满足肉牛正常体重增长的营养需求（肉牛的消化器官生理特点及营养需求）

一 ，牛的消化器官及生理特性

牛的消化系统主要是由口腔到肛门的一条长的饲料消化管道及与其相连的器官构成。牛消化道的活动是沿着体腔外转向体腔内而进行的，营养物质只有通过消化道壁进入血液后才能被机体吸收，而要实现这一点，牛采食的饲料必须经过由大颗粒或复杂的混合物分解并改变为更加简单的化学物质，如氨、葡萄糖或简单的矿物质盐类，许多分解是借发酵过程来实现的。消化过程大体可分为机械消化、微生物消化和生物化学消化三种形式，主要的机械消化在口腔进行，消化道的其他部位多属肌肉型结构，有助于蠕动以推进食物和混合物搅拌形成食糜；微生物消化或发酵过程主要在瘤胃和网胃中进行，少量在大肠；生物化学消化在胃的肠道不同部位所分泌的消化酶帮助下进行。

1、消化器官

（一）口腔

牛没有上切齿，只有臼齿（板牙）和下切齿。牛是通过左右侧臼齿轮换与切齿一起切断饲草，在唾液润滑下吞咽入瘤胃，反刍时再经上下齿仔细磨碎食物，所以主要的机械消化在口腔进行。

（二）四个胃区

牛有四个胃，即瘤胃、网胃、瓣胃、皱胃（真胃）。由于牛本身营养的需要，必须采食大量饲草饲料，因此，消化道相应地有较大的容量来完成加工和吸收营养物质的功能。其消化道中以瘤胃的容量最大。

（三）小肠与大肠

食入的草料在瘤胃发酵形成食糜，通过其余3个胃进入小肠，经过盲肠、结肠然后到大肠，最后排出体外。整个消化过程大约需72h。

2、消化器官的特点

（一）口腔的特点

牛的口腔中没有上切齿和犬齿，吃草靠上牙床与下切齿、嘴唇和舌的配合来完成。牛口腔内的唾液量很大，成年牛一天可分泌50～60ml。唾液中含氮、磷和钠，为瘤胃微生物提供了大量养分和缓冲物，对维持瘤胃内pH值有重要意义。

（二）胃的特点

牛是反刍动物，其消化器官在构造上最突出的特点是，牛的胃是由瘤胃（俗称毛肚）、网胃（俗称蜂巢胃）、瓣胃（俗称重瓣胃或百叶肚）和皱胃（真胃）四部分组成。牛胃中内容物占整个消化道的68%～80%。瘤胃、网胃、瓣胃统称为前胃，只能分泌黏黏液，不含腺体，皱胃是真正的腺胃。从食道末端起，沿网胃底到瓣胃入口处，有一半开放的管道，叫食道沟。瘤胃分背囊和腹囊两部分（内部互通），胃壁作有节律的蠕动，以搅和内容物；胃黏膜上有许多叶状突起，有助于饲料的机械磨碎。瘤胃容积占整个胃容量的80%。网胃，形如小瓶状，黏膜上有许多形如蜂巢一样的小格子，其容积为胃的5%。皱胃，呈长梨形，黏膜光滑柔软，有10余个皱褶，能分泌胃液，其容积占7～8%。牛的胃容量随年龄及体格大小而有差异，中等体格的牛，胃容量为135～180L，1～1.5岁牛为70～90L。初生牛瘤胃和网胃发育很差，只有皱胃的一半，随月龄增大，到4月龄时便与成年牛接近。

（三）肠道的特点

牛的肠道较长，为体高的20倍，仅次于羊。小肠一般长35～40m，大肠长8～9m。

3、消化生理特点

（一）采食

牛一天的采食时间约为6～8h，放牧比舍饲长，使役比非使役期长。牛的采食约2/3在白天，1/3在夜间。采食最多的是在黄昏和黎明，夜间9点到半夜4点，无采食行为。牛采食快，容易将铁钉、铁丝、玻璃碴等异物食入瘤胃，再转移到网胃，则可能造成创伤性心包炎或其他创伤。所以，喂牛时应仔细检查草料。牛采食还有一种独特现象，体积大而蓬松的饲料，在瘤胃内停留时间长，采食量就小；而经过切碎或粉碎（不宜过细）的粗饲料，在瘤胃内停留时间短，采食量就大。因此，搞好粗饲料的加工调制，以增加采食量，是提高青年牛和肉牛增重率的有效办法之一。

（二）牛胃的消化过程

牛的消化与单胃家畜不同，采食时不经细嚼就吞下，吞下的食物呈团状，其中稍重一点的食团（混合料或籽实饲料）直接进入网胃，而一般的食团（青草、干草等粗饲料）则先经瘤胃发酵再进入网胃。网胃对直接来自食道和来自瘤胃的食团，分别把含水多、已软化的送往瓣胃和皱胃，把较粗的食团经反刍，重新送回口腔，经再咀嚼、吞咽，又一次进入瘤胃，作进一步消化。由食道进入的饮水，90%以上进入瘤胃，约1%的水进入网胃。由食道沟进入瓣胃的水只有1%左右。牛进食前其瘤胃内存有大量的水，干草食入后初浸泡变软，饱食后水分就很少，这时须大量饮水。最为显著的特点是，瘤胃里生长着大量微生物，每毫升胃液中含细菌250亿～500亿个，原虫20万～300万个。瘤胃微生物的数量依日粮性质、饲养方式、喂后采样时间和个体的差异及季节等而变动，并在以下两方面发挥重要作用：第一，能分解粗饲料中的粗纤维，产生大量的有机酸，即挥发性脂肪酸（VFA），占牛的能量营养来源的60%～80%，瘤胃不能分泌消化液，但对已分解的营养物低级脂肪酸（乙酸、丙酸和丁酸）、氨基酸和部分葡萄糖有很强的吸收作用。在瘤胃内，有无数细菌（以厌气性细菌为主）和纤毛虫（原生动物）。粗饲料经纤毛虫的机械作用和微生物的分解作用，经3～4天可使70%～95%的纤维素被消化，变成牛可以吸收利用的主要营养物质——有机酸。因此，牛与单胃家畜的消化显著不同，能大量利用粗饲料。第二，瘤胃微生物可以利用日粮中的非蛋白氮（如尿素）合成菌体蛋白质，进而被牛体吸收利用。所以，只要为瘤胃微生物提供充足的氮源，就可以适当解决牛对蛋白质的需要。瘤胃黏膜上有大量乳头突，网胃内部由许多蜂巢状结构，食物进入这两部分，通过各种微生物（细菌、原虫和真菌）的作用进行充分的消化。事实上瘤胃就是一个大的生物“发酵罐”。瘤胃发酵过程，不仅是消化粗纤维的过程，同时也是微生物、纤毛虫剧烈繁殖生长的过程。每昼夜牛可从中得到400g微生物细胞物，其中含菌体蛋白质约180g。菌体蛋白和来自饲料中的蛋白质和非蛋白氮如尿素，经瘤胃微生物和纤毛虫的蛋白分解酶作用，被分解成氨基酸，再合成蛋白质，一起从瘤胃、网胃经瓣胃到皱胃和小肠被消化吸收。这就是牛能够大量利于草和部分无机氮，为人类生产出营养丰富的肉和奶的道理。

（三）反刍

进入瘤胃的饲料，粗硬的部分经过水的浸润、膨胀和微生物分解，在休息时又回送到口腔细嚼，混大量唾液后再入胃，这一过程叫反刍。牛如果患病、过度疲劳或兴奋都可使反刍停止。这样，未消化的食物便会停留在胃内发酵和腐败，产生大量气体排不出去，引起膨胀病。用于使役的牛，昼夜以刍13～17个周期，主要集中在夜间。牛受惊吓，反刍也会停止，因此，夜间要保持牛舍的安静。反刍大约在牛进食后半小时开始，加上反刍时间共1个多小时，所以，使役应安排在喂食后1.5小时再进行，否则也会引起瘤胃膨胀和停食现象。

（四）嗳气

嗳气，又是牛的一大消化特点。瘤胃由于强烈发酵而产生的二氧化碳、甲烷，少量氢、氧和硫化氢等气体，绝大部分是通过嗳气排出的。牛每h嗳气4～10次，如果嗳气减少或停止，一样可出现膨胀，甚至引起血循环上的疾病。

二 ，牛的营养需要

肉牛在不同的生长发育阶段，不同的生长速度及不同的环境条件下，对各种营养物质的需求量大不相同。如能充分满足肉牛的营养需要，则可发挥最大的生产潜力。

（一）、水分

水是生命和一切生理活动的基础。牛体含水量一般占其体重55%～65%，牛肉含水量约64%，牛奶含水量86%。此外，各种物质在体内的溶解、吸收、运输，以及代谢过程所产生的废物和排泄，以及体温的调节等均需要水。所以，水是肉牛生命活动不可缺少的物质，缺水会引起代谢紊乱，消化吸收产生障碍，蛋白质和非蛋白质含氮物的代谢产物排泄困难，血流受阻，体温上升，结果导致发病，甚至死亡。

肉牛所需要的水来自饮水、饲料中的水分及代谢水（即动物新陈代谢过程所产生的水），但主要靠饮水。肉牛的代谢水只能满足其需要量的5%～10%。牛的需水量，根据牛的个体、年龄、饲料性质、生产力、气候等因素而不同。通常情况下，一般250～450kg的育肥牛在环境温度10℃时的饮水量在25～35kg之间。

（二）、能量

牛的能量需要，因牛的品种、性别、年龄、体重、生产目的、生产水平的不同也有所不同。一般可以把牛的能量需要分为维持需要和生产需要两个部分。

维持需要是指牛在不劳动、不增重、不产奶，只维持正常生理机能和生命活动时所需要的能量，即牛赖以生存的最低养分需要量。通常牛所采食的营养有1/3～1/2用在维持上，维持需要占总能量需要的比重越小，生产效率越高。影响维护需要的因素主要有运动、气候、卫生环境、个体大小、牛的习性、生产管理水平等。例如，肉牛对气温适宜的范围为-6℃～25℃，在此范围以外，牛会需要更多的营养来维持正常生理机能和生命活动。但不同品种牛的温度适宜范围不同，不同牛种在不同季节的营养需要也不相同。

牛需要的能量来自饲料中的碳水化合物、脂肪和蛋白质，但主要是碳水化合物。碳水化合物包括粗纤维和无氮浸出物，在瘤胃中被微生物分解产生挥发性脂肪酸，挥发性脂肪酸被胃壁吸收，成为牛能量的主要来源。

（三）、蛋白质

蛋白质是动物体所需的重要营养物质，是由各种氨基酸构成的复杂的有机化合物。由于构成蛋白质的氨基酸种类、数量与比例不同，所以蛋白质的营养价值也就不同。牛对蛋白质的需要基本上也就是对各种氨基酸的需要。氨基酸有20多种，其中有些氨基酸是在牛体内不能合成或合成数量和速度不能满足牛正常营养需要，必须是从饲料中提供的，这些氨基酸叫必需氨基酸，如蛋氨酸、赖氨酸、色氨酸等。饲料中蛋白质生物学价值的高低，取决于氨基酸含量的多少。一般来说，动物性蛋白质优于植物性蛋白质。植物性蛋白质中，豆科饲料和油饼类的蛋白质营养价值高于谷物类饲料。因此，在喂牛时用多种饲料搭配，比单一饲料好，因为多种饲料的氨基酸可以互相补充，提高蛋白质的生物学价值。

如果蛋白质的供给不足会使牛消瘦、虚弱、患病，甚至死亡。但蛋白质过多，则会造成浪费，且有害牛的健康，故应根据其需要适量供给。

（四）、矿物质

矿物质称为灰分，是牛生长发育、繁殖、产肉、产奶、新陈代谢所必需的营养物质。牛所需的矿物质主要有常量元素，钙、磷、钾、钠、氯、硫、镁；微量元素，铁、铜、锌、锰、碘、钴、钼、铬等。

钙和磷是牛体中含量最多的矿物质，它们是构成骨骼和牙齿的重要成分，钙也是细胞和组织液的重要成分。钙缺乏会使牛产生软骨病、佝偻病和骨质疏松。磷缺乏则出现异食癖，如爱啃食骨头或其他异物，同时也会使繁殖能力和产奶量下降，生产力降低。

日粮中钙、磷比例应该为1∶3～2∶1；其维持需要量为6g钙/100kg体重，4.5g磷/100kg体重。泌乳时，每千克标准乳补钙4.5g、磷3g。每千克增重补钙20g。

钠和氯是保持体渗透压和酸碱平衡的矿物质元素，对组织中的水分输出和输入起重要作用。补充钠和氯一般是用食盐，对动物有调味和营养的双重功能。植物性饲料含钠和氯较少，所以以植物性饲料为主的牛经常缺乏钠和氯，因此要经常供应补充，尤其是饲喂秸秆时更为必要。

与肉牛有关的微量元素有硒、锌、铜、锰、钴、碘等。对于肉牛来说，在日粮中补充硒主要局限于生殖期，因为对处于生长期和育肥期的牛，补充硒时几乎均未取得正面的良好效果，对于处在泌乳期的牛，当使用硒酵母化合物为其补充硒时，效果要比使用亚硒酸盐或硒酸盐更好。由于硒的最佳用量和足以产生毒性的用量之间相差的区间很窄，因此，很可能只在较少的情况下才要求使用含有硒酵母的添加物。豆科植物是钾的非常优良的来源（干苜蓿草含有1.5%），青贮玉米所含钾的数量和牛对钾的需要量大体相当（为0.8%），而谷物中贫钾（约为0.3%）。处于生殖期的牛需要补充碘，但是，给处于生长期和育肥期的牛饲喂碘则并不适宜。钴和铜是造血系统所必需的，对于一般情况下，这些微量元素均不会缺乏，只在一些土壤中缺乏某种元素的地区，才有必要在日粮中加以补充，或制成舔块任牛自由采食。

育肥牛的其他矿物质和微量元素的需要量详见表1-1。

表1-1 育肥牛的矿物质需要量（干物质基础）

（五）、维生素的需要

维生素是维持生命和健康的营养要素，它对牛的健康、生长和生殖都有重要作用。饲料中缺乏维生素，会引起代谢紊乱，严重会导致死亡。由于牛瘤胃内的微生物可以合成B族维生素和维生素K，维生素C可以在体组织内合成，维生素D可通过采食阳光照射的青干草或在室外晒太阳而获得，因此对牛来说，一般主要是补充维生素A、E。

维生素A又叫干眼病维生素、生长维生素，是畜禽最重要的维生素，它能促进机体细胞的增殖和生长，保护呼吸系统、消化系统和生殖系统上皮组织结构的完整和健康，维持正常的视力。同时，维生素A还参与性激素的形成，对提高繁殖力有着重要的作用。缺乏维生素A会妨碍幼牛生长，出现夜盲症，公牛生殖力下降，母牛不孕或流产。植物性饲料中虽然不含维生素A，但在青绿饲料中却含有丰富的胡萝卜素，而且绿色越浓胡萝早熟素越多。豆科植物比禾本科植物高，幼嫩茎叶比老茎叶高，叶部比茎部高。牛吃到胡萝卜早熟素后，可在小肠和肝脏内转化为维生素A，所以只要饲喂足够的青绿饲料，牛就可得到足够的维生素A。冬春季只用稻草喂牛时，往往缺乏维生素A，因此应补饲饲料或维生素A。

维生素A的需要量一般用胡萝卜早熟素来表示。1mg胡萝卜早熟素相当于400IU的维生素A，牛的维生素A需要量一般为每千克日粮干物质2200IU。

由于育肥肉牛多以放牧和青绿饲料饲养为主，一般不需要考虑维生素的供应。但在舍饲条件下，特别是在冬季，饲料中的维生素含量不足，对牛来说，特别是脂溶性维生素，应当从饲料日粮中提供。其需要量为：

维生素A，围栏放牧肉牛2200IU/ 千克饲料干物质；怀孕育成牛和母牛2800IU/千克饲料干物质；泌乳母牛和公牛3900IU/千克饲料干物质。

维生素D，由于肉牛体内不贮存维生素D，主要依靠牛体照太阳，或采食经太阳照射过的干饲草来供给。但在冬季，由于光照时间短、光线弱，可能会出现Vd不足。需要在每千克饲料干物质中添加275IU的Vd。

维生素E，成年肉牛不需补充，幼龄牛的需要量为每千克饲料干物质15.4～59.4IU。

上述这些营养成分在育肥牛体内的归宿为：

1.维持

就是在牛不增重、不生长的条件下，只是为了正常的生命活动（如心脏跳动、正常呼吸、维持体温、内脏活动以及逍遥运动等）所需要的各种营养物质的数量。

（1）能量：维持的能量需要量（表示单位为兆卡）和牛的代谢体重（体重 0.75，kg）成正比。表示方法为：NEm（Mcal）=0.070×W0.75。

例如，一头体重300 kg的肉牛所需的维持净能（NEm）为：0.070 × 3000.75=5.05Mcal

换算为肉牛能量单位（RND）（1RND=1.93 Mcal）为：5.05Mcal/1.93 Mcal=2.61RND，即这头肉牛维持需要2.61RND。

（2）蛋白质：表示蛋白质需要量有两个指标，一为粗蛋白质，二为可消化粗蛋白质。现今，随着反刍动物营养科学的不断进步，已将牛的蛋白质需要量分为过瘤胃蛋白质（简写为UDP）和瘤胃可降解蛋白质（RDP）两部分。

可消化粗蛋白质需要量（g）=3×代谢体重

例如，上例中的300 kg体重牛的维持需要量为：

3×3000.75=3×72.08=216.3g

因为粗蛋白质的消化率一般约为55%，所以从可消化粗蛋白质变为粗蛋白质需要量一般为：粗蛋白质/55%=216.3/0.55=393.2g。

RDP（g）=7.80×代谢能（MJ）=7.80×[4.18×净能（MJ）/0.73]=7.80×（4.18× 5.05/0.73）=7.80×（21.1/0.73）=7.80×34.9=225.5g

UDP（g）=3.3×代谢能（MJ）=3.3×[4.18×净能（MJ）]/0.73=3.3×（4.18×5.05）/0.73=3.3×28.9=95.37g。

这就是说，这头300 kg体重的肉牛，每天需要瘤胃可降解蛋白质225.5g和过瘤胃蛋白质95.37g。前者的一半或三分之一可以用尿素代替，尿素给量可以达到31.6~47 g。

使用新蛋白质体系，不光可以有效地利用尿素，节约136.25～181.7 g的饲料蛋白质，还可以使总的蛋白质需要量（272.5 115.17）比粗蛋白质体系少[393.2-（272.5 115.17）]5.53 g。

（3）矿物质：以钙、磷为例，估测维持的需要量。对于这两种矿物质元素一般按每百千克体重来计算。钙和磷的维持量均为其百克体重乘以3.3～3.5g。

2.生长和育肥（增重）

由于不同年龄和生理状态下，肉牛增重中所含的成分变化很大，因此，对各种营养物质的需要量也有所不同。

（1）增重时的能量需要。一般以消化能（DE）计算，所使用的公式为：

200～275kg活重DE=0.119×2.428G×W0.75

275～350kg活重DE=0.116×2.164G×W0.75

351～500kg活重DE=0.140×1.833G×W0.75

式中：DE为以兆卡表示的消化能；G为牛的日增重（以kg计）；W0.75为牛的代谢体重。

仍以上述300kg体重肉牛为例，假设日增重为0.5kg，则：DE=0.116×2.164× 0.5×3000.75=9.04Mcal

将消化能换算为增重净能（NEg）要乘以0.3：

NEg=9.04×0.3=2.71Mcal=1.40 RND

（2）增重时的蛋白质需要量。据研究，生长牛的粗蛋白质需要量与牛体活重（W）和活体增重（Wg）有关，而从粗蛋白质转化为可消化粗蛋白质的系数为60%，所以可以采用下面的公式计算可消化粗蛋白质（DCP）的日需要量：

DCP（g）=0.218 Wg（g） 0.663 W（kg）-0.00114 W（2 kg）

仍以上述牛为例，每天所需的可消化粗蛋白质（g）为：

0.218×500（g） 0.663×300（kg）-0.00114×3002=109 198.9=205.3g

这头牛维持（216.3g）加增重（205.3g）共需可消化粗蛋白质421.6g（或粗蛋白质766.5g）。

按照新蛋白质体系计算，生长育肥时的瘤胃可降解蛋白质（RDP）需要量为200.8g，过瘤胃蛋白质（UDP）相应为85g。

增重时的矿物质需要仍以钙、磷为例，每100g增重日给钙2.4～2.6g，给磷1.3～1.7g，钙、磷比为1.3∶1～2∶1。

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