影响反刍动物干物质采食量的因素

干物质采食量（DMI）是反刍动物饲养中最重要的指标之一，是科学配制反刍动 物饲粮的前提，它决定着维持动物健康和生产所需养分的数量。正确估计 DMI 对于制定饲料配方尤为重要，它可以防止供给养分的不足或过剩，以及促进养分 的有效利用。养分供应不足会限制动物的生产性能，并影响健康；养分供应过剩， 会导致饲料成本增加，并造成大量的养分随粪排出，造成浪费。1 干物质采食量的概念干物质采食量通常是指动物在一定时间内采食饲料中干物质的总量。根据采食活 动性质的不同，可分为随意干物质采食量、实际干物质采食量和规定干物质采食 量。这三种干物质采食量间既有区别，又有联系。随意干物质采食量是单个动物 或动物群体在自由接触饲料的条件下，一定时间内采食饲料中干物质的总量。是 动物的本能，一般随动物日龄或体重增加而增加。实际干物质采食量是在实际生 产中，一定时间内动物实际采食饲料中干物质的总量。它可能与随意干物质采食 量相同，也可能不同，主要取决于动物自由接触饲料的程度。在自由采食时，实 际干物质采食量一般与随意干物质采食量相近，但在采用特殊饲喂技术（如强饲） 时，实际干物质采食量则大于随意干物质采食量。生产中，人们基于各种原因而 控制动物自由接触饲料，因而，实际干物质采食量往往低于随意干物质采食量。 实际干物质采食量也随动物日龄或体重增加而增加。规定干物质采食量是根据动 物应用原理和大量动物试验的结果而确定的动物不同生产阶段的采食量，是动物 某一阶段的平均采食量。规定干物质采食量随动物生长阶段呈阶梯式增加。规定 干物质采食量一般低于随意干物质采食量，但也可能高于随意干物质采食量（如 哺乳早期母畜）。实际干物质采食量和规定干物质采食量的确定必须具有科学性， 既要符合动物的生理要求，又具有人为的控制作用，在一定范围内调控采食量从 而达到一定的目的。2 反刍动物干物质采食量的调节和预测对于反刍动物来说，能量浓度低（如采食粗料）时，干物质采食量随能量浓度增 加而增加，此时物理调节机制作用最大。能量浓度超过一定的阈值（饲粮干物质 消化率约66%，代谢能约9.2MJ/kg）时，干物质采食量随能量浓度增加而降低， 此时，物理调节停止，化学调节作用最大。目前，已经提出了各种用于确定和预测干物质采食量的理论，其中包括基于瘤 - 网胃物理充满程度（Allen，1996； Mertens，1994）、代谢-反馈调节因子（Illius 和 Jessop, 1996； Mertens， 1994）和氧消耗（Ketelaars 和 Tolkamp, 1996）等理 论。虽然每种理论在一定的条件下是适用的，但更可能的是，包括在上述几种理 论中多种刺激因素的加性效应在共同调节DMI（Forbes，1996）。除了物理、代 谢和化学稳恒因素的错综复杂性及其相互作用影响DMI外，动物的心理和感觉 因素也起作用（Baumont, 1996）。在任何情况下都能做到准确预测反刍动物的 DMI是一件相当困难的事情，其原因主要是调节DMI的刺激因素较复杂，并且 了解较少。计算期望的DMI可参考下面的公式：泌乳中/后期：DMI （kg）=产奶量（kg） x0.29+体重（kg） x0.02 泌乳早期：DMI （kg）=产奶量（kg）x0.29+体重（kg）x0.02x0.953 影响干物质采食量的因素在实际应用过程中最容易犯的一个错误是高估反刍动物的干物质采食量，但 实际的干物质采食量低于期望或预估量是件非常普遍的事情。反刍动物对干物质 的采食量取决于许多因素，包括动物因素（年龄、体重、生产性能、泌乳阶段、 体况）、环境条件、饲养管理（包括饲喂方法、饲喂频率以及奶牛与饲料的接触 时间）、饲料品质和日粮组成（包括含水量、精粗比、中性洗涤纤维的含量等）， 现将其逐个进行叙述。3.1 动物因素3.1.1 动物体重动物采食量与体重或代谢体重呈正相关，生产上可用占体重的百分率来表示采食 量。但同一动物随体重的增加，采食量占体重的百分率下降。反刍动物干物质的 采食量一般占体重的 2%4%。对同一品种内并且性别相同的牛来说，采食量主 要决定于体重，或者更准确地说是代谢体重。牛的体重是决定采食量的主要因素， 牛在达到 350 kg 体重前的日采食量迅速增加，之后增加缓慢。在年龄和体重不 相同的情况下，大型品种相对小型品种要吃得多一些，公牛比母牛要吃得多一些。 一般来说，公牛的日采食量比阉牛多 10%，高的可达 15%；阉牛的日采食量比 母牛多 10%30%。3.1.2 生理阶段动物的生理阶段对采食量的影响机理既与物理调节有关，也与化学调节（主要是 激素分泌的影响）有关。母畜发情时，一般采食量下降，甚至停止采食；母羊在 妊娠后期，一方面血液中含有高浓度的雌激素，另一方面因妊娠内容物压迫胃肠 道，导致采食量降低；产羔后，能力需要增加，且胃肠道紧张度减轻，采食量显 著增加，产羔后一个月采食量达到高峰。对乳牛的研究也表明：当母牛分娩后， 泌乳前期的产乳量快速增加，通常在产后 810 周达到产奶高峰，但奶牛对干物 质的采食量（DMI）的高峰通常出现在产后1014周，因此，奶牛在泌乳初期 往往处于营养负平衡，体重减轻。故而分娩后 3 周内干物质的进食量可能要比估 算值低一些，这一点在实际工作中应予以重视。在饲养实践中，多采用浓度较高 的饲料来弥补这两者之间的差异。同时我们应经常注意提高奶牛摄入干物质的能 力，以满足因日产不断提高而摄入更多干物质的需要，特别能减少分娩后采食量 不足所带来的营养负平衡。要特别指出的是，奶牛产后的保健与福利是奶牛产后 采食量多少的极为重要的影响因素。3.1.3 生产水平一般而言，生产水平越高，动物食欲就越强，采食量就越高。但对泌乳家畜，采 食量不完全与生产水平同步增加。泌乳奶牛在产奶高峰期，采食量不能满足泌乳 需要，导致体组织的大量动员。3.1.4 健康状况患病动物也常表现出食欲缺乏。奶牛的乳房炎及其他代谢性疾病如妊娠毒血症、 血酮症、D-乳酸症均使动物采食量下降。3.2 饲养管理和环境因素3.2.1 环境条件各种造成动物应激的环境因素如拥挤、运输和环境温度等，均会降低动物的采食 量。因为应激使动物体内肾上腺素和去甲肾上腺素分泌增加，引起糖原和脂肪分 解加速，血糖浓度提高，从而降低采食量。当温度低于或超出反刍动物热中温区范围时，其采食量和代谢活动会发生改变。Young （1983）指出，反刍动物可以通过提高隔热、提高基础代谢强度和增加干 物质采食量以适应慢性冷应激环境。但在极低温度下， DMI 并不随代谢率的增 加而增加，因此，动物处于能量负平衡，能量利用由生产为目的转向产热。当环境温度高于热中温区时，动物产奶量下降，其原因与DMI降低有关。Holter 等（1997）发现，当遭受热应激时，妊娠并处于泌乳中到后期的荷斯坦经产奶牛 和处于相同泌乳阶段初产奶牛均降低干物质采食量，其中前者降低的幅度（降低 22%）高于后者（降低 9%）。据报道，在奶牛遭受热应激时，与热中温区情况 相比奶牛DMI下降高达55%，而维持需要提高7%25% （NRC, 1981）。3.2.2 饲喂频率和与饲料的接触时间有人认为，增加奶牛饲喂频率能够提高产奶量和减少健康问题。观察牛的采食行 为就会看到不论白天或夜间，只要饲槽里有饲料，牛总是反复地进行采食、反刍、 休息。如牛需要采食时，而饲槽里无饲料，就容易造成采食量减少、干物质摄入 不足，因而饲喂次数可影响到日采食量。Gibson（1984）在对35个关于泌乳牛 饲喂频率方面试验结果进行综述后认为，与每日饲喂1或2次相比，每日饲喂4 次或4次以上可平均提高乳脂率7.3%，平均提高产奶量2.7%Sniffen和Robinson（1994）也曾报道过增加饲喂频率可提高乳脂率。增加饲喂频率的益处可能与瘤 胃发酵变得更加稳定和一致有关。Klusmeyer等（1990）报道，每日饲喂次数由 2次增加到 4次时，瘤胃发酵模式和产奶量及乳成分都未见改善效果。与之相同 的是，奶牛每日饲喂精料26次，产奶量、各种乳成分产量、DMI和瘤胃发酵 参数都没有受到影响（Macleod等，1994）。在看到每日饲喂次数多于2次之前， 还必须考虑瘤胃代谢产物昼夜模式的波动也可能对瘤胃微生物的生长和发酵过 程造成的不利影响。奶牛获得最大的干物质采食量有赖于充足的采食时间。Dado和Allen（ 1994）的 研究表明，对于处在产奶初期阶段（产后63日龄）且日产奶量2344kg的奶牛 来说，每日自由采食全混合日粮的采食时间平均为5h。奶牛每日采食913次（平 均值为11次），每次平均约29min。平均每次干物质采食量占每日干物质总采 食量（1527kg/d）的10%。在上述试验中，奶牛为舍内栓系饲养方式，日接触 饲料时间为2224h。该研究证实，处于非竞争采食环境和每日实际采食时间超 过5h的奶牛之间，在采食行为上有明显差异。Martinsson （ 1992）和Martinsson 与 Burstedt（ 1990 ）发现，与自由接触饲料条件下饲养的奶牛相比，将每日接触 饲料时间限制在8h以内，奶牛产奶量平均下降25kg/d,下降幅度相当于5%7%。 3.2.3 饲喂方法和饲喂次序对于反刍动物来说，目前所采用的饲喂方法主要有全混合日粮与饲料成分分开饲 喂两种，这两种方式都能有效地为动物提供养分。前者是允许各种饲料原料根据 配方设计的成分比例要求充分混合，此法可让动物无法挑食，瘤胃发酵更加平稳， 养分的利用率更高；后者则采用粗料自由采食，因而其数量往往不确定，或者说 奶牛个体的粗饲料给量常常是根据某一群体的平均采食量计算而得。 Maltz 等 （1992）报道，利用计算机控制的喂料机械给奶牛饲喂全混合日粮或精料，动物 在前20周泌乳阶段的产奶量（32.7kg/d）与分开饲喂（32.7kg/d）相比没有差异， 但 DMI 有很大差异（19.7kg/d 和 20.4kg/d）。饲喂顺序有先喂精料后喂粗料和先喂粗料后喂精料两种方式。有试验表明，这两 种方式所导致的只是干物质采食量数量上的增加，在统计上差异并不显著。3.2.4 饲料加工 饲喂切短或粉碎的粗饲料，则采食时间缩短，采食速度加快，采食量就增加。粉 碎的粗饲料可不经过咀嚼就通过瘤胃，使采食量大幅度提高 （50%100%）。粗饲 料质量越差，这种提高幅度就越大。虽然粉碎加工能增加采食量，但过度加工就 会缩短饲料在瘤胃内的停留时问，常引起粗纤维的消化率下降，此外，粉碎加工 将加速瘤胃内挥发性脂肪酸的生成，增加丙酸的含量，减少反刍次数，引起瘤胃 PH 值下降。所以粉碎粗饲料应作为颗粒成型处理或化学处理的前处理。劣质秸 秆饲料经粉碎后浸泡或添加尿素则消化率提高，采食量增加。3.3 饲料品质和日粮组成3.3.1 日粮粗料与精料比例 已查明，在干物质消化率为 52%68%之间时，其采食量随着消化率的提高而增 加。日粮精粗比不同则其消化率不同，食糜通过瘤胃和消化道的速率改变，从而 影响干物质进食量（Allen，1996）。在精粗比为0： 100到10： 90的日粮中， 随着谷物精料的加入，粗饲料干物质进食量将会增加。但谷物精料的比例从 10% 进一步增加到 70%，粗料干物质进食量反而随着精料的增加下降。 Llamas-Lamas 和Combs（1991）用三种粗料（苜蓿青贮）和精料比例（86： 14、71： 29、56： 44）日粮饲喂奶牛，精料比例最咼日粮组的DMI最咼，而另外两组日粮DMI相 同。在吴秋珏（2005）试验中，处理I日粮（NDF 45.3%，NFC 30.2%，精粗比 36.3： 63.7） DMI极显著高于处理IICNDF 48.9%，NFC 26.9%；精粗比 28.6： 71.4）和处理III（NDF 51.2%，NFC 24.3%，精粗比21.3： 78.7） （pv0.01），处 理II也极显著高于处理III （pv0.01）；结果表明，DMI是随着易消化碳水化合物 比例和精粗比例的提高及NDF含量的下降而增加；此试验三种饲粮的ADFI （分 别为 345.17 g/d、343.27 g/d、340.90 g/d）和 NDFI （相应为 231.27 g/d、235.24 g/d、 232.24g/d）非常接近（p0.05），也表明NDF等纤维性物质是限制DMI、OMI 的重要因素。饲料中NFC的含量也影响干物质采食量，Batajoo K. K.等（1994）报道，当日粮 中NFC的含量等于或小于30%时，DMI就显著降低。Sievert S. J.等（1993）报 道，在饲喂奶牛时，含35% NFC日粮的DMI （24.1kg/d）低于含42% NFC的日 粮。3.3.2 中性洗涤纤维日粮中NDF组分的消化速率较慢，通常被认为是影响干物质采食量的主要因子， 且NDF的来源对其也有很大影响。Mertens（1994）认为，日粮NDF含量可被 用来确定DMI的上限和下限。在饲喂高NDF含量的日粮时，瘤胃充满程度直接 限制DMI；但在饲喂低NDF含量的日粮时，能量采食量的反馈抑制作用会限制 DMI。Dado和Allen（1995）证实了泌乳早期奶牛日粮NDF含量与瘤胃充满程 度的关系：NDF含量为35%的日粮会限制DMI，这与饲料容积较大和瘤胃充满 程度较高有关；但当日粮NDF含量为25%时，不论瘤胃中是否存在难于消化的 大容积饲料，DMI都不受瘤胃充满程度的限制。Allen（2000）总结了 15项研究 结果后指出，当日粮NDF含量高于25%时，随NDF水平的提高，DMI总体上 趋于下降。日粮中NDF的来源也影响DMI。Sarwar等（1992）提出，当母牛日粮（由玉米 和小麦组成）中含有16% FNDF时，有最低的DMI。吴秋珏（2005）试验中三 种日粮来源于粗料的NDF（FNDF）分别占36.1%、41.8%、47%，DMI随着FNDF 含量的升高而有明显下降的趋势。Harmison .等（2005）报道，以21% FNDF 和43% NFC、35% NFC和16%或11% FNDF组成的日粮（用玉米或玉米和小麦 作为淀粉来源）饲喂奶牛，其干物质采食量随着 FNDF 的降低而线性降低，当 FNDF 从 16%降到 11%时，这个趋势就更加明显。3.3.3 日粮中水分的含量NRC（ 1989）指出，日粮干物质采食量与日粮水分含量的提高呈负相关关系。当 发酵饲料的水分含量超过50%时，日粮水分含量每提高 1%，会导致日粮干物质 采食量减少体重的 0.02%。 Kellems 等（1991）用苜蓿青贮建立不同干物质含量 的日粮，发现随着日粮水分含量的增加，日粮干物质采食量呈下降的变化趋势。 但也有报 道认为 ，日 粮中水 分的含 量并不 影响反 刍动物的干 物质采 食量。Robinson 等（1990）报道，将谷物饲料混入水中浸泡处理使其 DM 含量分别达 到35%、45%和60%时，饲喂奶牛后的DMI并未受到饲料含水量的影响。这方 面的研究还有待于进一步探讨。3.3.4 能量的含量 日粮的能量对采食量的影响较大。高能量日粮比低能量日粮的干物质采食量提高 11%。肥育期提高能量水平，可提高采食量。当饲喂以精饲料为主的日粮时，如 日粮的精饲料比例超过50%时，肉牛的采食量也象猪、禽那样决定于动物本身（年 龄、体重、性别和品种等）对营养物质的代谢能力，也就是说决定于日粮的能量 浓度。在一定的日粮浓度范围内，动物可通过调节采食量来保证其所需的能量。 当饲喂以粗饲料为主的日粮时，采食量决定于反刍动物瘤胃在单位时间内所能容 纳的饲料体积，即瘤胃的有效容积则成为主要限制因素。4 小结干物质进食量是动物健康、生产所必需的营养物质量化的基础，也是科学配制反 刍动物日粮的前提。合理科学地预测反刍动物的干物质采食量，对其的饲养有极 其重要的生理意义。影响其干物质进食量的因素很多，还有待于我们做进一步的 探讨