《Animal Nutrition》：Using intelligent behavioral monitoring to assess the impact of dietary energy and protein on growth, digestion, metabolism, and behavior of young female yaks
编辑推荐：
本研究探讨了梯度日粮能量和蛋白质水平对舍饲青年母牦牛生长性能、养分利用及行为的影响，并结合基于YOLO（You Only Look Once）计算机视觉系统的自动化行为监测。24头17月龄麦洼牦牛（Bos grunniens，初始体重160.43±14.54
本研究探讨了梯度日粮能量和蛋白质水平对舍饲青年母牦牛生长性能、养分利用及行为的影响，并结合基于YOLO（You Only Look Once）计算机视觉系统的自动化行为监测。24头17月龄麦洼牦牛（Bos grunniens，初始体重160.43±14.54 kg）随机分为3个处理组（n=8/组）：低能低蛋白（LELP：增重净能NEg＝3.3 MJ/kg，粗蛋白质CP＝10.50%）、中能中蛋白（MEMP：NEg＝3.9 MJ/kg，CP＝12.51%）和高能高蛋白（HEHP：NEg＝4.5 MJ/kg，CP＝14.50%）。进行120 d饲养试验及随后4 d消化代谢试验。研究人员发现MEMP组平均日增重（ADG）显著高于LELP组，料重比（F/G）降低（P＜0.05）；MEMP组和HEHP组血清尿素氮（BUN）及瘤胃氨态氮（NH3-N）含量升高（P＜0.05）。自动化行为分析显示MEMP组站立时间少于HEHP组、躺卧时间长于HEHP组（P＜0.05），提示福利及反刍机会改善。此外中等水平日粮（MEMP）优化了能量和氮的利用及沉积率。综上，舍饲条件下NEg＝3.9 MJ/kg、CP＝12.51%的中等能量蛋白日粮可最优支持青年母牦牛生长和代谢。本研究为集约化牦牛生产体系的精准营养管理和智能监测提供了科学依据。
论文解读：利用智能行为监测评估日粮能量和蛋白质对青年母牦牛生长、消化、代谢及行为的影响
该研究发表于《Animal Nutrition》。牦牛（Bos grunniens）是青藏高原关键畜种，传统放牧受冬季草场低能低蛋白限制导致生长缓慢。随市场需求增长，集约化舍饲（总混合日粮TMR饲喂）成为趋势，但舍饲牦牛适宜日粮能量和蛋白质需求尚不明确，且将精准畜牧（PLF）技术尤其是基于行为的计算机视觉监测引入牦牛生产的研究匮乏。为此，研究人员设计并开展梯度日粮能量蛋白水平饲养试验，结合基于YOLO的自动化行为识别系统，探究不同TMR能量蛋白水平对青年母牦牛生长性能、养分表观消化率、瘤胃发酵、血液指标、氮/能量代谢及昼夜行为模式的影响，以确立舍饲青年牦牛优化营养供给方案并验证智能行为监测的应用价值。
主要关键技术方法：
研究人员选取24头17～18月龄健康麦洼青年母牦牛（初始BW 160.43±14.54 kg），采用单因素完全随机设计分为3组（n=8），分别饲喂低能低蛋白（LELP：NEg 3.3 MJ/kg，CP 10.50%）、中能中蛋白（MEMP：NEg 3.9 MJ/kg，CP 12.51%）和高效高蛋白（HEHP：NEg 4.5 MJ/kg，CP 14.50%）全混合日粮（TMR），开展135 d试验（15 d预试＋120 d正试），随后进行4 d消化代谢试验。生长性能测定包括初末体重（BW）、干物质采食量（DMI）、平均日增重（ADG）和料重比（F/G）；采集血样测定血清生化（含BUN、总蛋白TP等）及血常规，采集瘤胃液测pH、氨氮（NH3-N）、微生物粗蛋白（MCP）及挥发性脂肪酸（VFA）；收集粪尿测定养分表观消化率及氮、能量代谢参数。行为监测采用摄像头连续采集试验第60～70天视频，提取帧图像建立数据集，训练YOLOv5个体识别模型（Precision 99.96%，mAP@0.5 99.6%），并设定三条水平边界线通过检测框顶部相对位置判定采食（头部高于饲槽线）、站立（两线之间）和躺卧（低于底线）行为，经人工标注2300张图像验证整体准确率97.19%。统计分析采用单因素方差分析及正交多项式对比（P＜0.05显著）。
研究结果：
3.1. Temperature and humidity index (THI) of cattle sheds in different months
试验期（12月至次年3月）舍内温度与温湿指数（THI）呈显著线性升高，相对湿度（RH）显著降低，环境处于非热应激范围。
3.2. Effects of diets with different energy and protein levels on the growth performance of yaks
整个120 d期间MEMP组ADG（0.32 kg/d）显著高于LELP组（0.18 kg/d，P=0.014），与HEHP组（0.28 kg/d）无显著差异；MEMP和HEHP组F/G显著低于LELP组（P=0.002）。表明中、高能蛋白日粮均可改善生长效率，但MEMP在增重上具优势。
3.3. Effects of diets with different energy and protein levels on body size growth in yaks
MEMP组体长和胸围增量显著高于LELP组（P=0.010、P=0.031），呈二次响应且峰值在MEMP，体高和胸深无组间差异。
3.4. Effects of diets with different energy and protein levels on serum biochemical indicators of yaks
第120天血清尿素氮（BUN）随日粮能蛋水平升高线性增加（LELP 3.42＜MEMP 4.61＜HEHP 5.52 mmol/L，P=0.007），其余血清生化指标（TP、ALB、GLU等）无显著差异。
3.5. Effects of diets with different energy and protein levels on whole blood routine indicators of yaks
第120天红细胞计数（RBC）和平均红细胞血红蛋白浓度（MCHC）呈二次响应，MEMP组RBC和MCHC显著高于LELP组（P=0.048、P=0.026），其余血常规参数无显著差异。
3.6. Effects of diets with different energy and protein levels on rumen fermentation parameters of yaks
第120天瘤胃液氨氮（NH3-N）MEMP和HEHP组显著高于LELP组（P=0.012），瘤胃pH、MCP及各挥发性脂肪酸（VFA）组成组间无显著差异。
3.7. Effects of diets with different energy and protein levels on the behavioral health of yaks
MEMP组站立时间显著短于HEHP组（222.56 vs 257.47 min，P=0.006），躺卧时间显著长于HEHP组（279.82 vs 243.41 min，P=0.008）；各组采食时长无差异。表明MEMP日粮促进更多躺卧休息，有利反刍和福利。
3.8. Effects of diets with different energy and protein levels on the picky eating behavior of yaks
物理有效性因子（pef＞8、pef＞1.18）及物理有效性中性洗涤纤维（peNDF＞8）LELP组最高，HEHP最低（P＜0.05）。挑食指数显示LELP组偏好细颗粒（105.43%）并拒食长纤维（85.44%），HEHP组长颗粒挑食指数接近100（98.41%），说明低粗料高精料日粮减少选择性采食行为。
3.9. Effects of different energy and protein levels on the apparent digestibility of nutrients in yaks
MEMP和HEHP组干物质（DM）、粗蛋白（CP）、总能（GE）、灰分（Ash）、中性洗涤纤维（NDF）和粗脂肪（EE）表观消化率均显著高于LELP组（P＜0.001），MEMP与HEHP间无差异。
3.10. Effects of different energy and protein levels on the protein digestibility and metabolic rate of yaks
MEMP和HEHP组氮摄入量（NI）、粪氮（FN）、尿氮（UN）及保留氮（RN）高于LELP组（P＜0.05）；HEHP组表观氮消化率和氮滞留率高于LELP组，MEMP与HEHP氮滞留率相当（35.68% vs 36.32%，P＞0.05）。
3.11. Effects of different energy and protein levels on the energy digestibility and metabolic rate of yaks
MEMP和HEHP组消化能（DE）、代谢能（ME）及增重净能（NEg）高于LELP组（P＜0.001），DE/GE、ME/GE、ME/DE比值亦高于LELP组，两组高营养水平间无差异。
3.12. Nutrient requirement estimation for yaks
以代谢体重（W0.75）和ADG多元线性回归估算：消化能需求 DER（MJ/d）＝0.291×W0.75＋15.247×ADG（R2=0.889）；代谢能需求 MER（MJ/d）＝0.247×W0.75＋12.968×ADG（R2=0.898）；粗蛋白需求 CPR（g/d）＝2.651×W0.75＋137.701×ADG（R2=0.879）；可消化粗蛋白需求 DCPR（g/d）＝1.149×W0.75＋60.251×ADG（R2=0.836）。维持需求分别为DER 0.291 MJ/(kg W0.75·d)、MER 0.247 MJ/(kg W0.75·d)、CPR 2.651 g/(kg W0.75·d)、DCPR 1.149 g/(kg W0.75·d)。
讨论与结论总结：
研究人员指出MEMP日粮在改善ADG、体型发育上最优，虽MEMP与HEHP养分消化率及氮滞留率相近，但HEHP组站立时间增多、躺卧减少可能不利于反刍，暗示生长表现受消化效率之外的采食—行为适应整合调控。LELP组因高粗料比例出现明显挑食（拒食长纤维、偏好细粉），HEHP组因低peNDF限制挑食机会。基于回归建立的能蛋需求量可为舍饲育成牦牛配方提供依据。结论（Conclusion）翻译如下：本研究表明，在舍饲生产体系中，中等能量蛋白质日粮（NEg＝3.90 MJ/kg，CP＝12.51%）可优化青年母牦牛的生长与代谢。相较于低营养水平，该平衡配方显著提高ADG、饲料效率及养分表观消化率，并得到有利的瘤胃发酵谱支持。自动化行为分析进一步揭示此优化日粮增加休息时间，表明反刍机会与动物福利改善。反之，高营养日粮未带来额外生长收益，呈现明显的收益递减。这些发现既为牦牛精准饲喂提供了营养基准，也实证了计算机视觉作为现代牦牛生产管理工具的可行性。
