饲草中性洗涤纤维48 h消化率预测模型的构建

doi:10.11686/cyxb2024481

草业学报 ›› 2025, Vol. 34 ›› Issue (11): 150-160.DOI: 10.11686/cyxb2024481

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饲草中性洗涤纤维48 h消化率预测模型的构建

梁韵仪¹(), 陈雅坤¹, 何可可¹^,², 杨嘉宇¹^,³, 赵连生¹(), 卜登攀¹()

^1.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，畜禽营养与饲养全国重点实验室，北京 100193
^2.新疆农业大学动物科学学院，新疆肉乳用草食动物营养实验室，新疆乌鲁木齐 830052
^3.山西农业大学动物科学学院，山西太谷 030801

收稿日期:2024-12-03 修回日期:2025-02-17 出版日期:2025-11-20 发布日期:2025-10-09
通讯作者: 赵连生,卜登攀
作者简介:aaronann@163.com
E-mail： budengpan@126.com
梁韵仪（1994-），女，内蒙古锡林郭勒盟人，在读博士。E-mail： yunyi5553@163.com
基金资助:
国家重点研发计划(2022YFD1301002);云南省重大科技专项计划(202402AE090032);中国农业科学院科技创新工程(ASTIP-IAS-17);首农食品集团自立科技项目(SNSPKJ（2022）02);家畜产业技术体系北京市创新团队(BAIC05-2024)

Construction of a predictive model for the 48-hour digestibility of neutral detergent fiber in forage

Yun-yi LIANG¹(), Ya-kun CHEN¹, Ke-ke HE¹^,², Jia-yu YANG¹^,³, Lian-sheng ZHAO¹(), Deng-pan BU¹()

^1.State Key Laboratory of Animal Nutrition and Feeding，Institute of Animal Science，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Beijing 100193，China
^2.Xinjiang Key Laboratory of Herbivore Nutrition for Meat & Milk，College of Animal Science，Xinjiang Agricultural University，Urumqi 830052，China
^3.College of Animal Science，Shanxi Agriculture University，Taigu 030801，China

Received:2024-12-03 Revised:2025-02-17 Online:2025-11-20 Published:2025-10-09
Contact: Lian-sheng ZHAO,Deng-pan BU

摘要/Abstract

摘要：

饲草等粗饲料是反刍动物日粮纤维的主要来源。中性洗涤纤维（NDF）是衡量饲草纤维含量的重要指标，其消化率是评估饲草质量、动物干物质采食量的关键参数。目前常用体外48 h NDF消化率（NDFD₄₈）评估饲草NDF的可消化情况。准确测定粗饲料NDFD₄₈值对精准平衡动物日粮具有指导意义。目前粗饲料NDFD₄₈可用瘤胃尼龙袋法、实验室半体内法测定或近红外快速检测，但通常受测定试验条件和仪器设备等制约。基于NDFD₄₈的生物学意义，旨在拟合构建估测NDFD₄₈的计算方法。利用奶牛营养需要（NASEM，2021）中饲草纤维指标［NDF和酸性洗涤纤维（ADF）］及消化率指标（NDFD₄₈）作为测试集，构建了NDFD₄₈模型，并选取Journal of Dairy Science期刊中14篇文章的相关指标及本实验室实测指标作为2套验证集，对模型进行了验证。结果发现，NDFD₄₈计算值与2套NDFD₄₈实测值均具有显著相关性（P<0.001），R²分别为0.89和0.85。利用一致性相关系数（CCC）对模型进行验证，相关性达到0.93和0.91。此模型检测指标少，计算简便，精准度高。模型评估表明，该模型可为生产应用及饲草营养预判提供理论参考。

关键词: 粗饲料, 纤维消化率, 简化算法

Abstract:

Forage is the primary source of dietary fiber for ruminants. Neutral detergent fiber （NDF） is an important indicator used to measure the fiber content of roughage. Its digestibility is a key parameter for evaluating forage quality and animal dry matter intake. Currently， the in vitro 48-hour NDF digestibility （NDFD₄₈） is commonly used to assess forage NDF digestibility. An accurate measure of the NDFD₄₈ value of roughage is important for balancing animal diets. Presently， roughage NDFD₄₈ can be measured using the rumen nylon bag technique， laboratory semi-in vitro methods， or near-infrared spectroscopy， but these are often constrained by test conditions and unavailability of equipment. Given the biological significance of NDFD₄₈， this study aimed to develop a computational method to predict NDFD₄₈. Fiber indicators （NDF and acid detergent fiber， ADF） and digestibility indicators （NDFD₄₈） from NASEM （2021） were used as a test set to build the NDFD₄₈ model. Fourteen articles from the Journal of Dairy Science along with relevant indicators， and laboratory-measured values， were selected as two validation sets for the model. The results showed that the calculated NDFD₄₈ values were significantly correlated with the measured NDFD₄₈ values in the two validation sets （P<0.001）， with R2 values of 0.89 and 0.85， respectively. The model was further validated using the concordance correlation coefficient （CCC）， achieving CCC values of 0.93 and 0.91. This model requires fewer input indicators， is easy to compute， and demonstrates high accuracy. Based on the evaluation performed here， the model can provide forage NDF estimates suitable for production applications and forage nutrition prediction.

Key words: roughage, fiber digestibility, simplified algorithm

梁韵仪, 陈雅坤, 何可可, 杨嘉宇, 赵连生, 卜登攀. 饲草中性洗涤纤维48 h消化率预测模型的构建[J]. 草业学报, 2025, 34(11): 150-160.

Yun-yi LIANG, Ya-kun CHEN, Ke-ke HE, Jia-yu YANG, Lian-sheng ZHAO, Deng-pan BU. Construction of a predictive model for the 48-hour digestibility of neutral detergent fiber in forage[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2025, 34(11): 150-160.

图/表 12

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国际饲料编号International feed number	饲料名称 Feed name	酸性洗涤纤维ADF （%DM）	中性洗涤纤维NDF （%DM）	中性洗涤纤维48 h消化率NDFD₄₈ （%NDF）
NRC6F1	苜蓿草Alfalfa	33.9	42.9	49.1
NRC6F33	冷季草，成熟Cool season grass， mature	41.4	66.7	55.8
NRC6F34	冷季草，中熟Cool season grass， medium-mature	35.5	58.0	67.8
NRC6F89	禾豆混播干草Grass and legume mixed hay	39.3	58.2	54.5
NRC6F84	禾豆混播干草，禾为主，中熟Grass and legume mixed hay， grass dominant， medium-mature	33.8	54.7	67.5
NRC6F86	禾豆混播干草，豆为主，成熟Grass and legume mixed hay， legume dominant， mature	38.7	51.2	48.0
NRC6F91	豆科干草，未成熟Leguminous hay， immature	30.7	37.7	51.4
NRC6F92	豆科干草，成熟Leguminous hay， mature	37.2	46.6	43.4
NRC6F93	豆科干草，中熟Leguminous hay， medium-mature	32.1	41.1	52.4
NRC6F107	豌豆干草Pea hay	32.0	43.4	58.5
NRC6F109	稻草Rice straw	62.0	43.0	48.2
NRC6F110	谷草Millet straw	75.0	50.0	43.2
NRC6F111	玉米秸秆Corn stalks	70.8	46.7	49.3
NRC6F112	莜麦秸Hulless oat straw	74.0	49.0	44.4
NRC6F114	花生秧Peanut straw	37.9	45.8	40.1
NRC6F131	一年生黑麦草，中熟Annual ryegrass， medium-mature	36.7	57.3	59.8
NRC6F127	一年生黑麦草，成熟Annual ryegrass， mature	42.7	66.8	55.9
NRC6F138	高粱青干草Sorghum green hay	38.8	63.0	60.8
NRC6F142	苏丹草Sudan grass	39.3	61.0	54.4
NRC6F143	黄豆草Soybean grass	31.3	40.3	50.5
NRC6F151	苏丹草，成熟Sudan grass， mature	41.6	65.8	55.8
NRC6F152	苏丹草，中熟Sudan grass， medium-mature	36.9	54.6	56.7
NRC16F164	小黑麦干草Triticale hay	38.3	60.0	63.7
NRC16F176	小麦秸秆Wheat straw	53.1	76.9	41.8
NRC16F18	狗牙根青贮，成熟Bermudagrass silage， mature	42.8	70.8	52.3
NRC16F19	狗牙根青贮，中熟Bermudagrass silage， medium-mature	39.0	64.1	63.5
NRC16F35	冷季草青贮Cool season grass silage	39.0	62.1	63.6
NRC16F52	玉米秸秆，青贮，高干物质Corn stalks， silage， high dry matter	46.9	72.0	56.2
NRC16F51	玉米秸秆，青贮，低干物质Corn stalks， silage， low dry matter	44.8	66.2	52.8
NRC16F90	草豆混播青贮Grass and beans mixed silage	34.8	51.2	61.1
NRC16F88	禾豆混播青贮，豆为主Grass-legume mixed silage， legume-dominant	33.9	45.9	56.2
NRC16F95	豆科牧草青贮，中熟Leguminous forage silage， medium-mature	33.7	43.2	49.4
NRC16F100	粟黍青贮Foxtail millet silage	39.2	59.7	61.2
NRC16F106	燕麦青贮，中熟Oat silage， medium-mature	38.8	57.4	54.1
NRC16F108	豌豆青贮Pea silage	37.1	52.5	57.7
NRC16F121	水稻青贮，带穗Rice silage with panicles	31.8	41.9	54.2
NRC16F130	一年生黑麦草青贮，中熟Annual ryegrass silage， medium-mature	38.3	58.0	61.9
NRC16F135	饲用高粱青贮，未成熟Sorghum silage， immature	36.4	56.7	58.5
NRC16F136	饲用高粱青贮，成熟Sorghum silage， mature	39.2	61.6	63.6
NRC16F140	苏丹草青贮Sudan grass silage	38.9	59.5	54.9
NRC16F154	苏丹草青贮，中熟Sudan grass silage， medium-mature	39.0	60.7	64.6
NRC16F165	小黑麦豌豆混播青贮Triticale and pea mixed silage	37.1	55.7	65.1
NRC16F166	小黑麦青贮，成熟Triticale silage， mature	37.2	58.6	58.5
NRC16F167	小黑麦青贮，中熟Triticale silage， medium-mature	34.8	52.2	57.5
NRC16F174	小麦青贮，抽穗Wheat silage， heading stage	35.1	51.1	61.4
NRC16F175	小麦青贮，植株Wheat silage， plant	37.0	56.6	59.0

国际饲料编号International feed number	饲料名称 Feed name	酸性洗涤纤维ADF （%DM）	中性洗涤纤维NDF （%DM）	中性洗涤纤维48 h消化率NDFD₄₈ （%NDF）
NRC6F1	苜蓿草Alfalfa	33.9	42.9	49.1
NRC6F33	冷季草，成熟Cool season grass， mature	41.4	66.7	55.8
NRC6F34	冷季草，中熟Cool season grass， medium-mature	35.5	58.0	67.8
NRC6F89	禾豆混播干草Grass and legume mixed hay	39.3	58.2	54.5
NRC6F84	禾豆混播干草，禾为主，中熟Grass and legume mixed hay， grass dominant， medium-mature	33.8	54.7	67.5
NRC6F86	禾豆混播干草，豆为主，成熟Grass and legume mixed hay， legume dominant， mature	38.7	51.2	48.0
NRC6F91	豆科干草，未成熟Leguminous hay， immature	30.7	37.7	51.4
NRC6F92	豆科干草，成熟Leguminous hay， mature	37.2	46.6	43.4
NRC6F93	豆科干草，中熟Leguminous hay， medium-mature	32.1	41.1	52.4
NRC6F107	豌豆干草Pea hay	32.0	43.4	58.5
NRC6F109	稻草Rice straw	62.0	43.0	48.2
NRC6F110	谷草Millet straw	75.0	50.0	43.2
NRC6F111	玉米秸秆Corn stalks	70.8	46.7	49.3
NRC6F112	莜麦秸Hulless oat straw	74.0	49.0	44.4
NRC6F114	花生秧Peanut straw	37.9	45.8	40.1
NRC6F131	一年生黑麦草，中熟Annual ryegrass， medium-mature	36.7	57.3	59.8
NRC6F127	一年生黑麦草，成熟Annual ryegrass， mature	42.7	66.8	55.9
NRC6F138	高粱青干草Sorghum green hay	38.8	63.0	60.8
NRC6F142	苏丹草Sudan grass	39.3	61.0	54.4
NRC6F143	黄豆草Soybean grass	31.3	40.3	50.5
NRC6F151	苏丹草，成熟Sudan grass， mature	41.6	65.8	55.8
NRC6F152	苏丹草，中熟Sudan grass， medium-mature	36.9	54.6	56.7
NRC16F164	小黑麦干草Triticale hay	38.3	60.0	63.7
NRC16F176	小麦秸秆Wheat straw	53.1	76.9	41.8
NRC16F18	狗牙根青贮，成熟Bermudagrass silage， mature	42.8	70.8	52.3
NRC16F19	狗牙根青贮，中熟Bermudagrass silage， medium-mature	39.0	64.1	63.5
NRC16F35	冷季草青贮Cool season grass silage	39.0	62.1	63.6
NRC16F52	玉米秸秆，青贮，高干物质Corn stalks， silage， high dry matter	46.9	72.0	56.2
NRC16F51	玉米秸秆，青贮，低干物质Corn stalks， silage， low dry matter	44.8	66.2	52.8
NRC16F90	草豆混播青贮Grass and beans mixed silage	34.8	51.2	61.1
NRC16F88	禾豆混播青贮，豆为主Grass-legume mixed silage， legume-dominant	33.9	45.9	56.2
NRC16F95	豆科牧草青贮，中熟Leguminous forage silage， medium-mature	33.7	43.2	49.4
NRC16F100	粟黍青贮Foxtail millet silage	39.2	59.7	61.2
NRC16F106	燕麦青贮，中熟Oat silage， medium-mature	38.8	57.4	54.1
NRC16F108	豌豆青贮Pea silage	37.1	52.5	57.7
NRC16F121	水稻青贮，带穗Rice silage with panicles	31.8	41.9	54.2
NRC16F130	一年生黑麦草青贮，中熟Annual ryegrass silage， medium-mature	38.3	58.0	61.9
NRC16F135	饲用高粱青贮，未成熟Sorghum silage， immature	36.4	56.7	58.5
NRC16F136	饲用高粱青贮，成熟Sorghum silage， mature	39.2	61.6	63.6
NRC16F140	苏丹草青贮Sudan grass silage	38.9	59.5	54.9
NRC16F154	苏丹草青贮，中熟Sudan grass silage， medium-mature	39.0	60.7	64.6
NRC16F165	小黑麦豌豆混播青贮Triticale and pea mixed silage	37.1	55.7	65.1
NRC16F166	小黑麦青贮，成熟Triticale silage， mature	37.2	58.6	58.5
NRC16F167	小黑麦青贮，中熟Triticale silage， medium-mature	34.8	52.2	57.5
NRC16F174	小麦青贮，抽穗Wheat silage， heading stage	35.1	51.1	61.4
NRC16F175	小麦青贮，植株Wheat silage， plant	37.0	56.6	59.0

第一作者First author	发表时间Publication time	涉及饲草Forage
Oliver A L^［17］	2004	苜蓿干草、高粱青贮Alfalfa hay， sorghum silage
Dann H M^［18］	2008	高粱和苏丹草混合青贮Sorghum and sudan grass mixed silage
Kendall C^［3］	2009	小麦秸秆、苜蓿青贮Wheat straw， alfalfa silage
Colombini S^［2］	2012	高粱青贮Sorghum silage
Kammes K L^［19］	2012	苜蓿青贮、鸭茅青贮Alfalfa silage， duck grass silage
Brunette T^［20］	2016	混合牧草青贮Mixed forage silage
Coblentz W K^［21］	2013	燕麦草Oat grass
Palmonari A^［22］	2016	苜蓿、禾本科饲草Alfalfa， grass forage
Fustini M^［23］	2017	苜蓿干草Alfalfa hay
Brown A N^［24］	2018	黑麦草、小黑麦、大麦、毛苕子、三叶草Ryegrass， rye， barley， hairy roots， clover
Lyons S E^［25］	2019	饲用高粱草Sorghum grass
Krogstad K C^［26］	2021	苜蓿干草、小麦秸秆Alfalfa hay， wheat straw
Farhad P K^［27］	2023	黑麦草、牛茅草、红三叶草、白三叶草Ryegrass， fescue， red clover， white clover
Stypinski J D^［28］	2024	苜蓿干草Alfalfa hay

第一作者First author	发表时间Publication time	涉及饲草Forage
Oliver A L^［17］	2004	苜蓿干草、高粱青贮Alfalfa hay， sorghum silage
Dann H M^［18］	2008	高粱和苏丹草混合青贮Sorghum and sudan grass mixed silage
Kendall C^［3］	2009	小麦秸秆、苜蓿青贮Wheat straw， alfalfa silage
Colombini S^［2］	2012	高粱青贮Sorghum silage
Kammes K L^［19］	2012	苜蓿青贮、鸭茅青贮Alfalfa silage， duck grass silage
Brunette T^［20］	2016	混合牧草青贮Mixed forage silage
Coblentz W K^［21］	2013	燕麦草Oat grass
Palmonari A^［22］	2016	苜蓿、禾本科饲草Alfalfa， grass forage
Fustini M^［23］	2017	苜蓿干草Alfalfa hay
Brown A N^［24］	2018	黑麦草、小黑麦、大麦、毛苕子、三叶草Ryegrass， rye， barley， hairy roots， clover
Lyons S E^［25］	2019	饲用高粱草Sorghum grass
Krogstad K C^［26］	2021	苜蓿干草、小麦秸秆Alfalfa hay， wheat straw
Farhad P K^［27］	2023	黑麦草、牛茅草、红三叶草、白三叶草Ryegrass， fescue， red clover， white clover
Stypinski J D^［28］	2024	苜蓿干草Alfalfa hay

项目 Item	中性洗涤纤维NDF （%DM）		酸性洗涤纤维 ADF （%DM）		中性洗涤纤维48 h消化率 NDFD₄₈ （%NDF）
项目 Item	均值Mean	标准差SD	均值Mean	标准差SD	均值Mean	标准差SD
豆科Legume	41.25	3.96	30.64	4.05	59.10	17.63
禾豆混播Grasses and legume mixed forage	47.50	1.97	30.49	1.59	73.15	4.11
禾本科Grasses	58.36	5.91	37.25	5.48	59.87	10.63

饲草中性洗涤纤维48 h消化率预测模型的构建

Construction of a predictive model for the 48-hour digestibility of neutral detergent fiber in forage

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项目 Item	中性洗涤纤维 NDF （%DM）		酸性洗涤纤维 ADF （%DM）		中性洗涤纤维48 h消化率 NDFD₄₈ （%NDF）
项目 Item	均值 Mean	标准差 SD	均值 Mean	标准差 SD	均值 Mean	标准差 SD
苜蓿青贮Alfalfa silage	39.43	3.86	32.38	2.79	50.82	2.85
苜蓿干草Alfalfa hay	41.53	3.86	32.38	2.79	50.82	2.85
田菁Sesbania	64.88	3.71	46.34	2.23	44.20	5.79
禾豆混合青贮Grasses and legume mixed silage	56.08	7.33	37.56	4.91	56.87	10.17

饲草品种 Forage species	酸性洗涤纤维ADF （%DM）	中性洗涤纤维NDF （%DM）	中性洗涤纤维48 h消化率NDFD₄₈ （%NDF）	饲草品种 Forage species	酸性洗涤纤维ADF （%DM）	中性洗涤纤维NDF （%DM）	中性洗涤纤维48 h消化率NDFD₄₈ （%NDF）
田菁Sesban				苜蓿青贮Alfalfa silage
1	47.28	61.48	36.79	22	27.47	34.56	56.04
2	50.50	64.39	36.39	23	28.11	35.34	56.16
3	45.33	59.50	40.12	24	27.67	34.38	59.20
4	47.27	69.28	46.78	25	28.03	34.33	58.28
5	44.04	62.88	46.25	26	33.52	40.83	45.90
6	47.68	69.20	41.69	27	33.51	41.05	45.79
7	43.73	62.63	49.98	28	31.29	38.67	48.08
8	45.99	69.77	51.94	29	32.08	39.33	47.67
9	43.56	67.28	51.15	30	32.43	41.26	51.88
10	48.01	62.38	40.89	31	33.86	42.48	47.48
禾豆混合青贮Grasses and legume mixed silage				32	31.83	40.08	51.01
11	43.25	62.50	50.20	33	31.30	39.73	52.52
12	43.27	66.45	55.53	34	33.19	41.79	46.22
13	45.52	66.46	49.50	35	30.31	37.94	50.34
14	37.92	50.00	46.33	36	29.95	35.62	47.89
15	37.22	55.83	54.91	37	29.07	38.29	61.08
16	35.08	59.86	54.30	38	36.76	54.06	60.28
17	32.21	50.90	69.84	苜蓿干草Alfalfa hay
18	32.76	51.36	69.86	39	37.18	47.80	45.60
19	32.24	51.85	72.55	40	33.54	41.47	50.03
20	36.20	45.62	45.68	41	32.78	43.89	53.67
21	32.84	40.00	49.81	42	30.04	38.20	51.58
				43	31.00	40.43	52.79
				44	29.73	37.37	51.22

[1]	董春晓, 吕佳颖, 张智安, 李飞, 李发弟. 饲料来源对育肥湖羊生产性能、养分消化及瘤胃微生物组成的影响[J]. 草业学报, 2019, 28(4): 106-115.
[2]	袁翠林, 于子洋, 王文丹, 朱风华, 王利华, 林英庭, 于静静, 李斌. 山东省羊常用粗饲料营养价值评定[J]. 草业学报, 2015, 24(6): 220-226.
[3]	陈艳, 王之盛, 张晓明, 吴发莉, 邹华围. 常用粗饲料营养成分和饲用价值分析[J]. 草业学报, 2015, 24(5): 117-125.