甘肅高山細毛羊妊娠母羊營養(yǎng)需要量估測

張昌吉，李成，張勇，郭武君，張利平，滾雙寶

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甘肅高山細毛羊妊娠母羊營養(yǎng)需要量估測

張昌吉，李成，張勇，郭武君，張利平，滾雙寶*

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,甘肅 蘭州 730070)

借助其他品種綿羊營養(yǎng)需要的一些研究方法，結(jié)合甘肅高山細毛羊四季牧草干物質(zhì)采食量、營養(yǎng)物質(zhì)攝入量、采食牧草營養(yǎng)成分、牧草營養(yǎng)物質(zhì)消化率以及生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)，采用析因法估測甘肅高山細毛羊能量和蛋白質(zhì)需要量：成年母羊維持代謝能需要量為6.58 MJ/d(每kg代謝體重維持代謝能需要為0.417 MJ/W0.75)，維持蛋白質(zhì)需要量107.62 g/d；妊娠前期代謝能需要量為12.54 MJ/d,粗蛋白質(zhì)需要量125.19 g/d；妊娠后期代謝能需要量為12.86 MJ/d，粗蛋白質(zhì)需要量為146 g/d；通過對比研究表明,甘肅高山細毛羊成年母羊鈣需要量約為8.22～9.61 g/d，磷需要量為4.98～5.87 g/d，食鹽需要量為9～16 g/d。

甘肅高山細毛羊；妊娠母羊；營養(yǎng)需要量估計；代謝能；粗蛋白質(zhì)；常量礦物質(zhì)

甘肅高山細毛羊是我國培育成的第一個高原型細毛羊品種[1]，主要分布在祁連山高寒牧區(qū)，肅南縣是甘肅高山細毛羊的主產(chǎn)區(qū)，2012年存欄68.99萬只[2]。甘肅高山細毛羊主產(chǎn)區(qū)海拔高、枯草期長，加之草場退化，草地產(chǎn)草量不斷下降[3]。季節(jié)性繁殖的甘肅高山細毛羊，在妊娠期營養(yǎng)需求旺盛之時，恰逢冬季飼草料匱乏之際，加之天寒地凍，營養(yǎng)物質(zhì)供給與綿羊生理需要嚴重失衡，影響到妊娠母羊及胎兒的生長發(fā)育，導(dǎo)致生產(chǎn)性能降低。若要最大限度地發(fā)揮甘肅高山細毛羊母羊的生產(chǎn)性能，就需要長年均衡有效地營養(yǎng)供給，而均衡營養(yǎng)供給的前提，需要準(zhǔn)確預(yù)測放牧羊不同生理階段采食量及營養(yǎng)需要量，對其不足部分進行科學(xué)合理地補充。但因甘肅高山細毛羊營養(yǎng)需要量或飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的缺失，使得補飼存在很大的隨意性，不但造成飼料資源的浪費，而且難以發(fā)揮其生產(chǎn)性能。雖然ARC(Agriculture Research Concil，英國農(nóng)業(yè)研究委員會)[4]、NRC(National Research Concil，美國營養(yǎng)研究委員會)[5]和AFRC(Agriculture and Food Research Concil，農(nóng)業(yè)和食品研究委員會)[6-7]均列有綿羊的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)也制定了內(nèi)蒙古細毛羊、中國美利奴細毛羊的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)[8]，但國內(nèi)外綿羊的品種、體重、飼養(yǎng)環(huán)境、飼喂方式及生態(tài)環(huán)境與甘肅高山細毛羊之間存在較大的差異，直接套用已有的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，或在其基礎(chǔ)之上適當(dāng)加減，也未必符合甘肅高山細毛羊的營養(yǎng)需要，所以研究甘肅高山細毛羊營養(yǎng)需要成為亟待解決的問題。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)自然概況

本研究試驗區(qū)域位于肅南康樂草原(100°20′-102°12′ E、37°28′-38°52′ N),土壤主要為山地栗鈣土，屬山地草原類，坡地針茅(Stipa)草原組。家庭牧場是當(dāng)?shù)夭菰竽翗I(yè)生產(chǎn)的基本單位，家畜以甘肅高山細毛羊為主[9]。該地區(qū)草原嚴重退化，草原退化面積占到總面積的44.5%，其中重度退化草原面積近30%[10]。

1.2 試驗動物及測定內(nèi)容

前期已選用15只甘肅高山細毛羊成年母羊，采用鏈烷法測定了四季牧草干物質(zhì)采食量和牧草消化率；前期已采用常規(guī)營養(yǎng)分析法測定了四季牧草中營養(yǎng)物質(zhì)含量及綿羊營養(yǎng)物質(zhì)攝入量；測定時間分別為2013年8月30日至9月15日，2014年1月10日至1月25日，2014年5月10日至5月25日以及2014月7月15日至7月30日,包括了整個放牧周期。甘肅高山細毛羊成年母羊平均產(chǎn)毛量參考宮旭胤[11]研究和調(diào)查結(jié)果；甘肅肅南裕固族自治縣氣象數(shù)據(jù)參考楊博[12]研究和調(diào)查結(jié)果。

1.3 研究方法

能量需要量方法按CSIRO[13]進行計算,分別為維持代謝能需求MEmain、采食代謝能需求MEgraze、抵御冷應(yīng)激所需代謝能MEcold；粗蛋白需要量CPr按NRC提供公式計算[5]；蛋白質(zhì)沉積量PD按ARC提供公式計算[4]。所有計算公式分別如下：

1)維持代謝能需求MEmain計算公式為:

(1)

式中：MEI=DM(-1.7+0.17DMD)(kg/d)，為干物質(zhì)采食量轉(zhuǎn)化為代謝能攝入量；DM為干物質(zhì)采食量(kg)；DMD為干物質(zhì)消化率(%)；LW為綿羊活體重(kg)。

2) 放牧采食代謝能需求MEgraze計算公式為：

(2)

式中：MEgraze為采食能量消耗；DMDgraze為采食干物質(zhì)消化率；D為覓食行走距離，本研究甘肅高山細毛羊采食行走距離按最大5 km/d；LW為綿羊活體重(kg)。DMI為干物質(zhì)攝入量(Dry Matter Intake，有時也譯為“干物質(zhì)食入量”)。

3)抵御冷應(yīng)激所需的能量MEcold計算公式為：

(3)

式中：Wpreg為妊娠母羊體重；T 為平均氣溫；Ie為隔熱系數(shù)，受風(fēng)速、母羊被毛厚度、體況等因素影響[14]。

4)長毛能量需要(MEwool)和妊娠期額外能量需要(MEf)。

根據(jù)麥克唐納[15]，1只產(chǎn)4 kg羊毛的綿羊，每天毛中存留0.23 MJ的能量，每天羊毛生長的代謝能需要量為1.3 MJ；母羊妊娠期額外能量需要根據(jù)張文遠等[16]提出的計算公式，妊娠前期額外代謝能需要MEf=0.12W0.75，妊娠后期額外代謝能需要MEf=0.14W0.75。

5)甘肅高山細毛羊妊娠期蛋白質(zhì)需要量采用NRC[5]推薦計算公式：

(4)

式中：CPr為妊娠母羊粗蛋白質(zhì)需要量(g/d)；MFP為代謝糞蛋白質(zhì)(g/d)，由算式33.44×DM得出；EUP為內(nèi)源性尿蛋白質(zhì)等價(尿N×6.25)，由0.14675×體重+3.375求出；DL為皮膚脫落物蛋白質(zhì)(g/d)，由0.1125 W0.75計算；PD為蛋白質(zhì)沉積量(g/d)，一般由屠宰試驗測得，包括母羊本身、胎兒和胎產(chǎn)物沉積量，也可由公式估測得出；Woolp為每kg代謝體重羊毛中沉積的蛋白質(zhì)為0.63 g/d[4]；TD為蛋白質(zhì)真消化率，平均值為0.85；BV為蛋白質(zhì)生物學(xué)效價，平均值為0.66。

6)根據(jù)ARC[4]估測綿羊胎兒和子宮內(nèi)蛋白質(zhì)沉積量PD的公式：

PD(g/d)=0.0674(e11.3742-11.2206e0.00601x-0.00601x)

(5)

式中:X為妊娠天數(shù)，本研究按妊娠120 d計算；e為自然數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 甘肅高山細毛羊維持能量與采食行走能量需要

甘肅高山細毛羊以放牧為主，本研究采用CSIRO[13]放牧家畜維持代謝能需求(MEmain)模型，來估測甘肅高山細毛羊維持能量需求。甘肅高山細毛羊成年母羊四季采食量研究結(jié)果如表1所示，從表1中可以看出冬春季采食量和消化率明顯低，而夏秋兩季采食量和消化率均高，但因夏季放牧?xí)r間短促，所以本研究采用秋季的測定結(jié)果作為計算維持能量需要量的依據(jù)(蛋白質(zhì)需要量計算，下同)。根據(jù)秋季15只甘肅高山細毛羊體重、干物質(zhì)采食量、干物質(zhì)消化率測定結(jié)果，用公式(1)計算出維持代謝能需要量，根據(jù)公式(2)計算出覓食行走能量消耗，其結(jié)果如表2所示。

表1 甘肅高山細毛羊成年母羊四季干物質(zhì)采食量和消化率測定結(jié)果Table 1 Determination of dry matter intake and digestibility of Gansu Alpine Fine-Wool Sheep ewes

表2 甘肅高山細毛羊成年母羊維持代謝能需要估測結(jié)果Table 2 Estimation of maintain metabolic requirement of Gansu Alpine Fine-Wool Sheep ewes

2.2 冬季寒冷應(yīng)激能量需要

相對舍飼綿羊，放牧綿羊冬季需要抵御外界寒冷的能量。甘肅肅南裕固族自治縣近20年來平均降雨量、溫度與風(fēng)速如圖1所示[12]，當(dāng)?shù)囟咀畹蜏囟仍?-2月，約-15 ℃左右；羊毛隔熱系數(shù)Ie如表3所示[14]。按公式(3)，妊娠母羊體重、維持能量需要量、覓食行走能量需要量、當(dāng)?shù)囟緶囟?、綿羊絕熱系數(shù)等參數(shù)，計算出不同溫度冷應(yīng)激時甘肅高山細毛羊冬季寒冷應(yīng)激能量需要。氣溫越低，冷應(yīng)激能量需要量越大，溫度每下降1 ℃，冷應(yīng)激能量增加約0.4 MJ/d[14]，冬季寒冷應(yīng)激能量需要結(jié)果如表4所示。

圖1 肅南縣平均降雨量、溫度與風(fēng)速[12]Fig.1 The average rainfall,temperature and wind speed in Sunan[12]

2.3 長毛能量需要

測定營養(yǎng)物質(zhì)攝入量與產(chǎn)毛量之間的關(guān)系十分困難，據(jù)麥克唐納[15]研究，1只產(chǎn)4 kg羊毛的綿羊，每天毛中存留0.23 MJ的能量，每天羊毛生長的代謝能需要量為1.3 MJ(代謝能轉(zhuǎn)化成凈毛的效率為18%,即0.23÷18%=1.3 MJ/d。經(jīng)宮旭胤[11]調(diào)查，甘肅高山細毛羊年產(chǎn)毛量約4 kg/年，因本試驗所用成年母羊的產(chǎn)毛量來年7月份剪毛后才可知，所以本研究產(chǎn)毛量采用4 kg/年這一平均數(shù)據(jù)。

2.4 妊娠期額外能量需要

妊娠前期維持能量需要計算方法同公式(1)。根據(jù)張文遠等[16]提出的計算公式，妊娠母羊前期和后期妊娠額外增加的能量如表5所示。

2.5 甘肅高山細毛羊妊娠母羊代謝能需要量結(jié)果

綜上，甘肅高山細毛妊娠母羊代謝能需要量ME=MEmain+MEgraze+MEcold+MEwool+MEf,其中MEmain為維持代謝能需要；MEgraze為采食能量需要；MEcold為冷應(yīng)激額外能量需要，這里是-15 ℃時的冷應(yīng)激能量需要；MEwool為長毛能量需要，日需要能量1.3 MJ/d；MEf為孕期額外能量需要，分為妊娠前期和后期額外能量需要。將表2，表4，表5中的相關(guān)數(shù)據(jù)和產(chǎn)毛代謝能需要匯總后，妊娠母羊代謝能量總需要列入表6。

2.6 甘肅高山細毛羊成年母羊蛋白質(zhì)需要量估測

以秋季試驗數(shù)據(jù)作為依據(jù)，采用NRC[5]推薦的計算公式，甘肅高山細毛羊成年母羊維持及妊娠蛋白質(zhì)需要估測結(jié)果列于表7。

表3 綿羊組織絕熱系數(shù)Table 3 Sheep tissue adiabatic coefficient

表4 冬季不同溫度下甘肅高山細毛羊寒冷應(yīng)激能量需要量估測值Table 4 Cold stress energy requirement of Gansu Alpine Fine Wool Sheep in different temperature

表5 妊娠母羊額外能量需要量Table 5 Additional energy requirement of Gansu Alpine Fine-Wool Pregnant ewes

表6 甘肅高山細毛羊妊娠代謝能量需要Table 6 Metabolic energy requirement of Gansu Alpine Fine-Wool pregnant ewes

表7 甘肅高山細毛羊成年母羊粗蛋白質(zhì)需要估測結(jié)果Table 7 Crude protein requirement of Gansu Alpine Fine-Wool sheep

2.7 甘肅高山細毛羊成年母羊礦物質(zhì)需要量估測

根據(jù)甘肅高山細毛羊四季采食量和牧草中礦物質(zhì)元素含量，計算出成年母羊四季礦物質(zhì)攝入量,如表8和表9所示：夏、秋兩季礦物質(zhì)攝入量高，冬、春兩季礦物質(zhì)攝入量低。一方面夏、秋兩季牧草中礦物質(zhì)元素含量高，另一方面夏、秋兩季甘肅高山細毛羊采食量高。而冬、春兩季恰相反。放牧綿羊礦物質(zhì)推薦量如表9[17]所示。

表8 甘肅高山細毛羊成年母羊礦物質(zhì)元素四季攝入量(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 8 Grazing intake elements of Gansu Alpine Fine-wool sheep (air dry basis)

3 討論

3.1 甘肅高山細毛羊妊娠母羊能量需要

根據(jù)NRC[5]綿羊每日維持能量計算公式MEmain=0.418W0.75，15只甘肅高山細毛羊平均維持代謝能需要量為(6.60±0.21)MJ/d；根據(jù)郝正里等[14]妊娠前期維持能量計算公式MEm=0.43W0.75，則為(6.79±0.22) MJ/d。楊在賓等[18]報道小尾寒羊妊娠前期日糧代謝能為0.674 MJ/(kg·W0.75)，妊娠后期的代謝能為0.722 MJ/(kg·W0.75)。張崇玉等[19]和楊在賓等[18]認為大尾寒羊在妊娠中期(90～120 d)每kg代謝體重能量需要量為0.411 MJ/(kg·W0.75)，妊娠后期為0.459 MJ/(kg·W0.75)。潘軍等[20]報道內(nèi)蒙古細毛羊妊娠后期(90～150 d)，產(chǎn)單羔時代謝能最小需要量約為13.73 MJ/d；產(chǎn)雙羔時代謝能最小需要量約為16.13 MJ/d。從內(nèi)蒙古細毛羊營養(yǎng)需要標(biāo)準(zhǔn)[8]查得:體重40 kg內(nèi)蒙古細毛羊，妊娠后期代謝能需要量為12.55 MJ/d；從中國美利奴細毛羊營養(yǎng)需要標(biāo)準(zhǔn)[8]查得體重40 kg中國美利奴細毛羊妊娠后期代謝能需要量為12.10 MJ/d。本研究得出甘肅高山細毛羊妊娠母羊維持代謝能為(6.58±0.23) MJ/d,每 kg代謝體重維持能量需要為MEmain=0.417W0.75kg/d；甘肅高山細毛羊成年母羊妊娠前期代謝能需要量為12.54 MJ/d,妊娠后期為12.86 MJ/d?？梢姳狙芯扛拭C高山細毛羊妊娠母羊維持代謝能需要量與NRC[5]、郝正里等[14]給出公式的計算結(jié)果均非常接近，而低于小尾寒羊和大尾寒羊的需要量。甘肅高山細毛羊母羊妊娠前期總代謝能需要量與內(nèi)蒙古細毛羊能量需要標(biāo)準(zhǔn)接近，高于中國美利奴細毛羊能量需要標(biāo)準(zhǔn)，而低于小尾寒羊和大尾寒羊的能量需要量。所以本研究得出的維持能量需要估測結(jié)果可以采信，至于估測值是否合適，需要在補飼試驗中進一步驗證。

表9 放牧綿羊礦物質(zhì)元素推薦量[17]Table 9 The recommended amount of mineral elements in grazing sheep[17]

3.2 甘肅高山細毛羊妊娠母羊蛋白質(zhì)需要量

楊在賓等[18]報道小尾寒羊妊娠前期的日糧蛋白質(zhì)為4.20 g/(kg·W0.75)，妊娠后期的蛋白質(zhì)為5.55 g/(kg·W0.75)。王建民等[21]報道體重60 kg小尾寒羊，綿羊妊娠前期粗蛋白需要量為132.6 g/d，妊娠后期為172.6 g/d，產(chǎn)雙羔時需要增加20～40 g/d。潘軍等[20]報道內(nèi)蒙古細毛羊妊娠后期(90～150 d)，產(chǎn)單羔時粗蛋白質(zhì)需要量為113.29 g/d，產(chǎn)雙羔時粗蛋白質(zhì)需要量為143.86 g/d。樓燦[22]采用日糧飼喂量梯度法和消化代謝試驗測得杜寒雜交母羊妊娠期100和130 d時維持凈蛋白質(zhì)需要分別為2.021和3.101 g/(kg W0.75·d)。從內(nèi)蒙古細毛羊營養(yǎng)需要標(biāo)準(zhǔn)[8]查得：體重40 kg內(nèi)蒙古細毛羊，妊娠前期粗蛋白質(zhì)需要量為116 g/d，后期粗蛋白質(zhì)需要量為146 g/d；從中國美利奴細毛羊營養(yǎng)需要標(biāo)準(zhǔn)[8]查得：體重40 kg中國美利奴細毛羊妊娠前期粗蛋白質(zhì)需要量為122 g/d;后期粗蛋白質(zhì)為151 g/d。

本研究結(jié)果為平均體重39.15 kg甘肅高山細毛羊母羊，維持蛋白質(zhì)需要量為107.62 g/d，妊娠前期粗蛋白質(zhì)總需要量為125.19 g/d，妊娠后期粗蛋白質(zhì)總需要量為146.37 g/d?？梢姼拭C高山細毛羊妊娠前期粗蛋白質(zhì)需要量高于體重40 kg內(nèi)蒙古細毛羊和體重40 kg中國美利奴細毛羊粗蛋白質(zhì)需要,但略高于小尾寒羊和杜寒羊粗蛋白質(zhì)需要；妊娠后期粗蛋白質(zhì)需要量，接近體重40 kg內(nèi)蒙古細毛羊妊娠后期的需要量，而略高于40 kg中國美利奴細毛羊妊娠后期的需要量，但低于小尾寒羊、大尾寒羊和杜寒羊的粗蛋白質(zhì)需要量。這種差異，也許是由品種造成的，也許是飼養(yǎng)環(huán)境和飼料帶來的，也許是本研究誤差帶來的?？傊骄w重為39.15 kg的甘肅高山細毛羊成年母羊,妊娠前期粗蛋白質(zhì)需要量為125.19 g/d，娠后期粗蛋白質(zhì)需要量為146.37 g/d的結(jié)果可以采信。

3.3 甘肅高山細毛羊礦物質(zhì)需要量

本研究甘肅高山細毛羊成年母羊夏秋季對鈣的攝入量為8.22～9.61 g/d，磷的攝入量為4.98～5.87 g/d，鈉的攝入為1.92～3.00 g/d(食鹽中Na含量約39%，折算成食鹽為5.0～7.5 g/d)。對照表8和表9，發(fā)現(xiàn)甘肅高山細毛羊夏、秋兩季攝入Ca、P的攝入量處在趙有璋[17]推薦量的范圍之內(nèi)，鈉的攝入量不足，冬春季所有礦物質(zhì)元素的攝入量均低于推薦量，面臨著缺乏的問題。

本研究認為，甘肅高山細毛羊成年母羊鈣、磷的需要量既可以以夏秋季的攝入量為標(biāo)準(zhǔn)，也可以以推薦量為標(biāo)準(zhǔn)，食鹽的需要量以推薦量為標(biāo)準(zhǔn)。照此推算，甘肅高山細毛羊成年母羊冬季鈣的缺乏量為5.83～6.95 g/d，磷的缺乏量為3.90～4.79 g/d，食鹽缺乏量為5.39～13.02 g/d，微量元素均存在不同程度的缺乏，可按推薦量加以補充。所以說甘肅高山細毛羊成年母羊?qū)︹}的需要量為6.0～13.5 g/d，磷的需要量為4.0～8.6 g/d，食鹽為9～16 g/d。

4 結(jié)論

1)平均體重為39.62 kg的甘肅高山細毛羊成年母羊，維持代謝能需要為6.58 MJ/d；每kg代謝體重維持代謝能需要為0.417 W0.75；粗蛋白質(zhì)維持需要量為107.62 g/d。

2)甘肅高山細毛羊成年母羊，妊娠前期代謝能需要量為12.54 MJ/d，妊娠后期代謝能需要量為12.86 MJ/d。

3)甘肅高山細毛羊成年母羊,妊娠前期粗蛋白質(zhì)需要量為125.19 g/d，妊娠后期粗蛋白質(zhì)需要量為146.37 g/d。

4)甘肅高山細毛羊成年母羊鈣的需要為8.22～9.61 g/d，磷的需要為4.98～5.87 g/d，食鹽需要為9～16 g/d。

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Evaluation of energy requirement in Gansu Alpine Fine-Wool pregnant ewes

ZHANG Chang-Ji,LI Cheng,ZHANG Yong,GUO Wu-Jun,ZHANG Li-Ping,GUN Shuang-Bao*

CollegeofAnimalScienceandTechnology,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou730070，China

Combining the dry matter intake,nutrients digestibility and production data in seasonal pastures,the factorial method was used to estimate the energy and protein requirements of Gansu Alpine Fine-Wool sheep ewes.It was found that ewes’ metabolic energy requirement for maintenance was 6.58 MJ/d,and the protein requirement for maintenance was 108 g/d.Metabolic energy requirement for early pregnancy ewe was 12.54 MJ/d,crude protein requirement was 125 g/d,while metabolic energy requirement for late pregnancy ewe was 12.86 MJ/d,and the crude protein requirement was 146 g/d.Calcium,phosphorus and salt requirements of ewes were,respectively,8.22-9.61 g/d,4.98-5.87 g/d,and 9-16 g/d,respectively.

Gansu Alpine Fine-wool Sheep;pregnant ewe;nutrient requirement evaluation;metabolism energy;crude protein;constant minerals

10.11686/cyxb2016301 http://cyxb.lzu.edu.cn

張昌吉,李成,張勇,郭武君,張利平,滾雙寶.甘肅高山細毛羊妊娠母羊營養(yǎng)需要量估測.草業(yè)學(xué)報,2017,26(6):168-175.

ZHANG Chang-Ji,LI Cheng,ZHANG Yong,GUO Wu-Jun,ZHANG Li-Ping,GUN Shuang-Bao.Evaluation of energy requirement in Gansu Alpine Fine-Wool pregnant ewes.Acta Prataculturae Sinica,2017,26(6):168-175.

2016-08-17；改回日期：2016-12-06

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項放牧牛羊營養(yǎng)均衡需要研究與示范(201303062)和牧區(qū)極端氣候條件下牛羊應(yīng)急專用飼料研究與示范(201303062-5)資助。

張昌吉(1974-)，男，甘肅秦安人，副教授，碩士。E-mail:2473792146@qq.com

*通信作者Corresponding author.E-mail:gunsb@gsau.edu.cn