肉雞能量需要量預測模型的研究進展

中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所 動物營養學國家重點實驗室 楊 露 熊本海*

肉雞是我國一直大力發展的節糧型動物，對于肉雞養殖業而言，飼料營養供給是重要的限制性因素?？紤]到我國飼料資源的制約、養殖成本及環境等問題，準確估計肉雞的營養需要量、科學合理配制日糧，對于肉雞產業發展具有重要的意義。而能量是飼料的重要組成部分，能量攝入對肉雞的生長具有重要作用。在肉雞飼料構成成本中，能量成本占總成本的55%～75%，所以準確估計肉雞能量需要對于提高肉雞養殖效率和降低飼料成本具有重要意義。數學模型可以被用來整合肉雞生長所需要的營養物質信息、提高營養物質的利用效率以及鑒別不同基因型的胴體特征（Eits等，2005）。在模型中考慮到各種因素的影響不僅能夠準確預測能量需要量，而且能夠簡便理解能量代謝過程，從而減少飼料的浪費，減少成本，提高飼料轉化效益。

近十幾年來，隨著科學家們對動物體生長發育規律認識的逐步深入和計算機模擬技術的快速發展，人們逐漸認識到通過數據擬合建立能將品種、飼料及環境綜合于一體的、可以準確預測營養需要和生產性能的動態仿真模型，才能在給定的品種、飼養階段及環境下對采食量和生長率做出正確的預測，才能制定出最經濟的飼養方案，提高養殖企業的經濟效益。

1 肉雞能量需要

Hurwitz等（1978）用回歸法得出白洛克雄性肉雞維持需要和生長需要分別為7.99 J/g BW2/3和8.58 J/g BW2/3?；魡⒐獾龋?985）測得0～8周齡商品代星布羅品種肉仔雞每千克代謝體重（BW0.75）的維持代謝能需要量為（AMEm）：AMEm（kJ/BW0.75·kg）=787.8-277.4BW0.75，每克增重的代謝能需要量為（AMEg）：AMEg（kJ/BW0.75·kg）=6.6+6.1 BW0.75。Emmans（1989）研究表明，使用“有效能量”系統比僅用“表觀代謝能”系統更為準確。他測算得到雛雞蛋白沉積的有效能量需要為60.3 MJ／kg。Nieto等（1995）研究了生長雞以豆粕為基礎的3種半純合日糧，日糧S（不補充氨基酸）、日糧SL（補充 20 g DL-賴氨酸/kg）和日糧SM（補充2 g DL-蛋氨酸/kg）在同代謝能（14 kJ/g干物質）、同蛋白（200 g/g干物質）水平下的維持能量需要（AMEm，kJ），分別為522、597 BW0.75和464 BW0.75。楊嘉實等（1989）測定了星布羅肉仔雞的代謝能需要量：用呼吸測熱法的饑餓代謝試驗結合一元線性回歸分析測得0～63日齡的肉雞維持需要量（kJ）為 467.31 ～478.27 BW0.75；用梯度飼養試驗結合一元回歸分析測得0～42日齡AMEm為435.09～483.92 kJ/kgBW0.75，并提出此法只適用于生長肉雞；梯度飼養試驗和比較屠宰試驗分別結合一元和二元線性回歸分析測得16～63日齡肉雞 AMEm（kJ）為 437.14、438.99BW0.75和423.13BW0.75。王和民等（1994）通過比較屠宰試驗測得能量絕食代謝率（kJ）分別為：0～3周齡為 386.2 BW0.75，3 ～5周齡為 337.2 BW0.75，5 ～6周齡為291.2 BW0.75。田亞東等（2006）采用飼養試驗和代謝試驗并結合一元線性回歸擬合出AA肉雞的維持能量需要和生長能量需要模型。Latshaw等（2009）研究表明：肉仔雞每天采食的能量與日糧能量含量無關，但對能量的利用（維持、生產及熱增耗）有顯著影響，并開發了與之相關的模型。國內外部分學者對肉雞能量需要模型的研究結果見表1。肉雞的能量代謝受年齡、性別、品種及環境等因素的影響，這使得測值之間存在差異。

2 肉雞能量預測模型的比較

能量主要以蛋白質和脂肪的形式沉積，動物在不同的生長階段對能量沉積的效率也不同。Hurwitz（1978）預測模型假定雌雄肉雞生長需要的能量是恒定值，而維持需要的能量不同。這與實際觀測值相差很大。Emmans（1989）模型和Chwalibog（1991）模型包含了生長需要的能量以及熱增耗的能量需要量。Longo模型對雄性和雌性肉雞模型進行區分，依據肉雞的不同生長階段建立了不同的模型，這使得預測結果更加精確。Longo模型考慮了溫度在肉雞生長過程中的作用。田亞東等（2006）考慮了體重和增重隨日齡的變化，使能量預測動態化。Sakomura（2005）模型（UNESP模型）是典型的能量預測析因模型，依據蛋白質和脂質的沉積量計算能量需要量，并且考慮了溫度的影響。

Sakomura（2004）通過雄性羅斯肉雞試驗對UNESP（2002） 模型、Emmans（1989） 模型和Chwalibog（1991）模型進行了比較，結果見表 2。從表2看出，UNESP模型預測的能量需要量比Emmans和Chwalibog模型更接近肉雞能量實際攝入量。Sakomura等（2004）表明，UNESP模型能為動物提供良好性能保障，而且更能闡明動物的營養需求程序。Sakomura（2004）同時也提出雄性肉仔雞相比雌性肉仔雞而言具有較高的生長潛力和更高的沉積營養物質的能力（沉積脂肪除外）。UNESP（2002）模型考慮了環境溫度的影響，使得預測結果與觀測值相近。

表1 肉雞的能量需要量預測模型

很多研究表明，雄性肉仔雞和雌性肉仔雞有不同的營養需求。Shalev（1998）應用Hurwitz（1978）、Emmans（1989）和 Chwalibog（1991）模型以龔倍思生長函數為基礎預測了整個生長周期的能量需要量。肉仔雞能量的實際需要量與依據Hurwitz（1978） 模型、Emmans（1989） 模型 和Chwalibog（1991）模型預測的需要量之比因性別不同而存在差別。表3顯示了雄性肉仔雞能量實際需要量與依據三種模型測得的預測需要量的比值超過雌性肉仔雞的部分。

表2 UNESP（2002）模型、Emmans（1989）模型和 Chwalibog（1991）模型預測的能量需求與雄性肉雞實際攝入量比較

表3 三種模型得到的雄性肉仔雞超過雌性肉仔雞的能量實際需求量和觀測值之比

通過表3看出，依據三種模型預測的雄性肉仔雞的能量需要量在平均范圍內比雌性肉仔雞高5%～10%，平均高7.7%。在目前的試驗中，上述三種模型預測的雄性動物的能量需要量總比雌性動物的高?；诓煌沫h境條件、不同的管理措施、不同的營養供給以及不同品種的動物進行能量預測，也得出了與上述一致的結論（Shalev等，1998）。 上述三種模型中，采用 Hurwitz（1978）模型測定的結果普遍比采用另外兩種模型的預測值高。而且，隨著遺傳選擇和日糧配制技術的進步，這種差距逐漸減小。

從以上可以看出，肉雞能量預測模型逐漸向細化方向發展。由原來預測全群的能量需要量，細化到周齡的能量需要量。這使得對肉雞能量需要量的預測更加準確。但是能量預測過程受多個方面的影響。

3 存在的問題與發展方向

肉雞能量代謝受多種因素的影響，比如動物年齡、體重、機體組分、器官大小以及動物的生長階段等（Blaxter，1989），因此建立肉雞能量需要的動態預測模型，不僅要考慮預測模型的仿真程度、飼料中各營養物質成分的消化及利用系數的準確程度，同時要考慮動物生長速度、日糧組成、環境因素等如何影響營養的消化、利用率系數等問題。真正做到完美動態預測肉雞的能量需要量，并能夠用于生產中的精細控制，需要有大量的數據和模型支持，這也是數字化精細養殖的理論和應用基礎。在今后的精細養殖技術研究中，應加強營養需要模型構建工作的研究。

[1]霍啟光.0～8周齡肉用仔雞能量需要量的測定 [J].北京農學院學報，1985-00-000.

[2]田亞東，蔡輝益，劉國華，等.肉雞能量需要動態模型的建立和參數估計[J].中國畜牧雜志，2006，42（11）：31 ～35.

[3]王和民，霍啟光，李韶標，等.肉用雛雞在絕食條件下的卵黃囊營養和維持需要[J].畜牧獸醫學報，1994，25（1）：13 ～39.

[4]吳成坤，韓友文.肉用仔雞能量營養需要的測定[J].東北農學院學報，1982，2：1 ～6.

[5]楊嘉實，范明哲，黃禮光，等.肉用仔雞維持代謝能測定方法的探討[J].中國動物營養學報，1989，1（1）：10 ～15.

[6]Blaxter K L.Energy Metabolism in Animals and Man[J].Cambridge University Press，Cambridge，UK.1989.

[7]Chwalibog A.Energetics of Animal Production-Rsearch in Copenhagen，Review and Suggestions[J].Acta Agriculturae Scandinavica，1991，41（2）：147 ～160.

[8]Eits R M，Kwakkel R P，Verstengen M W A，et al.Dietary balanced protein in broiler chickens.1.A flexible and practical tool to predict doseresponse curves[J].Br Poult Sci，2005，46：300 ～309.

[9]Emmans G C.The growth of turkeys.in：Recent Advances in Turkey Science[A].Poultry Science Symposium 21.C.[C].Butterworths，Wellington，UK.1989.135～166.

[10]Emmans G C.Effective energy：a concept of energy utilization applied across species[J].British Journal of Nutrition，1994，71（6）：801 ～821.

[11]Hurwitz S D Sklan，Bartov I.New formal approaches to determination of energy and amino acid requirements of chicks[J].Poultry Sci，1978，57：197 ～205.

[12]Latshaw J D，Moritz J S.The partitioning of metabolizable energy by broiler chickens[J].Poult Sci，2009，88（1）：98 ～105.

[13]Macleod M G.Energy and nitrogen intake，expenditure and retention at 20°ingrowing fowl given diets with a wide range of energy and protein contents[J].British Journal of Nutrition，1990，64，625 ～637.

[14]Nieto R，Prieto C，Fermandez-Figares L.Effect of dietary protein quality on energy metabolism in growing chickens[J].Br J Nurt，1995，74：163 ～172.

[15]Sakomura N K.Modeling energy utilization in broiler breeds，laying hens and broilers[J].Brazilian Journal of Poult Sci，2004，6（1）：1 ～11.

[16]Shalev B，Pasternak H.The relative energy requirement of male vs female broilers and turkeys[J].Poult Sci，1998，77（6）：859 ～863.

[17]Sakomura N K，Longo L A，Oviedo-Rondon E O，et al.Modeling energy utilization and growth parameter rescription for broiler chickens[J].Poultry Science，2005，84（9）：1363 ～1369.