第13章 营养需要与饲养标准.doc

151第一节 饲养标准第十三章 营养需要与饲养标准 动物营养学既要研究阐明不同种类动物所需要的营养素种类、作用和代谢利用规律，还要研究阐明每一种营养素需要的数量。这两方面的的研究成果对提高动物生产力有着重要的指导意义。为了便于应用，动物营养学家总是定期或不定期地将这些研究成果，特别是定量研究成果，加上饲料营养价值评定方面的成果，按动物种类总结成一套系统、简明、实用的表册式配套资料，供生产和科学研究应用。这种系统的资料在五十年代以前一般叫做饲养标准，现在又称为营养需要。本章主要对其基本特性、内容及其表达形式、应用原则和意义等作简要介绍。第一节 饲养标准一、饲养标准的概念 （一）饲养标准(Feeding Standard) 是根据大量饲养实验结果和动物生产实践的经验总结，对各种特定动物所需要的各种营养物质的定额作出的规定，这种系统的营养定额及有关资料统称为饲养标准。简言之，即特定动物系统成套的营养定额就是饲养标准，简称“标准”。 “标准”是一个传统专业名词术语，其含义和准确程度受科学研究条件和技术进步程度制约。早期的“饲养标准”基本上是直接反应动物在实际生产条件下摄入营养物质的数量，“标准”的适用范围比较窄。现行饲养标准则更为确切和系统地表述了经实验研究确定的特定动物(不同种类、性别、年龄、体重、生理状态、生产性能、不同环境条件等)能量和各种营养物质的定额数值。 （二）营养需要(Nutrient Requirements，也称营养需要量) 是指动物在最适宜环境条件下，正常、健康生长或达到理想生产成绩对各种营养物质种类和数量的最低要求。简称“需要”。营养需要量是一个群体平均值，不包括一切可能增加需要量而设定的保险系数。 制定这种营养需要的目的是为了使营养物质定额具有更广泛的参考意义。因为在最适宜的环境条件下，同品种或同种动物在不同地区或不同国家对特定营养物质需要量没有明显差异，这样就使营养需要量在世界范围内可以相互借用参考。为了保证相互借用参考的可靠性和经济有效地饲养动物，营养物质的定额按最低需要量给出。对一些有毒有害的微量营养素，常给出耐受量和中毒量。 营养需要中规定的营养物质定额一般不适宜直接在动物生产中应用，常要根据不同的具体条件，适当考虑一定程度保险系数。其主要原因是实际动物生产的环境条件一般难达到制定营养需要所规定的条件要求。因此应用营养需要中的定额，认真考虑保险系数十分重要。二、饲养标准的基本特性 （一）饲养标准的科学性和先进性 饲养标准或营养需要是动物营养和饲料科学领域科学研究成果的概括和总结，高度反映了动物生存和生产对饲养及营养物质的客观要求，具体体现了本领域科学研究的最新进展和生产实践的最新总结。“标准”的科学性和广泛的指导作用无可非议。此外，总结、概括纳入饲养标准或营养需要中的营养、饲养原理和数据资料，都是以可信度很高的重复实验资料为基础，对重复实验资料不多的部分营养指标，在“标准”或“需要”中均有说明。表明“标准”是实事求是、严密认真科学工作的成果。 随着科学技术不断发展、实验方法不断进步、动物营养研究不断深入和定量实验研究更加精确，饲养标准或营养需要也更接近动物对营养物质摄入的实际需要。（二）饲养标准的权威性“标准”的权威性首先是由其内容的科学性和先进性决定的。其次以其制定的过程和颁布机构的地位作用看，也体现了权威性。“标准”不但是大量科学实验研究成果的总结，而且它的全部资料都要经过有关专家定期或不定期的集中严格审定，其审定结果又以专题报告的的文件形式提交有关权威行政部门颁布。这样，“标准”不仅有权威性，其严肃性也是显而易见的。我国研究制订的猪、鸡、牛和羊等的饲养标准，均由农业部颁布。世界各国的“标准”或营养需要均由该国的有关权威部门颁布，其中有较大影响的饲养标准有：美国国家科学研究委员会(NRC) 制订的各种动物的营养需要；英国农业科学研究委员会(ARC) 制订的畜禽营养需要；日本的畜禽饲养标准等。它们都颇有代表性，并各有特点，值得参考。（三）饲养标准的可变化性 “标准”不可能一成不变。就“标准”本身而言，它不但随科学研究的发展而变化，也随实际生产的发展而变化。变化的目的是为了使“标准”规定的营养定额尽可能满足动物对营养物质的客观要求。就应用“标准”而言，仅起着指导饲养者向动物合理提供营养物质的作用。不能一成不变地按“标准”规定供给动物的营养，必须根据具体情况调整营养定额，认真考虑保险系数。只有充分考虑“标准”的可变化性特点，才能保证对动物经济有效的供给，才能更有效地指导生产实践。（四）饲养标准的条件性和局限性 “标准”是确切衡量动物对营养物质客观要求的尺度。“标准”的产生和应用都是有条件的，它是以特定动物为对象，在特定环境条件下研制的满足其特定生理阶段或生理状态的营养物质需要的数量定额。但在动物生产实际中，影响饲养和营养需要的因素很多，诸如同品种动物之间的个体差异，各种饲料的不同适口性及其物理特性，不同的环境条件，甚至市场经济形势的变化，等等，都会不同程度地影响动物的营养需要量和饲养。这种“标准”产生和应用条件的特定性和实际动物生产条件的多样性及变化性，决定了“标准”的局限性，即任何饲养标准都只在一定条件下、一定范围内适用。切不可不问时间、地点、条件生搬硬套“标准”。在利用“标准”中的营养定额拟订饲粮，设计饲料配方，制定饲养计划等工作中，要根据不同国家、地区、不同环境情况和对畜禽生产性能及产品质量的不同要求，对“标准”中的营养定额酌情进行适当调整，才能避免其局限性，增强实用性。总之，我们既要肯定由“标准”的科学、先进性所决定的“标准”的普遍性，即其在适用条件和范围内的普遍指导意义，又要看到条件差异形成的特殊性，在普遍性的指导下，从实际出发，灵活应用“标准”。只有这样，才能获得预期效果。三、饲养标准的发展 （一）国际饲养标准的演变 国际上饲养标准的制订和应用已有一百多年的历史。 其中，饲养标准的萌芽和基本框架的形成就经历了大约100年的发展历史。饲养标准中的内容明显经历了一个由粗到细，逐步深入的发展过程。1809年Thaer提出用干草价评定饲料营养价值，为早期制定饲养标准作出了奠基性的贡献。随着化学和分析方法的发展，1859年Grouven以蛋白质、脂肪、碳水化合物化学分析资料为基础，正式制定了世界上第一个用于动物的饲养标准。 1864年Wolff总结了动物营养和饲料营养价值评定的进展， 制定了第一个以动物消化实验为基础、以可消化粗略养分为指标的饲养标准。 1890年Atwater提出了利用饲料燃烧能值计算可消化养分的饲养标准。从此，饲养标准的制定和发展进入了现代动物营养和饲养科学的新阶段。受到科学技术发展水平的限制，二十世纪初期以前的饲养标准仅限于考虑常规粗略养分，但仍实为一种科学的标准，美国的Morrison,F.B.以当时的标准为指南编著的饲料与饲养，长时间被用作教学和科研重要参与文献，至今仍有影响。以后，饲养标准的营养指标很快扩展到了一些精细分析的营养素。目前动物营养中已经研究清楚了的营养素，大部分都已进入了现代的动物饲养标准。“标准”中营养指标的定额逐渐趋于更加准确。 饲养标准的内容是动物营养和饲料科学研究成果的高度概括和总结。如何用一个准确、简明的概念来反映高度概括的内容，至今仍然是一个在不断研究和发展的问题。 二十世纪四十年代以前，用饲养标准这一名称概括动物对营养物质的需要和供给的科学研究总结，普遍被接受和采用。此后，针对制定的营养定额不同，出现了不同名称。美国NRC在1944年把饲养标准改为营养供给量，1953年又改成营养需要。一些研究者或科学研究单位为了动物生产者方便使用饲养标准，以“标准”为基础，提供了营养推荐量。名称上的改革变化，目的旨在使饲养标准更准确、清楚反映科学研究对动物营养、生理、生产客观规律的认识。 （二）饲养标准的发展现状 饲养标准演变至今，各国使用的名称不尽相同，但制订的条件和内容却逐渐趋于一致。例如日本的饲养标准，实质上是按最低需要标出定量数据，与美、英等国的营养需要相比，基本上没有大的差别。我国在制定各种动物的饲养标准时，对缺乏可靠资料的营养素，仍然以参考NRC的资料为主，按最低需要给出营养定额。饲养标准和营养需要已逐渐趋于一致，甚至没有明显差别。 各国饲养标准或营养需要在考虑营养指标种类方面差异不大，但是对营养指标数量的给出方式上有不同。有的“标准”按静态平均数给出，即一个特定的动物阶段给出一套营养定额，例如我国各种动物的饲养标准，ARC等。阶段跨度越大，营养定额满足阶段始末的适宜程度越不理想。有的则按动态平均数给出，例如NRC和德国的“猪营养需要”。 按157第二节 饲养标准的内容和应用动态模型给出营养指标定额，可以根据生产动物产品的质和量及具体的环境条件得到相应的营养物质定额，克服了静态“标准”按生理阶段给出营养定额的缺点。NRC第十版猪的营养需要不但明确增加了可消化氨基酸需要和饲料中可消化氨基酸含量方面的资料，并将动态营养需要编制成了计算机光盘软件随“营养需要”的书面材料一起发行，利用计算机可以从光盘中获得任意生产性能和环境条件要求的成套营养需要资料。例如20-120千克体重范围内的生长肥育猪，只需要给出猪的具体体重、日增重中的瘦肉含量、猪舍的环境温度、每头猪占有的猪舍空间、饲粮的能量浓度，动态模型就会给出满足条件要求的全套营养需要定额。 第二节 饲养标准的内容和应用一、饲养标准的内容概述 （一）饲养标准的种类 根据动物营养、饲料科学的研究成果和进展，饲养标准以动物为基础分类制定。现在已经制定出了猪、禽、奶牛、肉牛、绵羊、山羊、马、兔、鱼、实验动物、狗、猫、非人灵长类动物等的饲养标准或营养需要，并在动物生产和饲料工业中得到广泛应用，对促进科学养殖，科学饲养动物起到了重要的指导作用，创造了显著的社会、经济效益。一些与人类生活密切相关的珍稀动物、观赏动物（包括动物园中的动物） 等也在不同程度上有了一定的饲养标准 或营养需要。随着动物生产不断发展、人类生活需要和科学研究领域的扩大，更多种类动物的饲养标准或营养需要将不断地被制定出来。“标准”为了适应动物的营养生理特点，对每一种动物或每一类动物分别按不同生长发育阶段、不同生理状态、不同生产性能制定营养定额。（二）饲养标准的组成结构 一般可分为六个组成部分，即序言、研究综述、营养定额、饲料营养价值、典型饲粮配方和参考文献。序言主要说明制定和修订“标准”的意义和必要性，“标准”所涉及到的内容，“标准”利用研究资料的情况。修订“标准”还要说明本次修订的主要变化和与前一版显著不同的地方。 研究综述部分是详细总结到目前为止的有关研究资料。一般是按营养物质划分子专题进行详细深入总结。综述是体现“标准”制定或修订后的科学性和先进性的基本依据，也是制定营养定额的基础。 营养定额是“标准”营养指标数量化的具体体现，是应用“标准”时的主要参考部分。营养定额一般是以表格的形式列出每一个营养指标的具体数值，方便查找参考。 饲料营养价值用表列出常用饲料的常规营养成分，部分或全部列出维生素、矿物元素含量。不同“标准”还不同程度列出蛋白质、氨基酸、磷等可消化或可利用程度方面的资料。饲料营养价值表与“标准”配套使用。 典型饲粮配方主要提供给应用“标准”规定的营养定额进行饲粮配合时参考。通过典型饲粮配方指导，可以使应用者得到如何设计符合“标准”要求的实际饲粮配方方面的启发。参考文献详细列出了制定或修订“标准”所涉及到的可靠资料来源及与营养定额数值有关的文献，以便查阅。 （三）饲养标准的指标体系和指标种类 不同饲养标准或营养需要除了在制定能量、蛋白质和氨基酸定额时采用的指标体系有所不同以外，其他指标所采用的体系基本相同。在确定营养指标的种类上，不同国家和地区则差异较大。1. 能量指标体系 消化能(DE)、代谢能(ME)或净能(NE)是“标准”确定能量定额常用的能量指标，但是在不同种类动物、不同国家或地区的具体“标准”中，用的能量指标则有所不同。禽用ME，世界各国都比较一致。猪的能量体系各国不完全一致。美国、加拿大等国用DE，也用ME。欧州各国多用ME，也标出DE。我国只用DE。反刍动物多用NE，也标出DE、ME，一些曾经在历史上用过的能量单位如可消化总养分(TDN)、饲料单位、淀粉价等，在一些饲养标准中也不同程度地同时标出。 能量指标是“饲养标准”的重要指标之一。它是一个综合性的营养指标，不特指某一具体营养物质。但是，来源于不同种类营养物质中的能量组成比例不同，可能对动物有不同影响。 . 蛋白质指标体系 常用粗蛋白质(CP)和可消化粗蛋白质(DCP)。我国各种动物的饲养标准一般都用CP表示蛋白质定额，奶牛两者都标出。NRC在反刍动物CP需要中还标出DIP，UIP。ARC的反刍动物蛋白质需要另外标出了RDP，UDP。 蛋白质指标也是饲养标准的一个重要指标。它用于反映动物对总氮的需要。对猪、禽等单胃动物，主要用于反映对真蛋白质的需要。. 氨基酸指标体系 大多数饲养标准一般只涉及到必需氨基酸(EAA)，而且采用总必需氨基酸含量体系表示定量需要。按理想蛋白质考虑时，也用到非必需氨基酸或非必需氮。不同饲养标准列出的EAA指标种数不同。NRC和ARC猪的营养需要，全部必需氨基酸指标均列出。NRC（1998）第十版猪的营养需要还根据氨基酸的回肠消化率列出了表观和有效必需氨基酸指标。不同种类动物饲养标准，对不同生理阶段的动物，列出的EAA种类有所不同。例如NRC（1994）禽的营养需要中，育成鸡除了列出一般的12个EAA外，还列出了甘氨酸和丝氨酸，而对于肉鸡，在育成鸡的基础上，又增加了脯氨酸。一些饲养标准仅列出赖氨酸或赖氨酸和蛋氨酸。氨基酸指标主要用于反映动物对蛋白质质量的要求。 . 其他营养指标 不同种类饲养标准或营养需要，不同国家和地区的“标准”列出的指标多少不同。 采食量 一般“标准”均按风干物质重量列出每天的采食数量，也有按动物每天采食的能量多少列出采食的能量数量。脂肪酸 “标准”中主要列出必需脂肪酸（EFA），一般只列出亚油酸指标。维生素 一般按脂溶性维生素和水溶性维生素的顺序列出。反刍动物一般只列出部分或全部脂溶性维生素。非反刍动物则脂溶性和水溶性维生素都部分或全部列出。NRC和ARC猪、禽营养需要中，4个脂溶性维生素都列，水溶性维生素只列出9个。维生素C仅在水生动物营养需要中才列出。 矿物元素 按常量元素和微量元素的顺序列出。常量元素中除了硫，一般都全部列出，有的饲养标准还列出了有效磷指标。微量元素中一般只列出铁、锌、铜、锰、碘、硒等指标。其它必需矿物元素，不同“标准”列出的多少不统一。 非营养素指标 传统“标准”不包括这类指标。 随着动物营养和饲料科学研究不断深入，非营养性物质不断广泛地在饲料工业和动物生产中应用。 NRC第十版猪的营养需要已对非营养性添加物质的使用提出了指导意见。 饲养标准数值的表达方式 不同动物饲养标准表达方式有所不同，大体上有以下几种表达方式 . 按每头动物每天需要量表示 这是传统饲养标准表述营养定额所采用的表达方式。需要量明确给出了每头动物每天对各种营养物质所需要的绝对数量。对动物生产者估计饲料供给或对动物进行严格计量限饲很适用。现行反刍动物饲养标准一般以这种方式表达各种营养物质的确切需要量。非反刍动物，特别是猪的饲养标准也并列这种表示方法。如NRC(1998)20-50kg阶段的生长猪，每天每头需要DE 26.4 MJ，钙 11.13g，总磷9.28g，维生素A 2412IU。产蛋鸡的“标准”也常用这种方式表示产蛋的营养物质需要。 . 按单位饲粮中营养物质浓度表示 这是一种用相对单位表示营养需要的方法，该表示法又可分为按风干饲粮基础表示或按全干饲粮基础表示。“标准”中一般给出按特定水分含量表示的风干饲粮基础浓度， 如NRC的“需要”按90的干物质浓度给出营养指标定额。按单位浓度表示营养需要，对任食饲养动物、饲粮配合、饲料工业生产全价配合饲料十分方便。猪、禽饲养标准一般都列出按这种方式表示的营养浓度。 例如我国鸡的饲养标准，0-4周龄肉鸡饲粮中需要粗蛋白21%，蛋氨酸0.45%，钙1，非植酸磷0.45。不同饲养标准，相对表示营养需要的方法基本相同，能量用“兆卡”或“卡/千克”表示，粗蛋白、氨基酸、常量元素用百分数表示，维生素用国际单位或“毫克”或“微克千克”表示。不同营养指标，表示营养需要量的单位不同。能量一般用“兆卡”或“卡”，粗蛋白和氨基酸用“克”表示，其中粗蛋白也可用占饲粮百分数结合采食量（克天）给出每天的绝对数量，维生素中，A、D、E用“国际单位”，B12用“微克”，其它用“毫克”表示，矿物元素中，常量元素一般用“克”，微量元素一般用“毫克”表示。. 其他表达方式 在不同的“标准”中可能见到以下表达方式： 按单位能量浓度表示：这种表示法有利于衡量动物采食的营养物质是否平衡。我国鸡的“标准”采用了这种表示方法，例如六周龄以前的生长禽饲粮，每兆焦ME 需要 67g CP（即蛋白质能量比）、蛋氨酸加胱氨酸 2.07g。 按体重或代谢体重表示：此表示法在析因法估计营养需要或动态调整营养需要或营养供给中比较常用。按维持加生长或生产制定营养定额的“标准”中也采用这种表达方式。“标准”中表达维持需要常用这种方式，例如产奶母牛维持的粗蛋白质需要是4.6g/0.75， 钙、磷、食盐的维特需要分别是每100kg体重6g、4.5g、3g。按生产力表示：即动物生产单位产品（肉、奶、蛋等）所需要的营养物质数量，例如奶牛每产一千克标准奶需要CP 58g。母猪带仔10-12头，每天需要DE 66.9 MJ。反刍动物饲养标准还可能有其他表示方法，如NRC牛的“需要”中，能量常列出可消化总养分（TDN），我国奶牛饲养标准中能量指标列出了奶牛能量单位（NND）。 二、饲养标准的作用 提高动物生产效率 饲养标准的科学性和先进性，不仅是保证动物适宜、快速生长和高产的技术基础，而且也是确保动物平衡摄入营养物质，避免因摄入营养物质不平衡而增加代谢负担，甚至罹病，为动物生长和生产提供良好体内外环境的重要条件。 饲养实践证明，在饲养标准指导下饲养动物，生长动物显著提高生长速度，生产动物产品的动物显著提高动物产品产量。与传统用经验饲养动物相比，生产效率和动物产品产量提高一倍以上。在现代化的动物生产中，生长肥育猪的饲养周期已可以缩短到160-180天以内。产蛋鸡的产蛋能力已基本接近产蛋的遗传生理极限。 提高饲料资源利用效率 利用饲养标准指导饲养动物，不但合理满足了动物的营养需要，而且显著节约饲料，减少浪费。用传统饲养方法养两头肥育猪耗用的能量饲料，仅用少量饼（粕）生产成配合饲料后即可饲养三头肥育猪而不需要额外增加能量饲料，大大提高了饲料资源的利用效率。 推动动物生产发展 饲养标准指导动物生产的高度灵活，使动物饲养者在复杂多变的动物生产环境中，始终能做到把握好动物生产的主动权，同时通过适宜控制动物生产性能，合理利用饲料，达到始终保证适宜生产效益的目的，也增加生产者适应生产形势变化的能力，激励饲养者发展动物生产的积极性。一些经济和科学技术比较发达的国家和地区，动物饲养量减少，动物产品产量反而增加，明显体现了充分利用饲养标准指导和发展动物生产的作用。 提高科学养殖水平 饲养标准除了指导饲养者向动物合理供给营养，也具有帮助饲养者计划和组织饲料供给，科学决策发展规模，提高科学饲养动物的能力。三、应用饲养标准的基本原则 饲养标准是发展动物生产、制定生产计划、组织饲料供给、设计饲