牛羊饲料配方的高级计算方法+NRC饲养标准.docx
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牛羊饲料配方的高级计算方法+NRC饲养标准
牛羊饲料配方的高级计算方法
1：
牛羊反刍饲料配方计算设计基础-干物质计算
国内、国际牛羊反刍饲料的营养需求都是按“干物质”给出
牛羊反刍饲料配方计算设计
的，如何按干物质计算配方？
请看基础-干物质计算”视频
2:
胃瘤的能氮平衡（过胃计算）为了使日粮的配合更合理,以便同时满足胃瘤微生物对FOM和RDP的需要,提出能氮平衡原理和计算方法.
胃瘤能氮平衡（RENB）=FOM评定胃瘤微生物蛋白质量-RDP评定胃瘤微生物蛋白质量
如果能氮平衡为0,表明平衡良好.如为正值,说明胃瘤能量有
富余,应增加RDP值;如为负值,应增加FOM值.软件在计算配方时,总要计算出一个能氮平衡最接近0或等于0的配方,这个配方被标注为”品质最好”.当我们选用”尿素”等原料计算配方时,软件会计算出一个”尿素”最大限度转换成蛋白的配方,这个配方就是能氮平衡等于0或非常接近0的配方.
3:
小肠可消化粗蛋白（过肠计算）
小肠可消化粗蛋白=饲料胃瘤可降解蛋白*参数1+胃瘤微生物蛋白*参数2其中参数1根据原料品质不同而数值不同,例如精料原料为0.65,粗料原料为0.6,而秸秆类原料为0;参数2肉牛为0.7,奶牛为0.65.
小肠可吸收蛋白计算不是简单的累加,这一点大家千万要注意,牵扯蛋白降解率蛋白非降解率\FOM值以及各种转换利用率等等,非常复杂,有兴趣的朋友可以查看相应的文献和书籍.软件在计算配方时总要计算出来一个”小肠可吸收蛋白/单价”最高的配方,这个配方被标注为”配方最优”,表明用最少的钱
达到最佳的养殖效果.
4:
MP（可代谢蛋白）中氨基酸含量计算
由于计算过于复杂,文字说明在此省略！
请看相关的视频介绍“饲料可代谢蛋白（MP）中氨基酸计算方法”
NRC饲养标准
奶牛，像其他反刍动物一样，对营养有两个基本需求：
一是动物个体或机体的营养需要，另一个是反刍动物体内微生物的营养需求。
反刍动物与寄生于体内的微生物是共生关系，反刍动物为微生物提供食物来源和适宜的生存环境，微生物又为反刍动物提供营养来源。
就我们所知的奶牛对营养的需求，应该包括对营养物质的需求量，以及该种营养物质和其他营养物质的反应来共同作用于机体健康正常的生理生化反应和动物生产，以及体内微生物的需要，这是奶牛最基本的营养需要。
奶牛营养需要（NRC—2001）是一套关于奶牛各个生长阶段的营养需求和管理的详细饲养标准。
NRC-2001对于经产母牛、初产母牛和犊牛的营养需求是一份很详尽的参考。
NRC-2001还
包括根据动物营养需要用计算机模型设计的饲料配方系统。
配方设计可分为三步：
（1）确定动物所需营养物质，以及根据动物所处环境和饲养条件选择原料；
（2）确定饲料营养价值以及对牧草和其他饲料的消化率；
（3）按照动物营养需要以及饲料营养价值进行设计配方，尽量减少浪费和对环境的污染。
本文对NRC-2001中关于奶牛营养的三个主要的部分进行了介绍和摘要
干物质摄入量（DMI）：
泌乳奶牛
NRC—2001总结出泌乳奶牛对干物质进食量的预测公式。
这个公式通过对17，200多头奶
牛数周的对DMI进食量分析后总结得来。
数据包括大约1/3的第一个泌乳期和2/3的第二及以上泌乳期奶牛，代表了大部分的饲养管理体系。
泌乳奶牛的DMI的预测公式可广泛应用于奶牛产奶的所有阶段包括第一泌乳期和以后的泌乳期：
DMI（千克/天）=（0.372*4%FCM+0.0968*BW0.75）*1e（0.192*（WOL3.62）））
式中4%FCM——为4%乳脂率矫正奶量（千克/天）
BW——为体重（千克）
WOL——为泌乳周
e=2.71828
用于调节泌乳早期干物质进食量的降低，WOL变化很大，尤其是在前十周（图1），WOL
对DMI的影响是非常敏感的。
DMI在第1，2和以后泌乳期的不同，可以通过个体体重以及4%FCM进行准确区分。
体重相差100千克DMI采食量每天相差1.5千克。
使用者要准确输入4%的FCM、动物体重和泌乳周才可正确计算这个群体的DMI采食量。
第1，2和以上泌乳周期对DMI的采食各不相同（表1）。
第一泌乳期奶牛对DMI的需求量有个缓慢稳定增长过程，直到16周达到一个高度，并维持该水平一段时间。
相比之下，奶牛第二及以上泌乳期开始时即在前几周对DMI需要迅速增加，在5~6周就达到峰值，在以后的泌乳进程中逐渐减少。
对DMI需求量的不同以及模式的不同突出了必须对至少在35周以前，将第一泌乳期与第二泌乳期和以上的奶牛分开饲养的重要性。
表1计算饲料中TDN1x的平均值公式
序号饲料成分（td）公式
（0.012*ADICP/CP）
1a粗料真可消化粗蛋白（tdCPf）=[（CP*exp）]
1b精料真可消化粗蛋白（tdCPc）=（1-（0.04*ADICP/CP））*CP
2真可消化非纤维碳水化合物（tdNFC）
=（[0.98*（100-[（NDF-NDICP）+CP+EE+Ash]））*PAF]
3a真可消化脂肪酸（tdFA）=FA
或
3btdEE=（EE-1）
4真可消化中性洗涤纤维（tdNDF）
[0.75*（（NDFNDICP）木质素）*（1（木质素/（NDFNDICP））0.667）]
TDN1x（%）=[1a或1b]+[2]+[3a或3b]+[4]-7b
a所有的数据组成按在干物质中的百分数进行计算
ADICP=酸性不洗涤溶性N*6.25；NDICP=中性洗涤不溶性N*6.25
b代谢废物中TDN。
TDN1x的调整量的计算公式是仅用于动物的蛋白质饲料没有碳水化合物和脂肪供应
（NRC-2001第二章中有详细介绍）
泌乳奶牛的DMI预测公式可以很好的估测出DMI的需求量，但不是农场奶牛的真正需要量。
DMI在满足动物营养需求方面之所以重要的原因如下：
（1）动物每天需要一定数量的养分来维持健康和生产（绝对数量），而不是日粮养分的浓度；
（2）某些养分如饲料中能量和瘤胃非降解蛋白（RUP）浓度受动物采食量的影响。
例如随着DMI采食量增加，饲料中能量浓度降低，可利用瘤胃非降解蛋白量减少，可以被反刍微生物吸收的RDP降低。
关于更详细的解释在每个物种的部分详细介绍。
能量需求：
泌乳和干奶牛
泌乳和干奶牛的饲料、日粮和需求（维持，泌乳，运动，妊娠，生长）的能值以净能单位来描述。
维持需要：
维持的能量需求NEL（Mcal/d）=0.08*BW0.75，体重BW为千克。
维持能量是动物每天生存所必须的包括采食和短距离运动。
维持NEL需要包括增加10%的运动耗能，应该满足很多不进行放牧的室内饲喂奶牛。
泌乳牛奶的能量组成包括：
脂肪蛋白质和乳糖。
预测产奶所需的NEL的计算公式以乳脂和粗蛋白（CP）百分率有或没有乳糖的百分率来表达：
NEL（Mcal/千克）=0.0929*脂肪%+0.0547*粗蛋白%+0.0395*乳糖%
或者：
NEL（Mcal/千克）=0.0929*脂肪%+0.0547*粗蛋白+0.192
妊娠期在怀孕190日龄前，在维持正常能量需求上不用额外添加能量，在190到279日龄
间，黑白花奶牛的平均妊娠能量需求从大约从2.5到3.7Mcal/天妊娠期超过279日龄的能量需要
不能高于279日龄能量需要。
生长和体贮在NRC-2001体系中，利用综合的方程计算预期的第一和第二泌乳期奶牛的生长速率，主要基于当前的年龄和期望的成熟体重或者是该品种的平均体重作为参数纳入方程中。
对于个体储或者是体成分的变化，NRC-2001主要考虑在体况评分上的变化。
体况评分为2的奶母牛体重减少1kg所贡献的产奶净能按3.8Mcal计算，而体况评分为4分的则按5.6Mcal计算，相反的是，体况为2的奶牛得分的奶牛每增加1千克体重需要的能量为4.5Mcal，得分4的奶牛则需要6.2Mcal能量。
饲料：
日粮能量
饲料的总可消化养分（TDN）的含量直接与饲料的养分含量有关。
NRC—2001体系使用综合
的方法计算奶牛的饲喂水平为维持水平（TDN1x）采食量条件下饲料或者日粮的TDN养分。
计算饲料或饲粮中TDN1x的基本公式在表1中列出。
表1一些常用饲料的养分含量（NRC-2001）
饲料
净能（3X维持）
Mcal/kg
RUP（3X维持）（%CP）
NDF（%DM）
NFC（%M）
苜蓿干草，<40%NDF
1.36
17
36.3
32.0
苜蓿干草，>46%NDF
1.12
23
50.9
22.6
玉米青贮。
平均
1.56
34
45.0
40.0
大麦
1.85
21
20.8
63.5
玉米颗粒，粉碎
2.00
42
9.5
76.1
玉米，压片的
2.09
69
9.5
76.1
玉米蛋白饲料
1.72
27
35.5
34.0
玉米粥
2.03
28
21.1
61.6
面包副产品
2.20
21
31.9
62.6
啤酒糟，湿
1.72
32
47.1
23.7
棉籽，lint
1.94
20
50.3
5.1
糖蜜，甜菜
1.78
16
0.0
80.1
小麦麸
1.67
21
36.7
38.1
血粉，圆盘干燥
2.33
74
0.0
2.0
带可溶物的酒糟DDGS
1.96
46
38.8
24.9
大豆粕CP44%
2.11
29
14.9
27.7
大豆，烤
2.71
34
22.1
17.0
脂肪
钙皂
5.02
牛油，氢化的
5.40
牛油，部分氢化的
2.97
植物油
5．64
加工校正系数（PAE）：
淀粉利用率能被理化反应所影响，PAF用于计算饲料中淀粉及能值消化率的不同。
PAF是校正因子，等于饲料中淀粉在体内消化率除以0.9。
以粉碎玉米粒为标准，其中，淀粉消化率大约为90%，因此粉碎玉米的PAF值为1。
粉碎干燥玉米粒的淀粉消化率更低，PAF为0.95，玉米粒蒸汽压片比粉碎玉米粒的淀粉消化率高，PAF为1.04。
PAF调整因子仅用于计
算NFC（无纤维碳水化合物）在真正的可消化NFC中所占份数。
转化TDN为净能饲料的NEL是由TDN1x转化为消化能和代谢能之后计算得到的。
在TDN1x转化为DE是，是将每种饲料成分在TDN1x所占的分数分别乘以它们的燃烧热系数，来计算真正的
消化养分组成。
公式为：
DE1x（Mcal/kg）=（tdNFC+tdCP+tdEE+tdNDF）-0.3
其中tdNFC=tdNFC*（4.2**/100）
tdCP=tdCP*（5.6**/100）
tdEE=tdEE*（9.4**/100）
tdNDF=tdNDF*（4.2**/100）
0.3=代谢粪能,0.044*7（Mcal/kg）
随着DMI的增加，饲料在奶牛消化道滞留的时间减少，导致饲料消化率降低。
对于食入相同日粮的奶牛每天采食25千克干物质比每天采食20千克干物质比较，饲料或日粮的能值低，但摄入总能量随DMI增高而增高，这意味着饲料或日粮的能值不是固定不变的，而是随DMI增加而减少。
因为所有泌乳牛和干奶牛消化的干物质都在维持需要的基础上。
因此,饲料或日粮在维持能量需要上的能值不能代表在生产时真正能值，那么根据DMI和TDN1x得出随DMI增加消化率降低的折扣系数：
折扣系数
（TDN1X（（（0.18*TDN1X）10.3）*DMITDN1X
例如，维持DMI是7千克的奶牛，每天采食21千克的DM，意味着采食量为3倍维持水平。
实际采食量比维持采食量多出2倍。
如果需要的TDN是75%，那么用计算得到的折扣系数为0.915，
再用DE1x去计算DEp。
一般来说，对于在维持水平上DMI的每个倍数，采用减少4%的标准。
用
折扣的DEp来计算生产水平条件下的MEp和NELP。
计算公式如下：
DEp（实际采食量的消化能，
MEp（实际采食量的代谢能，
Mcal/千克）=DE*折扣系数
Mcal/千克）=（1.01*DEp-0.45）+（0.0046*（EE-3））；
NELp（实际采食量的泌乳净能，Mcal/千克）=（0.703*MEp-0.19）+（（（0.097*MEp+0.19）/0.97）*（EE-3））。
碳水化合物
在泌乳奶牛日粮中，关于纤维和非纤维性碳水化合物（NFC）的推荐量列在表2中。
总NDF，仅来自粗饲料的NDF,以及酸性洗涤纤维（ADF）的推荐量是最少的，而NFC的推荐量是最大的。
公布的关于日粮中的纤维和NFC的研究数据在籽实来源、淀粉瘤胃利用率，纤维来源、纤维物的颗粒尺寸大小和纤维的消化率之间产生不少混淆不清。
因此，在奶牛日粮中有关纤维、NFC和淀粉确定的和具体的推荐量在NRC-2001中未能给出，而表2部分总结一些学者的建议数据。
在奶牛饲喂领域，通常给出牧草颗粒大小和/或有效的纤维推荐量，但是标准的合理的测定方法及有关这些针对需要量的测定数据的缺乏,使得NRC-2001版奶牛营养需要不能建立上述物质的营养需要量，几个研究表明，为维持理想的瘤胃pH值，合理的反刍活性，并防止乳脂率小降，粗饲料纤维长度最小不要低于3mm（Allen，1997；Beaucheminetal，1994；Grantetal，1990a，b）。
为此，美国宾州粒子箱是一个用来估测粗饲料及全混合日粮尺寸大小的好方法。
使用宾州粒子箱测
定TMR的指南是：
顶筛：
10%；第二层筛：
40~50%；第三层筛：
<35%;底筛：
<20%的样品湿重。
表2泌乳奶牛日粮总NDF，粗饲料NDF，ADF和非纤维碳水化合物（NFC）的推荐量
日粮干物质中NDF
日粮干物质中NDF
粗料中NDF
全部NDF
ADF
NFC2
19
25
17
44
18
27
18
42
17
29
19
40
16
31
20
38
15
33
21
36
1.假设饲料长度适中，粉碎的干玉米是淀粉的来源；
2.NFC=100-（NDF+CP+Fat+EE），所有分析都以干物质为标准；
3.所有的分析值均以干物质为基础。
蛋白质：
泌乳和干奶牛
在描述奶牛的蛋白质营养方面，主要的有4种蛋白质组分。
其中代谢蛋白质（MP）定义为：
在过瘤胃后消化的、其后能被小肠吸收的真蛋白，它由到达小肠的瘤胃微生物蛋白（MCP）、过瘤胃蛋白（RUP）以及较低能量的内源性蛋白（ECP）构成。
动物蛋白的需要量可以表达为MP的需要量。
MP主要来自饲料的RUP，来自TDN和RDP源合成的微生物蛋白MCP,以及内源蛋白源，即：
MP=MCP+RUP+ECP
MCP合成量在RDP（kg/D）超过1.18*MCP时，大约为每千克饲喂的生产或折扣的TDN（TDNp）
产生131g。
这就可以保证使瘤胃中有足够的RDP用于微生物蛋白质合成。
当RDP（kg/d）小于
1.18*TDNp时，则MCP=0.85*RDP（Kg/d）。
MCP中真蛋白质含量为总的或者CP含量的80%，假定在小肠内MCP消化率为80%，那么，从MCP在小肠转变为MP效率为64%。
由此，可计算出来自RDP的MP供给量。
RUP和内源性蛋白质被认为是全部被吸收。
图2是按饲料种类对MP进行分类的列表。
饲料蛋白质在NRC——2001中，饲料中的蛋白质被分为3部分（A，B，C）其中：
A为非蛋白氮（NPN）和少量的在瘤胃中迅速可溶蛋白质，C为完全不消化蛋白部分，B为除A和C之外的潜在可消化的部分,只有有充足的时间，其比例受食糜流通速度Kp的影响。
饲料蛋白质在瘤胃内分解模式分为以下三种：
RDP=A+B[Kd/（Kd+Kp）]RUP=B[Kp/（Kd+Kp）]+C其中Kd：
瘤胃对B的消化率（%/h）,
Kp：
瘤胃内食糜流通速度（%/h）
B部分的Kd受Kp影响，与干物质采食量有关。
因此饲料中，RDP和RUP含量不是固定不变的，而是随着DMI不同而不同。
DMI采食量越大，饲料通过瘤胃数度越快，瘤胃消化食物的时间更短，饲料中RUP值越高。
表3列出了改变DMI采食量后在一些高蛋白饲料中RUP的饲料价值情况。
在应用上述方程式设计奶牛日粮时，还必须估测每种饲料原料瘤胃外流速率Kp。
NRC（2001）
总结了275个试验的研究结果，推荐了计算不同性质饲料原料Kp的方程式：
估测湿的粗饲料（青贮或新鲜牧草）:
Kp=3.054+0.614X1
估测干的粗饲料:
Kp=3.362+0.479X1—0.007X2—0.017X3
估测精料:
Kp=2.904+1.375X1—0.020X2
式中X1=干物质采食量（%体重）；X2=饲粮DM中精料比例（%DM）；X3=饲料原料中中性洗涤纤维（NDF）含量（%DM）。
由此可见，各种类型的饲料原料在瘤胃中的外流速率受控于动物本身、干物质采食量、日粮类型等因素而动态变化，与瘤胃养分消化的动力学特征相呼应。
表3采食DMI占体重2%~4%的高蛋白饲料中RUP饲料价值
饲料种类
干物质采食量所占体重比例
2%
4%
血粉红细胞
71
77
玉米烧酒糟
42
50
玉米淀粉
64
75
棉籽
40
48
鱼粉
59
66
肉骨粉
51
58
大豆粕,CP44%
24
35
大豆粕,CP48%
31
43
大豆，烘烤
29
39
葵子饼
12
16
蛋白质需求的计算：
动物维持、产奶、妊娠和生长的蛋白质营养需要量象MP一样需要具体定义。
为计算实际的MP蛋白质，NRC-2001体系中的计算模型需要象日粮成分和DMI的计算一样，也要在MP的计算中考虑生产的需要。
估测的干奶牛和泌乳奶牛对MP需要列于表4中
表4干奶牛和泌乳牛对MP的营养需求指南
维持体重（kg）
MP营养需求（g/天）
400
390
450
404
500
410
550
418
600
423
650
427
妊娠：
妊娠220日龄后开始添加胚胎的维持需要
泌乳真乳蛋白质%
240g+2g/天>220g/kg奶产量
2.8
42
3.0
45
3.2
48
3.4
51
3.6
54
奶牛日粮中对RDP和RUP需求由下面公式算出：
RDP，%DM=（（0.15294*TDNp,g/天）/DMI）*100
RUP，%DM=（（（MP需求量-来自细菌微生物和内源蛋白源的MP）/RUP消化率）/DMI）*100
CP，%DM=RDP%+RUP%
泌乳和干奶牛的大型牛对饲料中CP和RUP的预测列于表5中
表5
680千克干奶牛或泌乳奶牛日粮中蛋白质需求指南
DM采食量，kg/d
CP，%DM
RUP，%DM
早期泌乳（泌乳天数<30天）
产奶量，千克/天
20
12.4
16.6
5.3
30
14.5
18.8
7.7
40
16.7
20.3
9.3
泌乳中期（泌乳天数>90天）
产奶量，千克/天
25
20.3
13.9
4.0
35
23.6
15.1
4.7
45
26.9
15.9
5.8
55
30.2
16.6
6.8
干奶牛（妊娠240日龄）
11
2.5
矿物质：
泌乳奶牛和干奶牛
NRC-2001中，因子分析法用来确定对常量元素和微量元素的需求（维持、泌乳、妊娠、生长）。
动物对矿物质的需求总量指能被吸收的矿物质的质量。
在NRC-2001中，奶牛对所有需要之和是真需要量，即涉及吸收的矿物质需要量。
这个方法可以使饲料中的矿物质达到比用单种元素平均利用率计算达到的更准确的平衡，矿物质的添加，应该有利于动物营养需求，并且能够减少奶牛场矿物质元素的过渡积聚。
表格6提供了泌乳奶牛中矿物质推荐使用量，真正满足营养需求的奶牛饲料中矿物质浓度取决于日料中使用的饲料种类。
表4泌乳奶牛对矿物元素的需要
矿物质
吸收矿物质需求量g/天
（绝对需要量，与采食量有关）
总的日粮推荐量
%DM
Ca
76
0.65
P
68
0.38
Mg
9
0.25
K
255
1.10
Na
53
0.20
Cl
66
0.27
S
53
0.20
mg/天
日粮ppm
钴Co
3
0.1
铜Cu
11
10.0
碘I
10
0.6
铁Fe
45
17.0
锰Mn
3
15.1
硒Se
8
0.3
锌Zn
209
52.8
1每天吸收需要量：
650千克奶牛，采食26.5千克的DMI每天产45千克牛奶,乳脂率为3.5%
2日粮营养需求中，矿物质吸收率如下：
钴100%，铜4%，碘85%，铁10%，锰0.75%，硒100%，锌15%
维生素：
泌乳奶牛
泌乳奶牛对脂溶性维生素需求如下（IU/d）如下：
VA=110*体重（千克）,VD=30*体重,VE=0.08*体重
生长后母牛：
90~590千克
青年母牛的营养需求在NRC-2001版本中进行了更新和完善。
青年母牛对能量和蛋白质的需求是以机体组织增加的蛋白质和能量的含量为基础，以及利用净能体系和MP预测相应需求。
对于青年母牛的生长和重量没有直接的品种间的调整。
模型中的营养需求由青年母牛当前体重与选定品
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