第十五章生长肥育动物的营养需要.docx
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第十五章生长肥育动物的营养需要
第十五章生长肥育动物的营养需要2学时
本章重点：
生长肥育动物营养需要的特点及饲料利用效率
1．生长的生理基础
2．生长肥育的营养需要
3．生长肥育的饲料利用效率
本章重点：
生长肥育动物营养需要的特点及饲料利用效率
生长发育是动物生命过程中的重要阶段，肥育是饲养动物的重要生产目的；而营养物质则是生长肥育的物质基础。
不同的动物、同一动物不同的生长阶段，生长发育的规律不尽相同，对营养物质的需要也不同。
准确地确定动物的营养需要，对提高生长肥育的效率具有重要的意义。
要准确地确定生长肥育的营养需要量，必须了解动物的生长规律及其营养需要的特点。
本章主要介绍动物生长发育和机体养分沉积规律，影响机体发育及养分沉积的因素，以及动物对各种养分需要量的确定原理及方法。
第一节生长的生理基础
一、生长的概念
生长是极其复杂的生命现象，其奥妙至今尚未被完全揭示。
从物理的角度看，生长是动物体尺的增长和体重的增加；从生理的角度看，则是机体细胞的增殖和增大，组织器官的发育和功能的日趋完善；从生物化学的角度看，生长又是机体化学成分，即蛋白质、脂肪、矿物质和水分等的积累。
最佳的生长体现在动物有一个正常的生长速度和成年动物具有功能健全的器官。
为了取得最佳的生长效果，必须供给动物各种营养物质的一定数量及其比例适宜的饲粮。
肥育是指肉用畜禽生长后期经强化饲养而使瘦肉和脂肪快速沉积。
目前，人们对瘦肉的需求日益增加，生长肥育不但要有高的生长速度，而且要减少脂肪的沉积量。
为达此目的，肥育期往往限制增重过快。
而种用畜禽，早期的生长发育影响终生的繁殖成绩，合理饲养，保证具有良好种用体况更为重要。
二、生长的一般规律
揭示生长规律是确定动物不同生长阶段的营养需要的基础。
总体及各部位的生长，以及机体化学成分各有其特点和变化规律。
（一）总体的生长机体体尺的增大与体重的增加密切相关。
一般以体重反映整个机体的变化规律。
在动物的整个生长期中，生长速度不一样。
绝对生长速度——日增重，取决于年龄和起始体重的大小。
图17-1是体重随年龄变化的绝对生长曲线，总的规律是慢——快——慢。
在生长转折
点（拐点）以下，日增重逐日上升；过转折点，逐日下降；转折点在性成熟期内。
而相对生长速度——相对于体重的增长倍数、百分比或生长指数却随体重或年龄的增长而下降。
图17-2是猪增重与体重的比例的对数随体重的变化，为一下降的直线。
这表明动物体重（年龄）愈小，生长强度愈大；从生产角度看，愈小的动物产出产品的效率愈高；从营养上考虑，需要的饲粮养分浓度愈高。
（二）局部生长整体生长是由各个组织器官的生长所汇集而成的，主要是骨骼、肌肉和脂肪组织的增长。
动物各种组织的生长速度不尽相同，从胚胎开始，最早发育和最先完成的是神经系统，依次为骨骼系统、肌肉组织，最后是脂肪组织，如图17-3所示。
图17-3还表明早熟品种和营养充足的动物生长速度快，器官生长发育完成早，但骨骼、肌肉和脂肪生长发育强度的顺序不变。
（三）机体化学成分的变化年龄不同，机体组织（骨骼、肌肉、脂肪等）增长的速度不同；其化学成分如水分、粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分等的含量及比例和能量也不相同。
表17-1
表17-1动物不同年龄和体重的增重成分及能值的含量
活重（公斤）
年龄
增重成分（%）和能值（MJ/Kg）
水分
粗蛋白质
粗脂肪
粗灰分
能值
肉鸡*
0.038
0.300
1.315
1.660
1日
2周
5周
6周
74.5
69.1
67.2
63.7
16.0
17.0
19.1
20.4
5.3
10.4
10.2
11.9
4.2
3.5
3.5
4.0
6.11
8.12
8.29
9.08
猪*
15
40
80
120
7周
11周
18周
24周
70.4
65.7
58.0
50.4
16.0
16.5
15.6
14.1
9.5
14.1
23.2
32.7
3.7
3.5
3.1
2.7
7.58
9.52
12.92
16.34
绵羊**
9
34
59
1.2月
6.5月
19.9月
57.9
48.0
25.1
15.3
16.3
15.9
24.8
32.4
52.8
2.2
3.1
6.3
13.9
16.49
20.8
牛**
10
210
450
1.3月
10.6月
32.4月
67
59.4
55.2
19.0
16.5
20.9
8.4
18.9
18.7
─
─
─
7.83
11.39
12.35
*引自Kirchgessner,M.（1987）p.246,248.**引自McDonald,P.（1988）
是鸡、猪、牛、羊生长期机体化学成分和能量的变化。
所有动物机体水分含量比例随年龄增长而下降，粗脂肪和能值则随年龄增长明显上升。
机体粗蛋白质的百分比含量，不同的动物表现不完全一样，牛、羊粗蛋白质变化较小，肉鸡粗蛋白质随年龄增长明显上升，猪略呈下降趋势。
生长后期机体组织能值的增加与机体水分的减少和脂肪比例的增加有关。
牛和鸡最瘦，绵羊和猪相对较肥。
粗灰分的比例，肉鸡随年龄增长变化不大，猪随年龄增长有所下降，而绵羊则明显上升。
表17-2不同年龄猪肌肉组织化学成分含量的变化
年龄（周）
水分（%）
脂（%）
蛋白质及其它（%）
出生
4
8
16
20
28
81.5
75.7
76.2
75.7
74.4
71.8
1.9
4.3
4.7
3.4
4.0
5.6
16.6
19.9
19.0
20.9
21.6
22.6
引自Kirchgessner,M.（1987）P.246.
（四）肌肉组织化学成分含量的变化肌肉组织的主要成分是蛋白质，也含有少量脂肪。
随着年龄的增长，肌肉中水分含量减少，而粗蛋白质和粗脂肪增加。
各种动物组织其化学成分含量变化的基本规律类似。
表17-2是4-28周龄生长肥育猪肌肉组织化学成分含量（%）的变化情况。
三、影响生长的因素
动物的生长速度和生长内容受动物品种（品系）、性别、营养、初生重、环境等多种因素的影响。
（一）动物动物品种及性别是影响生长的内在因素。
例如猪品种间存在明显差异，不同时代及不同类型猪体脂和瘦肉增长随年龄的变化而变化。
现代瘦肉型猪在达到屠宰体重以前，瘦肉的日沉积量都超过脂肪；而四十年代的猪，体重达六十公斤左右瘦肉的日沉积量开始下降，七十公斤左右脂肪日沉积超过瘦肉，与目前我国某些地方猪种类似。
图17-4是大、中、小型和不同性别的牛不同体重日沉积能量的差异。
随体重增加，各种牛日沉积能量均增加，但小型牛日沉积能量最多，其次为中型牛，大型牛最少；母牛大于阉牛，公牛最少，即瘦肉沉积比例最大。
对于猪，在同样饲养情况下，幼公猪最瘦，母猪次之，阉猪最肥。
肉用家禽性别对胴体品质的影响较小，但雄禽的生长速度大于雌禽，胴体也较瘦。
（二）营养水平动物的生长速度和增重内容直接受营养制约。
各种营养物质缺乏对生长的影响在前面有关章节已介绍。
营养水平和营养物质间的比例,同样影响生长速度和增重内容。
图17-3显示了低营养和高营养水平对生长影响的差异。
图17-5为不同营养水平（相当于维持的倍数）对生长肥育猪的日增重、每千克增重耗料、蛋白质和脂肪沉积的影响。
随营养水平的升高，生长速度加快、日增重明显增加、肥育期缩短、脂肪和蛋白质沉积增加，但蛋白质增加幅度比脂肪小。
每千克增重耗料以营养水平为维持的3-3.5倍时最少，超过或低于这个水平，每千克增重耗料增加（饲料报酬下降）。
营养水平过低，对生长速度、每千克增重耗料、蛋白质沉积都是不利的。
营养水平过高，蛋白质沉积的增加很有限，但脂肪沉积增加却较多，使每千克增重耗料增加。
图17-6为不同营养水平对青年肥育牛生长速度的影响。
全期采用高营养水平（强化饲养）组与84天后开始强化饲养组相比，肥育时间无明显差异；而在168天后才开始强化饲养组，肥育期推迟约50天。
表明短期的营养不足可以得到补偿，而长期的营养不足则难以弥补。
饲粮蛋白质、氨基酸与能量的比例不当对生长也会有影响。
生长前期，蛋白质、氨基酸比例偏低对生长速度影响较大，动物愈小影响愈严重，尤其是瘦肉型猪。
例如，对于20-45Kg体重的猪，当饲粮能量水平分别为维持的2.5倍和3.6倍，赖氨酸水平从0.2%上升到1%时，日增重和胴体蛋白质日沉积量随赖氨酸水平的增加而增加，直到满足最大需要后，才缓慢下降；而能量水平只影响变化的幅度，对变化的规律无明显影响；每千克增重耗料和胴体脂肪沉积的变化规律与日增重和蛋白质沉积相反，受能量的影响也较小。
（三）环境环境温度、湿度、气流、饲养密度（每个动物占面积和空间）及空气清洁度也影响生长的速度和内容。
1.环境温度环境温度对动物生长的影响较大,过高过低都将降低蛋白质和脂肪的沉积而使生长速度下降。
高温对肥育畜禽的影响大，而低温对幼小的畜禽影响大。
有资料表明，有效温度比临界温度下限每低1℃，仔猪（10kg）每天将多耗料5克；对于50kg体重猪，有效温度超过临界温度上限1℃，采食量将减少5％，增重降低7.5％。
有关环境温度的影响在营养与环境一章中将详细讨论。
2.湿度、气流、密度及空气清洁度随着集约化饲养业的发展,畜舍的空气湿度、清洁度、流速、每个动物占有面积和空间的大小也成为影响动物生长速度和健康的重要因素。
据调查，如果在超过最适面积基础上增加圈养猪头数，每增加一头，采食量可减少1.2%,日增重下降0.95%。
（四）母体效应母体效应主要表现在对初生重及日后生长的影响。
动物初生重明显影响
出生后的生长速度，这主要表现在多胎和头胎动物。
对于多胎动物，每胎产仔的个数愈多,
初生体重愈小。
初产母畜产仔的平均个体重也较经产母畜轻。
表17-3是国外高产猪初生重对仔猪死亡率和整个生长肥育期生长速度（日增重）的影响。
初生重愈小,死亡率愈高,28日龄和以后的日增重愈低。
初生重与死亡率呈高度负相关,与日增重呈正相关。
但国内本地猪的初生重一般在1kg左右是正常的。
品种、窝产仔数和母体营养状况均可影响初生重。
母畜哺育能力、带仔头数、体况、泌乳力、健康状况均影响出生后幼畜的生长速度。
表17-3仔猪初生重对死亡率及日后增重速度的影响
初生重
kg
死亡率
%
出生-
28日龄
28日龄-
20kg
20kg--100kg
限食任食
0.4-0.7
0.4-0.8
0.4-0.9
0.4-1.0
0.4-1.1
0.4-1.2
0.4-1.3
0.4-1.4
0.4-1.5
0.4-1.6
0.4-1.7
0.4-1.8
0.4-1.9
0.4-2.0
100-55
64
49
44
35
16
15
14
17
7
-
139
148
156
168
185
188
200
220
221
245
240
266
271
-
362
323
368
373
395
405
412
415
432
407
410
453
450
--
--
--
615-
613698
639704
650726
683720
685747
716744
689-
706-
--
--
引自Burgstaller,G.（1985）p.169.
第二节生长肥育的营养需要
按照动物生长发育的规律特点及其影响因素，研究制定生长动物的营养需要时，一般按阶段考虑。
我国及世界很多国家的饲养标准对生长肥育畜禽的营养需要量都是按阶段给出的。
但目前，营养需要或饲养标准正向动态模型（标准）发展，即分别估计任意时期（体重）及不同生长速度（日增重及瘦肉沉积量）的营养需要。
NRC猪（1998）的营养需要就是最典型的例子。
确定需要量的方法有综合法和析因法。
综合法只考虑总的需要，而不需分别考虑生长、维持等各部分的需要，析因法则相反。
二者相比，析因法更有利于预测动物的需要和建立动态模型。
一、能量需要
生长肥育动物所需能量是用于维持生命、组织器官的生长及机体脂肪和蛋白质的沉积。
能量需要主要通过生长实验、平衡实验及屠宰实验,按综合法或析因法的原理确定。
各种动物及不同生长阶段的需要量不同,但确定的方法和原理并无差异。
（一）综合法主要通过生长实验，也常与屠宰实验相结合确定动物对能量的需要。
一般采用不同能量水平的饲粮，以最大日增重、最佳饲料利用率和胴体品质时的能量水平作为需要量。
后备公母畜的生长前期与肥育动物差异不大,后期一般限食，防止脂肪沉积过多。
能量的需要也常与蛋白质的需要结合研究,使之能取得一个适宜的能量蛋白质比例。
为保证胴体品质，生长实验也与屠宰实验结合。
能量需要可表示为每千克饲料含DE、ME或NE多少,也可是每头每日需要量。
根据日采食量,两种表示法可相互换算。
需限食的后备种畜，一般给出每日的需要量。
我国猪禽和牛的饲养标准,基本上是按照上述方法总结的。
在大量实验数据的基础上,也可建立回归公式估计其需要量。
（二）析因法综合法主要根据生长速度和饲料利用率来估计总的需要，析因法则从维持和剖析增重的内容出发,研究在一定条件下蛋白质和脂肪的沉积规律以及沉积单位重量的脂肪和蛋白质所需的能量,在大量实验数据的基础上,建立回归公式以估计某种动物在一定体重和日增重情况下的脂肪和蛋白质日沉积量。
再根据脂肪和蛋白质的沉积量推算出增重净能,加上维持净能，即为所需的总的净能。
根据各种动物的消化能、代谢能和净能相互转化的效率（转化系数）,可将净能需要换算成DE或ME。
析因法估计能量需要的公式表示如下:
NEfNEp
ME=MEm+───+───
KfKp
式中MEm是维持所需代谢能,NEf和NEp分别为脂肪沉积和蛋白质沉积所需净能，Kf和Kp为ME转化为NEf和NEp的效率（系数）。
不同的动物，各种能量间的转化效率不同。
对于各种生长动物原则上都可用析因法估计能量的需要。
（三）生长、肥育猪的能量需要把总的需要剖分为几个部分,测定难度较大；我国一般是采用综合法。
在欧美发达国家综合法和析因法都有采用，但目前已倾向于析因法。
下面以NRC（1998）猪的营养需要为例，介绍能量需要的析因法估计。
NRC（1998）猪的营养需要采用代谢能（ME）计算，其生长猪总的ME需要为：
ME=MEm+MEpr+MEf+MEHc
式中MEm、MEpr、MEf及MEHc分别代表维持、蛋白质沉积、脂肪沉积和温度变化（超过最适温度下限）的ME需要。
可进一步分项估计如下：
MEm（kJ/头/日）=2510×Pt0.648（Pt为机体所含蛋白质重量,kg）
或者为：
444kJME/kgW0.75（W为体重Kg）
MEpr可按每沉积1g蛋白质平均需44.35kJME计
MEf可按每沉积1g脂肪平均需52.3kJME计
MEHc（kJ）=[（0.313×W+22.71）×（Tc-T）]×4.184（TC为最适温度下限，对于20Kg以上的生长育肥猪为18-200C；T为环境温度。
）
对于MEpr和MEf的需要也有按不同体重及不同日增重的蛋白质沉积量和脂肪沉积量，用动态模型（预测公式）来估计。
这样可计算任一阶段（或一天）沉积蛋白质和脂肪所需的ME以及NE0如：
NEprPr×22.6
MEpr（kJ/头/日）==
Kpr0.56
Pr=5.73W0.75-0.1513W1.5+0.1100△W
NEff×39.0
MEf（kJ/头/日）==
Kf0.74
f=-141.42+2.6454W+0.2921△W
式中：
W，体重（kg）；△W，日增重（g）；Pr，日沉积蛋白质量（g）；f，日沉积脂肪量（g）；NEpr，日沉积蛋白质所需净能（kJ）；NEf,日沉积脂肪净能（kJ）；Kpr，ME用于蛋白质沉积转化为NE的效率；Kf，ME用于脂肪沉积转化为NE的效率。
表17-4是按此方法估计的不同体重、不同日增重时的维持加生长的总的ME需要。
表17-4生长肥育猪不同体重、日增重的维持及总的ME需要（MJ/头/日）
活重（kg）
30
40
50
60
70
80
90
100
维持需要
总的需要（
日增重（g）
400
500
600
700
800
900
1000
6.74
13.4
15.4
17.3
19.3
8.08
16.3
18.3
20.2
22.2
24.2
9.30
20.9
22.9
24.9
26.9
28.9
10.43
23.4
25.4
27.4
29.4
31.3
11.56
27.7
29.7
31.7
33.7
35.7
12.50
29.9
31.9
33.9
35.9
37.9
13.47
32.0
34.0
36.6
38.0
39.9
14.39
36.6
38.0
39.9
引自Kirchgessner,M.（1987）p.250.
对于5-25Kg的仔猪,每千克代谢体重（kgBW0.75）的维持需要比生长肥育猪高，MEm的估计公式与生长肥育猪不同。
MEm=（754-5.9W+0.025W2）·W0.75
按此式估计的5-20kg仔猪每KgBW0.75的维持对ME的需要为725-645KJ。
每克脂肪沉积需ME为42-52kJ,转化为NE的效率（Kf）为0.95-0.75；每克蛋白质沉积需ME为45kJ，转化效率（Kp为0.5左右）。
因此，每千克增重的增长大约需ME是22-25MJ，ME转化为NE的平均效率是0.7。
表17-5是按上述参数推算的仔猪能量（ME）需要。
表17-5仔猪不同体重和日增重的ME需要（MJ/头/日）
日增重
（g/日）
体重（kg）
5-10
10-15
15-20
20-25
100
200
300
400
500
600
2.6
4.3
6.0
─
─
─
─
5.2
7.1
8.9
─
─
─
6.0
8.0
10.0
12.0
─
─
─
9.0
11.2
13.3
15.5
我国瘦肉型生长肥育猪的能量需要与NRC标准接近,但每千克饲料DE或ME的含量均较NRC低1MJ左右。
这是考虑到我国粗饲料用得较多,饲料有效能含量较低的原因。
但此标准制订已有十多年，有待修订、完善。
后备公母猪在育成期的能量需要不同于生长肥育猪，一般在60kg体重以后要限制采食，减少日增重，以免沉积脂肪过多，影响以后的繁殖成绩。
母猪过肥，易发生难产、死胎、表17-6后备母猪的适宜日增重（g/日）
体重（Kg）
中国小型
中国大型
德国
10-20
320
20-35
380
400
35-60*
360
480
600
60-90
440
700
90-120
500
*德国是30-60kg
乳房炎及缩短繁殖寿命。
各国对不同的猪种，从何时开始限食，限制程度如何，并不完全一致。
我国本地猪（小型）及杂交猪（大型），因易肥，母猪从20Kg体重以后就开始限制增重。
公猪因不易过肥，一般不限。
NRC（1998）在120Kg体重前是基本不限，但公母分开，母猪日采食量比公猪低13%，比生长肥育猪低6.5%。
而德国标准却从30Kg体重逐渐限食，90Kg体重后加大限制程度，详见表17-6。
（四）生长、肥育牛能量需要生长、肥育牛能量需要的确定一般按析因法，即维持加增重的方法确定。
增重能值的估计是直接测定增重NE。
牛的品种间体型差异大,根据某种牛的实验数据建立的回归公式一般不能通用。
例如,德国将生长肥育牛分为160Kg以下和以上两个部分。
60-160Kg体重小牛的能量需要的析因公式为:
NEg（MJ）
ME（MJ）=0.46（MJ）·W0.75+─────
0.68
式中0.46为每千克代谢体重（kgW0.75）的维持需要，NEg为增重净能,0.68为ME转化为NEg的效率。
对于160Kg以上的牛虽然也可按上式估计,但每KgBW0.75的维持需要为0.45-0.50MJME。
ME转化为NEg的效率,随饲粮的性质不同，一般变化在0.4-0.5之间。
后备母牛从130Kg体重开始适宜限制增重。
从130Kg开始日增重比肥育牛低10%左右，然后逐渐下降到600Kg时比肥育牛低50%左右。
后备公牛生长期日增重保持中等水平，体重160-600Kg小型牛平均日增重控制在1100g，大型牛为1300g，均为各原水平的70%左右。
我国奶牛饲养标准（1980）估计生长母牛增重的净能需要不是根据脂肪和蛋白质沉积量，而是用体增重、体重与沉积净能的回归公式估计。
增重（kg）×[1.5+0.0045×体重（kg）]
增重的净能沉积（MJ）=×4.184（MJ）1-0.30×增重（kg）
维持净能（MJ）=0.53W0.67×110%
生长公牛因能量的利用率比母牛高，增重加维持的需要量按母牛需要的90%估计。
（五）生长鸡的能量需要肉用生长鸡生长快,需要高能量与高蛋白质的饲粮。
我国生长鸡的能量需要是用综合法确定，国外常用析因法。
各国肉用生长鸡的能量需要不尽相同。
例如，我国肉鸡的饲粮能量浓度比NRC低10%左右,而蛋用生长鸡差异不大；蛋用生长鸡比肉用生长鸡饲粮能量浓度也低10%。
我国饲养标准中，0-5周龄的两种鸡能量浓度基本无差异（详见表17-7）。
一般种用家禽在生长期（4周龄后）都限食,只给予正常营养的75%左右；或者视体况而定，任食两天或三天，禁食一天，以保证日后的产蛋量及繁殖性能。
表17-7肉用和蛋用生长鸡能量需要
中国（1987）
NRC（1994）
肉用生长鸡
生长阶段（周）
代谢能（ME）（MJ/Kg）
0-5>5
12.1312.55
0-33-66-8
13.3913.3913.39
蛋用生长鸡
生长阶段（周）
代谢能（ME）（MJ/Kg）
0-66-1415-20
11.9211.7211.30
0-66-1414-20
12.1312.1312.13
二、蛋白质氨基酸的需要
动物对蛋白质的需要实际上是对氨基酸的需要，粗蛋白质的需要只是一定饲粮条件下为满足氨基酸需要的另一种表示方式，可随饲粮氨基酸可利用性（可消化性）的变化而变化。
由于营养学的发展，猪禽已开始采用可消化（可利用）氨基酸体系，反刍动物则多为瘤胃降解与未降解蛋白质体系，因此，确定动物维持加生长（或产奶、产蛋）的净蛋白质和氨基酸需要以及氨基酸模式比确定粗蛋白质需要更重要。
蛋白质的需要可采用综合法,通过生长实验确定；也可用析因法测定维持和生长（蛋白质沉积）蛋白质的需要。
动物年龄愈小，肌肉组织相对发育愈早,瘦肉率越高,所需粗蛋白质与氨基酸比例越高。
析因法估计蛋白质的需要表示如下:
CPm+CPg
CP（克/日）=─────
NPU
CP,总的粗蛋白质需要；CPm和CPg分别是维持和生长（沉积）所需粗蛋白
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