司丙文,王 俊,張乃鋒,姜成鋼,樓 燦,陳丹丹,斯 琴,刁其玉,屠 焰
(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所,北京100081;2.北京市畜牧總站,北京100029;3.內(nèi)蒙古錫盟農(nóng)牧業(yè)科學(xué)研究所,內(nèi)蒙古錫林浩特026000)
養(yǎng)羊業(yè)是畜牧業(yè)的重要組成部分,我國(guó)肉羊存欄數(shù)在2.8 億只,年產(chǎn)羊肉約400×104t[1]。肉羊業(yè)生產(chǎn)區(qū)域正在由傳統(tǒng)牧區(qū)向農(nóng)區(qū)轉(zhuǎn)移,飼養(yǎng)方式逐步由放牧轉(zhuǎn)變?yōu)樯犸暫桶肷犸?、由分散飼養(yǎng)向相對(duì)集中飼養(yǎng)方式轉(zhuǎn)變,生產(chǎn)規(guī)模化程度不斷提高。養(yǎng)殖方式的轉(zhuǎn)變和效率的提高需要有相對(duì)應(yīng)的飼料營(yíng)養(yǎng)供給,特別是營(yíng)養(yǎng)素的平衡。在肉羊飼養(yǎng)和飼料供給方面,架子羊,成年羊育肥報(bào)道較多[2-4],斷奶羔羊直線育肥的營(yíng)養(yǎng)需要參數(shù)報(bào)道不多,通常羔羊斷奶在120d左右,這個(gè)生理階段對(duì)于羔羊的生長(zhǎng)育肥和健康至關(guān)重要,羔羊面臨營(yíng)養(yǎng)素的獲取從液體飼料過(guò)度到固體飼料,成功過(guò)渡則育肥效果好,帶來(lái)可觀的效益,反之則導(dǎo)致羔羊生長(zhǎng)緩慢甚至死亡,生產(chǎn)實(shí)踐中羔羊的死亡多發(fā)生在這個(gè)階段。羔羊斷奶后的飼料稱之為“開食料”,開食料必須含有羔羊生長(zhǎng)發(fā)育的全部營(yíng)養(yǎng)素并且營(yíng)養(yǎng)素之間的比例合理,其中蛋白質(zhì)水平尤為重要,不同蛋白質(zhì)水平日糧可以對(duì)羔羊瘤胃內(nèi)環(huán)境及瘤胃內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化代謝產(chǎn)生重要的影響[5]。開食料的蛋白質(zhì)水平,不同的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)不一,并且大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)沒有給出具體的參數(shù)。針對(duì)中國(guó)農(nóng)區(qū)肉羊飼養(yǎng)發(fā)展趨勢(shì),本試驗(yàn)通過(guò)飼喂不同粗蛋白質(zhì)水平日糧研究其對(duì)羔羊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化代謝及瘤胃發(fā)酵的影響,揭示其對(duì)瘤胃內(nèi)環(huán)境變化的影響規(guī)律,為羔羊營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)提供蛋白質(zhì)需要參數(shù)。
選用日齡(120±0.39)d、體重(29.41±0.94)kg相近的杜泊(♂)×小尾寒羊(♀)雜交一代羔羊18只,隨機(jī)分成3 組(A、B、C),每組6 只,公母各半。3組羔羊飼喂代謝能水平(10.5 MJ/kg)相近、粗蛋白含量分別為10.4%、13.0%、15.7%的日糧,試驗(yàn)期60d。在試驗(yàn)結(jié)束前10d,將3個(gè)處理組18只羔羊置于代謝籠內(nèi)進(jìn)行消化代謝試驗(yàn),試驗(yàn)日糧和飼喂方法與之前相同。預(yù)試期3d,正試期4d。
本試驗(yàn)采用以羊草為粗飼料的全混合日糧,營(yíng)養(yǎng)水平參照NRC(2007)及本實(shí)驗(yàn)室前期研究結(jié)果設(shè)計(jì)[6],日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表1。日糧精粗比為50∶50(風(fēng)干基礎(chǔ)),制成直徑6mm 的顆粒飼料。飼養(yǎng)試驗(yàn)于2013年2月8日至2013年4月15日在北京市昌平區(qū)中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院南口試驗(yàn)基地進(jìn)行。羔羊分圈飼養(yǎng),所有羔羊采食相應(yīng)的顆粒料,日喂3次,時(shí)間為7∶30、12∶30和17∶30,自由采食和飲水。每日清晨飼喂前清掃每圈剩料,記錄剩料量。
表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of diets(DM basis)
1.3.1 飼料成分 試驗(yàn)正式開始后,每隔一周采集日糧樣品,混合均勻后-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.2 糞樣及尿樣采集 消化代謝試驗(yàn)期間,每天采集每只羊的飼料樣本,精確記錄采食量和剩料量。采用全收糞尿法收集糞、尿,每天稱取并記錄每只羊排糞量,按10%取樣,將每只羊的糞樣混合冷凍保存(-20 ℃);用盛有100mL、10%(v/v)H2SO4的塑料桶收集尿液,每天記錄尿液體積后,按10%比例取樣,將每只羊尿樣混合冷凍保存?zhèn)錅y(cè)。
1.3.3 瘤胃液采集 在試驗(yàn)結(jié)束當(dāng)天晨飼后2h,從每組隨機(jī)選取接近各組平均體重的4只羔羊,采用口腔導(dǎo)管采樣法抽取瘤胃液,用4層紗布過(guò)濾瘤胃內(nèi)容物,用PHS-3C 精密pH 計(jì)測(cè)定pH,然后分裝于2個(gè)50mL離心管,冷凍保存待測(cè)。
試驗(yàn)開始前和試驗(yàn)結(jié)束時(shí),試驗(yàn)羔羊空腹稱重,分別測(cè)定試驗(yàn)羊初始重和末重,計(jì)算各組羔羊平均日增重(ADG),并以重復(fù)為單位統(tǒng)計(jì)干物質(zhì)和粗蛋白質(zhì)采食量。
測(cè)定日糧、糞樣干物質(zhì)(DM)、有機(jī)物(OM)、總能(GE)、粗蛋白質(zhì)(CP)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF),計(jì)算DM、OM、GE、CP、NDF、ADF的表觀消化率(DMD、OMD、GED、CPD、NDFD、ADFD)和氮沉積率。
瘤胃液4℃解凍,取上清液1mL,加25%偏磷酸溶液0.3mL,震蕩3~5s混勻后,靜置30min,然后15000g離心15min后,將上清液分裝0.5mL。參照楊紅建等[7]方法測(cè)定瘤胃液中揮發(fā)性脂肪酸(VFA)濃度;氨態(tài)氮(NH3-N)濃度采用靛酚比色法[8]。
數(shù)據(jù)采用SAS 9.2統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行ANOVA 分析,均值間差異顯著性用Duncan'S法進(jìn)行多重比較。
由表2可知,隨日糧中蛋白質(zhì)水平增加,蛋白質(zhì)攝入量顯著增加(P<0.05);3個(gè)試驗(yàn)組羔羊干物質(zhì)采食量及日增重沒有顯著差異(P>0.05);羔羊?qū)Ω鞣N營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率隨蛋白質(zhì)水平的提高均呈增加的趨勢(shì),A 組最低,C 組最高,其中C 組的OMD、GED 及氮沉積率顯著高于A 組(P<0.05),與B組差異不顯著(P>0.05)。C 組CPD 最高,3組之間差異顯著(P<0.05)。
由表3可以看出,隨著日糧蛋白質(zhì)水平的提高,羔羊瘤胃pH 也出現(xiàn)增加趨勢(shì),C 組顯著高于A 組(P<0.05),與B組差異不顯著(P>0.05);NH3-N濃度也出現(xiàn)類似的變化,C 組最高,三組之間差異顯著(P<0.05)。
表2 日糧蛋白質(zhì)水平對(duì)羔羊生長(zhǎng)性能及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響Table 2 Effects of Rations with different crude protein levels on the Growth Performance and apparent digestibility in lambs
表3 日糧蛋白質(zhì)水平對(duì)羔羊瘤胃液pH 和NH3-N 影響Table 3 Effects of Rations with different protein levels on ruminal fluid pH value and NH3-N concentration in lambs
由表4可知,隨著日糧蛋白質(zhì)水平的增加,瘤胃總VFA濃度和丁酸摩爾比例呈現(xiàn)降低的趨勢(shì),A 組總VFA濃度顯著高于B、C組(P<0.05),B、C組差異不顯著(P>0.05);C組丁酸摩爾比顯著低于A、B組(P<0.05),A、B組差異不顯著(P>0.05);三組間乙酸、丙酸摩爾比及乙酸/丙酸無(wú)顯著差異(P>0.05)。
日糧中養(yǎng)分含量及其消化率可以影響反芻動(dòng)物瘤胃內(nèi)環(huán)境和微生物的作用及發(fā)酵效果,有研究表明,如果日糧中粗蛋白不能滿足動(dòng)物需要,適當(dāng)提高粗蛋白質(zhì)水平可使粗蛋白質(zhì)消化率提高;但如果粗蛋白水平滿足動(dòng)物需要,再增加粗蛋白,結(jié)果會(huì)造成動(dòng)物利用能力的下降,而將其排出體外并增加消化器官的負(fù)擔(dān)[9]。本試驗(yàn)中,羔羊?qū)Υ值鞍椎南孰S日糧粗蛋白水平升高而顯著升高,但C 組羔羊氮沉積率及日增重與B 組差異不顯著,表明C 組日糧中氮通過(guò)尿液排出較多,造成蛋白質(zhì)浪費(fèi),這可能由于日糧能量蛋白比不合適,氮的利用率不高所致,也可能是C組日糧蛋白質(zhì)水平已超出羔羊利用能力,B組13.0%的粗蛋白質(zhì)水平可以滿足這個(gè)階段羔羊的需要。劉海斌[10]等研究顯示,隨日糧中蛋白水平的增加,絨山羊?qū)τ诘练e增加并且消化率也增加,與本試驗(yàn)結(jié)果基本一致,而Oldham[11]等認(rèn)為粗料型日糧中在一定的范圍內(nèi),添加不同水平的蛋白質(zhì)飼料,并不會(huì)提高干物質(zhì)、有機(jī)物、粗蛋白質(zhì)和纖維的消化率,可能的原因是添加不同水平的蛋白質(zhì)并未改變流通速度與消化之間的動(dòng)態(tài)平衡,因而不會(huì)顯著影響其消化率。盡管3個(gè)處理組羔羊在試驗(yàn)期間的日增重差異不顯著,然而日糧蛋白質(zhì)為13.0%的B 組羔羊日增重最大,分別高出A 組和C 組10.68% 和7.34%。試驗(yàn)中飼喂蛋白質(zhì)含量為10%的日糧的羔羊日增重也在220g以上,表明這個(gè)生理階段的羊只適應(yīng)的蛋白質(zhì)水平范圍比較寬泛,非常值得在生產(chǎn)中應(yīng)用。在本試驗(yàn)中,日糧蛋白質(zhì)水平顯著提高了CP 采食量,對(duì)DMI沒有明顯影響。這也與趙智華等[12]研究結(jié)果相符。
一般認(rèn)為,粗蛋白采食量提高時(shí),NH3-N 濃度升高,細(xì)菌和原蟲數(shù)量上升,隨著瘤胃NH3-N 濃度升高,pH 也隨之升高,較高pH 適宜于分解纖維素的微生物生長(zhǎng)繁殖,從而可提高纖維素表觀消化率[13]。本試驗(yàn)中,NDF 和ADF 表觀消化率也隨日糧蛋白質(zhì)水平的升高而升高,這種現(xiàn)象的原因可能是羔羊瘤胃內(nèi)可利用氮濃度的提高,促進(jìn)了微生物合成,使某些纖維分解菌數(shù)量增加,提高了NDF 和ADF表觀消化率。
表4 日糧蛋白質(zhì)水平對(duì)羔羊瘤胃VFA 比例的影響Table 4 Effects of TMRs with different protein levels on ruminal proportion of VFA in lambs
總體來(lái)看,隨日糧蛋白質(zhì)水平的提高,OMD、GED、CPD 顯著提高,DMD、NDFD、ADFD 差異不顯著。這與于玲玲[14]報(bào)道,隨蛋白水平的升高,干物質(zhì)、有機(jī)物、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維消化率都有升高的趨勢(shì)一致。主要原因是當(dāng)日糧粗蛋白水平升高時(shí),瘤胃微生物數(shù)量增加、活性增強(qiáng),提高了日糧中營(yíng)養(yǎng)成分的消化率。
瘤胃液pH 是一項(xiàng)反映瘤胃發(fā)酵水平的綜合指標(biāo),它受日糧性質(zhì)、唾液分泌、瘤胃內(nèi)揮發(fā)性脂肪酸及其它有機(jī)酸的生成、吸收和排除的影響。在本試驗(yàn)中,3組試驗(yàn)羊瘤胃液pH 隨著飼糧中粗蛋白質(zhì)水平的升高而升高,這是由于蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生較多的氨氮,導(dǎo)致pH 升高,也可能是由于低蛋白組玉米用量均高于高蛋白組,玉米是易發(fā)酵的碳水化合物,可溶性淀粉含量較多,發(fā)酵后產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸含量增加,使瘤胃液pH 相對(duì)偏低。有研究表明,提高日糧中蛋白水平可以線性提高瘤胃液pH[15],這與本試驗(yàn)結(jié)果相同,3組試驗(yàn)羊瘤胃液pH 在6.70~6.99范圍內(nèi)變動(dòng),均處于正常生理范圍內(nèi)(pH 5.5~7.5),說(shuō)明本試驗(yàn)設(shè)計(jì)的日糧蛋白質(zhì)水平不影響瘤胃正常的微生態(tài)環(huán)境。
瘤胃液中NH3-N 濃度可以反映日糧中可降解蛋白含量和微生物蛋白的合成情況。氨氮是食糜中蛋白氮和非蛋白氮的降解終產(chǎn)物,也是合成微生物蛋白的重要原料,瘤胃中適宜的氨氮濃度有利于微生物利用無(wú)機(jī)氮合成微生物蛋白。研究表明[16],提高日糧中蛋白或可降解蛋白水平均可提高瘤胃中氨氮濃度,高蛋白C組羔羊瘤胃氨氮濃度最高,顯著高于其它2個(gè)組,這個(gè)現(xiàn)象與蛋白在瘤胃內(nèi)的降解規(guī)律及前人的相關(guān)報(bào)道項(xiàng)吻合。陳福財(cái)?shù)龋?7]在研究綿羊日糧中不同來(lái)源NDF 與粗蛋白組合對(duì)體外氨氮水平的影響中也得到了相似結(jié)論。從本試驗(yàn)結(jié)果顯示,蛋白質(zhì)水平高時(shí)產(chǎn)氨量也比較高,但氨氮濃度均處在微生物生長(zhǎng)的適宜范圍內(nèi)(6~30 mg/100mL),其變異主要與瘤胃內(nèi)微生物群能量和碳水化合物供給有關(guān)。
瘤胃是一個(gè)微生物種類與數(shù)量多、調(diào)控嚴(yán)密的巨大生物發(fā)酵罐。飼糧中各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在瘤胃微生物作用下發(fā)酵分解。瘤胃微生物發(fā)酵淀粉、糖類物質(zhì)產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸,主要包括乙酸、丙酸和丁酸,是反芻動(dòng)物重要的能源物質(zhì),揮發(fā)性脂肪酸含量是瘤胃發(fā)酵的主要指標(biāo)之一,本試驗(yàn)中,隨日糧蛋白質(zhì)水平的提高,瘤胃總揮發(fā)性脂肪酸含量顯著降低,這可能是由于高蛋白質(zhì)組日糧中易發(fā)酵的碳水化合物量相對(duì)減少,發(fā)酵產(chǎn)生的VFA 減少,也可能因?yàn)榱鑫副诩?xì)胞對(duì)VFA 的吸收作用增強(qiáng),從而降低了瘤胃總VFA、乙酸和丙酸的含量。揮發(fā)性脂肪酸中乙酸和丙酸的比例,即發(fā)酵類型,對(duì)動(dòng)物的生產(chǎn)性能產(chǎn)生重要的影響,日糧的精粗比對(duì)其比例影響很大,揮發(fā)性脂肪酸中乙酸比例隨日糧中精料比例的增高而下降,反之,丙酸比例隨精料比例的增高而升高,而本試驗(yàn)中日糧的精飼料與粗飼料之比(50∶50)在同一水平,所以造成乙酸/丙酸比沒有差異,也沒有改變其在瘤胃中的發(fā)酵類型。這與張英慧[5]的研究結(jié)果,提高日糧蛋白質(zhì)水平使乙酸濃度提高,乙酸/丙酸的值上升不太一致。
斷奶羔羊日糧蛋白質(zhì)水平對(duì)有機(jī)物、總能、粗蛋白的表觀消化率有顯著影響,適宜的蛋白水平有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化代謝。隨日糧蛋白質(zhì)水平的提高,瘤胃總VFA 含量顯著降低,但乙酸/丙酸比沒有差異。綜合各項(xiàng)指標(biāo),對(duì)于斷奶羔羊,日糧粗蛋水平以13.0%為宜。
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