目前,世界上比較有影響力的反芻動(dòng)物飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)有法國(guó)INRA(1989)、英國(guó)AFRC(1993)、美國(guó)NRC(2001)、日本(2006)、澳大利亞CSIRO(2007)和北歐四國(guó)(2010)等標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)GB(2004)由中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部在2004年發(fā)布。這些標(biāo)準(zhǔn)確定了反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)需要并對(duì)飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行了評(píng)價(jià)。不同的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)所采用的能量和蛋白質(zhì)體系也各有異同。自20世紀(jì)70年代開(kāi)始,能量體系由總消化養(yǎng)分(TDN)體系向飼料單位體系、代謝能體系、凈能體系發(fā)展,總的趨勢(shì)是采用凈能體系。蛋白質(zhì)體系經(jīng)過(guò)20世紀(jì)80年代前的表觀靜態(tài)概念,到20世紀(jì)80年代初經(jīng)驗(yàn)式計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)模型的建立(以NRC為代表),再到20世紀(jì)90年代后提出的康奈爾凈碳水化合物與蛋白質(zhì)體系(CNCPS),經(jīng)歷了由靜態(tài)到動(dòng)態(tài)再到數(shù)量化和模型化方向的發(fā)展過(guò)程。蛋白質(zhì)體系現(xiàn)已提出的有傳統(tǒng)的粗蛋白質(zhì)(CP)體系(1860)或可消化蛋白質(zhì)(DCP)體系(1951)、英國(guó)的降解-非降解蛋白質(zhì)(RDP-RUP)體系(影響最廣)、法國(guó)的小腸可消化蛋白質(zhì)(PDI)體系、瑞士的小腸可吸收蛋白質(zhì)體系、北歐的小腸可吸收氨基酸 (AAT)和瘤胃蛋白質(zhì)平衡 (PBV)體系 (1985)、美國(guó)的代謝蛋白質(zhì)體系 (1985)、前西德的十二指腸粗蛋白質(zhì)體系、澳大利亞的離開(kāi)真胃的表觀消化蛋白質(zhì)體系 (1990)、荷蘭的小腸可消化蛋白質(zhì)體系(1991)、中國(guó)的小腸可消化蛋白質(zhì)體系(1994)、康奈爾凈碳水化合物與蛋白質(zhì)體系(CNCPS)等。本文主要介紹中國(guó)GB、法國(guó)INRA、美國(guó)NRC和CNCPS等反芻動(dòng)物飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)與其營(yíng)養(yǎng)體系。
1 中國(guó)GB(2004)
迄今為止我國(guó)奶牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)共發(fā)布了三版,第一版于1986年作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布(ZB 43007-86),其主要起草人是馮仰廉教授和李永祿教授,該標(biāo)準(zhǔn)提出了我國(guó)奶牛以產(chǎn)奶凈能為基礎(chǔ)的奶牛能量單位(NND)體系。為便于應(yīng)用,在1989年出版了《奶牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)和典型日糧配方》。第二版《奶牛營(yíng)養(yǎng)需要和飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》于2000年發(fā)布 , 該版主要起草人是馮仰廉 、莫放、 陸治年和閻漢平,第二版提出了我國(guó)較系統(tǒng)的小腸蛋白質(zhì)體系,該體系考慮了日糧蛋白質(zhì)在瘤胃中降解和非降解部分, 補(bǔ)充了日糧降解蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為瘤胃微生物蛋白質(zhì)的效率以及微生物蛋白質(zhì)的合成量等重要參數(shù) , 從而能反映出進(jìn)入小腸的日糧非降解蛋白質(zhì)和微生物蛋白質(zhì)的量。第三版《奶牛營(yíng)養(yǎng)需要和飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn) 》在2004年發(fā)布,主要起草人是馮仰廉、方有生 、莫放 、張曉明、李勝利 、陸治年和王加啟,該版本提出了以小腸可消化粗蛋白為基礎(chǔ)的賴氨酸和蛋氮酸營(yíng)養(yǎng)平衡的建議 。為便于在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用,在2007年出版了《奶牛營(yíng)養(yǎng)需要和飼料成分》。
中國(guó)奶牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)(2004)采用的能量體系為奶牛能量單位(NND),1NND=1kg含脂率為4%的標(biāo)準(zhǔn)乳能量,即3138kJ產(chǎn)奶凈能。為了應(yīng)用方便,對(duì)飼料能量?jī)r(jià)值的評(píng)定和各種牛的營(yíng)養(yǎng)需要均采用NND和產(chǎn)奶凈能表示。該標(biāo)準(zhǔn)的蛋白質(zhì)體系為小腸可消化蛋白質(zhì)體系。該標(biāo)準(zhǔn)提供了泌乳牛干物質(zhì)采食量的預(yù)測(cè)模型及奶牛生長(zhǎng)、維持、產(chǎn)奶和妊娠的能量和蛋白需要及鈣磷需要,提出了瘤胃能氮平衡的原理和計(jì)算方法,用以檢驗(yàn)日糧的能氮平衡及尿素的有效用量計(jì)算,并提供了我國(guó)奶牛常用飼料的成分與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值表,包括我國(guó)常見(jiàn)飼料的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分、瘤胃降解蛋白質(zhì)、瘤胃可發(fā)酵有機(jī)物、瘤胃微生物蛋白質(zhì)產(chǎn)生量、瘤胃能氮給量平衡、小腸可消化粗蛋白及賴氨酸和蛋氨酸含量等營(yíng)養(yǎng)參數(shù) 。
由于我國(guó)奶牛養(yǎng)殖在奶牛品種及飼料資源、地理環(huán)境與氣候等方面與美國(guó)、澳大利亞等國(guó)存在較大差異,因此我們不能照搬國(guó)外的奶牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)及飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值參數(shù),需根據(jù)我國(guó)飼料資源的特點(diǎn)制定適合我國(guó)奶牛養(yǎng)殖國(guó)情的奶牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn),這對(duì)于指導(dǎo)我國(guó)奶牛養(yǎng)殖生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2 法國(guó)INRA
法國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院草食動(dòng)物研究學(xué)部(INRA)于1978年完成了INRA反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)需要標(biāo)準(zhǔn),并在2007年開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的飼料配方軟件,包括飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值(1250種粗飼料、50種礦物質(zhì)原料),每種飼料涉及60項(xiàng)指標(biāo)。該飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)目前除法文外,還被譯成了中文、英文和西班牙文。早在1981年,馮仰廉等在黑白花奶牛營(yíng)養(yǎng)需要的研究一文中就對(duì)法國(guó)INRA、美國(guó)NRC和英國(guó)ARC等國(guó)奶牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的奶牛能量需要和蛋白質(zhì)需要進(jìn)行了對(duì)比研究。INRA中文版由孟慶祥教授組織翻譯,中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社出版。黃亞宇,司如和陳曉波等編寫了《牛、綿羊和山羊飼料精要:動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)需要與飼料成分表·法國(guó)INRA 2007年?duì)I養(yǎng)成分表(修訂版)》,由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社出版。
INRA反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)體系采用飼料單位作為能量體系。在該體系中,產(chǎn)奶能量需要要考慮生長(zhǎng)代謝能(MEG)、維持代謝能(MEM)和產(chǎn)奶代謝能(MEL)的利用率,用產(chǎn)奶飼料單位(UFL)表示,UFL指每千克大麥的產(chǎn)奶量(kg)。產(chǎn)肉需要考慮MEM和MEG的利用率,用產(chǎn)肉飼料單位(UFV)表示,UFV指每千克大麥的產(chǎn)肉量(kg)。該體系還考慮了粗飼料的采食量,提出來(lái)充盈度指數(shù),UEM作為充盈度單位。以青綠飼料牧草1.62kg.DM/d作為一個(gè)充盈度,即1.0UEM,麥秸0.7kg.DM/d,其充盈度為1.62/0.7=2.31UEM。
INRA蛋白體系采用小腸可消化蛋白質(zhì)(PDI)體系,飼料蛋白質(zhì)的價(jià)值由兩個(gè)參數(shù)表示,即PDIN和PDIE,PDIN 為當(dāng)所有降解蛋白質(zhì)全部合成微生物蛋白質(zhì)時(shí)小腸可消化蛋白質(zhì)的最大數(shù)量;PDIE表示所有可發(fā)酵能量全部用于微生物蛋白質(zhì)合成時(shí)的最大蛋白質(zhì)產(chǎn)量, 體現(xiàn)了能氮平衡的觀念;INRA考慮了AA模型,包括Met和Lys的需要量。
對(duì)于飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定,INRA在概略養(yǎng)分分析法的基礎(chǔ)上,增加了對(duì)飼料NDF、ADF和ADL的測(cè)定,并補(bǔ)充微生物和酶的分析,模擬瘤胃消化,以及采用酶測(cè)定有機(jī)物的消化并提出來(lái)多套預(yù)測(cè)粗飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的方法。
3 美國(guó)NRC(2001)
美國(guó)國(guó)家科學(xué)研究委員會(huì)(NRC)于1944年公布了第一版《奶牛營(yíng)養(yǎng)需要》,之后經(jīng)過(guò)多次修訂,在選用了當(dāng)前奶牛生產(chǎn)領(lǐng)域中最新的信息和技術(shù)包括大量的有關(guān)CNCPS的先進(jìn)理論與技術(shù)的基礎(chǔ)上于2001年發(fā)布了第7版《奶牛營(yíng)養(yǎng)需要》。早在上世紀(jì)八十年代,《奶牛營(yíng)養(yǎng)需要》就已在我國(guó)奶牛營(yíng)養(yǎng)方面研究中作為參考進(jìn)行研究,其第7版NRC(2001版)更是由孟慶祥教授主譯翻譯成中文,中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社出版。
NRC(2001)根據(jù)飼料碳水化合物和蛋白質(zhì)的瘤胃發(fā)酵特性對(duì)其進(jìn)行組分區(qū)分,并計(jì)算各個(gè)組分對(duì)瘤胃微生物合成和瘤胃后消化道的營(yíng)養(yǎng)供給量,增加了動(dòng)物體況、飼養(yǎng)管理以及環(huán)境等因素對(duì)于動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)需要影響的內(nèi)容。討論了有關(guān)干物質(zhì)采食量方面的內(nèi)容,并討論了各大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代謝與營(yíng)養(yǎng)需要量,著重討論了奶牛營(yíng)養(yǎng)的獨(dú)特性,重點(diǎn)討論了NDF和ADF的營(yíng)養(yǎng)需要量問(wèn)題,提出了可代謝蛋白(MP)的概念,提供了飼料化學(xué)和飼料加工的相關(guān)知識(shí),提供了奶牛營(yíng)養(yǎng)需要量表及各飼料的營(yíng)養(yǎng)成分表,采用計(jì)算機(jī)模型對(duì)營(yíng)養(yǎng)需要量進(jìn)行評(píng)估。與靜態(tài)數(shù)據(jù)相比,NRC(2001)提供的計(jì)算機(jī)模型能夠描述動(dòng)物不同生理階段(維持、泌乳、生長(zhǎng)、妊娠)的營(yíng)養(yǎng)需要量,并將不同飼料原料對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收的差異和對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能造成的影響均考慮在內(nèi)。而不足之處是,NRC(2001)模型所采用的許多參數(shù)是基于有限的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果提出的,需要更深入的研究和更多實(shí)驗(yàn)資料的積累來(lái)進(jìn)一步完善。
4 康奈爾凈碳水化合物與蛋白質(zhì)體系(CNCPS)
CNCPS由美國(guó)康奈爾大學(xué)1991年提出,是一個(gè)基于瘤胃功能、微生物生長(zhǎng)規(guī)律、飼料的瘤胃消化和外流及動(dòng)物生理模型的飼料評(píng)價(jià)系統(tǒng)。CNCPS包括碳水化合物模型和凈蛋白質(zhì)體系兩部分,其對(duì)飼料能量、蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的評(píng)定及其需要量的預(yù)測(cè),充分體現(xiàn)了動(dòng)態(tài)觀點(diǎn),強(qiáng)調(diào)飼料、動(dòng)物及飼養(yǎng)三者間的相互作用,同時(shí)將牛的蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)延伸到氨基酸層面。
CNCPS的主要特點(diǎn)是把飼料的化學(xué)分析與植物的細(xì)胞成分及反芻動(dòng)物的消化利用有效結(jié)合起來(lái),使分析結(jié)果更有參考價(jià)值,便于應(yīng)用計(jì)算機(jī)為反芻動(dòng)物編制飼料配方,對(duì)于生產(chǎn)更有指導(dǎo)價(jià)值。CNCPS根據(jù)瘤胃微生物對(duì)能量和蛋白質(zhì)的利用不同,將瘤胃微生物分為發(fā)酵結(jié)構(gòu)性碳水化合物(SC)的微生物和發(fā)酵非結(jié)構(gòu)性碳水化合物(NSC)的微生物兩大類。SC微生物只發(fā)酵細(xì)胞壁碳水化合物,僅利用氨作氮源,肽對(duì)其生長(zhǎng)不產(chǎn)生促進(jìn)作用;NSC微生物發(fā)酵非結(jié)構(gòu)性碳水化合物(淀粉、果膠、糖等),可利用氨、氨基酸和肽等作氮源,肽對(duì)這類微生物的生長(zhǎng)有較強(qiáng)的促進(jìn)作用。另外,CNCPS在Van Soest體系的基礎(chǔ)上考慮了飼料在瘤胃內(nèi)的消化與流通速率,以及吸收的碳水化合物和蛋白質(zhì)的利用效率等因素,對(duì)飼料中的碳水化合物和粗蛋白質(zhì)進(jìn)行了進(jìn)一步的劃分。這種劃分首次打破了瘤胃“黑箱”。
CNCPS的應(yīng)用范圍很廣,主要包括對(duì)飼料營(yíng)養(yǎng)和生物學(xué)價(jià)值進(jìn)行評(píng)定,利用CPM和CNCPS軟件模型對(duì)奶牛生產(chǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)等。CNCPS模型在生產(chǎn)中的主要用途是控制飼料成本,保持動(dòng)物健康,提高經(jīng)濟(jì)效益,目前已廣泛應(yīng)用于美國(guó)和加拿大等國(guó)家。CNCPS在我國(guó)首次被提及是在孟慶翔的1996年版NRC肉牛營(yíng)養(yǎng)需要新體系模型介紹中,自此我國(guó)開(kāi)始了對(duì)CNCPS體系的研究,研究方向主要包括飼料CNCPS數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)與其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定,CNCPS模型的研究與驗(yàn)證及在反芻動(dòng)物生產(chǎn)中的指導(dǎo)運(yùn)用等。
無(wú)論哪一個(gè)飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)用都是在對(duì)飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定的基礎(chǔ)上,根據(jù)奶牛各營(yíng)養(yǎng)需要及預(yù)測(cè)模型來(lái)指導(dǎo)奶牛日糧配方的制作。因此,要想科學(xué)、有效地運(yùn)用某一種飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn),飼料原料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定及數(shù)據(jù)庫(kù)建立是關(guān)鍵,而飼料原料的檢測(cè)條件及機(jī)制建立就顯得尤為重要。隨著各飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展,各營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定體系對(duì)飼料原料組成成分的劃分越來(lái)越細(xì),決定了各飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)不能控制不知道組成成分的混合飼料,其對(duì)應(yīng)用人員的專業(yè)技術(shù)水平要求也越來(lái)越高,這也在一定程度上阻礙了反芻動(dòng)物生產(chǎn)水平的整體提高。因此,需要專業(yè)的第三方社會(huì)化服務(wù)體系來(lái)促進(jìn)反芻動(dòng)物生產(chǎn)水平的提高,讓專業(yè)的人做專業(yè)的事,更是讓專業(yè)的事由專業(yè)的人來(lái)做,只有這樣才能促進(jìn)奶牛養(yǎng)殖業(yè)更快的走出低谷,發(fā)展到一個(gè)新的水平。