世界上很多国家和地区，特别是采用玉米一豆粕型日粮的国家，一般都通过配制最佳的日粮配方来实现动物最佳的生产性能。事实上，最佳的生长性能可以相对容易地通过饲喂过量的营养素来实现。然而，这并不是一个可行的经济策略，而且在一定程度上有悖于一些动物营养需要的基础研究成果。尽管过量饲喂可以减少动物饲养中的营养风险，但同时也会因排泄过量营养素导致的一系列环境问题，以及在动物生产中的高成本，这其中包括饲料原料以及流通资源的浪费。
在畜牧生产过程中，饲料营养直接与生产成本相关。其中大家最先想到的就是能量、磷、蛋白质（氨基酸）这3大营养素，我们通过调整这几个营养索的含量即可节约成本。但这并不是说其它营养素的经济价值不重要，只是我们首先应该从最具经济价值的营养素入手。由于玉米一豆粕日粮中存在大量的植酸或植酸磷，所以磷的重要性就更加凸现，而且植酸酶的研究已引起人们对磷的广泛关注，植酸酶这类产品可以提高玉米的价值或者降低排泄所带来的环境成本。
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下面我们对能量和蛋白质（氨基酸）这2种主要的营养素做进一步探讨。在饲料成本中，能量和氨基酸占据着重要的比例，因此关于如何设定这2类营养素在饲料中的添加量显得尤为关键，但很多情况下人们对其缺乏深入的思考，很多配方师设定的营养水平缺乏依据，尤其是对经济效益的考虑欠佳。例如，他们制作配方主要基于以下几点：a．传统经验——“我们通常就是这么做配方的”；b．其他人——“某公司很在行，他们怎么做我们就怎么做”；c．参考资料——“例如NRC就是这么推荐的”。参考书总是给出一些很好的信息，但同时缺乏应对变化的能力。饲料配方是在动态的环境下制作的，而书本上说的只是代表静态的过去。
1、能量
饲料中能量的来源有很多种，而且在动物营养中所起的作用也是多方面的。随着日粮中能量浓度的改变，随之而变的不仅仅是采食量，可能会涉及到动物营养的方方面面，因为饲料采食量会影响到所有营养素的需要量。
能量的测定方法和表达方法有很多种。大多数家禽采用表观代谢能(AME)或真代谢能(TME)。尽管这2种表达方式中数据的收集方法存在很大区别，而且也有可能由此导致更多差异，但AME和TME之间的数值差别却很小。在测定AME中，饲料饲喂肉鸡几天后，要么采集全部排泄物，要么采集一部分回肠内容物（通过使用指示剂）。计算AME的基本公式就是摄人的能量减去排泄物中的能量；而TME的测定就要通过公鸡为动物模型的精确饲喂试验来实现，需要统计准确的采食量和排泄物重量。计算方法除了增加一项内源损失的校正因子外，基本上与AME的计算公式一致。在用全收粪法计算AME时，一个基本的假设是内源损失的部分可以忽略不计。
这些方法所得出的能量值仅仅是个相对值，而非绝对值。因此，在饲料配方中将这些方法混淆在一起是很不明智的做法，而且可能会利用配方软件将这些数值相互转化。在任何情况下，都会有很多因素对某种特定原料的能值产生影响，诸如种植环境、干物质含量以及其它外来物质等。
1.1饲料能量水平提高产生的影响
a．生长速度增加；b．饲料转化率提高；c．采食量下降；d．增重加快，上市日龄缩短，饲养设备利用率提高；e．饲料运输成本降低。
1.2通过添加脂肪来提高能量水平可能产生的效果
a．减少热增耗；b．可能延缓其它养分在肠道内的排空速度，提高其消化率；c．可能产生额外的能值；d．与其它能量来源相比，成本可能更经济；e．较高的脂肪含量影响制粒效果；f．作为亚油酸的来源；g．减少饲料污染，避免因污染导致的饲料损耗和缩水；h．对饲料加工设备和储存设备起润滑作用；i．提高饲料的适口性。
日粮能量与畜禽产品的成本和质量具有高度的相关性。当日粮能量水平从低水平开始增加时，首先提高的就是瘦肉组织的沉积效率。然而，随着能量水平逐渐增加以及瘦肉组织的不断沉积，最终饲料转化率将呈现逐渐降低的趋势。于是，增加的日粮能量将会降低瘦肉组织的沉积效率，而增加脂肪的沉积率（见图1）。
配方师需要认识到日粮能量中很重要的一部分会被作为动物维持能量需要。这提示我们：增加日粮能量水平，会对能量利用效率和动物的生长及产出产生更大的影响，因为维持能量需要在短时间内变化较小。
1.3日粮能量水平的设定
制作配方时需要很好地理解能量效应，表1列出了不同日粮能量水平（12.47—14.78 MJ/ kg）的日粮饲喂肉鸡的效果。
表中数据表明，低能量水平对生长速度和饲料效率都是起负面作用的。尽管最初能量水平的增加产生了显著的效果，而随后能量水平的增加所产生的效果微乎其微。基于这些数据，配方师应该对12.60～14.28 MJ/kg的AME水平更感兴趣。同时，单位增重的能量摄入量在这一段范围内的效率也是最高。
根据上面描述的情况，单位能量成本的对比将有助于配方的制作。如果利用配方软件的最低成本配方模型，这一点相对容易实现。一般配方师按照一种标准计算方法，例如每MJ的能量成本(见表2)，通过用不同能量水平配制饲料来观察饲料中能量的相对成本。
根据这种方法，当脂肪便宜的时候，配方师可以配制高能量水平(13.86~14.28Mj/kg)的饲料。相反，当脂肪价格较高时，配方师就可以调整配方为最经济的低能量水平（例如13.44 MJ/kg）。显然，这种配方的制作需要随着原料行情变化而进行调整，所以最低成本配方模型就需要根据一些参数设定来重新计算。
2、蛋白质和氨基酸
猪、鸡是否需要蛋白质？蛋白质需要量是否可以简单地表达为氨基酸和小肽的需要量？
几乎所有的配方师都认为：存在蛋白质的需要量。因此，当动物采食蛋白质后，除特殊情况外，动物不会直接利用蛋白质，而是将其在肠道内降解为氨基酸和小肽，并在小肠内吸收。单胃动物既需要必需氨基酸，也需要氮源在机体内来合成非必需氨基酸。
由于缺乏信息，发表的蛋白质需要量只是为制作配方提供了一些方便而已。过去我们只强调不同蛋白质水平，而不考虑氨基酸的约束和需要量；现在全世界营养学家都在关注可消化基础的饲料配方和模型，使得饲料配方技术取得了很大的进展。但是，比较不同国家的饲料配方经验，其配方技术的差距还是很大的。
2.1可消化氨基酸
动物采食蛋白质后，蛋白质被降解为氨基酸，并被吸收穿过肠腔。但很大一部分氨基酸并没有被吸收，而是被排泄出去。其中排泄出去的氨基酸还包括一部分非饲料来源的“内源氨基酸”；被消化的那部分氨基酸被称作“可消化氨基酸”。可消化氨基酸通过氨基酸相对采食量来计算，其中不包括未被消化的和内源损失。目前有很多基于公鸡精确饲养试验的方便快捷的测定方法，近来通过对比这些不同方法，表明它们之间的差异微乎其微。
氨基酸被吸收后，被用作多种功能，例如维持需要、组织生长、蛋白质周转、能量和其它生物活性物质的前体。但随着饲料中氨基酸水平的递增，不同用途所占的相对比例会改变，从维持需要向肌肉生长转变，也就是我们所期待的“产肉”。如果饲料中氨基酸足量时，就可以实现动物生长性能的最大化，所达到这一效果的最低饲喂水平被称作“最低需要量”。
2.2滴定试验
大多数发表的营养需要量中氨基酸的值都是以总氨基酸为基础的，而不是可消化氨基酸。滴定试验显示了这些数据是如何测定出来的（见图2）。
一般而言，研究某一种氨基酸，必须配制此类氨基酸含量较低的试验日粮，并在所用原料的可消化基础上进行。
一种方法就是利用缺乏所测定氨基酸的原料。如果开展测定消化率的试验，这种方法可能是适宜的；另一种方法就是降低蛋白含量，形成某种氨基酸的缺乏。因为我们可以利用相同的原料，通过设定不同的添加比例进行研究。氨基酸的平衡性和每种原料相对的贡献量会随着比例的变化而变化，即通过增加玉米、降低豆粕来降低蛋白质水平。
就个人而言，我也倾向于减少原料种类，利用众所周知的氨基酸产品来降低配方差异。同时，我也坚持应该在可消化基础上配制日粮。理由是氨基酸的滴定必须是利用100%消化的产品（合成氨基酸），才能在可消化基础上得出正确的需要量。如果我们是在总氨基酸基础上配制日粮的话，就是将低消化率的饲料原料和100%可消化的饲料混和在一起得出一个消化率的数值，这个数值随后被用于主要由低消化率的原料组成的实际配方中。这样一来，所制作的配方就脱离了实际的动物需要量。
随着氨基酸摄人量的增加，维持需要之后的生长性能会线性增加至达到需要为止。而直线的斜率与被作为肌肉沉积的氨基酸的比例相关。例如，100g赖氨酸摄入量中的70 g沉积于肌肉中。因为肌肉始终保持着恒定的氨基酸含量，所以氨基酸的沉积量与生长性能高度相关。如果达到动物需求量时，所获得的生产性能就接近于对照组，也就获得了最大的生长性能。
2.3 测定氨基酸需要量限制因素
精确的需要量是很难确定的，因为测定程序本身存在着内在的可变性：a．如何根据数据用统计方法来确定需要量：b．饲喂目的不同，如生长、饲料效率、泌乳量等；c．在确定需要量时，采食量是否存在一些小的变异。
饲喂超过需要量的氨基酸对生长性能是无作用的。一般来讲，每个动物都有一个遗传上的生长潜力。生长是基于用氨基酸合成蛋白质。只要供给足量的氨基酸用于合成蛋白质，氨基酸就不会成为动物生长的一个限制因素。因此，只要所有的氨基酸都是足量的，从氨基酸角度来看，生长性能就是最大的，这通过添加过量的氨基酸是很容易实现的。
但过量的氨基酸添加在成本上是不经济的，因此在制作配方时更具挑战性。我们必须通过饲喂最低的氨基酸水平和饲料成本，来实现最可观的结果（最大的生长性能、产乳量等）。满足所有氨基酸需要量同样不是最经济的方式，因为我们的原料并不是那么理想，而且也存在一些不会限制动物生长的氨基酸的过量饲喂。这样就引出一个概念“限制性氨基酸”。
然而，限制性氨基酸的定义是必须以一定量蛋白质添加的氨基酸。如果我们改变蛋白来源，限制性氨基酸的顺序也随之改变。在较高的蛋白质水平下．可能不存在氨基酸的限制性，而且限制性顺序也是不得而知的。只有当降低蛋白质水平时，限制性氨基酸才出现。限制性顺序和种类需要用结晶产品来补充，才变得重要起来。
2.4配制可消化氨基酸基础的配方
相对于其它配方策略，引入可消化氨基酸的配方技术是具有挑战性的，但在实际生产中具有重要的意义，很多公司在制作配方时已经采用或者开始关注这种技术了。目前，我们可以利用需要量和消化率数据来实现配制可消化氨基酸基础的肉鸡和猪饲料配方。
a．可消化氨基酸基础的配方考虑了更精确的氨基酸需要量；
b．可消化氨基酸基础的配方更精确地满足了动物的需要量；
c．可消化氨基酸基础的配方可以降低蛋白的添加量，并且在不需要添加脂肪的情况下，提高日粮能值；
d．可消化氨基酸基础的配方适用于玉米、豆粕为主的日粮，甚至更适用于添加了很多大原料的配方；
e．可消化氨基酸基础的配方更方便一些替代性原料的应用；
f．最终可消化氨基酸基础的配方可以降低饲料成本。
如何配制可消化氨基酸基础的饲料，可以节约多少饲料成本？下面通过一个事例说明：
根据目前的原料价格，用不同方法配制蛋白含量19%的火鸡前期料配方。标准日粮（见表3）是根据NRC需要量配制的日粮；第2种日粮是用可消化基础调整过的和标准日粮相同营养水平的日粮。2者对比看出，后者可以节约的饲料成本超过1美元／t。
如果我们添加一些副产品原料，既可以满足所有氨基酸的需要，同时也可以降低成本2.25美元／t。根据密苏里大学的研究，我们应用确定的可消化基础的需要量在实现同样生长性能的同时，总成本降低近7美元。
如果将它应用于玉米一豆粕型日粮，原成本192美元，t，在前面7美元，t的基础上，总成本可以降低14美元，t。当原料价格上涨时，我们发现饲料成本甚至可以降低20美元，t。
由表4我们通过对比不同原料在实际日粮可消化氨基酸的贡献量可以发现，对于第一限制性氨基酸，对比1种配方模式，玉米一豆粕日粮中赖氨酸的水平相差12%，在添加副产品原料的配方中达到了16%。
3、实际应用中的策略
3.1改变原料使用习惯
最好的例子就是鱼粉或鱼粉替代品。由于鱼粉是一个硒源而且氨基酸平衡，因此添加鱼粉可以提高动物生产性能。但在很多国家，鉴于鱼粉成本较高，在设制配方时逐渐将鱼粉从单胃动物饲料中剔除。其它缺乏实际使用价值的原料还包括一些浓缩原料和苜蓿草粉。在蛋鸡饲料中，苜蓿粉只是在玉米用量降低时才添加。在小麦日粮中，添加2.5%苜蓿粉具有蛋黄着色的功能。根据日粮中玉米用量的多少，苜蓿粉的添加量可相应减少。
3.2避免使用浓缩原料
浓缩原料一般比较贵，占日粮成本的10%左右，但所提供的相应作用却较低。在很多情况下，配方中会添加氨基酸和浓缩蛋白原料，如玉米蛋白粉。从营养角度讲，这并没有什么不妥，但总的来说，它们对计算机配方而言没有独特之处。通常，在缺乏专家建议和难以实现计算机配方时，才会用到这些原料；或者当添加量很低时，对一些个别营养素（如赖氨酸或蛋氨酸）影响很小的情况下。
评价浓缩原料最好的办法就是像鱼粉一样将其作为一种原料，并将其营养参数和价格输入配方数据库中，看计算机配方程序会不会选择它来配制特定的饲料配方。
3.3避免配方营养过量
一般配方设制时营养过量以及饲喂过量都是由于缺乏专业知识或害怕调整配方引起的。过量饲喂总是能带来最佳的生长性能，但同时也增加了额外的成本。这就是为什么引入计算机配方的原因。配方软件最直接的目的不是为了提高生产性能，而是降低饲料成本。
3.4避免多余的添加剂
配方师同样可以通过减少一些不必要的添加剂来降低饲料成本。例如植酸酶本身具有实际功能，但在很多情况下并没有得到合理的应用。有关植酸酶的应用表明，它在鸡饲料中几乎没有什么作用。植酸酶主要释放谷物原料中的植酸磷。如果一种日粮中磷的需要量为0.40%～0.44%，那么植酸酶将对生产性能不起作用；如果日粮中磷需要量为0.40%，那么就可以添加植酸酶作为保险因子，但总体不会产生显著的效果，除非日粮的实际磷含量低于配方值。一般来说，只有磷含量低于需要量的10%即含量为0.36%时，植酸酶的作用才会显现出来（见图3）。
3.5利用非常规原料
计算机可以便于我们在大量的原料中进行挑选，从而实现成本的降低。因此，利用非常规原料和替代性原料来降低饲料成本也成为一种可能。如果配方师想配制蛋白含量20%的日粮，而且只用玉米（8%蛋白）和豆粕（46%蛋白）的话，就只有一种可能的配制方法。因为配制日粮需要满足多个约束值，用一个数学公式表达出来，而且其它营养素都要高于设定值。
在美国，肉鸡生产者只通过使用动物副产品就可以降低饲料成本10%左右。小麦次粉、大麦、小麦、动物副产品等都可以作为配方原料来选择，虽然其中一些原料需要添加相应的酶才能获得最佳的效果。计算机模拟运算能力在采购这些原料前可以对其进行挑选和分析，从而获得最好的收益。所有原料的比较应该基于相同的成本基础，也就是要达到饲料加工厂形成的成本。
3.6多使用纯合的原料
配方师在制作配方前应尽可能多地扩大原料的选择空间，包括一些纯合营养素。例如，一些公司想在预混料中添加胆碱，并先设定了一个约束值。计算机就会在营养库里面为其选择一个最便宜的胆碱原料。根据价格等的估算，添加纯合的胆碱可以节约成本约5美元／t。
3.7设定约束值应该从最低值开始
营养素和原料的约束值也是计算机配制饲料配方的一部分。而且虽然配方的调整应该保持谨慎，但是如果观察和分析调整后的效果后，约束值也是根据实际情况来改变。配方师计算配方时应该从最低的约束值开始。例如，根据一些参考资料，肉骨粉在日粮中的约束值是7.5%，但对于配方而言这就太过简单化了，因为它根本没有考虑到肉骨粉在配方中所提供的蛋白比例。如果肉骨粉在配方中的添加比例达到7.8%时，生产性能不会受到影响，但可以降低饲料成本。
3.8降低蛋白质的约束值
NRC中肉鸡前期饲料的蛋白质约束值为23%，其实这个数值在不影响生产性能的前提下，可以适当降低。当降低至21%时，生产性能不改变，同时还可能节约成本，关键是要注意氨基酸的水平，避免氨基酸缺乏。当然，如果再继续降低蛋白质水平的话，可能对饲料成本不会有太大改善，因为结晶氨基酸的添加量也会相应增加。
3.9在配方中添加其它结晶氨基酸
对于猪而言，使用苏氨酸和色氨酸后，蛋白水平可以继续降低；添加苏氨酸，降低蛋白质约束值（低于23%），每吨饲料成本成本可以节约几美元。但切记要关注蛋白水平降低后的限制性氨基酸。
3.10高度重视安全值
配方中的安全值主要是为了弥补因原料、混合、分装等所带来的变异。一旦采用安全值，随之就会产生一定的成本，而且这种额外成本会随着饲料成本的增加而增加。所以制作配方时必须考虑到对安全因子所产生的成本上的要求。
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