饲料间组合效应的产生机制非常复杂。过去的生产理论认为，各种饲料营养价值的代数值总和就是配合饲料的总营养价值。但是，在生产实践中发现，大多数生产结果与理论值并不一致[1]。现行的饲养体系是在“可加性”原则指导下发展起来的，但其内在含义又远远高于“可加性”原则[2-3]。原因是在饲喂动物时没有考虑到不同饲料之间或不同营养物质之间存在互作效应，即饲料组合效应（associative effect，AE）[4]。反刍动物饲料组合效应主要发生在动物的消化道和组织代谢两个层次上，发生机制包括瘤胃内环境的改变、瘤胃微生物种群与饲料发酵模式的改变、饲料营养物质的平衡性与互补、营养物质吸收和利用效率的改变以及动物本身自我营养调控功能的改变等[5]。Phipps等[6]指出，单个饲料的净能值很大程度上取决于与其配合的其他饲料组分，而饲料间的组合效应必须包括营养因素与非营养因素或饲喂措施之间的互作效应，其本质应该是不同饲料源的营养物质之间的互作整体效应，而并不仅仅局限于“非加性”[7]。有研究发现，反刍动物对饲料中干草的消化利用会受到日粮中过量的淀粉的影响。由此，Phipps等[6]正式提出饲料的组合效应或非加性效应。目前的饲养体系引起的饲料组合效应会显著影响配合饲料的消化能和有效代谢能[7-8]。因此，人们在准确评价饲料营养价值时，应慎重考虑饲料的组合效应为实际生产带来的影响。我国作为农业大国，每年的农作物副产物产量很高，但是被用作饲料的不足总量的25%[9]。调查显示，部分农村地区会将多余的农作物副产物被就地焚烧或掩埋，造成资源浪费，同时污染环境。部分农作物副产物在逐年堆积之后发霉变质，失去利用价值。仅有一小部分农作物副产物被用于春冬季节牛羊的补饲，但其单独饲喂适口性较差、营养价值低[10]。随着饲料组合效应理论的诞生，大量研究发现，将精料补充料与部分农作物副产物按不同比例配比有助于充分发挥它们之间的协同作用，进而提高农作物副产物的利用价值和反刍动物生长性能[11-13]。因此，文章将结合近年来团队研究成果对反刍动物饲料组合效应的研究进行全面探讨，为准确、快速评估反刍动物饲料间组合效应技术体系和科学指导反刍动物饲养搭配提供参考。1饲料组合效应的概念及评价标准组合效应指的是配合饲料中不同饲料原料间存在相互作用，反刍动物食用配合饲料后会产生不同的生长结果。卢德勋[14]指出，饲料组合效应的实质是饲料中的营养物质、非营养物质以及抗营养物质三者之间的整体互作效应，根据反刍动物对饲料的利用率或动物对饲料的采食量等指标将饲料组合效应划分为“正组合效应”“负组合效应”和“零组合效应”。为客观准确的评估饲料间的组合效应，研究人员通过不同饲料原料和不同原料配比研究反刍动物对配合饲料的采食量、消化率、利用率和动物生产性能等[15-17]。谭支良等[4]指出，利用替代率（substitutionrate，SR）定量研究饲料间的组合效应程度，如果以CRDMI和TRDMI分别表示对照组和处理组粗饲料的干物质采食量，TCDMI和CCDMI分别表示处理组和对照组精饲料干物质的采食量时，它们之间存在如下关系：SR=(CRDMI-TRDMI)/(TCDMI-CCDMI)×100%(1)SR0时，为正组合效应；SR0时，为负组合效应；SR=0时，则为零组合效应。SR的绝对值大小能够表示组合效应的程度[18]。排除反刍动物采食饲料的原因，相比正组合效应，负组合效应和零组合效应可能代表动物体的健康程度。2组合效应的研究方法2.1动物饲养试验动物饲养试验通过测定动物对饲料的采食量、消化率以及利用率来进行饲料组合效应的评估。这种方法测定反刍动物饲料组合效应最能反映饲料组合效应的显著性。但该方法设计过程复杂，耗费资金与人力较多[19]。而且，反刍动物自身较大，导致其个体差异较大，对试验结果的重复性有一定影响[20]。2.2体内消化代谢试验体内消化代谢试验包括全收粪法和指示剂法[21]。体内消化代谢试验是国际上公认的测定饲料消化率的方法，可以保证动物的生理条件。但体内消化代谢试验须使用瘘管动物，大规模试验需要投入大量资金、人力和物力，且做瘘管的动物应激比较大[22]，试验误差会相应变大，导致试验过程需要更多的重复才能获取较为准确的试验结果。此外，安装瘤胃瘘管的动物身体中寄生虫等有害因素会相对升高。瘘管动物一般不被允许进入市场进行出售。2.3体外消化代谢试验体外消化代谢试验利用发酵装置模拟反刍动物瘤胃内环境，从而间接测定饲料组合效应。营养物质的消化率与体外的产气量有一定的相关性。该方法对动物伤害较小、操作简单，可以进行大规模试验。体外消化代谢试验也有一定弊端，体外产气量主要取决于饲料中碳水化合物的消化，饲料中其他营养物质（蛋白质）的消化情况不能体现出来。吴跃明等[23]指出，可以通过以瘤胃产气和微生物蛋白合成所需消耗的饲料为权重，再进一步评估饲料组合效应，但其准确度仍不及体内消化代谢法。体外产气法是最具有潜力的方法。3饲料组合效应的分类及其在生产中的应用3.1正组合效应正组合效应表示不同饲料的整体互作，使饲料某种营养物质的利用率或者采食量指标高于各饲料原料数值加权值[24]。植物秸秆粗纤维含量高，猪、鸡等不能有效摄取其中营养物质，但牛、羊等反刍动物可以将植物秸秆作为营养物质吸收和利用。植物秸秆在反刍动物配合饲料中具有重要作用[25-26]。吕永艳等[27]利用体外瘤胃发酵技术将干物质基础下的苜蓿干草、青贮玉米秸和羊草分别按0∶100、20∶80、40∶60、60∶40、80∶20和100∶0比例，根据发酵24 h后的产气量（GP24 h）、代谢能（ME）和微生物蛋白产量（MCP）分别计算了各个多项组合效应指数（MFAEI），发现青贮玉米秸∶苜蓿、青贮玉米秸∶羊草、苜蓿∶羊草比例分别为60∶40、40∶60和80∶20时产生最大正组合效应，其MFAEI分别为0.12、0.83和0.09。李蓓蓓等[28]通过体外试验将精料与青贮玉米秸秆、谷草以0∶100、20∶80、40∶60、50∶50、60∶40、80∶20和100∶0的比例进行组合，发现发酵24、48、72 h时均以精粗比为50∶50产生最大正组合效应，表明在该体系下精粗比为50∶50的组合最有利于瘤胃发酵。孙国强等[29]通过体外试验将复合处理麦秸、青贮玉米秸、精料以0∶100、20∶80、40∶60、60∶40、80∶20和100∶0的比例两两组合，测定24 h体外瘤胃发酵参数的变化，发现青贮玉米秸:复合处理麦秸比例为60∶40时，微生物蛋白质MCP产量显著升高、精料∶复合处理麦秸比例为40∶60时，瘤胃液VFA浓度显著升高，当复合处理麦秸、精料和青贮玉米秸的比例为32∶20∶48时产生最优组合效应。王通等[30]利用牦牛的瘤胃液通过体外产气法评估青海地区油菜秸与几种饲料组合在48 h的产气特性，发现当油菜秸分别与小麦秸、豌豆秸以50∶50比例组合，与马铃薯秸、青贮玉米秸以25∶75比例组合，与蚕豆秸以75∶25比例组合时，其正组合效应最佳。韩肖敏等[31]利用体外试验探究玉米秸秆、稻草、玉米秸秆青贮与精料间的组合效应并以MFAEI对结果进行评定，发现玉米秸秆与稻草比例为60∶40时、玉米秸秆、稻草与玉米秸秆青贮比例为24∶16∶60时和玉米秸秆、稻草、玉米秸秆青贮与精料比例为9.6∶6.4∶24∶60时为最优比例。张勇[32]利用体外发酵试验探究油菜秆、玉米和豆粕在体外发酵48 h的饲料组合效应，发现人工瘤胃液中的部分VFA和乙酸、丙酸、丁酸含量增加，乙酸和丙酸含量比下降；当豆粕∶玉米∶油菜秆为3∶3∶4时，人工瘤胃液中NH3-N浓度与其pH值较对照组显著下降；当豆粕∶玉米∶油菜秆之比为1.5∶3∶5.5时，该体系下的瘤胃发酵效率最高，能氮比例最为合理。曹凯等[33]通过体外试验探究48 h内辣木枝与豆粕、玉米和羊草组合对体外瘤胃液发酵及其参数的影响，发现体外瘤胃液中微生物蛋、丙酸/乙酸和有机酸含量会随着体系中玉米和豆粕比例的增加而增加；辣木枝GP48 h、MCP、VFA、乙酸、丙酸和乙酸/丙酸极显著低于羊草。最终，曹凯等[33]指出，当玉米∶豆粕∶辣木枝比例为15∶10∶75时，其组合效应达到最佳。雷冬至等[34]通过体外产气法测定相同精料与不同粗饲料配比下72 h的累积产气量和有机物质降解率以及瘤胃液中MCP、挥发性脂肪酸（VFA）和pH值，发现同一种精料和不同粗粮在比例为45∶55时产生明显正组合效应，将草木樨+玉米秸+精料组混合日粮多项组合后其正组合效应最显著。上述试验表明，饲料组合存在提高反刍动物采食量和生长性能的可能性，但是体外试验不能完全代替动物试验，还需经过活体试验进行验证。一些果皮、果壳也可以成为配合饲料的重要组成部分。利用体外产气法，并以24 h的产气量（GP24 h）和加权估算值分析了不同精粗比下花生壳与苜蓿干草在50∶10、40∶20、30∶30、20∶40和10∶50的比例下，对绵羊饲料组合效应的影响，发现花生壳与苜蓿干草以40∶20配比时正组合效应最高[35]。利用相同的方法还探索了香蕉皮与苜蓿配比、火龙果皮与苜蓿配比、柚子皮与苜蓿配比、向日葵秆（盘）与苜蓿配比对绵羊饲料组合效应的影响，发现在精粗比为40∶60时，香蕉皮∶苜蓿为0∶60、20∶40、30∶30、60∶0能产生正组合效应，精粗比为30∶70时，香蕉皮∶苜蓿为20∶50、30∶40、50∶20能产生正组合效应，精粗比为20∶80时，香蕉皮∶苜蓿为40∶40、50∶30、60∶20、70∶10能产生正组合效应[36]；精粗比为40∶60时，火龙果皮∶苜蓿为45∶15时产生最大组合效应；精粗比为30∶70时，火龙果皮∶苜蓿为70∶0时产生最大组合效应；还发现在精粗比为40∶60时，使用较低比例柚子皮（0、10、20）容易获得更大的正组合效应，而在精粗比为20∶80时，使用较高比例柚子皮（80）才能获得更大的正组[37]合效应[38]精粗比为30∶70时，向日葵秸秆（盘）∶苜蓿为7∶64和14∶56可以产生最大正组合效应[39]。武婷婷等[40]通过动物试验发现全株青贮玉米与黄贮玉米组合后相比单独饲喂提高肉牛采食量、日增重、饲料转化，表明粗饲料间的组合对精料和粗料的组合效应具有促进作用。李艺[41]发现，在精料补充料及精粗比相同条件下，谷草与玉米秸秆黄贮的比例20∶80时，牛日增重最高，料重比最低，营养物质表观消化率、屠宰性能等也有不同程度的改善，瘤胃发酵内环境最优，经济效益最好。杨丽[42]在肉牛日粮精粗比为40∶60时，研究日粮不同营养水平（低、中、高）下，不同苜蓿、玉米秸秆比例（苜蓿20%，玉米秸秆40%；苜蓿30%，玉米秸秆30%；苜蓿40%，玉米秸秆20%）全混合日粮的组合效应，发现在不同营养水平条件下，当苜蓿添加量为40%，玉米秸秆为20%时表现为最大的组合效应。动物试验能够更加直观的测定动物的采食量、消化率、利用率以及饲喂动物的经济效益。史卉玲[43]通过体外产气法研究不同比例青贮苜蓿和青贮玉米的组合对奶牛瘤胃发酵的影响，发现当青贮苜蓿与青贮玉米比例为40∶10，青贮苜蓿添加量为8.7 kg/d时，饲喂效果相对较佳，泌乳奶牛的生产性能较对照组显著提高。体外试验在一定程度上可以代替动物试验从而探究益于动物生长发育的条件，提高生产效率并降低饲养成本。赫英飞[44]通过体外试验发现，当苜蓿干草与玉米秸秆的比例为25%时，饲料间的正组合效应达到最大值，该体系显著提高了奶牛消化率和氮代谢水平。彭点懿[45]通过体外试验发现，72 h内人工瘤胃液中水稻秸秆、青贮玉米秸秆和苜蓿比例为3∶3∶2时，产气量具有明显的正组合效应，并且人工瘤胃液中MCP产量、总VFAs、乙酸和丙酸的浓度显著升高；通过动物试验发现，稻草秸秆、青贮玉米秸秆和苜蓿的比例为3∶3∶2时，可以显著提高奶牛脂校正奶（FCM）产量，降低夏季乳中体细胞数（SCC）数量，但对奶牛采食量没有显著影响。这对改善奶牛的健康状况并降低生产成本有重要意义。葛瀚聪等[46]利用体外产气装置测定红薯秧与7种玉米青贮秸秆48 h的组合效应，发现红薯秧与不同比例玉米青贮秸秆组合后，各组间产气量、微生物蛋白、干物质消化率和挥发性脂肪酸差异显著，并且随着红薯秧占比增加而增加，直至红薯秧和玉米青贮秸秆比例为50∶50。配制50%红薯秧+50%全株青贮玉米饲料饲喂肉牛140 d，发现奶公牛背最长肌中C18∶2n6c和PUFA的含量显著增加，但对其生产性能、屠宰性能及肉品质无显著影响。证实体外试验不等同于动物试验。产生正组合效应可以提高动物采食量和消化率[47]，对于生长育肥期的反刍动物非常有利。3.2负组合效应负组合效应指的是不同饲料的整体互作使饲料某种营养物质的利用率或者采食量指标低于各饲料原料数值加权值[24]。负组合效应与正组合效应的表现形式相反，这种组合形式会延缓动物的生长发育等生物过程[48]。郝英飞[44]研究玉米秸和苜蓿干草按不同比例搭配对奶牛消化率和氮代谢的影响，发现当苜蓿干草与玉米秸秆之间的配比在25%~50%时，负组合效应不明显；二者配比超过50%时，负组合效应表现非常明显，奶牛消化率和氮代谢显著降低。孙攀峰[49]推测，可能反刍动物消化道微生物不能利用青贮玉米秸秆发酵的部分产物，导致青贮玉米秸秆和苜蓿进行配比时会产生显著的负组合效应。袁玖等[50]研究发现，精粗比为40∶60，洋芋蔓与苜蓿按照50∶10配比时，饲料间产生显著的负组合效应。于满满等[51]利用体外消化试验法将苜蓿与氨化秸秆分别以100∶0、80∶20、60∶40、50∶50、40∶60、20∶80和0∶100比例配合，发现除20∶80组外，其余组合均为负组合效应。尽管苜蓿对反刍动物瘤胃发酵和泌乳性能具有促进作用[52]，但和其他饲料以不同比例组合后反而不利于动物的正常生长。3.3零组合效应零组合效应指的是不同饲料的整体互作使饲料某种营养物质的利用率或者采食量指标等于各饲料原料数值加权值[24]。零组合效应在畜牧业生产过程中无太大意义，这样的饲料配比对反刍动物的生长没有明显的促进作用[53]。Blummel等[54]发现，以浓缩料、豆科牧草或动物性饲料为主的饲料间产生的组合效应不明显，或不产生组合效应。在实际生产过程中我们几乎不会采用这样的组合饲喂动物。4展望随着反刍动物养殖规模的不断扩大和养殖专业化水平的不断提高、饲料原料和饲料添加剂的种类的不断增多，各种饲料原料之间产生的相互作用问题也日益突出。然而，准确快速评估反刍动物饲料间组合效应技术体系还不完善，部分饲料配比在数量和种类上不恰当就会导致负组合效应的产生。饲料的组合效应受到多种因素的影响，包括在研究过程中选用的试验动物、试验方法、试验材料等。研究人员需要尽快建立一种行之有效的评估体系，完善营养价值评定标准，尽快研究反刍动物饲料组合效应的发生机制，使饲料中的营养价值发挥最大作用，最终从根本上解决生产中的实际问题。