肉牛營養需要(第8次修訂版)（簡體書）

美國國家科學院-工程院-醫學科學院組織編撰的《肉牛營養需要》（第8次修訂版）於2016年正式出版。本版本是在第7次修訂版基礎上根據過去16年來肉牛營養研究的**成果編寫的。全書分為21章，在體量上比上一版本有成倍增加。除系統介紹肉牛不同維持、生長、繁殖狀況下對能量、碳水化合物、脂類、蛋白質及氨基酸、礦物質、維生素、水的需要量和飼料採食量、化學成分及其評價等內容外，還特別對環境、應激等因素影響肉牛營養物質需要量及改變肉牛消化代謝的化合物等問題進行了詳細介紹。與以往版本相比，本版本關於營養和飼喂策略減少糞便中營養素和溫室氣體排放、營養需要新模型的建立與應用、燃料乙醇加工業副產品的應用及肉牛營養需要未來研究需要等，是作者奉獻給讀者的嶄新內容。本書還專門增加了北美地區肉牛生產系統的特點、肉牛消化系統解剖生理、營養物質消化代謝及其對牛肉營養價值與安全品質影響等亮點內容。

美國國家科學院-工程院-醫學科學院

美國國家科學院建立於1863年，是根據林肯總統簽署的國會法令成立的一個非政府的民間組織，其宗旨是指導美國國家科學與技術的發展。美國國家科學院的院士是從科學研究領域做出卓越貢獻的科學家中選拔出來的。現任美國國家科學院院長為Ralph J. Cicerone博士。美國國家工程院於1964年根據美國國家科學院相關章程建立，其宗旨是指導國家工程學實踐與發展。美國國家工程院的院士是從工程學領域做出非凡貢獻的工程師中選拔出來的。現任美國國家工程院院長為CD Mote, Jr.博士。美國國家醫學科學院（原美國醫學研究院）於1970年根據美國國家科學院相關章程建立，其宗旨是指導國家醫學和健康事業的發展。美國國家醫學科學院的院士是從醫學和健康領域做出卓越貢獻的醫學家中選拔出來的。現任美國國家醫學科學院院長為Victor J. Dzau博士。
上述科學院在工作上以美國國家科學院-工程院-醫學科學院的名義開展合作，旨在為國家提供獨立、客觀的分析，並開展解決重大復雜問題的活動，以及向公眾告知相關政策的決定。該科學院同時鼓勵教育與科研事業的發展，認同科學對知識發展的傑出貢獻，同時還努力提升公眾對科學、工程和醫學的認知。

從事肉牛養殖、飼料生產與加工、飼料及牛肉產品貿易、肉牛產業投資企業的一線技術人員，高等農業院校動物科學相關專業教師和研究生

目錄
概要1
1肉牛生產：體系、質量與安全4
1.1引言4
1.2肉牛品種5
1.3生產體系5
1.4食品安全13
1.5營養特徵18
1.6牛肉風味和嫩度21
1.7動物福利22
1.8飼料添加劑和生長調控劑22
1.9生產系統的環境影響22
參考文獻23
2肉牛解剖結構、消化及營養物質利用29
2.1引言29
2.2採食機理及其作用30
2.3胃腸道的解剖結構及生理特點30
2.4瘤胃內環境及其微生物37
2.5消化動力學40
2.6發酵過程43
2.7瘤胃pH和酸中毒45
2.8瘤胃氮代謝48
2.9營養物質在瘤胃後的消化與吸收52
參考文獻56
3能量術語和概念64
3.1能量單位64
3.2飼料能值的表達64
3.3關於本章能量術語和概念的小結68
參考文獻69
4碳水化合物70
4.1引言70
4.2非中性洗滌纖維性碳水化合物71
4.3中性洗滌纖維（CB3組分和CC組分） 79
4.4牧草及其利用83
4.5纖維與瘤胃pH預測86
參考文獻89
5脂類95
5.1引言95
5.2消化與吸收96
5.3消化率與能值98
5.4必需脂肪酸99
5.5脂肪添加100
參考文獻104
6蛋白質和氨基酸106
6.1引言106
6.2代謝蛋白體系106
6.3微生物蛋白質合成107
6.4尿素再循環110
6.5能量蛋白質的同步化113
6.6瘤胃非降解蛋白的外流113
6.7小腸蛋白質供應115
6.8氨基酸的吸收115
6.9代謝蛋白需要量117
6.10氨基酸需要120
6.11基於經驗水平（ELS）和機制水平（MLS）的解決方案121
6.12蛋白質部分的建議調整小結122
參考文獻122
7礦物質125
7.1引言125
7.2常量元素126
7.3微量元素138
參考文獻153
8維生素162
8.1引言162
8.2脂溶性維生素162
8.3水溶性維生素169
參考文獻173
9水177
9.1引言177
9.2機體內水的分佈177
9.3水的需要量177
9.4小結182
參考文獻183
10採食量185
10.1引言185
10.2影響肉牛飼料採食量的因素186
10.3肉牛採食量的預測189
參考文獻196
11維持的考量：能量與蛋白質198
11.1能量需要量198
11.2維持的蛋白質需要210
參考文獻211
12生長217
12.1引言217
12.2生長-肥育牛的能量和蛋白質需要量217
12.3前期營養水平的影響224
12.4特殊飼糧因素的影響224
12.5特殊品種的影響225
12.6能量體系的評估225
參考文獻229
13繁殖231
13.1引言231
13.2體況評分232
13.3初情期和青年母牛的發育239
13.4產後發情間隔243
13.5妊娠244
13.6泌乳253
13.7公牛255
13.8能量與蛋白質需要256
13.9重要改變260
參考文獻260
14改變消化與代謝的化合物271
14.1引言271
14.2改變瘤胃發酵的添加劑271
14.3改變瘤胃發酵和胃腸道功能方面的添加劑277
14.4影響營養物質吸收後代謝的代謝調控劑279
14.5與代謝調節劑相關的推薦校正問題小結286
參考文獻287
15應激對肉牛營養需要的影響291
15.1概述291
15.2飼糧能量297
15.3飼糧蛋白質298
15.4礦物元素299
15.5維生素301
15.6飼料添加劑302
15.7小結302
參考文獻302
16環境308
16.1背景308
16.2飼糧對營養物排泄的影響310
16.3溫室氣體排放313
16.4氨排放322
16.5硫化氫和硫化物324
16.6顆粒物及粉塵324
16.7氣味/揮發性有機化合物325
參考文獻325
17肉牛對副產品飼料的利用333
17.1可利用性和概述333
17.2玉米加工副產品334
17.3大豆加工副產品347
參考文獻350
18肉牛精選飼料的成分355
18.1引言355
18.2數據背景355
18.3數據的應用355
18.4放牧飼草386
18.5加工處理的影響392
18.6礦物質397
參考文獻400
19模型公式和靈敏度分析405
19.1引言405
19.2能量和蛋白需要407
19.3礦物元素和維生素需要量414
19.4氨基酸需要量415
19.5乾物質採食量的預測416
19.6飲水量的預測418
19.7能量和營養物質的供給418
19.8營養平衡433
19.9飼料數據庫434
19.10模型比較438
19.11靈敏度分析440
參考文獻450
20營養需要列表453
20.1引言453
20.2關於生長和肥育牛營養需要的列表454
20.3關於種公牛營養需要的列表456
20.4關於懷孕的後備青年母牛營養需要的列表457
20.5關於肉用母牛營養需要的列表459
20.6關於肉用母牛能量儲備的列表462
參考文獻462
21科學研究的需要463
21.1引言463
21.2概述463
21.3肉牛生產體系/牛肉品質與安全463
21.4能量、碳水化合物及脂類463
21.5蛋白質464
21.6礦物質、維生素和水分464
21.7飼料採食量464
21.8維持、生長、繁殖和應激464
21.9改變消化和代謝的化合物465
21.10環境465
21.11副產品飼料及飼料成分465
21.12肉牛營養需要計算機模型465
參考文獻466
附錄A肉牛營養需要模型軟件應用指南467
參考文獻507
附錄B編委會任務書508
附錄C縮略詞和縮拼詞509
附錄D編委會成員簡介529
附錄E農業與自然資源學部近期出版物533
索引535
圖版
圖表目錄
表
表2-1瘤胃內VFA產生和還原過程45
表4-1一些牧草中碳水化合物的常規濃度71
表4-2飼餵加工穀物的圍欄肥育肉牛和奶牛的消化試驗總結77
表4-3影響反芻動物牧草纖維利用的因素匯總83
表4-4影響圍欄肥育牛瘤胃pH及酸中毒風險的一些因素88
表5-1幾種典型飼料原料中的脂肪酸組成95
表5-2幾種特定來源油脂的脂肪酸組成100
表6-1新版公式與先前版本NRC（1996，2000）公式預測瘤胃微生物粗蛋白合成量數值的比較109
表7-1礦物質需要量及最大耐受濃度（DM基礎） 125
表7-2肉牛礦物元素中毒的最大耐受濃度126
表7-3常用飼料原料中硫的含量137
表7-4飲水中硫酸鹽濃度和添加穀物酒精糟對肥育牛飼糧總硫含量（%；計算值）的影響138
表8- 1國際單位（IU）和視黃醇當量（RE）的定義及其與維生素A的換算關係163
表8-2以國際單位（IU）表示的維生素E換算為以毫克表示的α-生育酚的轉換因子166
表9-1肉牛每日總飲水量的估計值179
表9-2肉牛飲用水中總可溶性鹽分（TSS）的濃度指導值180
表9-3水的硬度分級指導值181
表9- 4肉牛飲用水中硝酸鹽濃度風險程度的指導說明181
表9-5肉牛飲水中一些潛在毒性營養物和污染物的一般公認安全濃度182
表10-1肉用母牛飼草採食量指南194
表12-1中等體型閹牛生長階段與生長速率及機體組成之間的關係（NRC，1984） 219
表12-2肉牛不同終末體成分的標準參比體重222
表13-1母牛體況評分（BCS）的描述235
表13-2母牛體況評分（BCS）決策樹236
表13-3不同體況評分（BCS）和體重的母牛絕食體重估計值237
表13-4不同體況評分（BCS）和體重的母牛估計能量沉積量239
表13-5不同體重和體況評分（BCS）的母牛改變1個BCS單位的能量沉積量239
表13-6不同品種和雜交品種犢牛的估計初生重247
表13-7妊娠維持淨能（NEm）估計值257
表13-8肉用母牛不同妊娠階段妊娠可利用淨蛋白需要量估計值258
表13-9產奶的淨能需要量（NEm） 258
表13-10產奶的淨蛋白需要量259
表14-1肉牛飼養中允許使用的合成代謝類埋植劑清單280
表15-1新進場犢牛的干物質採食量（%體重） 296
表15-2應激肉牛推薦的營養物質給量（DM基礎） 296
表16-1預測肉牛腸道甲烷排放的經驗模型和機制模型318
表16-2肉牛營養需要模型中用於估測腸道甲烷產量的相關公式321
表17-1用於肉牛飼糧成分的副產品類能量飼料和蛋白飼料333
表17-2玉米籽粒及由玉米、高粱、小麥加工的干穀物酒精糟及可溶物（DDGS）的氨基酸組成338
表17-3關於閹牛飼糧中以濕玉米穀物酒精糟及可溶物（WDGS）、半乾玉米穀物酒精糟及可溶物（MDGS）或乾玉米穀物酒精糟及可溶物（DDGS）按不同比例（%）替代幹碾壓玉米和高濕玉米飼糧的肥育性能薈萃分析結果339
表18-1肉牛飼糧中常用飼料原料的營養成分平均值和標準差356
表18-2不同地區牧草樣本的能量、纖維（NDF）和蛋白質（粗蛋白）含量386
表18-3一般來源常量元素的成分含量（100%，DM基礎） 398
表18-4微量礦物元素的無機來源及生物學效價估計值399
表19-1根據肉牛品種、生理階段、犢牛初生重、泌乳高峰期產奶量和乳成分、預期妊娠體重佔成年體重百分比等因素確定維持需要量的倍數407
表19-2不同的當前絕食體重（SBW）和體況評分（BCS）的能量儲備414
表19-3鈣

2
瘤胃微生物氫化脂肪酸的重要性，為未來版本中建立脂肪酸代謝的計算機模型奠定了基礎。
在以前系列版本中，肉牛的蛋白質需要都是以代謝蛋白（MP）體係為基礎的。本書第6章對代謝蛋
白體系進行了系統的總結和更新。一個重要的進展是提出了新的預測瘤胃微生物蛋白質合成量的公式，並
且新增加了用於同化作用的尿素N的預測公式（例如，再循環N被組入瘤胃微生物蛋白質或者其他微生
物產品的部分）。
第7章提供了肉牛常量礦物元素和微量礦物元素需要量的較新信息，而且討論了影響礦物質需要量的
因素和影響肉牛生產的特定礦物質病。特別增加了硫在肉牛生產中重要性的新內容，這與肉牛生產中日趨
增加的高硫副產品飼料的應用不無關係。
第8章更新了關於肉牛維生素營養的內容，其中有不少關於脂溶性和水溶性維生素的新內容。本章清
晰地論述了維生素缺乏和過量的問題，並提出了未來更多研究領域的建議。尤其值得注意的是，目前關於
肉牛不同生產體系下的維生素E推薦添加量已經有了明確的結論。
作為六大營養素之一，水對於肉牛來說是重要性的營養素。本書第9章提供了預測肉牛飲水量的
較新公式，並分析了影響飲水量的因素，其中包括肉牛生產中水質的作用。
準確預測採食量對確定營養需要量和預測動物生長性能具有重要的意義。第10章綜述了影響肉牛採
食量的因素，並應用了比以往版本更大的數據庫重新評估現有基於日糧維持淨能濃度的公式，同時還建立
了新的用於生長肥育牛的預測公式。對於肉用母牛的預測公式則保持不變，但是額外增加了用於預測肉用
母牛採食量（特別是放牧階段採食牧草）的指南。
第11章討論了用於維持的能量和蛋白質需要的相關內容。本章討論了影響維持需要量的因素，提供
了估算維持能量與蛋白質需要的公式，並指出了我們當前在認識上存在的空白點。此外，本章增加的要點
還包括用於冷應激和機體活動所需調整量的討論與警示性聲明。
第12章描述了有關生長肥育牛能量和蛋白質需要量的相關內容。所採用的預測公式與以往版本相比
沒有變化，但是更多采用了新數據對預測存留能量和蛋白質的公式的可行性進行了評估。
由於繁殖效率是限制肉牛群體生產力的重要因素，所以對於肉牛生產來說，營養對於母牛繁殖的作用
至關重要。第13章全面總結了以體況評分(BCS)為基礎來評估肉用母牛蛋白質和能量需要的內容。基於
BCS系統的一個重要改變是對應每一個單位體況評分的變化給出了一個固定的引起絕食體重（shrunk body
weight，SBW）變化的百分比。此外，還增加了有關建立繁殖規劃過程中營養作用的較新信息。
第14章內容的重點是介紹那些能夠改變反芻動物消化和代謝的化合物。本章把這些化合物的信息整
合到一起，並給出了比以往版本中這一論題更為全面的評述。本章還提供了有關應用離子載體需要調整日
糧能量價值的較新指南，以及在肉牛生產中與使用埋植劑和-受體激動劑相關的對肉牛終末絕食體重
（SBW）估計值進行調整的推薦建議。
第15章論述了有關受應激影響的營養需要量問題，特別是與斷奶、銷售、運輸、新的環境及疾病等
相關的應激因素，提出了與上述應激相關的營養需要量調整的建議，重點討論了上述應激因素造成應激肉
牛採食量降低的原因。
第16章也是一個新增的重要章節，重點介紹了家畜生產過程對環境的潛在影響。本章全面闡述了影
響肉牛營養物質損失的因素，這些損失的環節包括糞、尿、溫室氣體、氨和其他揮發性物質的排放。更多
的內容涉及建立與評估在低和高粗料日糧條件下預測肉牛腸道甲烷產量公式的可行性。
不斷增長的副產品飼料（特別是來自於基於穀物生物燃料的副產品）在肉牛飼養中的應用，要求我們
對這些飼料的利用單闢出一章（第17章）進行一個全面的論述。本章不僅論述了副產品飼料在育犢母牛
（cow-calf）、架子牛/育前牛（stocker/backgrounder）及生長肥育牛飼養上的應用問題，而且討論了這些副
產品飼料與其他飼料原料間的潛在搭配、管理實踐，以及它們中某些營養素（如硫）含量過高的影響問題。
概要
3
第18章是一個新的飼料成分錶，它的數據來自多個商業化實驗室基於統計分析評估的海量數據。本
章的飼料成分錶包含了穀物加工影響其營養物質利用率的較新信息，還包含了放牧牧草營養成分的較新
數據。
第19章詳細介紹了新的計算機模型（即肉牛營養需要模型）的內容。而且，該模型還提供了靈敏度
分析功能，以闡明模型中哪些成分可能對預測結果有較大的影響。這個新的模型軟件是基於電子表格（即
Excel系統——譯者註）編制的，與以往版本的軟件相比，具有更直觀和更為用戶友好的特點。用戶有更
大的自主性去“開”或“關”某些特定計算按鈕，而且可以隨心所欲地改變某一變量。該軟件還包括優化
模塊，可幫助用戶進行飼糧配方和營養平衡的計算、執行隨機建模，以及方便用戶生成營養需要量表格的
表格生成器等。具體優化程序在第20章有詳細介紹。第21章強調了未來研究領域的內容，包括闡
明肉牛營養需要的評價機制，以及更全面地定義肉牛營養需要的推薦量。