反刍动物饲料间组合效应的评定方法及评估参数

刘喜生，任有蛇，岳文斌

（山西农业大学动物科技学院，太谷 030801）

反刍动物饲料间组合效应的评定方法及评估参数

刘喜生，任有蛇，岳文斌

（山西农业大学动物科技学院，太谷 030801）

反刍动物饲料间组合效应的评估参数包括不同碳水化合物比例产生的组合效应和饲料中的能氮平衡产生的组合效应两类。文章对饲料间的组合效应、评定方法及其评估参数等方面内容进行了综述，以供同行参考。

反刍动物饲料；组合效应；评定方法；评估参数

1　组合效应的概念及其类型

1.1组合效应的概念

混合饲料或日粮的可利用能值或消化率，不等于组合成该日粮各饲料的可利用能值或消化率的加权值，这就意味着产生了组合效应。张子仪等［1］指出，日粮组合效应的实质是来自不同饲料的营养物质、非营养物质以及抗营养物质之间互作的整体效应。根据利用率或采食量等指标对饲料组合效应进行分类，若饲料间的整体互作使日粮内某种营养成分利用率高于各种饲料的加权值或对照值，称之为正组合效应；反之，则称为负组合效应；若两者相等，为零组合效应。负组合效应可降低有效代谢能，正组合效应可提高粗饲料的消化率和采食量。

1.2组合效应的类型

1.2.1正组合效应对低质饲草进行青绿饲料的催化性补饲时会产生正的组合效应。Preston［2］在由西沙尔麻渣（sisal pulp）、尿素、微量元素组成的绵羊日粮中，当添加少量青绿禾本牧草时，纤维素的体外消化率由40%提高至80%，同时伴有采食量的增加。Silva等［3］的研究表明，未处理的秸秆在饲喂氨化秸秆的绵羊瘤胃内发酵速度比在饲喂未氨化秸秆的绵羊瘤胃内发酵速度要迅速得多，这可能是因为饲喂未处理秸秆的动物瘤胃内微生物的增殖，由于缺乏易于利用的底物而受到限制，而饲喂氨化秸秆则可以缓解这种限制，使瘤胃微生物增殖改善，从而产生正的组合效应。

1.2.2负组合效应典型负组合效应是由于大量饲喂富含可溶性碳水化合物饲料，导致日粮纤维物质降解率下降。通过尼龙袋法测定西沙尔麻渣（sisal pulp）降解率时，发现混合样内糖蜜添加量达到30%时，西沙尔麻渣在牛瘤胃内的降解率明显下降。严冰［4］发现在氨化稻草基础日粮中，当菜籽饼与桑叶同时补饲时，湖羊的日增重比单独补饲菜籽饼时降低了19%～31%，比单独补饲桑叶时降低了15%～20%（P<0.05），在体外消化试验中也发现菜籽饼与桑叶之间存在负组合效应。

2　饲料组合效应的评定方法

目前评定饲料组合效应的方法和技术虽然尚未标准化，但根据当前采用的方法归纳起来可分为动物试验、体内消化代谢试验和体外消化代谢试验3种。

2.1动物饲养试验

应用动物饲养试验，测定动物对饲料的采食量、消化率、瘤胃流通速率、瘤胃发酵、营养物质代谢和动物的生产性能，可以直观综合地反映饲料间的组合效应。Mendoza等［5］通过饲养试验，用采食量评定了高水分的组合效应，发现随着高水分谷物的比例增加，饲粮的干物质采食量呈极显著线性增长；Haddad［6］通过饲养试验，利用增重和采食量评定了绵羊日粮中苜蓿干草与大麦秸间的组合效应，发现添加苜蓿秸秆组的绵羊采食量要高于饲喂秸秆的对照组，并认为羔羊的基础日粮中苜蓿至少达到150 g，才能使大麦秸产生正组合效应；Franci等［7］用27只公羔羊的生长性能和采食量评估了紫花苜蓿、麦秸和玉米皮之间的组合效应，发现当玉米皮占日粮12%时，麦秸与其产生正组合效应，生长性能最好，而仅饲喂玉米皮和麦秸时，未发现正组合效应。但是，动物饲养试验存在的不足是，要设计复杂的饲料组合试验，不但消耗大量的人力、物力和财力，不利于饲料组合效应的整体评定，而且由于试验动物个体间差异较大，试验结果可重复性较差，不利于测定方法的标准化。

2.2体内消化代谢试验

评定饲料间营养组合效应的方法，也有许多是通过体内消化代谢试验研究的。Goelema等和Mendoza等通过尼龙袋法、Huhtannen和Kukkolnen采用指示剂法，测定了饲料有机物的消化率，来评估组合效应；Palmgren等采用全收粪法测定了马的干草和整粒燕麦组合消化率。但是尼龙袋法由于饲料未经咀嚼和反刍，存在一定程度的失真问题，而且受瘘管动物的瘤胃微生物区系及微生态环境的影响甚大，不易标准化；而指示剂法在重复性上也存在一定程度的偏差。

2.3体外消化代谢试验

体外研究组合效应的方法有瘤胃持续模拟装置法和体外产气法。王加启等［8］用瘤胃模拟持续装置，分别研究了不同来源可发酵碳水化合物和可降解氮合成瘤胃MCP效率以及日粮精/粗比值对瘤胃微生物合成效率的影响，应用该装置，通过研究饲料在模拟瘤胃中的消化率，可在一定程度上评估饲料间的组合效应。需要指出的是，在连续培养系统中，原虫在系统运行的最初几天可能被冲洗出去。

人工瘤胃产气法是Menke等提出的体外评定反刍动物饲料营养价值的方法，气体产量同有机物消化率相关。Blummel等也发现体外气体产量与有机物表观降解率和真降解率高度相关（P<0.01），而且该法具有简单易行、可重复性高、易于标准化、批量操作和测试等优点，近年来成功地应用于饲料间组合效应的评估。Liu等［9］用该法评估了未处理稻草与化学处理稻草间以及稻草与禾本科干草或桑叶间的组合效应，发现稻草与干草或桑叶间存在明显的正组合效应。

体外产气量是反映瘤胃发酵的一个重要指标。同饲料中碳水化合物相比，饲料中蛋白质发酵产生的气体很少，而瘤胃微生物合成的蛋白质占反刍动物蛋白质总需要量的60%～70%，因此MCP产量也是衡量饲料营养价值的主要指标之一。如果单纯用体外产气量来衡量饲料的组合效应，就有可能把产气量低而MCP产量高的饲料淘汰，这显然是不合理的。只有同时测定体外产气量和MCP产量，综合能量消化和蛋白质合成两方面的信息，才有可能较全面准确地评估饲料间的互作效应。苏海涯等［10］研究了桑叶与饼粕间的组合效应，发现分别用体外产气量和MCP产量评估的结果存在较大的差异，但用瘤胃产气和MCP合成所消耗的饲料量来衡量，综合后建立的评估方法，获得了满意的效果。因此，研究和建立快速的评估组合效应的技术体系，阐明饲料组合效应发生的机制，将有利于调控饲料互作向正组合效应转化，减少或避免负组合效应，提高动物的生产性能。

3　饲料组合效应的评估参数

反刍动物饲料间存在组合效应已成为共识，由于反刍动物消化机能和饲料结构的复杂性，选择合适的评估参数，对研究组合效应是非常有必要的。近年来，组合效应的研究主要集中在单一的饲料与饲料之间，直接从营养素角度去研究的比较少，要阐明其发生机制，应当考虑营养因素之间的互作效应，从该角度出发，大体上可分为两类来进一步研究。

3.1不同碳水化合物比例产生的组合效应

碳水化合物主要是为瘤胃微生物的宿主动物提供能量，反刍动物的组合效应在纤维类和易发酵的碳水化合物类饲料间发生的较多，主要是将饲料设定为不同比例的非结构性碳水化合物（NSC）与结构性碳水化合物（SC）或非纤维碳水化合物（NFC）与中性洗涤纤维（NDF）来评定。通常用下面公式计算非纤维碳水化合物：NFC=1-［NDF（%）+CP（%)）+EE（%）+ash（%）］，而评定非结构性碳水化合物通常采用酶学方法测定。谭支良以生长绵羊日粮中结构性碳水化合物和非结构性碳水化合物比例为研究对象，全面系统地研究了绵羊日粮中不同SC: NSC比例对纤维物质在瘤胃内的消化动力学参数的影响。Mertens认为，许多饲料的非纤维碳水化合物和非结构性碳水化合物的含量并不相同，因此这两个词不能互换。非结构性碳水化合物和非纤维碳水化合物之间的差异在不同饲料上变异相当大，许多差异应归于果胶和有机酸，果胶包括在非纤维碳水化合物内，但不属于非结构性碳水化合物。因此，选择合适的参数对研究碳水化合物的组合效应是很重要的。

3.2饲料中的能氮平衡产生的组合效应

日粮的能氮平衡也会产生组合效应，如果瘤胃中氨和能量不同步释放，则可导致可发酵底物利用率下降和MCP合成量减少。Strokes等报道，含有31%或39%非结构性碳水化合物和11.8%或3.7%可降解蛋白的饲粮，其MCP合成效率要高于25%非结构性碳水化合物和9%可降解蛋白质的饲粮。吴跃明等［11］在对桑叶与菜籽粕间组合效应的研究发现，当桑叶与菜籽粕按40/60和20/80的比例搭配时，40/60出现正组合效应，20/80出现负组合效应。由此可知，瘤胃可降解氨与可发酵碳水化合物之间的比例失衡，可降解氨含量不足或过高都会导致饲料间的负组合效应。

饲料的可降解蛋白和非降解蛋白之间的比例也可产生组合效应。谭支良等认为绵羊在1.2倍维持饲养水平条件下，当日粮的过瘤胃蛋白（UDP）与瘤胃蛋白（RDP）的比例为0.5～0.7时，Rt绵羊瘤胃的发酵调控最为理想，有利于纤维物质的降解，可产生正组合效应。Hristov在泌乳的奶牛日粮中加入过量的RDP时，则RDP不能被有效地用于合成微生物蛋白，大部分通过尿的排泄而损失掉，从而导致日粮中的氮转化为乳蛋白的效率降低，瘤胃氨氮合成乳蛋白的利用率也降低。

可见，对不同的日粮类型选择添补不同水平的蛋白质饲料，并尽量使能量与蛋白质、瘤胃可降解蛋白与非可降解蛋白比例平衡，才能产生日粮的正组合效应。

4　饲料组合效应的衡量指标

组合效应的程度究竟有多大，用什么指标来衡量，是研究组合效应的难点之一。其衡量指标主要包括能量在内的所有营养物质的各种利用率和动物对日粮的采食量，关于组合效应的衡量指标也没有取得一致性看法，目前常用消化率和采食量来衡量组合效应。消化率是衡量饲料组合效应的主要指标。Mould等指出，把单一饲料的消化率进行加权求和就可以计算出该日粮消化率的期望值，再把该期望值与日粮的实测消化率值进行比较，就可以知道该日粮消化率降低或升高的程度，这样也就知道了日粮组合效应的程度。Gill等首先把采食量的变化作为衡量饲料组合效应的指标，但未对其进行量化。卢德勋则提倡用替代率（substitution rate，SR）来定量研究饲料间组合效应的程度，并将替代率定义为：SR＝（CRDMI－TRDMI）/（TCDMI－CCDMI）×100%（CRDMI和TRDMI分别代表对照组和处理组粗饲料干物质采食量，TRDMI和CCDMI分别代表处理组和对照组精饲料干物质的采食量），当SR＝0时，为零组合效应；SR＜0时，为正组合效应；SR＞0时，为负组合效应。同时SR绝对值的大小，可用于比较组合效应的强弱程度。

5　全混合日粮的应用

饲料间的组合效应已引起各国学者的普遍重视，随着动物营养学的深入发展，人们可以通过日粮优化配制不断追求饲料间的最大正组合效应，尽可能地挖掘动物生产潜力。

全混合日粮（TMR）是根据反刍动物营养需要的粗蛋白、能量、粗纤维、矿物质和维生素等营养成分，把揉碎的粗料、精料和各种添加剂充分混合而得到的营养平衡日粮。TMR日粮就是典型的饲料间组合效应，但是只有日粮的营养水平高于维持需要量时才产生组合效应，并不是所有饲料组合起来就能产生非加性效应。饲喂TMR具有以下优点：①可有效防止动物挑食；②有利于因地制宜地开发尚未利用的饲料资源；③容易控制精粗比例，可调节代谢；④可充分发挥动物的生产性能，并能提高其繁殖率；⑤可以解决精粗料分开饲喂难以适应大规模、集约化经营的难题。TMR饲喂技术因具有以上优点，目前在全球范围内越来越多的牛场和羊场广泛使用，并取得了较为理想的饲养效果。在生产实践中，可采用TMR技术饲喂反刍动物，以提高养殖效益。

［1］ 张子仪.中国饲料学［M］.北京：中国农业出版社，2000：289-294.

［2］ Preston T R.Associated effect and interaction among feed ingredients. Animal Production and Health Paper［M］.FAO，1989：15-21.

［3］Silva A T，rskov E R.The effect of five different supplements on the degradation of strawin sheep given untreated barley straw［J］.Animal Feed Sci and Technol，1988，19：289-298.

［4］ 严冰.桑叶作为氨化稻草日粮蛋白质补充料的效果研究［D］.杭州：浙江大学，2000.

［5］ Mendoza G D，Britton R A，Stock R A.Ruminal fermentation and in situ starch digestion with high moisture corn，dry rolled grain sorghum or a mixture of these grains［J］.Animal Feed Sci and Technol，1998，74：329-335.

［6］Haddad S G.Associative effects of supplementing barley straw diets with alfalfa hay on rumen environment and nutrient intake and digestibility for ewes［J］.Anim Feed Sci Technol，2000，87：163-171.

［7］ Franci O M，Anton giovanni，Acciaioli A，et al.Response surface analyses of the associative effects of lucerne hay，wheats traw and maize gluten feed on growinglambs［J］.AnimFeed Sci Technol，1997，67：279-290.

［8］ 王加启，冯仰廉.日粮精粗比对瘤胃微生物合成效率的影响［J］.畜牧兽医学报，1995，26（4）：301-307.

［9］ Liu J X，Susenbeth A，SdekumK-H.In vitro gas production measurem-ents to evaluate interactions between untreated and chemically treated rice straws，grass hay，and mulberry leaves［J］.Anim Sci，2002，80：517-524.

［10］苏海涯，吴跃明，刘建新.桑叶中的营养物质及其在反刍动物饲养中的应用［J］.中国奶牛，2002（1）：26-28.

［11］吴跃明，刘建新.反刍动物饲料间组合效应的研究进展［C］//中国畜牧兽医学会动物营养学分会第四届全国饲料营养学术研讨会论文集.南京：畜牧与兽医编辑部，2002：113-117.

The Parameters and Methods for Evaluation of Associative Effects in Ruminants

Liu Xisheng，Ren Youshe，Yue Wenbin
（College of Animal Science and Technology，Shanxi Agricutural University，Taigu 030801，China）

There is no unified standard for evaluation of associative effect in ruminant.Parameters for evaluation of associative effects in ruminants include the associative effects caused by different proportion of carbohydrates and balance of energy nitrogen. This paper mainly reviewed the associative effects，parameters and evaluation methods as a reference for the colleagues.

ruminant feed；associative effect；evaluation method；parameter

S54

A

2095-3887（2015）02-0052-04

10.3969/j.issn.2095-3887.2015.02.016

2015－01－12

刘喜生（1957-），男，副教授，主要从事动物生产专业课教学与科研工作。