過去卅年有關資訊科技之進步對社會的影響遠較人類歷史上的任何其他時期的發展，電腦為資訊科技的基本單元，第一具可用的商用電腦早在1950年問世，或大概只在35年前。今天已成為美國農業有關企業人員所不可缺的一部份，一般應用於事業方面如訂貨及開傳票、銷售及清點管制，計算收入情況及收支平衡表，以及稅金的計算，亦應用於較具科技方面如決定營養分，最低成本飼料配方，參數分析，尋求資源以及模擬作業 (simulation)。
由於最近的研究結果，使反芻獸之能量需要量能以代謝能或淨能來表示，較諸用消化能 (DE) 或總可消化養分 (TDN) 能精確的表示出動物的能量需要，增進ME及NE精確度的可能性，因ME去除甲烷和尿之能量損失變異，而淨能亦不包括食餘熱 (heat increment) 能量損失的變動，因此，理論上而言，ME及NE能改善動物的需要量及飼料能量值的正確性，有些飼料的能量值直接由試驗測定，但更多的飼料能量值有待估計，因此必須討論一些能計算及預測某些飼料的ME及NE以期能預測動物之績效及符合其營養需要量。
Ⅰ、潛在能量值及實際能量值：
某種飼料所含之能量可以用物理的及化學的方法來分析，由於化驗方法的改善，飼料的化學組成能精確的表示出來，但這些方法僅能表示其潛在的能量值，只有在特定的情況下，才能預測飼料將如何被利用。
因為飼料利用不僅是單一飼料化學性質的功能，而是所有飼糧內飼料之組成，瘤胃內最適醱酵環境，飼料之給予量，動物之生理情況以及一些不同的管理因素等的影響。所以在估計某種飼料之真正能量值或預測某種日糧的動物績效，除飼糧之化學組成外，尚需考慮其他的因素，這一點是非常重要的。
影響飼料利用之複雜因素中，採食水準為其一。當飼料之給予量增加時，生產中之動物之飼糧能量利用發生許多的改變，由於飼糧於瘤胃中之醱酵和其消化較不完全，結果使TDN或DE值下降，而ME及NE則較少受攝食量增加的影響而減少。因尿及甲烷的損失有些微的降低，且一部份能由糞能損失的增加來補償。這種可利用能量受動物高攝食量的影響而降低，在測定或表示飼料原料的能量值時必須要考慮在內，Tyrrell及Moe (1975) 經探討高攝食量之消化效率的差異後下結果，認為用由非生產中之反芻獸所測定的消化率資料來預測飼餵同一飼糧之泌乳乳牛時，高估其消化率達12%以上。
有關高攝食量降低消化率對ME及NE值影響的程度尚不十分清楚，一般而言，甲烷的損失依比例的降低，且尿能的損失亦同，因而減低了因攝食而影響這些能量值。雖然Van Soest認為ME及NE值受影響而降低的程度隨飼糧中不同飼料原料之不同型態的細胞壁，而可能有所不同，但Tyrrell及Moe推薦NE及ME值在每增加一單位之維持需要之倍數，平均改變2%。在一般的實際應用時，應當以此值來加予調整ME及NE值，除非在測定時的攝食量有特別的說明，一般表列的ME值均為維持水準之攝食，故ME值需每增加維持水準的一倍調整2%。而一般之表列NE值均是生產中的攝食水準 (如三倍於維持水準)，故低攝食量或高攝食量，需酌量提高或降低NE值。
在高飼料攝食的另一個改變是最終產品性質的可能改變，在生長及肥育動物則改變組織之能量於蛋白質和脂肪之間，當能量水準增加，脂肪存積的速率較蛋白質貯存的速率快；因此在高攝食之能量存積之組成比例，脂肪高而蛋白質低。在泌乳牛而言，在牛乳及體組織間的能量分佈改變，每一單位飼料的增加，用於肥胖的比例劇增，而用於產乳的比例劇減。
由於增加飼料攝食量而改變了生產出來的產品，顯現出使用能量之單位來表示某種特定飼料或飼糧之能量值的缺點，所以飼料之ME及NE值可以用來計算為達到某一程度生產所需的飼料，並不見得適合於用來預測動物的生產成效，這一點對泌乳牛是非常的重要，因改變牛乳的生產比改變生長動物增重的組成更顯著。
存高攝食的情況下，能量值的降低，再加上最終產品品質形狀的改變綜合的影響，使單粒飼料挕食之產品生產量產生極大的不同。現已發現如玉米穀物之NE milk 為1.98 Mcal／公斤乾物量，必泌乳乳牛的日糧試驗中，將玉米穀物的量逐步增加至達體能量平衡狀態 (body energy eguilibrium)，其NE milk值為1.41 Mcal／公斤乾物，其不同主要係因泌乳乳牛，因玉米穀物之添加量增加而降低消化率，更重要的原因為改變最終產品的形成，由玉米穀物的添加而增加能量平衡，僅17%為在牛乳中的形狀滯留，其他均為體組織的能量，從玉米增加的實際牛乳生產為0.24 Mcal／公斤乾物，較之由平衡飼糧飼養之體組織平衡情況下之1.98 Mcal／公斤乾物低得多。
第二種攝食的影響非真正的影響，而是由計算的方法所引起的，此在把維持和增重之淨能合在一齊的淨能值，在生長肥育動物，能量用於超出維持用途的效率，遠低於用於維持，因此飼料攝食水準影響了NEm+p值，並非能量用於超出維持用是隨飼料之攝食增加所改變，而是表示NEm+p不僅受飼糧性質的影響，而且也受攝食水準所影響，因此在一固定攝食水準，則可用NEm+p來簡化計算，但不能用於在變動的攝食水準。
Ⅱ、能量值的預測：
由三種資料來源可計算出ME或NE值，亦即化學分析，試管 (in vitro)及活體 (in viro) 消化率的資料，當然活體消化率是預測能量值最好的方法，如其在生產中的攝食水準所測更佳，尤其是其預測值將用於該水準的生產，由維持攝食的水準所測的消化率，對改變營養水準對消化率的改變多少，不得而知。
(1)代謝能的預測
英國農部使用之代謝能預測公式為
ME＝0.81×DE…………(1)
其實飼糧中的ME比 (1)式的DE係數要高，其係數由芻料的80到高精料
曰糧的88%，一般的粗料0.82，豆粕類0.79，而穀物用0.85的係數，NRC則採用0.82的係數於其所有的成分表內，Moe及Tyrrell則推薦以下列公式：
ME (Mcal／kg DM)＝－0.45 + 1.01 DE Mcal／kg DM
用於泌乳牛之公式
ME (Mcal／kg DM)＝0.93 DE (Mcal／kg DM)－0.30
用於豬則為
| ME (Kcal／kg)＝DE (kcal／kg)× | 96 – (0.202×蛋白質%) |
| 100 |
(2)NE milk值的預測
當所有日糧的消化率均已知，產乳的淨能值可由下式預測
NE milk (Mcal／kg DM)＝－0.36＋0.677 DE (Mcal／kg DM)
NE milk (Mcal／kg DM)＝－0.12＋0.0266%TDN (%08 DM)
NE milk (Mcal／kg DM)＝－0.19＋0.703 ME (Mcal／kg DM)
以上三個公式的預測依據DE或ME值是生產中之動物，並不是由維持的攝食水準或用不同動物所測定的。如果DE或ME值為維持攝食水準測定而來時，平均生產水準之NE milk值，則可由下式預估：
NE milk (Mcal／kg DM)＝－0.36＋0.623 DE (Mcal／kg DM)
NE milk (Mcal／kg DM)＝－0.12＋0.0245 TDN (%08 DM)
(3)NEm及NEg值的預測
生長及肥育動物，NEm及NEg可由Lofgreen及Garnet 1968的相關程式中導出：
LogF＝2.2577－0.2213 ME
NEm＝77／F
NEg＝2.54－0.0314 F
在他們的試驗ME值並非直接測定所得，而是由DE的82%計算而來。而F為每單位代謝體重 (W.75 kg) 之乾物克數。
(4)消化養分來預測
設立於Rostock地方的Oskar Kellner研究所推薦預測ME：
ME (Kcal／kg DM)＝3.63 DCP＋8.17 DEE＋3.06 DCF＋3.80 DNFE
而DCP為消化蛋白質，DEE為消化乙醚抽出物，DCF為消化纖維，DNFE為消化無氮抽出物。
在Rostock小組用NEg來表示維持及增重之需要量，故僅需一個能量的名詞如下 (Nehring等，1969)。
NEF r (Kcal)＝1.71 g DCP＋7.52 g DEE＋2.01 g DCF＋2.01 g DNFE
(5)飼料成份表值
因攝食量影響的消化率變異，及飼糧間相互影響的變異，促使飼料成分表列出單一攝食水準，以備直接比較不同飼料的值，維持之攝食水準的資料最多，因其消化率試驗最普遍。英國農業研究委員會在其1965年的出版物內，列表之能量ME值註明為維持攝食水準，而淨能值則列入代表生產動物攝食水準，因其資料係由生產動物測定而來的，因此推薦NEg代表動物於任食的攝食水準，而NEe代表維持的2.5~3.0倍的攝食水準。
表4 – 3所表為維持水準之TDN值及其他能量值，而NEm及NEg值則由Loggreen及Garrett (1986) 所示公式計算：
DE (Mcal／kg DM)＝4.4×TDN(1×)／100
ME＝0.036155×TDN (1×)
LogF＝2.2577－0.2213
F＝10Log F
NEm (Mcal／kg DM)＝77F
NEg (Mcal／kg DM)＝2.54－0.0314×F
而ME及NEe值則由下列計算
TDN (3×維持水準)＝0.92×TDN (1×維持水準)
ME (Mcal／kg DM)＝－0.45＋1.01 DE (Mcal／kg DM)
NE (Mcal／kg DM)＝－0.12＋0.0266 TDN (3×)
以上公式中之 (1×)及(3×)分別代表維持及生產水準之採食量。
表4 – 3 反芻獸日糧之能量值和維持水準之TDN比較
1×TDN |
3×TDN |
維持攝食水準值 |
正常生產水準值 |
|||
DE |
ME |
NEm |
NEg |
NEe |
||
乾物百分比 |
Mcal／kg乾物 |
Mcal／kg乾物 |
||||
40 |
36.8 |
1.78 |
1.36 |
0.89 |
0.00 |
0.86 |
41 |
37.7 |
1.80 |
1.40 |
0.91 |
0.00 |
0.88 |
42 |
38.6 |
1.85 |
1.44 |
0.92 |
0.00 |
0.91 |
43 |
39.6 |
1.89 |
1.48 |
0.94 |
0.00 |
0.93 |
44 |
40.5 |
1.94 |
1.52 |
0.96 |
0.01 |
0.96 |
45 |
41.4 |
1.98 |
1.56 |
0.97 |
0.06 |
0.98 |
46 |
42.3 |
2.02 |
1.60 |
0.99 |
0.10 |
1.01 |
47 |
43.2 |
2.07 |
1.64 |
1.01 |
0.15 |
1.03 |
48 |
44.2 |
2.11 |
1.68 |
1.03 |
0.19 |
1.05 |
49 |
45.1 |
2.16 |
1.72 |
1.05 |
0.24 |
1.08 |
50 |
46.0 |
2.20 |
1.76 |
1.07 |
0.28 |
1.10 |
51 |
46.9 |
2.24 |
1.80 |
1.09 |
0.32 |
1.13 |
52 |
47.8 |
2.29 |
1.85 |
1.11 |
0.36 |
1.15 |
53 |
48.8 |
2.23 |
1.89 |
1.13 |
0.40 |
1.18 |
54 |
49.7 |
2.38 |
1.93 |
1.15 |
0.44 |
1.20 |
55 |
50.6 |
2.42 |
1.97 |
1.17 |
0.48 |
1.23 |
56 |
51.5 |
2.46 |
2.01 |
1.19 |
0.51 |
1.25 |
57 |
52.4 |
2.51 |
2.06 |
1.22 |
0.55 |
1.27 |
58 |
53.4 |
2.55 |
2.10 |
1.24 |
0.59 |
1.30 |
59 |
54.3 |
2.60 |
2.14 |
1.26 |
0.62 |
1.32 |
60 |
55.2 |
2.64 |
2.18 |
1.28 |
0.66 |
1.35 |
61 |
56.1 |
2.68 |
2.23 |
1.31 |
0.69 |
1.37 |
62 |
57.0 |
2.73 |
2.27 |
1.33 |
0.73 |
1.40 |
63 |
58.0 |
2.77 |
2.32 |
1.36 |
0.76 |
1.42 |
64 |
58.9 |
2.82 |
2.36 |
1.38 |
0.79 |
1.45 |
65 |
59.8 |
2.86 |
2.40 |
1.41 |
0.82 |
1.47 |
66 |
60.7 |
2.90 |
2.45 |
1.44 |
0.86 |
1.50 |
67 |
61.6 |
2.95 |
2.49 |
1.46 |
0.89 |
1.52 |
68 |
62.6 |
2.99 |
2.54 |
1.49 |
0.92 |
1.54 |
69 |
63.5 |
3.04 |
2.58 |
1.52 |
0.95 |
1.57 |
70 |
64.4 |
3.08 |
2.63 |
1.54 |
0.97 |
1.59 |
71 |
65.3 |
3.12 |
2.68 |
1.57 |
1.00 |
1.62 |
72 |
66.2 |
3.17 |
2.72 |
1.60 |
1.03 |
1.64 |
73 |
67.2 |
3.21 |
2.77 |
1.63 |
1.06 |
1.67 |
74 |
68.1 |
3.26 |
2.81 |
1.66 |
1.09 |
1.69 |
75 |
69.0 |
3.30 |
2.86 |
1.69 |
1.11 |
1.72 |
76 |
69.9 |
3.34 |
2.91 |
1.73 |
1.14 |
1.74 |
77 |
70.8 |
3.39 |
2.96 |
1.76 |
1.16 |
1.76 |
78 |
71.8 |
3.43 |
3.00 |
1.79 |
1.19 |
1.76 |
79 |
72.7 |
3.48 |
3.05 |
1.82 |
1.21 |
1.81 |
80 |
73.6 |
3.52 |
3.10 |
1.86 |
1.24 |
1.84 |
81 |
74.5 |
3.56 |
3.15 |
1.89 |
1.26 |
1.86 |
82 |
75.4 |
3.61 |
3.19 |
1.93 |
1.29 |
1.89 |
83 |
76.4 |
3.65 |
3.24 |
1.96 |
1.31 |
1.91 |
84 |
77.3 |
3.70 |
3.29 |
2.00 |
1.33 |
1.94 |
85 |
78.2 |
3.74 |
3.34 |
2.04 |
1.35 |
1.96 |
86 |
79.1 |
3.78 |
3.39 |
2.07 |
1.37 |
1.98 |
87 |
80.0 |
3.83 |
3.44 |
2.11 |
1.40 |
2.01 |
88 |
81.0 |
3.87 |
3.49 |
2.15 |
1.42 |
2.03 |
89 |
81.9 |
3.92 |
3.54 |
2.19 |
1.44 |
2.06 |
90 |
82.8 |
3.96 |
3.59 |
2.23 |
1.46 |
2.08 |
91 |
83.7 |
4.00 |
3.64 |
2.27 |
1.48 |
2.11 |
92 |
84.6 |
4.05 |
3.69 |
2.32 |
1.50 |
2.13 |
93 |
85.6 |
4.09 |
3.74 |
2.36 |
1.52 |
2.16 |
94 |
86.5 |
4.14 |
3.79 |
2.40 |
1.53 |
2.18 |
95 |
87.4 |
3.18 |
3.84 |
2.45 |
1.55 |
2.20 |
96 |
88.3 |
4.22 |
3.89 |
2.49 |
1.57 |
2.23 |
97 |
89.2 |
4.27 |
3.95 |
2.54 |
1.59 |
2.25 |
98 |
90.2 |
4.31 |
4.00 |
2.59 |
1.61 |
2.28 |
99 |
91.1 |
4.36 |
4.05 |
2.64 |
1.62 |
2.30 |
100 |
92.0 |
4.40 |
4.10 |
2.68 |
1.64 |
2.33 |
(6)NRC飼料成分表所列之其他值之計算總能由一般分析來預估的公式如下 (Nehring等，1970)
GE (Kcal／kg DM)＝5.29 g (CP)＋9.49 g (EE)＋5.05 g (CF)＋4.13 g (NFE)
TDN由一般分析來預估的公式如表4 – 4所列 (Christiansen等氏，1972)，因一般只有一般分析的資料，故直到有更多的資料為止，此表示可用於預測TDN。表4 – 4 一般分析成分估計總可消化養分
動 物 |
飼 料 |
方 程 式 |
牛 |
青芻料 |
TDN＝92.464－3.338 (CF)－6.945 (EE)－0.762 (NFE)＋1.115 (Pr)＋0.031 (CF)2－0.133 (EE)2＋0.036 (CF) (NFE)＋ 0.027 (EE) (NFE)＋0.100 (EE) (Pr)－0.022 (EE)2 (Pr) |
乾芻料 |
TDN＝－54.572＋6.769 (CF)－51.083 (EE)＋1.851 (NFE)－ 0.334 (Pr)－0.049 (CF)2＋3.384 (EE)2－0.086 (CF) (NFE) ＋0.687 (EE) (NFE)＋0.942 (EE) (Pr)－0.112 (EE)2 (Pr) |
|
青貯料 |
TDN＝－72.943＋4.675 (CF)－1.280 (EE)＋1.611 (NFE)＋ 0.497 (Pr)－0.044 (CF)2－0.760 (EE)2－0.039 (CF ) (NFE)＋0.087 (EE) (NFE)－0.152 (EE) (Pr)＋0.074 (EE) 2 (Pr) |
|
能量飼料 |
TDN＝－202.686－1.357 (CF)＋2.638 (EE)＋3.003 (NFE)＋ 2.347 (Pr)＋0.046 (CF)2＋0.647 (EE)2＋0.041 (CF) (NFE) －0.081 (EE) (NFE)＋0.553 (EE) (Pr)－0.046 (EE)2 (Pr) |
|
蛋白補充料 |
TDN＝－133.726－0.254 (CF)＋19.593 (EE)＋2.784 (NFE)＋ 2.315 (Pr)＋0.028 (CF)2－0.341 (EE)2－0.008 (CF) (NFE)－0.215 (EE) (NFE)－0.193 (EE) (Pr)＋0.004 (EE) 2 (Pr) |
|
綿 羊 |
青芻料 |
TDN＝52.476＋0.189 (CF)＋3.010 (EE)－0.723 (NFE)＋1.590 (Pr)－0.013 (CF)2＋0.564 (EE)2＋0.006 (CF) (NFE)＋ 0.144 (EE) (NFE)－0.302 (EE) (Pr)－0.106 (EE)2 (Pr) |
豬 |
能量飼料 |
TDN＝8.792－4.464 (CF)＋4.243 (EE)＋0.866 (NFE)＋0.338 (Pr)＋0.0005 (CF)2＋0.122 (EE)2＋0.063 (CF) (NFE)－ 0.073 (EE) (NFE)＋0.182 (EE) (Pr)－0.011 (EE)2 (Pr) |
註：方程式之符號CF為粗纖維，EE為乙醚抽出物或粗脂肪，NFE為無氮抽出 物，Pr為粗蛋白質。 |
||
公斤計
能量關係
A代謝能 (ME)
1. 消化能 (DE . Mcal／kg)×0.82＝Mcal／kg
2. TDN (%)×0.03616＝Mcal／kg
B淨能 (NE)
1. 維持需要量
2. 增重需要量
3. 預估增重 (扣除需維持之飼料後)
4. 由代謝能預測NEm及NEg
5. 由增重預測NE及ME
a.
| b. NEg2＝2.54－ | 2.4178 |
| NEm |
| c. ME (Mcal／kg)＝ | 2.2577－logF |
| 0.2213 |
蛋白質之相關關係
1.粗蛋白 (CP) 氮量 (%)×6.25＝%蛋白質
2.尿素醱酵潛力 (Urea Fermentation Potential)
(a)0.371×TDN－0.0357×CP×DEG＝每公斤飼料之尿素，克
(b)31.64－3.558 CP＋237.8CP2－237.8CP－0.1778TDN2－36.39TDN－149.72
DEG為瘤胃蛋白質分解力，以十數點表示之
3.粗蛋白質之需要量
F＋U＋S＋G＋M×D×BV＝蛋白質，克／隻／日
F＝0.03×乾物攝食量
U＝2.75W0.5
S＝0.2W
G在250公斤牛＝192.3×(隻日增重)×0.8173
G用於一般牛＝710.8－103.8 InEBW＋39.06 (EBG×成長之EBW)
而禁食體重：EBW＝0.86×(生體重)
禁食體增重：EBG＝0.89×隻日增重
成長之禁食體重：成長EBW＝0.86×成長之生體重
G在女牛＝隻日增重×〔242.2－(1.322＋0.2985×隻日增重)0.75〕
G在公肉牛＝隻日增重×〔242.2－(1.244＋1.514×隻日增重)0.75〕
M＝公斤產乳量×0.0335
D＝0.66
生物價BV在生長中之牛＝0.73
生物價BV已成長牛＝0.85
飼料營養雜誌第二冊合訂本
1987年一月號至1987年十二月號
飼料營養：1987年第四期(52)
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