碳平衡了解體內(nèi)脂肪的增損），亦即研究動物碳氮平衡乃研究物質(zhì)代謝的重點。其基本方法：是在消化試驗基礎(chǔ)上增加收集尿、氣體的裝置。（一）氮平

22、衡試驗1.動物體內(nèi)的氮代謝池 動物體內(nèi)的氮來源、氮排泄及動物體內(nèi)的氮代謝途徑總結(jié)于圖33。在動物生產(chǎn)中，動物食入的飼料蛋白質(zhì)除部分在其消化道沒有被消化吸收經(jīng)糞排出外，吸收的含氮物（氨基酸）一部分用來合成新的組織蛋白以滿足生產(chǎn)或組織修補的需要，另一部分含氮物氧化分解并以尿素、尿酸等形式從尿中排出。2.氮平衡測定 在氮平衡試驗中，可以建立如下關(guān)系式：食入氮糞氮尿氮體外產(chǎn)品氮沉積氮 （35）當(dāng)沉積氮大于零時，則稱為氮的正平衡；沉積氮小于零，則稱為氮的負平衡；沉積氮等于零，則稱為氮的零平衡或零氮平衡。AA合成組織蛋白飼料CP小腸AA吸收脫NH2作用 a-酮酸NH3尿酸、尿素氧化供能或生成糖或脂 圖3-

23、3動物體內(nèi)的氮代謝途徑氮平衡試驗的方法要點與消化試驗方法基本相同。氮平衡試驗對實驗動物的頭數(shù)及其選擇，試驗期的劃分、安排與處理均可參照消化試驗要求，另外，在消化試驗基礎(chǔ)上增加收集試驗動物所有排尿。（二）碳平衡試驗 通過碳平衡試驗可以測定動物體內(nèi)脂肪增減情況。動物體內(nèi)碳來源于飼料三大類有機物質(zhì)（即蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物）；碳的排出途徑為：（1）糞碳及腸道氣體碳。糞碳是指飼料中未被動物消化吸收的有機物質(zhì)。另外，在反芻動物的瘤胃和大腸、單胃動物大腸內(nèi)微生物的發(fā)酵，可產(chǎn)生CH4和CO2等從腸道排出，構(gòu)成消化道氣體碳損失。（2）尿碳。主要以尿素或尿酸形式排出。（3）呼出氣體碳。吸收到動物體內(nèi)的有機物質(zhì)

24、在體內(nèi)氧化供能中將形成CO2，隨動物呼吸排出體外。（4）沉積體內(nèi)或體外產(chǎn)品蛋白質(zhì)、脂肪中的碳。因此，碳平衡可表示為：沉積碳飼料碳-糞碳-尿碳-呼出氣體碳-消化道氣體碳-體外產(chǎn)品碳 (36)四、飼養(yǎng)試驗 飼料營養(yǎng)價值評定的主要目的如下：（1）衡量一種飼料替代另一種飼料滿足動物生理功能的程度（飼料營養(yǎng)價值相對排序）；（2）建立飼料與其完成某一特定功能的相關(guān)，如第一限制氨基酸與動物蛋白質(zhì)增重關(guān)系；（3）通過營養(yǎng)供給來預(yù)測或控制動物的生產(chǎn)性能。上述目的的共同點就是飼料的營養(yǎng)價值只有在描述動物的生理功能和生產(chǎn)性能時才會有用，因此動物的生產(chǎn)性能是衡量飼料的絕對和相對營養(yǎng)價值的一個必需指標(biāo)。動物生產(chǎn)性能通常

25、是指那些與可銷售動物產(chǎn)品密切相關(guān)的指標(biāo)，如產(chǎn)奶量、產(chǎn)蛋率、體增重、纖維增長（毛），維持以及繁殖組織和胚胎的生長盡管不是直接可銷售商品，也是密切相關(guān)的性狀。飼料采食量也是動物生產(chǎn)性能的一個重要方面，評價飼料時，其采食特性是一個不容忽視的方面。以動物生產(chǎn)性能評價飼料的營養(yǎng)價值通常通過飼養(yǎng)試驗來實現(xiàn)。在動物營養(yǎng)的飼養(yǎng)試驗中，常用的設(shè)計方法有：對照試驗、配對試驗、單因子試驗、隨機化完全區(qū)組設(shè)計、拉丁方設(shè)計和正交設(shè)計等。（一）對照試驗 在營養(yǎng)研究中，如需考察某一營養(yǎng)因素或非營養(yǎng)因素對動物是否有影響， 就可以采用對照試驗。如比較玉米和糙米對豬的飼養(yǎng)價值，我們可選兩組條件相近的豬，一組飼喂含玉米的飼糧，另一

26、組飼喂含糙米的飼糧。 對照試驗是最簡單的設(shè)計。其統(tǒng)計模型為： Yij=u+Ti+eijk (37)其中：Yijk為觀察值，u為平均效應(yīng)，Ti為處理效應(yīng)，eijk為隨機誤差（二）配對試驗 為了使對照組和處理組動物盡量一致，常選擇各方面條件相同動物，雙雙配成對。再將每對動物隨機分到對照組和處理組，更確切地講是互為對照。在動物營養(yǎng)研究中，配對試驗與對照試驗的適用范圍并無多大差異， 主要視試驗動物的情況而定。相似年齡、體重、遺傳基礎(chǔ)和養(yǎng)育歷史的動物經(jīng)一段時間的調(diào)整期后，配對進行飼養(yǎng)試驗，同一對動物分別飼喂不同的飼糧，同一對動物的采食量相同。該方法不適于自由采食的動物試驗。統(tǒng)計方法可用t 檢驗。 （三）

27、單因子試驗設(shè)計 與對照試驗和配對試驗相比，單因子試驗有更多的處理組。例如，要研究飼糧賴氨酸對生長豬生產(chǎn)性能的影響并確定其適宜添加水平，一般設(shè)計一個賴氨酸水平很低的基礎(chǔ)飼糧（有時使用半純合日糧），然后在基礎(chǔ)飼糧中添加不同水平的賴氨酸，根據(jù)賴氨酸水平與生長豬生產(chǎn)性能的關(guān)系確定適宜的飼糧賴氨酸水平。有時還根據(jù)血液的某些生化參數(shù)作為評定依據(jù)。不設(shè)對照組，而設(shè)多個處理組，通常又稱劑量反應(yīng)法（Dose-response）。統(tǒng)計方法簡單，常用SAS軟件的GLM模型進行方差分析。（四）隨機化完全區(qū)組試驗 在上面研究生長豬賴氨酸適宜添加水平的試驗中，如果試驗豬來自三個養(yǎng)豬場，盡管豬的品種、年齡、體重和以前的飼糧

28、基本一樣，但為了考察不同環(huán)境、水質(zhì)等是否給試驗帶來影響，就可把三個養(yǎng)豬場看成三個區(qū)組，采用隨機化完全區(qū)組設(shè)計。試驗的單元根據(jù)年齡、性別等因素分組或分區(qū)。在每一區(qū)組的動物則隨機分配到各處理組，一個區(qū)組可以是任何一個可以影響重復(fù)之間的變異的任何因素。如。如比較3種飼糧對犢牛生長的影響，犢牛的開始體重對實驗結(jié)果有較大影響，但又無必要研究開始體重的效應(yīng)。處理方法：先將動物按體重分組，再將每組動物隨機分配到各處理組。該設(shè)計可以區(qū)分飼糧、起始體重的效應(yīng)，同時可以估計飼糧和起始體重之間的交互作用。統(tǒng)計模型： Yijk=u+Ti+Bj+eijk (38)其中：Yijk為觀察值，u為平均效應(yīng)，Ti為處理效應(yīng)，B

29、j為區(qū)組效應(yīng)，eijk為隨機誤差。 （五）復(fù)因子試驗設(shè)計 在營養(yǎng)研究中，往往在同一試驗中需要考慮的影響因素不止一個。如研究小麥對豬的生產(chǎn)性能的影響的同時，又想確定酶制劑的合理添加方式，就需采用復(fù)因子設(shè)計。在飼養(yǎng)試驗中，超過3個因素以上的復(fù)因子試驗是很少的， 除了統(tǒng)計分析麻煩外，也難控制試驗條件，結(jié)果不一定很理想。該試驗設(shè)計允許在一個試驗中考察多個因素，并可測定因素之間的交互作用，試驗處理共有Mn個（M代表水平，n代表處理）。因素和水平較多時所需的試驗組較多，如3因素3水平的試驗組有27個。（六）拉丁方設(shè)計 拉丁方設(shè)計常用于產(chǎn)卵家禽和泌乳母牛短期的試驗和飼料養(yǎng)分消化率的測定。 因試驗時間短，同一

30、動物可在不同時間內(nèi)接受多種試驗處理。當(dāng)研究的因素較多時，該方法可以減少試驗動物的數(shù)量，仍可評定處理效應(yīng)。每個因素必須有相同的處理水平或重復(fù)。該方法常用于產(chǎn)奶試驗中，因胎次和泌乳階段會影響采食量。統(tǒng)計模型： Yijk=+i+j+k+ijk (39)其中：Yijk為觀察值，為平均效應(yīng)，i為期效應(yīng)，j為處理效應(yīng)，k 為動物效應(yīng)，eijk為隨機誤差。 （七）正交試驗設(shè)計 在某些情況下需要考察多個因子， 每個因子又想考察幾個不同的水平， 按復(fù)因子設(shè)計處理組也太多，而某些因子的某些水平又沒有多大的必要， 此時可考慮采用正交試驗設(shè)計。根據(jù)試驗考察的因子和水平數(shù)選擇相應(yīng)的正交試驗設(shè)計表，按表安排試驗。選擇正交

31、表安排試驗；使用正確的統(tǒng)計分析方法。 例如，要考察飼糧賴氨酸、蛋氨酸、 粉狀鈣和晶體鈣對產(chǎn)蛋雞產(chǎn)蛋量和蛋殼強度的影響，如果每個因素設(shè)3個水平，按復(fù)因子設(shè)計共有個處理組， 按正交設(shè)計只需個試驗組，詳見表31。 表中水平只是代號。組表示接受個因素的第一水平；組賴氨酸是第一水平，其余都是第二水平， 以下類推。從試驗結(jié)果可確定哪一組最好， 也可進一步作方差分析。當(dāng)然這種考察方式不是很全面細致的， 適于研究幾種飼料組分的相互影響和營養(yǎng)物質(zhì)間的合理配比。表31 正交試驗表組號 賴氨酸蛋氨酸粉鈣晶體鈣111112122231333421235223162312731328321393321 第二節(jié) 飼料能量

32、營養(yǎng)價值的評定飼料能量含量是衡量飼料營養(yǎng)價值的一個重要方面，飼料中的有機物都是能量的來源。在動物體內(nèi)，飼料中的化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能和機械能，也可以蓄積在體內(nèi),還可以用于形成動物產(chǎn)品。評定飼料的能量營養(yǎng)價值方法頗多，這些評價體系各有特色，且在不同地域使用或使用于不同動物種類。 一、能量評定術(shù)語（一）可消化有機物（DOM） 根據(jù)飼料的可消化有機物含量來評價其能量價值，這一體系忽視了脂肪所含能量高于其它養(yǎng)分這一事實。（二）可消化養(yǎng)分總量（Total Digestible Nutrient，TDN） 一般而言，動物利用飼料中的能量時，最大的能量損失是未被消化而從糞排泄的部分，這一損失與飼料的種類有很大

33、關(guān)系。因此把損失量最大而且變動大的糞中所含的能量從飼料總能量中減出去，由此可得可消化養(yǎng)分，以此可消化養(yǎng)分為基礎(chǔ)表示能量的單位就是可消化養(yǎng)分總量。這一體系考慮了脂肪含能高這一因素，即TDN=DOM+1.25DEE, 但所用消化率系數(shù)是沿用反芻動物的，而不是家禽、豬或犢牛的測定值。 （三）淀粉價（Starch Value, SV） 這是德國的Kellner 建立的評定能量價值的方法。根據(jù)體脂肪的生產(chǎn)量計算出飼料的能量值。這一方法是以淀粉生產(chǎn)脂肪的能力為基礎(chǔ)，給成年牛喂以超過維持所需的養(yǎng)分，1kg可消化淀粉可生產(chǎn)體脂肪248g，1kg可消化純蛋白質(zhì)和可消化粗脂肪生產(chǎn)體脂肪量分別為235g和470g5

34、98g。后來的研究結(jié)果顯示可消化純蛋白與可消化粗蛋白有相同的生產(chǎn)量，就使用可消化粗蛋白的單位了。而且把各種可消化成分生成體脂肪的能力換算成1kg可消化淀粉生成體脂肪的能力，只要把各種成分乘上淀粉價系數(shù)就可以了。豬的體脂肪合成能力與此不同，所以其系數(shù)也不同。淀粉價系數(shù)如表32所示。表32 各種成分的淀粉價系數(shù)牲畜可消化粗蛋白可消化淀粉可消化粗纖維可消化粗脂肪可消化糖分 牛（反芻家畜適用） 0.94 1.00 1.00粗料 1.91谷類 2.12油籽 2.41 0.76 豬 0.98 1.00 0.76 2.62 0.94 把上述表中的系數(shù)乘各種可消化養(yǎng)分量就是淀粉價的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。（四）飼料單位（F

35、eed Unit） 這是北歐斯堪地維納國家常用的單位，是瑞典的Hansson 等人用乳牛做了許多飼養(yǎng)試驗的結(jié)果。以1kg大麥喂給奶牛生產(chǎn)牛奶的效果為1飼料單位，由這個牛奶生產(chǎn)效果確定各種飼料的飼料單位。例如1kg豆餅是1.24飼料單位，1kg干草是0.4飼料單位。飼料單位是以淀粉價為計算基礎(chǔ)。和淀粉價的思路是一致的，即用一定的系數(shù)乘各種可消化養(yǎng)分，以確定牛奶的生產(chǎn)價。不同的是，計算淀粉價時可消化純蛋白的系數(shù)相當(dāng)于1kg，而在乳生產(chǎn)中，這一系數(shù)相當(dāng)于1.43kg，就以1.43為系數(shù)（在淀粉價里是0.94），其它成分的系數(shù)和淀粉價的系數(shù)相同。（五）總能（GE） 動物從飼料中獲取能量。飼料中的化學(xué)能

36、含量根據(jù)其轉(zhuǎn)換成熱能的多少測定，這種熱能的轉(zhuǎn)換是通過飼料的氧化燃燒確定的。因此，單位重量的飼料氧化燃燒所釋放的熱量就稱為總能。表33列出了部分重要化合物的總能含量。一種有機物質(zhì)的總能含量主要由其以碳氫氧的比例表示的氧化程度決定。所有的碳水化合物都有類似的碳氫氧比，因此他們具有相同的總能含量（約17.5MJ/kg干物質(zhì)）。甘油三酯的氧比例低，因此其總能含量也高得多（3539MJ/kg干物質(zhì)）。總能常用氧彈式測熱計測定，測定程序比較簡單，國產(chǎn)的自動測熱計可以達到國外同類產(chǎn)品同樣精確和方便。（六）消化能（DE） 飼料的表觀消化能等于其總能減去糞能后剩余的能量。只要具備氧彈式測熱計，這種方法很容易測定

37、。而且比通過飼料和糞中的粗蛋白、粗脂肪和粗纖維計算更精確。但蛋白質(zhì)生產(chǎn)水平低時（生長緩慢、產(chǎn)蛋少），DE 的ATP潛力估計過高，因為從蛋白質(zhì)產(chǎn)生的ATP 數(shù)量低。目前豬飼料的有效能評定多用消化能體系。由于禽的糞尿同時排泄，故通常禽不用消化能體系。該體系在中國和美國應(yīng)用表33 某些飼料和純化學(xué)品的總能值 （單位：kJ/g）名稱總能名稱總能葡萄糖淀粉纖維素酪蛋白黃油脂肪（植物油籽）乙酸丙酸丁酸乳酸15.617.717.524.538.539.014.620.824.915.2甲烷肌肉（無灰分）脂肪（無灰分）玉米燕麥子實燕麥秸稈亞麻油餅禾本科干草奶（4%乳脂）55.023.639.318.519.6

38、18.521.418.924.9較廣，在美國消化能也曾用于反芻動物飼料平定評定，消化能和可消化養(yǎng)分總量之間的關(guān)系為：1kg可消化養(yǎng)分總量等于18.4MJ消化能。（七）代謝能（ME） 飼料的代謝能等于其消化能減去尿能和可燃性氣體能（特別是反芻動物）后所剩余的能量。（八）凈能 （Net Energy） 飼料凈能是飼料能量中能用于維持動物生命活動和生產(chǎn)動物產(chǎn)品的有效部分，可以用公式表示為： NEME-HI （310）式中HI 代表體增熱。凈能用于維持主要是在體內(nèi)的代謝過程中必需的熱量損失，而用于生產(chǎn)的凈能則以化學(xué)能沉積在動物產(chǎn)品中，如肌肉、奶和蛋。值得一提的是，所有的熱能損失，只有體增熱部分是真正的

39、廢能，用于維持的熱能損失實際上可看成動物利用過程中將能量“降解”成無用的形式。體增熱：饑餓動物在采食后的幾小時內(nèi)，產(chǎn)熱量超過基礎(chǔ)代謝時的水平，這種產(chǎn)熱量的增加就稱為飼料的體增熱。除非動物處于低溫環(huán)境，這些熱能是無用的。二、代謝能的測定代謝能的測定比測定消化能需花更多的勞力。精確測定代謝能，應(yīng)考慮甲烷氣損失和尿的損失，這只有在呼吸測熱室才有可能。事實上，豬和禽的甲烷能損失很少，一般低于0.5%，實際測定中都忽略不計。尿能損失主要是含氮物質(zhì)所含的能量，因此其損失量取決于日糧蛋白質(zhì)水平，尤其是氨基酸的平衡（限制性氨基酸的水平），其實尿能損失可以通過尿氮計算，因為1g尿素氮損失尿能約22.7kJ，1g

40、尿酸氮損失尿能34.4kJ，用這種方法校正的消化能與氮平衡為零的代謝能很接近。測定代謝能時，若氮平衡不為零或者生產(chǎn)蛋白質(zhì)（如蛋、乳蛋白），也可用同樣的校正因子。如：產(chǎn)蛋母雞，若測定的代謝能為1.5MJ，氮平衡為-0.2g，蛋中含氮0.8g，因此，氮平衡為零時的代謝能為 1500kJ+0.2×34.4kJ-0.8×34.4kJ = 1479kJ。又如生長豬， 測定的代謝能為15MJ，氮平衡為+20g，氮平衡為零時的代謝能為：15000-20×22.7=14.55MJ。正常日糧由于含氮量低，這些校正部分也很小，但對含蛋白質(zhì)高的飼料，這些校正值要高得多。在生產(chǎn)水平低時，

41、氮校正平衡代謝能同樣過高的估計了ATP潛能，但比DE 要少。從瘤胃的可燃性氣體損失幾乎全部是甲烷。甲烷的產(chǎn)生與采食量密切相關(guān)，處于維持營養(yǎng)水平時，甲烷能損失占食入總能的7%9% （或占消化能的11%13%），當(dāng)飼養(yǎng)水平提高時，這一比例降低到6%7%。當(dāng)沒有呼吸測熱室時，可以按8%來估計可燃氣體能的損失。前面提到的多數(shù)評價體系都忽視了脂肪合成時對能量利用的正效應(yīng)和發(fā)酵植物細胞壁對能量利用的負效應(yīng)。通常，在代謝能測定時忽略了甲烷能損失，在家禽和喂奶的犢牛這樣做是可行的，因為甲烷的產(chǎn)生很少。然而，比較大的豬，其甲烷能損失可增至總能采食的2% 。70kg的豬，這一數(shù)值為0.5%1% 。在荷蘭于20世紀(jì)

42、80年代采用了一種新的代謝能體系（只限于產(chǎn)蛋家禽），即代謝能再加上10%的可消化脂肪，這已經(jīng)在歐洲使用。進行代謝能測定時，動物的選擇非常重要，如不宜選用生長豬和肉用仔雞，必須選用成年的動物。而在美國和加拿大就忽視了這一問題，因此，比較美國和歐洲的飼料營養(yǎng)價值時，就會發(fā)現(xiàn)美國的飼料ME值高于歐洲的飼料ME 值。由于家禽的氣體能損失是次要的，所以可以通過攝入的總能和排泄物中能量損失的差異來確定飼料代謝能。這一能值是指表觀代謝能（AME）值，以便區(qū)分于被認為能較好評估飼料代謝能的其他表達方式，通常使用氮校正的表觀代謝能（AMEn）。AMEn是以零氮平衡為基礎(chǔ)來調(diào)整所有飼料的結(jié)果計算得出的。這樣做的原

43、則是：如果是常用的能量飼料，應(yīng)考慮到氮沉積的不同。家禽營養(yǎng)學(xué)家使用的另一指標(biāo)是真代謝能（TME），而TME是通過測定代謝能和內(nèi)源尿能損失的AME計算而得。內(nèi)源尿能損失與飼糧無關(guān)，但要考慮這些損失在消除不同飼養(yǎng)水平對AME值結(jié)果的影響有重要作用。TME也要用氮平衡校正為TMEn。當(dāng)所評價的飼料是以單個飼糧成分進行評估時，代謝能含量的測定方法可采用直接測定。然而對于飼料而言，單個成分的分析是不可行的，并且必須通過已知代謝能值的基礎(chǔ)飼糧組成成分的不同來評價飼料。這樣就要用到半純合日糧。在半純合飼糧里試驗飼料要取代某種純合養(yǎng)分（如葡萄糖和纖維素）。換句話說，整個飼糧是由純合組分與所添加的一部分試驗飼料

44、組成。當(dāng)對試驗飼料進行評價時，對多水平飼糧成分的評估有利。這就需要通過回歸分析進行試驗飼料代謝能的測定，并且要考慮基礎(chǔ)飼糧與試驗飼糧之間的關(guān)系（Sibbald,1980）。Farrel(1978)進行了AME的快速測定。這種方法就是給家禽飼喂試驗飼糧1h后，在此后的24h內(nèi)收集排泄物。Sibbald （1980）用了類似的方法，只是家禽要先絕食24h，然后在強飼試驗飼料后收集排泄物24h。我國也于19851990年間對這一方法進行了嘗試，并于1995年由霍啟光和張子儀制定了“雞飼料表觀代謝能測定技術(shù)規(guī)程”，對試驗雞試驗期的飼養(yǎng)管理、試驗進程和被測飼料測定程序進行了明確的規(guī)定。代謝能的實驗室估測

45、： 盡管用活體法快速測定評估家禽飼料是可行的，但對于商品化配合飼料的品質(zhì)控制以及單獨檢驗飼料中已知能值時，仍然要用到實驗室法。由于這些目的，飼料中的能值或許可以用與化學(xué)分析和代謝能含量相關(guān)的回歸方程來推測。所知的各種方程最好的一種是實際誤差約為±24的方程。三、凈能的測定測定飼料的凈能必須測定動物的熱能損失或動物體內(nèi)沉積的能量數(shù)量，而這二者的測定不論從原理還是實際測定都相當(dāng)復(fù)雜。動物產(chǎn)熱量的測定 可以用動物測熱計（Animal Calorimetry）直接測定，也可以通過測定呼吸商間接測定。用動物測熱計直接測定時，給兩組動物飼喂兩個不同采食量水平的同一飼料，假定兩個采食水平的基礎(chǔ)代謝

46、相同，這樣根據(jù)兩組動物產(chǎn)熱量的差異可以計算出體增熱。當(dāng)測定單個飼料時，若能單獨飼喂也可以按上述方法，若不能單獨飼喂，則低采食量組飼喂基礎(chǔ)飼糧，高采食量組由同一基礎(chǔ)飼糧再加上一些待測飼料。間接測熱則是利用動物物質(zhì)代謝需要消耗氧氣并產(chǎn)生二氧化碳的原理，而且不同的營養(yǎng)分氧化降解需要的氧和產(chǎn)生的二氧化碳各不相同，如葡萄糖和脂肪（棕櫚酸三酯）氧化分解的反應(yīng)如下：C6H12O6 + 6O2 6CO2 +6H2O+2.82 MJ (311)C3H5（OOCC15H31）3 + 72.5 O2 51CO2+49H2O + 32.02MJ (312) 由于1mol氧在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積是22.4L，因此動物若全部

47、從葡萄糖氧化獲取能量，每消耗1L氧所產(chǎn)生的熱量為2820÷（6×22.4）=20.98kJ/L，若氧化的是碳水化合物，則所產(chǎn)生的熱量為21.12kJ/L，這一數(shù)值稱為氧化熱價。在間接測熱中用它從所消耗的氧氣估計產(chǎn)熱量。相同地，若動物全部氧化脂肪獲取能量，則氧化熱價為19.61kJ/L。實際上，動物并不單從碳水化合物或脂肪獲取能量，通常是氧化混合有機物，也包括蛋白質(zhì)的氧化。若要根據(jù)氧消耗量估計產(chǎn)熱量，就要知道消耗的氧用于脂肪、碳水化合物和蛋白質(zhì)的比例，這一比例要根據(jù)呼吸商來確定。呼吸商是動物利用營養(yǎng)物質(zhì)所產(chǎn)生的二氧化碳與消耗的氧氣的比值。蛋白質(zhì)的氧化數(shù)量可以根據(jù)尿氮排泄量來計

48、算，盡管蛋白質(zhì)的燃燒熱為22.2kJ/g，但動物體內(nèi)的蛋白質(zhì)并非完全氧化，故1g蛋白質(zhì)氧化的平均產(chǎn)熱量為18.0kJ。每克蛋白質(zhì)的氧化可以產(chǎn)生0.77L 二氧化碳，消耗0.96L氧，故蛋白質(zhì)的呼吸商為0.8。根據(jù)反應(yīng)式（311）和（31.5%，脂肪為32.5%，氧化熱價為20.60kJ/L。但當(dāng)碳水化合物和脂肪不完全氧化時，呼吸商和產(chǎn)熱量的關(guān)系就會改變。動物出現(xiàn)代謝紊亂，如酮癥時，就是不完全氧化；反芻動物在正常情況下也有不完全氧化的情況，因為碳水化合物在瘤胃發(fā)酵產(chǎn)生甲烷，因此經(jīng)呼吸商計算的產(chǎn)熱量必須經(jīng)校正，每產(chǎn)生1L甲烷減除2.42kJ產(chǎn)熱量。上述產(chǎn)熱量計算可以用Brouwer 方程來表示：H

49、P (kJ)= 16.18VO2 (L)+ 5.16VCO2 (L)- 5.90N (g)-2.42CH4 (L) (313)家禽的氮系數(shù)為1.2，因為家禽排泄的是比尿素氧化更完全的尿酸。動物體內(nèi)沉積能的測定 如前所述的碳氮平衡試驗可以用于測定沉積能。沉積能也可通過比較屠宰試驗來測定。選擇2組條件相同的試驗動物，一組在試驗開始時屠宰，測定其體內(nèi)的能量沉積量，另一組試驗動物則經(jīng)過一段時間的飼養(yǎng)后再進行屠宰，同樣測定其沉積的能量，兩次測定的差值就是在飼養(yǎng)期間沉積的能量，根據(jù)飼料采食量就可以測定飼料的沉積能。在現(xiàn)代動物生產(chǎn)體系中，飼料凈能的測定要根據(jù)飼料所飼喂的對象動物和動物所生產(chǎn)的產(chǎn)品來確定。如維

50、持凈能、增重凈能、產(chǎn)蛋凈能、產(chǎn)奶凈能、產(chǎn)毛凈能和產(chǎn)脂凈能。這主要是由于飼料代謝能用于不同的生產(chǎn)目的時，其利用效率不同。目前凈能體系主要用于反芻動物，應(yīng)用較多的是美國加州凈能體系(CNES) 和美國 Flatt的奶牛凈能體系。（一）美國加州凈能體系(CNES) 飼料的凈能隨著飼養(yǎng)水平的變化而變化，當(dāng)飼糧能值由1/2基礎(chǔ)代謝上升到2倍基礎(chǔ)代謝時，每千克飼糧的凈能含量NE(m+p)(MJkg DM)由9.97減少到 7.40 (Kleiber,1961)。 由于NE的易變性，所以不宜用于衡量飼料的營養(yǎng)價值和確定家畜的營養(yǎng)需要量。于是Kleiber提出采用維持凈能(NEm)與增重凈能(NEg)2種能量

51、單位。在維持水平以上，直到任意采食，增重凈能與體增重(G)之間大致存在直線回歸關(guān)系。換言之，飼料的增重凈能值(NEg)在維持飼養(yǎng)水平以上時，恒定不變。另外，飼糧的維持凈能NEm等于基礎(chǔ)代謝，而基礎(chǔ)代謝是比較恒定的。所以同時采用NEm與NEg為衡量單位的凈能體系比用NE為衡量單位更準(zhǔn)確。飼料的增重凈能值可通過連續(xù)2次試驗來測定，并同時測定飼料的維持凈能值。第一次試驗時，飼養(yǎng)水平為維持水平，使增重能量等于零，記錄采食量(I/Wkg0.75), 此時飼料凈能為維持凈能，所以飼料的維持凈能值可計算如下： NEm=77（kcal/kg）= 322（kJ/kg） （314）第二次試驗對飼料采食量不限量，只

52、記錄，測定其增重凈能量（kJ/W0.75），根據(jù)這些數(shù)據(jù)，即可計算每千克飼料的增重凈能含量。飼料增重凈能值= （315）加州凈能體系只供肉牛飼養(yǎng)業(yè)應(yīng)用，在北美洲肉牛飼養(yǎng)業(yè)中廣泛推廣應(yīng)用并已獲得成效。1969年經(jīng)美國國家科委(NRC)正式批準(zhǔn)，認為可在肉牛飼養(yǎng)業(yè)中應(yīng)用。但該體系認為肉牛的維持飼養(yǎng)需要量是恒定不變的，并不受生產(chǎn)水平高低及沉積能量的影響，其實，由于肉牛沉積能量的個體差異很大，很難相信消耗能量保持恒定不變。另外，NEg在理論上也有缺點，它沒有區(qū)分增重中的沉積養(yǎng)分是蛋白質(zhì)還是脂肪。加州凈能體系用于推算年齡較大的成年牛的體增重能量所得準(zhǔn)確性較高，而用于推算生長期幼牛的增重能量所得準(zhǔn)確性較差

53、。因為生長期肉牛增重中既有蛋白質(zhì)沉積，又有脂肪沉積，而且兩者比例變化較大，故推算時誤差較大。（二）美國 Flatt的奶牛凈能體系1奶牛凈能體系的理論基礎(chǔ)美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究中心、能量代謝實驗室曾為高產(chǎn)奶牛于1962年開始進行能量平衡試驗(Flatt等,1969）。Moe和Tyrrell(1972)綜述過去曾用奶牛進行的543項能量代謝試驗，提出將奶牛日糧能量分為兩部分，一部分供維持，一部分供產(chǎn)奶，并測定能量利用效率，結(jié)果表明這兩者的能量利用效率相近。2.維持凈能和產(chǎn)奶凈能需要的測定及飼料凈能值的測定(1) 產(chǎn)奶凈能需要量 經(jīng)測定，生產(chǎn)1kg標(biāo)準(zhǔn)奶需產(chǎn)奶凈能3.10MJ。實際上和1kg校正奶的燃燒值相等。因此，產(chǎn)奶凈能由產(chǎn)奶量乘標(biāo)準(zhǔn)奶熱值即可。如果乳脂率不等于4%，可按下列公式計算其熱能含量：1kg奶含熱量=353+96×乳脂率 （316）(2) 維持凈能需要 維持凈能需要量也用產(chǎn)奶凈能表示。經(jīng)試驗測定，供維持的凈能值用產(chǎn)奶凈能表示，平均為306.7kJWkg0.75，