影响反刍家畜饲养量的饲料因素

影响反刍家畜饲养量的饲料因素

近年来，对反刍动物饲料（畸变剂）的研究已进入静态描述sdi预测模型，并在影响模型的新时期建立了评价模型。为了建立预测DMI的模型,特别是当粗饲料单喂或与其它饲料(主要是精料,有时是别的粗料)混喂时的模型,国内外已就影响DMI的因素进行了大量研究。目前,有关预测DMI的理论主要有:基于瘤网胃的物理填充机制、代谢反馈调节机制(Illius等,1996)和耗氧机制。但这些理论只能解释在某些特定条件下的事实,Forbes认为这几种机制可能同时发挥作用,DMI受多种因素调节(Forbes,1994)。1影响反刍动物饲料产量的因素1.1饲料和其他因素1.1.1瘤胃相关性日粮的dmi它是通过消化道的生理容积而对动物的采食量起限制作用的,消化道的物理容量似乎限制低质日粮(DE<10MJ/kg)的采食量。这一方面取决于瘤胃的充满程度,反刍动物消化道的巨大容积,为采食及选择性地滞留纤维性物质提供了可能,使微生物有足够的时间附着、消化饲料;另一方面取决于瘤胃内容物排空速度。饲料的瘤胃通过速率(Krate)是微生物消化胃内饲料的速度(Kdigest)及饲料自然地从瘤胃流出速度(Kpass)共同作用的结果。Kpass包括胃内液体成分及饲料颗粒成分的通过速度。瘤胃能选择性地滞留饲料,一般液体成分的Kpass较颗粒成分的高,液体及颗粒外流速度的差异有利于可溶性发酵产物的排出以及大饲料颗粒在瘤胃被微生物进一步消化。Kdigest及Kpass与日粮类型及其固有的化学特性有关。不管日粮组成如何,瘤胃有机物中有55%～70%是中性洗涤纤维(NDF),粗饲料的采食量与其在瘤胃的滞留时间密切相关。饲料残片在瘤胃内的滞留时间越短,或者说饲料通过瘤胃的速度(即滞留时间的倒数)越快,饲料的采食量将越多。饲料的采食量等于从瘤胃中排出食糜的数量,即微生物降解和过瘤胃的数量。当日粮消化率低于67%时,采食量将受到消化率的影响,其DMI主要受瘤胃容积等物理性因素调节。瘤、网胃壁以及(可能还有)真胃壁分布着连续的接触性受体,这些受体在受到食糜的重量增多和体积增大的共同刺激下,会产生对DMI的负调节作用,导致以粗饲料为基础的低消化率日粮其DMI也低。这是由于该日粮在瘤胃中滞留时间较长,降解率以及瘤胃外排速度低所造成的,随着瘤胃容积的增大,外流速度的降低限制着日粮的DMI。低质日粮的低Kdigest及Kpass会使动物生产性能下降。补充饲草中缺乏的营养素,有助于提高瘤胃生态系统内微生物活力,并提高Krate。1.1.2日粮中水分含量对dmi的影响DMI与日粮中高水分含量存在着负相关,当饲喂含水量超过50%的发酵饲料时,含水量每增加1%,其总DMI下降0.02%体重。在一项利用苜蓿青贮(不同DM含量)的研究中,Kellems等发现随日粮中水分增加,DMI随之下降。当奶牛所喂饲料组成一致,仅水分含量不同(78%、64%、52%或40%DM)时,奶牛的DMI随着DM含量的增加而线性增加(P<0.01)。但是,在Robinson等的报道中,DMI并不随浸湿谷物中DM不同(DM35%、45%、60%)而受到影响。由此看来,有关日粮DM含量和DMI关系方面的报道相互矛盾,对于达到最大DMI所需的最佳DM含量仍不很清楚。1.1.3优质饲草的dmi对克氏原螯虾幼鱼消化的影响食欲通常用能量术语表达,与家畜的体重有关。采食量受到消化道物理容量和能量需要程度的影响。如果饲料容积、加工后的物理性状和必需营养素不是DMI限制因素时,那么动物本身有调节其DMI使其消化能摄取量稳定在一定水平的趋势。也就是说,在相同生理状态下动物都能采食摄取相近数量的消化能。优质饲草(400gNDF/kg干物质)的净能含量大约6.5MJ/kg干物质。每千克饲草干物质增加100gNDF,其净能含量大约降低0.5MJ。当家畜自由采食时,它能够随日粮能量浓度的变化来调节DMI而满足自身的能量需求。1.1.4组精料含量情况日粮精粗料比例影响DMI,Liamas-Lamas等饲喂3种不同精粗料比例日粮(精料与苜蓿青贮,14∶86、29∶71和44∶56),DMI最高组精料含量也最高。无论饲草类型如何,DMI随精料比例增加而增加(P<0.01),DM的消化率也随精料比例增加而增加(P<0.01)。在日粮精料水平升高至60%,DMI能达到最高。但亦有许多研究证明,日粮纤维的数量和消化率及丙酸等限制因素对DMI有影响,而不是粗精料比例。1.1.5提高日粮中蛋白和蛋白含量饲料种类对绵羊的采食量和胃肠道不同部分内容物数量变化及其化学成分有很大影响,供给瘤胃微生物的氮素和机体组织氨基酸的差异,影响绵羊的DMI。以青贮饲料作为基础日粮时,青贮饲料的氨氮含量是影响DMI的一个重要因素,每千克总氮中的氨氮每增加100g,即可降低采食0.5kg/d。饲喂蛋白质含量低的饲料,其DMI也低。增加日粮中蛋白含量,可以增加绵羊和山羊的DMI。亦有研究表明,在饲喂青贮饲料的肉牛日粮中,补添鱼粉可加速瘤胃微生物蛋白质合成,提高日粮的消化率,增加青贮饲料的采食量。邓卫东等给6～12月龄生长牛在饲喂秸秆、杂草、少量土豆和玉米面等传统饲料的基础上(即传统饲养方式下),添加肉牛补充料500g,改善了日粮蛋白质、钙、磷和微量元素的营养状况,DMI从5.2kg到6.4kg,增加了23.08%。1.1.6活性脂肪对dmi、瘤胃和ndf消化率的影响当以脂肪替代碳水化合物作为能源时,DMI下降脂肪可能抑制瘤胃发酵和纤维的消化,由此又会影响瘤胃容积和降低食糜流通速率。Allen(2000)也认为脂肪会降低DMI,主要是通过肠道激素、肝脏脂肪的氧化和脂肪的消化率等因素而发挥作用。Smith等指出瘤胃活性脂肪对DMI、瘤胃发酵和NDF的消化率有较强的负作用。但也有报道日粮添加脂肪会招致DMI升高,可能的原因是:添加的脂肪在热应激情况下热增耗较低或脂肪替代谷物后,丙酸对DMI的抑制作用减少。1.1.8青贮料中脂肪酸的降解NSC的快速降解可导致VFA的积累,使瘤胃pH值降低,渗透压升高。纤维降解菌对低pH值很敏感。在这种条件下,纤维的降解速度就会降低,瘤胃微生物区系受到损害,日粮DM降解率和DMI也下降。但对于采食精料为主的绵羊,提高瘤胃的pH值,没有明显改变瘤胃微生物区系,也没有提高纤维素的分解、DM降解率和DMI。因而,可以认为瘤胃中基质的类型和瘤胃pH值对瘤胃和纤维素分解活动有重要影响。据报道,青贮料中乙酸、丁酸及总挥发性脂肪酸含量与牛、羊对青贮料的DMI存在着负相关(Wilkins等,1971)。可是,日粮中添加乙酸的试验表明:青贮料中乙酸浓度并不抑制采食量。高浓度的VFA除了使瘤胃渗透压升高外,也可使采食量下降,VFA(主要是丙酸)可诱导胰岛素和胰高血糖素的释放,似乎丙酸作了调控饱感的信号。Anil等认为,VFA及氨浓度、瘤胃液渗透压相互协同调控饲料采食量。粗饲料中的纤维素、半纤维素和木质素的含量较高,在瘤胃中发酵产生的乙酸较多;而精饲料中淀粉和糖的含量较高,在瘤胃中发酵产生的丙酸较多,因而日粮的粗精比例决定了瘤胃中乙酸与丙酸的比例,所以在保证满足反刍动物营养需要的情况下,可以通过调控日粮的粗精比及纤维素含量来达到调控DMI目的。1.1.9牧草干制过程中ndf及木质素含量的变化牧草干制或凋萎会影响其化学成分及消化率与DMI。山羊较喜食新鲜与凋萎的牧草,相应的采食量较干制的高(Jabbar等,1997),这可能是因为新鲜及凋萎的牧草较干制的含较少的NDF及木质素,从而缩短了在瘤胃中的滞留时间的缘故。相反干制牧草滞留时间长,通过瘤胃速度较慢,相应地降低了其DMI。此外,牧草在干制过程中会发生化学反应(如Maillard反应),使得干制牧草味更苦,适口性更差。这些化学反应还有可能导致干制牧草细胞壁结构的变化,阻止瘤胃微生物的附着,令干制牧草中的干物质不能被降解。1.2食性动物的食性动物由消化道内的机械和化学感受器接受的信号连同血液中各种营养物质及其代谢产物的浓度变化等信号,一同反馈给中枢神经和采食调控中心(下丘脑),于是动物才有饥饿→采食、饱感→停食的相应行为。食欲旺盛的动物,其生长速度也快。泌乳、妊娠和产蛋都能刺激食欲,提高采食量。如山羊对苦味的耐受性较高,再因其嘴的结构特点对牧草与灌木的选择范围与采食能力大于牛和绵羊。山羊的采食量主要的决定因素是体重,Simiane报道绵羊的DMI:Y=55.8g/kgW0.75,山羊的DMI:Y=65.3g/kgW0.75,山羊比绵羊高17%。Kearl(1982)提出估计DMI的模型:Y=Xg/kgW0.75(生长山羊X=76.7,妊娠山羊X=76.3,泌乳山羊X=119.6)。1.3环境因素1.3.1增加热应激对动物的能量平衡冬季采食量多,夏季采食量少。温度在20℃时的采食量最高,超过20℃开始下降。奶牛的温度适中区为5～20℃,温度高于或低于适中区会改变采食量和营养物质的代谢率。热应激和严寒应激均会使采食量下降,其下降程度则取决于家畜种类。反刍动物通过增加热量产生、基础代谢强度和DMI能够长期适应冷应激环境。同时,反刍活动、瘤胃和网胃运动以及流通速度也会增加。但是,在极低温度环境下,DMI并不随代谢率的增加而增加,因此动物处于负能量平衡状态,并且将用于生产的能量转用于产热。在30.0℃时,奶牛采食量为正常时的90%,在32.2℃和40.0℃时,采食量分别为正常的75%和67%。提高饲喂次数(6～8次/d)和夜间饲喂可以增加热应激期间的DMI。适度冷应激不管饲草品质如何均会提高采食量,其中对NDF低的饲草而言可提高70%;NDF高的饲草只能提高15%。1.3.2全混合日粮模式最大DMI只能在有足够的时间采食时才能达到。Dado等(1994)的数据表明,泌乳早期奶牛(63d)在拴系饲养,每天22～24h有饲料供给,自由采食(平均5h/d)全混合日粮情况下,产奶量为23～44kg/d。最大DMI是在每天采食9～13次(平均11次),每次29min,平均每次采食量约为DMI的10%,每天采食15～27kg/d。1.3.3日增重的影响因素Hoffann等(1994)指出,季节、房舍结构、泥泞条件、被毛长度和酮体状况都影响日增重,进而影响到能量的需要,尽管未对DMI的影响进行评估,但不能说对DMI没有影响。2预测喂食量的模型2.1预测育种母乳量的增加2.1.1泌乳周数及干物质劳动总量式中:C为精料干物质采食量(kg/d);W为活重;n为泌乳周数;Y为产乳量(kg);TDMI为干物质采食总量(kg,DM/d)。用此方程预测的干物质采食量中减去精料的干物质采食量,即为粗饲料的干物质采食量。2.1.2wn及dmd式中:F+P为每日乳中所产的脂肪与蛋白质(kg/d);Wn为奶牛在第n泌乳周的实际重量;DOMD为可消化有机物质(g/kgDM);SDMI为青贮饲料干物质采食量(kg/d)2.2持续食性化合物dmd式中:SDMI为粗饲料或青贮饲料干物质采食量(kg/d),DOMD为可消化有机物质(g/kgDM),C为精料干物质采食量(kg/d)。2.3预测生长牛采量的模型2.3.1qm、dmi、dmi的代谢表征式中:X=24.1+106.5×qmW0.75/2000,qm为代谢能(ME)/总能(GE),W0.75为代谢体重(kg),CD为MI为精料干物质采食量(kg/d),DMI为干物质采食量(kg/d)。2.3.2dmi调控机制式中:TDMI为干物质采食总量(kg,DM/d),qm为代谢能(ME)/总能(GE),W0.75为代谢体重(kg)。总之,采食量直接决定着反刍动物能够从环境中获得多少营养物质,是限制反刍动物生产力的重要因素,是评价反刍动物营养物质需求和能量代谢的基础,但是有关的调控机制仍不很清楚。除了来自物理性、代谢性和化学稳恒性方面的相互错综复杂的作用因素外,来自动物的精神和感觉状态的因素也起作用。因此要准确预测反刍动物的DMI比较困难,这可能与体内存在着复杂、分散、不易为人们所理解的调节因子调节DMI有关。DMI的调控是通过神经———内分泌、化学性和物理性的综合调控系统来实现的,其中中枢神经系统是最主要的调控手段。如苯二氮卓类化合物(BES)、己磺氟安定(Elfazepum)对牛、羊有促进摄食、增重、改善饲料转化率的作用(Baile等,1979)。F89的化学结构与己磺氟安定类似,韩正康的研究表明,每日经湖羊瘤胃瘘管灌注15mgF89,则采食量提高16.41%。神经肽(NPY)是一种很强的食欲刺激剂(Miner等,1992)。但许多NPY的广泛分布及在大脑中的多种功能使人们很难据此研究其对采食量的影响。1988年,Yanigasawa小组发现一种新的神经肽———增食因子(Orexin)则不同于一般的神经肽,其分布仅限于下丘脑的进食中枢,尤其是下丘脑腹部两侧(LH),而且功能单一,它为人们揭示采食量的调控机理提供了美好前景。1.1.7日粮ndf对dmi的影响日粮纤维的数量和消化率及丙酸等因素影响着DMI。饲料中NDF的消化速度通常较慢,所以被