孫英輝
(中共邢臺市委黨校,河北邢臺 054001)
谷物秸稈由于其高纖維素含量和木質(zhì)化而難以消化,其中小麥秸稈是最常見的和最具價值的谷物秸稈(張曉衛(wèi)等,2013)。用氫氧化鈉、無水氨和其他化合物處理小麥秸稈可以打破木質(zhì)素和多糖之間的酯鍵,使多糖更容易被微生物酶催化其水解(張轉(zhuǎn)梅和李強,2002)。Habib 等(1998)研究表明,在不同瘤胃排出率下,氨處理提高了瘤胃原位降解率和有效干物質(zhì)降解率,但另一方面,氨氮處理對秸稈瘤胃發(fā)酵和生長性能的影響研究也存在差異。除了氨化處理小麥秸稈外,補充活酵母也可以增加谷物秸稈的消化率,改變瘤胃微動物區(qū)系(inal 等,2010),這是因為在瘤胃內(nèi)建立一種有利于厭氧細菌生長的環(huán)境,從而消耗瘤胃內(nèi)的氧氣,進而促進纖維素細菌的生長。但添加酵母對反芻動物生長性能和瘤胃發(fā)酵有不同影響。inal 等(2010)報道,補充活酵母提高了干物質(zhì)降解率,但對綿羊采食量無顯著影響(Khadem 等,2007)。很少有研究報道添加活酵母和無水氨處理對牧草干物質(zhì)降解、生長性能和瘤胃參數(shù)的影響,因此本研究旨在評估不同小麥秸稈處理方式對干物質(zhì)體外降解動力學(xué)、綿羊生長性能和瘤胃發(fā)酵性能的影響。
1.1 干物質(zhì)體外降解動力學(xué) 將小麥秸稈切成5 cm 左右的長度,放入20 L 的塑料桶中,分別與2.5% 無水氨水和5×108CFU 酵母菌混合后,在室溫下密封孵育4 周。參考Kilic 等(1990)的方法進行干物質(zhì)體外降解動力學(xué)評估,其中A 為可溶性組分,B 為水不溶組分,A+B 為潛在降解組分,c 為降解速率參數(shù)。pe2、pe5 和pe8 表示不同的瘤胃流出率(k=0.02、0.05 和0.08/h)。試驗用的基礎(chǔ)濃縮料組成及不同處理方式小麥秸稈營養(yǎng)成分見表1。
表1 濃縮料組成及原料營養(yǎng)成分分析
1.2 動物試驗 試驗將平均初始體重為(51.26±0.07)kg 的24 頭綿羊隨機分為3 組,每組4 個重復(fù),每個重復(fù)2 頭羊。3 組綿羊每天采食體重1% 的基礎(chǔ)濃縮料,對照組自由采食未處理的小麥秸稈,處理組綿羊分別采食2.5%氨水處理的小麥秸稈和5×108CFU 酵母菌處理的小麥秸稈,試驗共進行10 周。每天記錄綿羊濃縮料和秸稈的投喂量,每兩周對綿羊進行稱重。試驗結(jié)束后計算平均日增重、采食量、能量和蛋白的攝入量。
1.3 瘤胃發(fā)酵 試驗第5 周每個重復(fù)選擇2 頭帶有瘤胃瘺管的綿羊,分別在飼喂后0、2、4 和8 h后收集瘤胃液50 mL,四層紗布過濾后立即用pH計測定pH。瘤胃液氨氮和揮發(fā)性脂肪酸濃度參考Hu 等(2005)的方法分析。
1.4 數(shù)據(jù)分析 試驗數(shù)據(jù)用SPSS 軟件單因素方法分析模型,小麥秸稈的處理方式作為模型的主因素,各重復(fù)作為隨機效應(yīng),采用Tukey 法對各重復(fù)進行多重比較,P<0.05 表示差異顯著。
2.1 小麥秸稈處理方式對干物質(zhì)體外降解動力學(xué)的影響 由表2 可知,小麥秸稈的處理方式對干物質(zhì)體外降解動力學(xué)參數(shù)A 和c 均無顯著影響(P>0.05)。氨化秸稈與酵母處理秸稈組干物體外降解動力學(xué)參數(shù)B 較小麥秸稈組分別顯著提高了11.04% 和13.63%(P<0.05),而氨化秸稈組干物質(zhì)體外降解動力學(xué)參數(shù)A+B 較小麥秸稈組顯著提高了11.45%(P<0.05)。氨化秸稈組干物質(zhì)的降解效率pe2 和pe5 較小麥秸稈組分別顯著提高了15.60% 和22.50%(P<0.05),而pe8較小麥秸稈和酵母處理秸稈組分別顯著提高了17.36% 和18.98%(P<0.05)。
表2 小麥秸稈處理方式對干物質(zhì)體外降解動力學(xué)的影響
2.2 小麥秸稈處理方式對綿羊生長性能的影響 不同小麥秸稈的處理方式對綿羊末重、平均日采食量和飼料報酬的影響均無顯著差異(P>0.05)。與小麥秸稈組相比,氨化秸稈和酵母秸稈組綿羊的平均日增重分別顯著提高9.12% 和13.11%(P<0.05)。氨化小麥秸稈組綿羊的能量和蛋白質(zhì)攝入量最高,其中能量攝入量較其他兩組分別顯著提高15.27%和12.85%(P<0.05),蛋白質(zhì)攝入量較其他兩組分別顯著提高137.21%和132.27%(P<0.05)。
表3 小麥秸稈處理方式對綿羊生長性能的影響
2.3 小麥秸稈處理方式對綿羊瘤胃發(fā)酵性能的影響 由表4 可知,不同小麥秸稈處理方式對瘤胃液發(fā)酵2 和8 h 的pH 及0 和8 h 的揮發(fā)性脂肪酸含量的影響均無顯著差異(P>0.05)。氨化小麥秸稈組綿羊瘤胃發(fā)酵4 h 時的pH 顯著高于小麥秸稈組,同時0 ~8 h 的氨氮濃度最高(P<0.05),而酵母秸稈組綿羊瘤胃液發(fā)酵2 h后的揮發(fā)性脂肪酸濃度較小麥秸稈組顯著提高32.84%(P<0.05),發(fā)酵4 h 后的揮發(fā)性脂肪酸濃度顯著高于其他兩組(P<0.05)。
試驗結(jié)果顯示,小麥秸稈的處理方式對干物質(zhì)體外降解動力學(xué)參數(shù)A 和c 均無顯著影響,這與Inal 等(2010)研究結(jié)果一致。雖然各處理均顯著提高水不溶性組分(B)的可降解性,但氨化小麥秸稈組的潛在可降解性(A+B)。與本研究結(jié)果類似,Ma 等(1990)發(fā)現(xiàn),氨處理對B 的降解特性影響很大,而c 的降解特性沒有明顯改變。與小麥秸稈組相比,氨化秸稈和酵母秸稈組綿羊的平均日增重顯著升高,這與Tripathi 和Karim(2011)報道的結(jié)果一致。同時Haddad 和Goussous(2005)研究發(fā)現(xiàn),小麥秸稈添加活酵母顯著改善了動物的飼料轉(zhuǎn)化率,但本研究中并未觀察到飼料報酬有顯著差異,作者推測不同研究之間的差異可能歸因于使用商業(yè)酵母菌株不同的活細胞數(shù)量,以及給藥劑量的差異。此外,代謝能和粗蛋白質(zhì)攝入量的差異可能是氨處理的結(jié)果,與本研究結(jié)果相似的是,Titi 等(2008)也發(fā)現(xiàn)添加酵母對反芻動物采食量無顯著影響。
本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),采食后4 h,小麥秸稈氨處理和添加酵母會使瘤胃液產(chǎn)生更高的pH。而Khadem 等(2007)發(fā)現(xiàn),更高的瘤胃pH 與酵母的補充有關(guān),因為其可導(dǎo)致采食后3 h 更穩(wěn)定的pH。這些結(jié)果差異可能歸因于酵母培養(yǎng)物,它們可能有不同的作用機制。Khadem 等(2007)研究發(fā)現(xiàn),添加酵母會增加瘤胃氨氮濃度,但本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),除了采食后0 h,添加酵母提供氨氮濃度外,其他時間的氨氮濃度均無顯著差異。用添加酵母的小麥秸稈飼喂6 h 后瘤胃氨氮濃度下降,可能是由于微生物活性刺激導(dǎo)致微生物蛋白中氨氮摻入增加有關(guān)。氨處理小麥秸稈對采食后0 和8 h 的瘤胃揮發(fā)性濃度無顯著影響。但與未處理的小麥秸稈組相比,添加酵母后顯著提高了采食2 和4 h 后的瘤胃揮發(fā)性脂肪酸濃度,這與Khadem 等(2007)報道的結(jié)果一致,其認為添加低至中等濃度谷物日糧中活酵母會影響瘤胃液中揮發(fā)性脂肪酸的含量。
小麥秸稈的成本為510 元/t,用2.5% 氨水處理的小麥秸稈成本為620 元/t,而酵母菌處理的小麥秸稈成本為680 元/t。生產(chǎn)性能結(jié)果顯示,根據(jù)粗飼料的采食情況,各組羊粗飼料的成本分別為32.17、41.24 和44.01 元/ 頭,因此,試驗期間增重成本分別為3.37、3.96 和4.08 元/kg。盡管處理后的小麥秸稈組每千克增重成本高于未處理組,但按照每千克羊的市場價格35 元計算,處理后小麥秸稈組羊銷售后的收入較未處理組分別提高了30.45 和43.76 元,遠高于小麥處理后的成本上漲,由此,處理后的小麥秸稈飼喂綿羊可顯著提高飼養(yǎng)經(jīng)濟效益。
氨水和酵母菌處理提高了小麥秸稈的水不溶性物質(zhì)(B 組分)降解率及綿羊平均日增重,同時氨水處理小麥秸稈提高了綿羊的代謝能和蛋白質(zhì)攝入量以及瘤胃氨氮濃度,這對提高養(yǎng)殖經(jīng)濟效益具有重要意義。