王文奇 侯廣田 羅永明 劉艷豐 卡那提·沙力克

(1.新疆畜牧科學院飼料研究所，烏魯木齊 830000;2.新疆動物生物技術實驗室，烏魯木齊 830000;3.新疆畜牧科學院畜牧研究所，烏魯木齊 830000)

飼糧營養(yǎng)平衡是反芻動物生產的基礎，飼糧中精飼料比例不適宜或粗飼料使用不適當均會導致反芻動物瘤胃健康受損、營養(yǎng)物質消化率降低及生產性能的下降，甚至會影響反芻動物繁殖性能的發(fā)揮。因此，適宜的精粗比是科學飼養(yǎng)反芻動物的基礎，粗飼料的合理使用及其與精飼料的合理配比對優(yōu)化反芻動物瘤胃環(huán)境和提高動物生產性能具有非常重要的意義。對于反芻動物而言，粗飼料是反芻動物重要的營養(yǎng)源，對刺激反芻和咀嚼、維持瘤胃液正常pH、維持瘤胃微生物正常發(fā)酵、促進營養(yǎng)物質消化代謝均具有重要作用。中性洗滌纖維(NDF)是粗飼料代表性營養(yǎng)指標，其在反芻動物營養(yǎng)中的應用受到了廣泛重視，許多研究表明，飼糧NDF水平對反芻動物的采食量［1-2］、唾液分泌和瘤胃內環(huán)境［3］、營養(yǎng)物質消化率等均會造成影響，適宜的飼糧NDF水平有助于維持機體正常生理功能和保障動物健康。目前，國內外對于反芻動物適宜精粗比的研究多集中在奶牛及肉牛方面，在肉羊及母羊營養(yǎng)方面的研究報道相對較少。鑒于此，本試驗通過研究不同精粗比全混合顆粒飼糧對母羊營養(yǎng)物質表觀消化率、氮代謝和能量代謝的影響，旨在探討母羊飼糧適宜的精粗比和NDF水平，為實際生產中母羊飼糧的配制提供基礎理論指導及數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗時間與地點

本試驗于2012年7月在新疆畜牧科學院科創(chuàng)畜牧繁育中心進行，共歷時30 d。

1.2 試驗設計與動物

選擇30只體況良好、8月齡、平均體重為(49.63±2.38)kg 的雜交母羊(薩?？搜颉涟⒗仗┭?，隨機分為6個處理(每個處理5只羊)，分別飼喂 6 種不同精粗比(85∶15、70∶30、55∶45、40∶60、25∶75、10∶90)的全混合顆粒飼糧。試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。預試期10 d，正試期20 d。在正試期第 1、3、5、7、9、11、13、15、17、19 天分 10 批(每批3只羊)，將羊分別移入3個帶頭箱的代謝籠內進行為期2 d的呼吸測熱試驗，適應24 h，隨后的24 h采集氣體。除了試驗羊進入代謝籠內的2 d，其余18 d采用全收糞尿法進行消化代謝試驗。

表1 試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質基礎)Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets(DM basis) %

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗開始前，對所有試驗羊進行驅蟲，然后進行單籠飼喂，自由飲水。由于飼糧營養(yǎng)水平的差異性會造成各處理試驗羊采食量的不同，所以在預試期預先測定各處理試驗羊的采食量，以最低的一個處理的采食量(1.4 kg)作為正試期的飼喂量。試驗羊每天飼喂2次(09:00和21:00)，每次飼喂0.7 kg。每天準確記錄每只羊采食量及剩料量。

1.4 樣品采集與處理

1.4.1 消化代謝試驗

分別在正試期第1、10和20天采集各處理飼糧樣本，混勻后，作為整個試驗期的飼糧樣本，備測;將每天收集得到的剩料混勻后作為剩料樣本，備測;采用全收糞尿法，收集每只羊每天排糞，混勻后按質量的5%取樣，將每只羊18 d的糞樣混勻，-20℃保存，備測;用盛有20 mL 6 mol/L的硫酸(H2SO4)的塑料桶收集尿液，每天記錄每只羊的尿液體積后混勻，按體積的5%取樣，將每只羊18 d尿樣混勻，-20℃保存，備測。

1.4.2 呼吸測熱試驗

試驗羊在代謝籠內適應24 h后，測定隨后24 h的甲烷產量、氧氣(O2)消耗量及二氧化碳(CO2)生成量。試驗羊進入和離開代謝籠時均稱重，平均值作為該羊的測熱體重。

1.5 測定指標和方法

1.5.1 營養(yǎng)物質表觀消化率

飼糧、剩料和糞樣中干物質(DM)、粗蛋白質(CP)、有機物(OM)、粗脂肪(EE)、NDF、粗灰分(ash)含量的測定參照《飼料分析及飼料質量檢測技術》［4］中的方法?？偰?GE)的測定用氧彈測熱法進行。飼糧非纖維性碳水化合物(NFC)含量按照如下公式計算:

飼糧中各營養(yǎng)物質的表觀消化率按如下公式計算:

1.5.2 氮代謝

測定攝入氮、糞氮、尿氮，計算消化氮、氮消化率、沉積氮、沉積氮/攝入氮、沉積氮/消化氮。

1.5.3 能量代謝

糞能采用氧彈測熱法測定。取5塊定量濾紙分別測定能值，計算出濾紙的平均能值。將10 mL尿液滴在濾紙上，65℃烘干后于氧彈測熱法儀中測定，得到濾紙和尿液的總能值，減去濾紙能即得尿能。用開放式呼吸測熱系統(tǒng)(美國Sable公司)測定甲烷產量。計算公式［6］如下:

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)用Excel 2007初步整理后，利用SPSS 18.0統(tǒng)計軟件進行單因素方差分析和顯著性檢驗，多重比較采用one-way ANOVA中的LSD法，試驗結果以平均值±標準差表示。P＜0.05和P＜0.01分別為差異顯著和極顯著水平。

2 結果與分析

2.1 營養(yǎng)物質表觀消化率

由表2可知，全混合顆粒飼糧精粗比對肉用綿羊DM、OM、NDF表觀消化率均產生了極顯著影響(P＜0.01)，DM、OM 的表觀消化率均隨著飼糧精粗比的升高而出現(xiàn)極顯著升高(P＜0.01)。1號、2號和3號飼糧DM表觀消化率均極顯著高于4號、5號和 6號飼糧(P＜0.01)，5號和 6號飼糧DM表觀消化率差異不顯著(P＞0.05);1號飼糧OM 表觀消化率極顯著高于其他飼糧(P＜0.01)，2號飼糧極顯著高于4號、5號和6號飼糧(P＜0.01)，5號和6號飼糧OM 表觀消化率差異不顯著(P＞0.05);3號飼糧NDF表觀消化率最高，與1號和2號飼糧相比均差異不顯著(P＞0.05)，顯著高于4號飼糧(P＜0.05)，極顯著高于5號和6號飼糧(P＜0.01)。

2.2 氮代謝

由表3可知，隨著攝入氮的極顯著降低(P＜0.01)，尿氮的排出量略有下降，糞氮和尿氮的排出量各組間差異不顯著(P＞0.05);1號飼糧消化氮最高，顯著或極顯著高于其他飼糧(P＜0.05或P＜0.01)，2 號和 3 號飼糧差異不顯著(P＞0.05)，但均極顯著高于4號、5號和6號飼糧(P＞0.01);1號飼糧氮消化率與2號和3號飼糧差異不顯著(P＞0.05)，顯著或極顯著高于 4號、5號和 6號飼糧(P＜0.05 或 P＜0.01);沉積氮在 3 號飼糧最高，顯著高于6號飼糧(P＜0.05)，但與其他飼糧差異不顯著(P＞0.05);3號飼糧沉積氮/攝入氮和沉積氮/消化氮均最高，但與其他飼糧相比均差異不顯著(P＞0.05)。

表2 不同精粗比全混合顆粒飼糧對母羊營養(yǎng)物質表觀消化率的影響Table 2 Effects of different concentrate to roughage ratios of total mixed pellet diet on nutrient apparent digestibility of ewes

2.3 能量代謝

如表4可知，在限飼條件下，全混合顆粒飼糧精粗比顯著或極顯著影響了各能量代謝指標(P＜0.05或 P＜0.01)。5號、6 號飼糧總能攝入量極顯著高于1號、2號、3號飼糧(P＜0.01)，而 1號、2號和3號飼糧間差異不顯著(P＞0.05);糞能隨精粗比的下降，出現(xiàn)極顯著的上升(P＜0.01)，1號、2號、3號飼糧差異不顯著(P＞0.05)，均顯著或極顯著低于其他飼糧(P＜0.05 或 P＜0.01);1 號飼糧尿能最低，顯著低于3號飼糧(P＜0.05)，其他飼糧間差異不顯著(P＞0.05);甲烷能 5號飼糧最高，3號、4號、5 號、6 號飼糧差異不顯著(P＞0.05)，但均極顯著高于1號和2號飼糧(P＜0.01);消化能和代謝能均隨精粗比的下降出現(xiàn)極顯著的下降(P＜0.01)，1號、2 號、3 號飼糧消化能均極顯著高于6號飼糧(P＜0.01)，3號、4號、5號和 6號飼糧代謝能差異不顯著(P＞0.05)，均極顯著低于1號飼糧(P＜0.01);甲烷能占總能比例5號飼糧最高，與3號、4號和6號飼糧差異不顯著(P＞0.05)，極顯著高于1號和2號飼糧(P＜0.01);總能消化率隨精粗比的下降出現(xiàn)極顯著的下降(P＜0.01)，2號和3號飼糧差異不顯著(P＞0.05)，1號、2號和3號飼糧極顯著高于5號和6號飼糧(P＜0.01);總能代謝率也隨精粗比的下降出現(xiàn)顯著的下降(P＜0.01)，1號和2號飼糧極顯著高于6號飼糧(P＜0.01);各飼糧消化能代謝率差異顯著(P＜0.05)，1 號飼糧分別顯著(P＜0.05)和極顯著(P＜0.01)高于3號和6號飼糧，與2號、4號、5號飼糧差異不顯著(P＞0.05)。

表3 不同精粗比全混合顆粒飼糧對母羊氮代謝的影響Table 3 Effects of different concentrate to roughage ratios of total mixed pellet diet on nitrogen metabolism of ewes

表4 不同精粗比全混合顆粒飼糧對母羊能量代謝的影響Table 4 Effects of different concentrate to roughage ratios of total mixed pellet diet on energy metabolism of ewes

3 討論

3.1 不同精粗比全混合顆粒飼糧對DM和OM表觀消化率的影響

飼糧中NDF和NFC水平因飼糧精粗比的不同而存在差異。隨著飼糧精粗比的降低，NDF水平提高，NFC水平降低，飼糧纖維含量增加時，飼糧非結構性碳水化合物(NSC)的比例減少，結構性碳水化合物(SC)的比例增加，降低飼糧在瘤胃的滯留時間，加快飼糧在動物胃腸道中的流通速率，降低DM和OM的降解率，進而降低營養(yǎng)物質腸道消化率和全消化道消化率［7］。Valdés等［8］研究了精粗比分別為80∶20、60∶40、40∶60 和 20∶80 的飼糧對綿羊營養(yǎng)物質的消化代謝的影響，結果表明隨飼糧精粗比的下降，DM、OM表觀消化率降低。門小明等［9］、Yang 等［10］、劉潔等［11］、張立濤等［12］也獲得類似的結果。本試驗設計的6種飼糧，隨著精粗比的降低，飼糧NDF水平由33.96%提高 到 53.29%，NFC 水 平 由 38.97% 降 低 到18.81%，飼糧DM和OM的表觀消化率呈現(xiàn)顯著降低的趨勢，這與上述研究報道一致。

有研究表明，當飼糧中精飼料比例超過70%時，動物DM、OM的消化率都有不同程度地降低［13-14］。張立濤等［12］研究發(fā)現(xiàn)，肉羊飼糧 NDF水平為26.51%時的DM和OM的表觀消化率顯著低于為33.35%時，進一步驗證了飼糧過低的NDF水平或過高的NFC水平會降低飼糧DM和OM的表觀消化率。在本試驗中，在精粗比為85∶15的高精飼料條件下，飼糧中 NDF水平為33.96%，稍高于張立濤等［12］所報道的 33.35%，母羊DM、OM表觀消化率仍較高，這與上述研究報道一致。

3.2 不同精粗比全混合顆粒飼糧對NDF表觀消化率的影響

反芻動物飼糧纖維的消化受飼糧組成成分、瘤胃發(fā)酵環(huán)境、瘤胃微生物組成以及飼糧在瘤胃內滯留時間等多方面的影響。有研究發(fā)現(xiàn)，反芻家畜在采食較高精飼料比例飼糧時，大量可發(fā)酵碳水化合物在瘤胃內發(fā)酵，會導致瘤胃液pH降低［15］，抑制纖維素分解菌的活性，致使NDF表觀消化率下降。然而，適宜的精飼料比例，會增加過瘤胃蛋白質、脂肪等營養(yǎng)物質的數(shù)量，為后腸道尤其是盲腸提供更適宜的發(fā)酵環(huán)境，促進盲腸微生物的生長［16］，增強對NDF的消化，使NDF在后腸消化道得到補償，從而對全消化道NDF表觀消化率產生較大影響。在動物DM采食量相同的情況下，NDF的表觀消化率會隨著飼糧中精飼料比例的增加而下降，但如果在自由采食情況下，NDF的表觀消化率一般不受飼糧精粗比的影響［17］，這在Valdés等［8］、門小明等［9］、Yang 等［10］的研究報道中得到了驗證。本試驗研究采用6種飼糧對母羊進行限飼，隨著精粗比的下降，NDF攝入量和排出量均增加，NDF表觀消化率表現(xiàn)先下降再上升后下降的趨勢，在NDF水平為45.80%時NDF表觀消化率最高?；趱r鮮等［18］、譚支良［19］認為反芻動物飼糧中有一個理想的精粗比，更確切地說是有理想的SC/NSC，使得纖維物質的表觀消化率最高。在本試驗中，在精粗比為55∶45時NDF表觀消化率最高，與以上論述相符合。

3.3 不同精粗比全混合顆粒飼糧對氮代謝的影響

反芻動物對蛋白質的消化代謝受瘤胃微生物對其降解作用的影響。在瘤胃內，瘤胃可降解蛋白質(RDP)被蛋白質分解菌分解成氨、氨基酸和小肽，然后利用碳水化合物降解產生的能量與之合成微生物蛋白(MCP)［20］，MCP與飼糧中的瘤胃非降解蛋白質(UDP)進入后消化道繼續(xù)消化，到達小腸可消化蛋白質中MCP的比例對蛋白質消化和利用率影響較大。因此，反芻動物能否充分消化吸收飼糧蛋白質，主要取決于RDP是否最大效率的用于合成MCP。RDP的利用率受飼糧NDF水平或者是飼糧中SC/NSC影響較大，這是因為瘤胃微生物對飼糧瘤胃可降解氮(RDN)和可發(fā)酵有機物(FOM)的需要量有一定的比例關系，而飼糧 NDF水平則會影響RDN/FOM，從而對RDP的利用率產生間接影響。當RDN與FOM的釋放速度同步時，RDP的利用率最好，飼糧蛋白質的消化率和利用率最高。本試驗中，隨精粗比的增加，攝入氮量極顯著增加，這是由于高精飼料飼糧氮含量高，且各飼糧風干物質采食量相同造成的;飼糧蛋白質攝入量的增加，對肉羊糞氮和尿氮的排出量影響不顯著，且尿氮的排出量明顯高于糞氮，全消化道消化氮呈極顯著增加趨勢，這與Reynolds等［21］、Devant等［22］、黃潔等［23］的報道相符合。張立濤等［12］報道，分別飼喂肉羊不同梯度的NDF水平的飼糧，隨著NDF水平的升高，飼糧中NFC的比例逐漸降低，CP表觀消化率呈現(xiàn)顯著的下降趨勢，這與本試驗結果一致。本試驗中沉積氮、沉積氮/攝入氮和沉積氮/消化氮均隨著飼糧攝入氮的增加，呈先增加后降低的趨勢，這與楊膺白等［24］和 Jetana等［25］報道并不一致。這一方面可能是由于飼糧SC/NSC的差異性造成瘤胃內微生物合成自身MCP量不同，飼糧RDP的利用率也存在差異;另一方面可能是進入后腸道(盲腸、結腸和直腸)含氮物質成分、含量以及氨氣(NH3)在后腸道再吸收量存在差異，后腸道利用再吸收的氮合成非必需氨基酸或再循環(huán)到瘤胃合成MCP量造成不同，影響了飼糧氮的利用率［26］。

3.4 不同精粗比全混合顆粒飼糧對能量代謝的影響

反芻動物在采食飼糧后，飼糧內的蛋白質、碳水化合物和脂肪在動物機體內經一系列的消化和代謝作用產生的能量，最終以ATP的形式滿足機體的需要。其中可發(fā)酵碳水化合物產生的乙酸、丙酸、丁酸等揮發(fā)性脂肪酸(VFA)是反芻動物主要的能量來源，馮仰廉［27］認為VFA能量約占動物攝入消化能的70%～80%。大量研究發(fā)現(xiàn)，飼糧的精粗比對VFA的產量沒有太大的影響，但對乙酸、丙酸和丁酸等VFA組成比例影響很大。當反芻動物飼糧中NDF水平較高時，乙酸/丙酸較高，其能量利用率較低，反之利用率則較高。因此，飼糧類型對動物能量代謝的影響較大。

糞能約占飼糧攝入總能的1/3［28］，是飼糧能量中損失最大的部分，糞能排出量的高低與飼糧原料組成及特性有很大關系。反芻動物采食精飼料時糞能為20%～30%，采食粗飼料時糞能占總能的40% ～50%，采食低質粗飼料時為 60%［29］。Tyrrell等［30］、許貴善等［31］報道，總能攝入量的增加會造成糞能排出量的相應增加。本試驗結果顯示，隨著飼糧精粗比的降低，總能攝入量極顯著增加，糞能的排出量極顯著增加，糞能占總能的比例為 28.53% ～45.37%，且隨著精粗比的降低而上升。

尿能主要為尿中含氮有機物的能量，其排出量受飼糧結構，尤其是飼糧蛋白質水平、氨基酸平衡狀況、能量攝入狀況等的影響。本試驗中，尿能排出量在精粗比為85∶15時最高，顯著高于精粗比為55∶45時，而與其他處理差異不顯著，尿能占攝入總能的比例為 4.73% ～11.78%，高于 3% ～5%［30］的報道。

甲烷是飼糧在反芻動物瘤胃中發(fā)酵的主要能量損失，其產量受飼糧精粗比的影響，以甲烷形式損失的能量約占飼糧總能的2%～15%［32］，特別是飼糧糖和淀粉的含量［33］，改變飼糧精粗比，會使SC/NSC發(fā)生變化，從而顯著影響瘤胃發(fā)酵。飼糧中精飼料含量的增加會改變瘤胃內VFA組成，造成乙酸比例下降，丙酸比例上升，而丙酸是氫的受體，導致甲烷合成的底物氫減少，從而減少甲烷產量;而飼糧中粗飼料比例增加，則瘤胃VFA變化卻恰恰相反，造成乙酸比例的增加，產生大量氫，瘤胃氫分壓升高，刺激甲烷菌大量增殖，甲烷產量增加。飼糧精飼料比例與瘤胃甲烷產量呈負相關［32，34］。本試驗中，隨著精粗比的提高，甲烷能整體表現(xiàn)下降的趨勢，甲烷能占總能比例為4.06%～7.00%。

王吉峰［35］研究了精粗比分別為 30∶70、50∶50、65∶35的飼糧對泌乳奶牛能量代謝的影響，發(fā)現(xiàn)消化能和總能消化率均隨著精飼料比例的增加而顯著提高。劉潔［36］研究了不同精粗比飼糧對肉用綿羊能量消化代謝的影響，發(fā)現(xiàn)隨著精飼料比例的提高，飼糧消化能、代謝能和總能消化率整體表現(xiàn)上升的趨勢。本試驗結果顯示，高精粗比飼糧的總能消化率、總能代謝率、消化能和代謝能均顯著高于低精飼料比飼糧，精粗比的改變對能量消化和代謝會產生顯著影響。

4 結論

①全混合顆粒飼糧精粗比對母羊DM、OM和NDF表觀消化率均產生了極顯著影響，DM和OM表觀消化率隨精粗比的上升而升高，精粗比為55∶45的飼糧NDF表觀消化率最高。

②消化氮隨著精粗比的上升而升高，過高或過低精粗比均不利于氮的沉積，精粗比為55∶45時，母羊對氮的利用效率最高。

③消化能、代謝能、總能消化率和總能代謝率均隨著精粗比的上升而出現(xiàn)極顯著的升高。

④在本試驗條件下，母羊對精粗比為70∶30和 55∶45(NDF 水平分別為 37.78%和 45.80%)的全混合顆粒飼糧消化吸收較好。

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