浅谈放牧家畜营养均衡需要数字化体系建立的必要性

唐淑珍，陈翔宇，刘艳丰*

（1.新疆畜牧科学院饲料研究所，乌鲁木齐 830000；2.新疆畜牧科学院计财处，乌鲁木齐 830000）

当代科学技术发展明显呈现科学、定量化、重过程研究等特点，越来越依赖于系统的、高可信度的基本科学数据及其衍生数据产品。科学数据是国家科技进步、社会发展、经济建设和全民教育所需要的重要信息基础，是国家宝贵的资源和财富，这已成为不争事实，在动物营养学研究领域也不例外[1]。

我国实现牧区反刍家畜的营养与调控，越来越依赖于系统的、高可信度的能揭示牧区家畜营养、代谢规律的最基本科学数据参数。获得我国放牧家畜营养参数数据，开展有关科学研究活动，是为社会公众、行业研究和畜牧业生产提供最基本数据支撑。我国天然草原总面积3.93×108hm2，主要分布在内蒙古、青海、甘肃、新疆、西藏和川西北等省区，占国土面积41.7%，不仅是我国陆地面积最大天然生态系统，是广大牧区依存的主要自然资源和畜牧业生产资料，也是我国主要畜牧产区。草地牧草营养价值在一年中有一定的季节变化模式，这种动态模式对放牧绵羊的营养状况产生很大影响。我国北方放牧绵羊生产水平低且不稳定与这种动态变化规律密切相关。绵羊在冬春季节内瘤胃内环境处于不良状况，能量和蛋白质缺乏、干草质量低劣、寒冷应激及其之间的互作效应是我国北方放牧绵羊的主要营养限制因素[2]。放牧牲畜需要通过试验得出一套生长过程与营养需求的标准数据，获得草地畜牧业家畜生产与草地管理的基本参数、动物营养参数和饲养标准和全年动态变化规律，指导草地自由放养的家畜生产[3]。

饲料是营养物质的载体。根据产出和投入的关系，科学地调控放牧家畜对营养物质的最佳供给量时，需要一系列科学参数为指南[4]。研究不同类型草场各季节牧草营养及牧草种类构成变化规律，揭示放牧家畜摄入牧草营养全年动态变化的规律，根据营养参数与饲养标准，经相关转换，计算不同日增重水平对应体重月平均动态及其营养和能量需求，以此作为草原自由放养情况下家畜理想生长过程及其对应的营养和能量需求的基本评价参数，可衡量补饲需求以及饲养周期和牲畜状况[5]。这是实现我国草地畜牧业自由放养的粗放经营到集约经营的关键环节。

通过开展放牧草场牧草营养价值的评定、放牧家畜营养状况的评价、放牧家畜的营养需要量的研究活动，获得大量放牧家畜营养参数，最终建立放牧家畜营养参数数据库，并研发放牧家畜营养均衡需要软件系统。放牧家畜营养均衡需要数字化体系建立对畜牧业会产生很大的效益，以计算机为基础的动态饲料营养数据库，这类数据库可贮存适用于所有家畜种类的数据。同时通过建立放牧家畜营养均衡需要数字化体系，研究人员可以挖掘饲料原料的营养价值及其影响因素，放牧家畜营养参数数据库将充分体现科研为生产服务的时效性，对新方法、新技术乃至公式都尽量反映在其中，所有的参数都为用户在决策时参考，动物生产者可以改善饲料利用效率。

1 草场牧草营养价值的分析研究及数据库的建立

通过定期跟踪我国五大牧区放牧家畜，模仿家畜摄取可采食性牧草种类、部位和数量，采集各种牧草样品，分类计算重量，按重量比例制成风干混合样品，用常规法测定出牧草粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、无氮浸出物、灰分并计算总能，测定出牧草中14 种矿物元素含量以及牧草的代谢能（体内法）、小肠可消化蛋白（体内法）、牧草有机物等[6]。在此基础上，建立以五大牧区草场牧草种类信息、产草量信息及牧草营养价值信息为主要内容的牧草营养信息数据库。该数据库将成为我国五大牧区草场牧草的数字化基础数据库，同时为“放牧家畜营养均衡数字化体系的建立”后期放牧家畜补饲方案的生成提供数据依据。

2 放牧家畜营养状况数据库的建立

放牧家畜营养状况数据库通过研究分析：我国牧区家畜（绵羊、山羊、黄牛、褐牛）采食行为信息数据，牛羊对各种植物的选择性指数，放牧家畜性能信息数据，放牧家畜所需矿物质的信息数据等。对我国五大牧区放牧家畜的营养状况作数字化追踪与记录[7]。该数据库主要涉及信息包括：我国牧区家畜采食行为参数信息，放牧家畜不同阶段营养需要量信息，牛羊对各种植物的选择性指数信息，放牧家畜的体貌特征、生产性能信息，放牧家畜矿物质等营养状况信息等。研究放牧家畜采食行为，测定采食量，评价放牧家畜营养状况变化规律。

3 放牧家畜营养需要量分析数据模型的建立

研究放牧家畜营养需要量，建立放牧家畜营养需要量分析数据模型，根据草场牧草营养价值数据库与放牧家畜营养状况数据库中相关数据，通过与标准数据对比，软件自动分析计算出放牧家畜营养所需量。研究放牧家畜营养需要量及主要营养物质消化代谢规律，建立放牧家畜能氮、矿物质平衡模式。研究放牧家畜在不同生长阶段、不同季节、不同草场摄入牧草中能量、蛋白质、矿物质的动态变化规律及主要营养物质消化代谢规律；根据一年中牧草的数量和质量变化规律，研究放牧草场上放牧家畜主要营养物质、矿物质营养状况，找出影响其生产力的限制性质元素，建立放牧家畜能氮、矿物质平衡模式，最终通过补饲与所饲养家畜类型的营养需要相匹配。

4 放牧家畜营养参数数据库的建立及均衡营养应用软件系统的研发

通过开展放牧家畜营养需要量、营养与代谢规律、草场中牧草营养价值评定等基础性研究工作，获得放牧家畜营养参数，建立数据库，研发均衡营养应用软件，通过开展放牧家畜营养平衡供给关键技术研究获得补饲方案数据参数，最终得出不同草场不同家畜每日需要补充的营养量[8-9]，针对放牧家畜（绵羊、山羊、黄牛、褐牛）获得补饲方案数据参数，优化饲料配方软件作为系统外部模块，可利用系统数据资源优化饲料配方。在有最优解情况下，提供最低饲料成本配方、营养诊断、影子价格等参考决策信息，无最优解可提供参考配方及调整配方的辅助信息等。以上内容完成后，放牧家畜营养均衡数字化体系建立为放牧家畜补饲、动物营养专家、饲料生产者、养殖场及农户、政策制定者，提供了强有力的工具，通过数据库可快速查阅、分类、打印相关信息，从营养、环境和经济因素来讲，只有运用好准确的数据信息才能有理想的动物产出和经济回报[10]。因此，放牧家畜营养均衡数字化体系的建立，对畜牧信息学科建设的基本任务、主要研究内容和研究方向的定位提出了一些思路，为我国牧区养殖业服务，促进技术的普及和提升行业的综合效益，应用前景广阔。