李繼超 張立陽 廉紅霞 李 明 高騰云 史瑩華 付 彤
(河南農(nóng)業(yè)大學動物科技學院,鄭州 2450002)
優(yōu)質粗飼料對幼齡反芻動物瘤胃發(fā)育、生長和健康具有重要作用。斷奶前犢牛瘤胃發(fā)育尚不完善,一定量的粗飼料能夠為瘤胃的發(fā)育提供必要的物理刺激,促進反芻,提高瘤胃pH,增加瘤胃壁動力[1],以及增加瘤胃容積,促進瘤胃肌肉層的發(fā)育和維持表皮的完整性,保證瘤胃的健康發(fā)育[2]。因此,斷奶前犢牛飼糧中添加一定量的優(yōu)質牧草對促進其瘤胃發(fā)育和機體健康具有重要作用。而我國優(yōu)質牧草如苜蓿干草資源短缺,需求量較大,每年有1/2的需求量都依賴進口,且在生產(chǎn)中優(yōu)先保證奶牛等生產(chǎn)需要。開發(fā)優(yōu)質非常規(guī)粗飼料資源替代牧草應用于犢牛生產(chǎn),對保證我國牛業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
花生秧具有較高飼喂價值,作為一種優(yōu)質粗飼料來源逐漸引起研究者和牧場操作人員的重視。我國花生的種植面積僅次于油菜,花生秧是花生收割時期產(chǎn)生的主要副產(chǎn)物之一,產(chǎn)量較大,價格便宜;花生秧營養(yǎng)價值較高,粗蛋白質(CP)含量可達13.2%,略差于盛花期紫花苜蓿,是具有巨大開發(fā)潛力的粗飼料資源之一[3]。李洋等[4]比較了湖北、山東、河南三地的花生秧與麥秸、皇竹草、豌豆秧等非常規(guī)粗飼料的營養(yǎng)成分含量,發(fā)現(xiàn)不同來源的花生秧營養(yǎng)價值總體均優(yōu)于其他粗飼料;劉華等[5]利用花生秧與全株玉米青貯組合飼喂西門塔爾雜交牛,結果顯示,在反芻動物飼糧中添加適量花生秧能夠提高生長性能、抗氧化能力和抗應激能力;秦雯霄[6]研究表明,玉米青貯與花生秧配比為1.2∶1.0時,能有效提高干物質(DM)和CP在奶牛瘤胃中的降解率。然而,花生秧在早期斷奶犢牛上的應用研究較少,對于早期斷奶犢牛的影響尚未見報道。
本試驗結合花生秧在我國養(yǎng)牛業(yè)中的使用現(xiàn)狀,以斷奶荷斯坦公犢牛為試驗動物,分別飼喂以花生秧、燕麥干草和苜蓿干草+燕麥干草組合作為粗飼料來源的飼糧,研究不同粗飼料來源對斷奶犢牛生長發(fā)育、消化代謝及血清生化指標的影響,并對經(jīng)濟效益進行分析,以期發(fā)現(xiàn)一種適合飼喂早期斷奶犢牛的粗飼料,為犢牛的健康養(yǎng)殖和花生秧在畜牧業(yè)中的應用提供理論依據(jù)和實踐指導。
試驗所用花生秧產(chǎn)自河南省中牟縣,苜蓿干草產(chǎn)自美國,燕麥干草產(chǎn)自甘肅省,3種粗飼料的營養(yǎng)水平見表1。試驗所用精料為顆粒型,由河南焦作禾豐飼料有限公司生產(chǎn),其組成及營養(yǎng)水平見表2。
表1 粗飼料的營養(yǎng)水平(干物質基礎)
表2 精料組成及營養(yǎng)水平(干物質基礎)
飼養(yǎng)試驗在河南農(nóng)業(yè)大學動物科學與動物醫(yī)學實踐教學基地(河南省許昌市)進行。選取54頭健康斷奶荷斯坦公犢牛[(70±3)日齡、(77.50±5.07) kg],隨機分為3個組,每組18頭。3組飼糧粗飼料來源分別為花生秧(PV組)、燕麥干草(OH組)以及苜蓿干草+燕麥干草組合(苜蓿干草∶燕麥干草=1∶1,AO組)。預試期7 d,正試期60 d。正試期共分為2個階段,第1~30天,3組犢牛飼喂等量精料,飼喂量為1.5 kg/d,粗飼料自由采食;第30~60天,3組犢牛按體重的3.25%×60%(DM基礎)確定精料飼喂量,每周調(diào)整1次,粗飼料自由采食。
犢牛在犢牛島(4.7 m×1.5 m)內(nèi)單欄飼養(yǎng)并提供單獨的水槽和料槽。每天07:00和16:30各投喂1次,自由飲水,精料和粗飼料分開飼喂。犢牛島采用沙子作為墊料,每周清理犢牛排泄物、更換墊料并進行1次消毒,試驗全期保持牛舍清潔干燥。
采用全收糞尿法,在飼養(yǎng)試驗結束后每組選擇4頭體重相近的健康犢牛進行2期消化代謝試驗,每期7 d,其中預試期3 d,正試期4 d,記錄每頭犢牛正試期每日排糞量和排尿量,每天收集糞便總量的10%作為混合樣品,每100 g新鮮糞便加入10%的稀硫酸10 mL固氮,每天收集尿液總量的1%作為混合樣品,用10%稀硫酸調(diào)試尿樣使pH≤3,收集的糞便、尿液樣品于-20 ℃保存。
1.5.1 營養(yǎng)成分含量
試驗采用四分法采集花生秧、苜蓿干草和燕麥干草和精料樣品,65℃烘48h后置于封口袋內(nèi)保存。待測樣品的DM、粗脂肪(EE)、粗灰分(Ash)、鈣(Ca)、磷(P)含量分別參照GB/T 6435—2014、GB/T 6433—2006、GB/T 6438—2007、GB/T 6436—2018、GB/T 6437—2018中方法測定;有機物(OM)含量為DM含量減去Ash含量;CP含量使用全自動凱氏定氮儀(K9860,濟南海能儀器有限公司)測定;中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)含量采用濾袋法(ANKOM A200i型半自動纖維分析儀,美國Ankom公司)測定;總能(GE)采用氧彈測熱法(ZDHW-8000微機全自動量熱儀,鶴壁華諾電子科技有限公司)測定。
1.5.2 生長性能和體尺指標
試驗開始后每日記錄每頭牛的喂料量,晨飼前收集剩料并稱取剩料量;試驗開始后每15 d在晨飼前測定每頭牛的體重、體高、體斜長、胸圍,連續(xù)測量2 d。根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)、料重比(F/G)、體高增長率、體斜長增長率、胸圍增長率。
1.5.3 能量代謝、氮代謝指標和營養(yǎng)物質表觀消化率
糞便中CP、NDF、ADF、DM、EE、Ash和OM含量以及糞能(FE)、尿能(UE)和尿氮的測定同上述方法和儀器,并計算犢牛對飼糧的消化能(DE)和代謝能(ME),其中甲烷能(CH4E)按GE的6.5%計算[7],能量代謝、氮代謝指標及營養(yǎng)物質表觀消化率計算公式參見文獻[8]。
1.5.4 血清生化指標
于正試期第60天晨飼前,各組隨機選擇6頭犢牛頸靜脈采血10 mL于真空采血管中,凝血后離心(4 ℃、3 200 r/min,15 min),分離血清置于-20 ℃冰箱保存,用全自動生化儀檢測血清中丙氨酸氨基轉移酶(ALT)、天門冬氨酸氨基轉移酶(AST)活性及總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、尿素氮(UN)、葡萄糖(GLU)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)含量。
應用Excel 2019軟件對數(shù)據(jù)進行整理,利用SPSS 24.0軟件中的one-way ANOVA程序進行單因素方差分析,并采用Duncan氏法進行組間的多重比較。結果均以“平均值±標準差”表示,P<0.05為差異顯著。
由表3可知,各組犢牛的初重無顯著差異(P>0.05),PV組和AO組末重均顯著高于OH組(P<0.05),且PV組末重顯著高于AO組(P<0.05)。犢牛的ADFI、ADG在試驗的2個階段(第1~30天和第31~60天)均表現(xiàn)為PV組和AO組顯著高于OH組(P<0.05),在第31~60天表現(xiàn)為PV組顯著高于AO組(P<0.05),而在試驗全期則表現(xiàn)為PV組和AO組顯著高于OH組(P<0.05),且PV組顯著高于AO組(P<0.05)。F/G在第1~30天表現(xiàn)為AO組顯著低于PV組和OH組(P<0.05),在第31~60天表現(xiàn)為PV組顯著低于AO組和OH組(P<0.05),且AO組顯著低于OH組(P<0.05),在試驗全期表現(xiàn)為PV和AO組顯著低于OH組(P<0.05),且以PV組最低。
表3 不同粗飼料對斷奶荷斯坦公犢牛生長性能的影響
由表4可知,PV組犢牛第60天體高顯著高于AO組(P<0.05),PV組和AO組第30天和第60天胸圍顯著高于OH組(P<0.05)。在試驗第1~30天,AO組體高增長率顯著高于PV組(P<0.05),AO組胸圍增長率顯著高于OH組(P<0.05);在試驗第31~60天,PV組體高增長率顯著高于AO組和OH組,且其胸圍增長率顯著高于OH組(P<0.05);在試驗第1~60天,AO組體斜長增長率顯著高于OH組(P<0.05),PV組和AO組胸圍增長率顯著高于OH組(P<0.05)。
表4 不同粗飼料對斷奶荷斯坦公犢牛體尺指標的影響
續(xù)表4項目Items試驗階段Test stages組別 GroupsPVOHAOP值P-value第60天 Day 60108.68±3.95106.47±4.79108.32±4.040.078第1天 Day 1100.11±3.4599.39±2.3098.70±4.210.446胸圍 Chest girth/cm第30天 Day 30106.47±2.48a103.84±2.87b105.95±3.61a0.032第60天 Day 60118.16±4.19a112.37±2.81b116.32±4.47a0.005第1~30天 Days 1 to 303.99±2.48b5.66±2.89ab6.82±2.57a0.002體高增長率 Body height growth rate/%第31~60天 Days 31 to 6011.21±2.87a8.13±3.83b6.69±3.08b0.001第1~60天 Days 1 to 6015.60±2.6014.32±4.4013.82±2.330.215第1~30天 Days 1 to 308.65±3.997.41±4.9010.06±6.160.062體斜長增長率 Body length growth rate/%第31~60天 Days 31 to 6011.41±4.1310.58±5.0012.10±5.010.242第1~60天 Days 1 to 6021.03±5.89ab18.24±6.19b23.48±7.07a0.015第1~30天 Days 1 to 306.44±3.21ab4.51±3.17b7.82±4.37a0.003胸圍增長率 Chest girth growth rate/%第31~60天 Days 31 to 6010.99±3.66a8.25±2.80b9.83±3.77ab0.026第1~60天 Days 1 to 6018.09±3.79a13.21±3.16b18.50±5.22a0.001
由表5可知,各組間犢牛的CP、NDF、ADF、EE、P表觀消化率差異不顯著(P>0.05);犢牛的DM表觀消化率表現(xiàn)為PV組顯著高于OH組(P<0.05),PV組和OH組與AO組差異不顯著(P>0.05);PV組犢牛的OM和Ca表觀消化率顯著高于OH組(P<0.05),且PV組犢牛的OM表觀消化率還顯著高于AO組(P<0.05)。
表5 不同粗飼料對斷奶荷斯坦公犢牛營養(yǎng)物質表觀消化率的影響
由表6可知,各組間犢牛的FE、UE、GE表觀消化率、GE代謝率、DE代謝率差異不顯著(P>0.05);PV組犢牛的DE、ME、CH4E顯著高于OH組和AO組(P<0.05);PV組犢牛的攝入GE顯著高于OH組(P<0.05),與AO組差異不顯著(P>0.05)。
表6 不同粗飼料對斷奶荷斯坦公犢牛能量代謝的影響
由表7可知,AO組犢牛的攝入氮和吸收氮顯著高于PV組和OH組(P<0.05);PV組犢牛的糞氮顯著高于OH組(P<0.05);AO組和OH組犢牛的尿氮顯著高于PV組(P<0.05);PV組和AO組犢牛的沉積氮顯著高于OH組(P<0.05);AO組犢牛的總排出氮顯著高于PV組(P<0.05);PV組犢牛的氮的生物學價值顯著高于OH組和AO組(P<0.05);氮表觀消化率和氮利用率各組之間差異不顯著(P>0.05),但氮利用率以PV組最高,較OH組和AO組分別高出29.23%、19.47%。
表7 不同粗飼料對斷奶荷斯坦公犢牛氮代謝的影響
由表8可知,各組犢牛血清TP、ALB、GLB含量及AST活性無顯著差異(P>0.05),AST/ALT、ALB/GLB也無顯著差異(P>0.05)。與OH組相比,PV組犢牛血清TG和GLU含量顯著升高(P<0.05);與AO組相比,PV組犢牛血清TC、HDL、LDL含量顯著升高(P<0.05)。此外,AO組血清ALT活性顯著低于PV組和OH組(P<0.05),PV組血清UN含量顯著低于OH組和AO組(P<0.05)。
表8 不同粗飼料對斷奶荷斯坦公犢牛血清生化指標的影響
由表9可知,在試驗期間,犢牛平均增重表現(xiàn)為PV組>AO組>OH組,且PV組與AO組顯著高于OH組(P<0.05),同時PV組粗飼料單價低于其他2組,粗飼料增重成本顯著低于其他2組(P<0.05),較OH組和AO組分別降低了62.23%和63.80%。
表9 不同粗飼料對斷奶荷斯坦公犢牛經(jīng)濟效益的影響
ADFI是反映動物健康狀況和營養(yǎng)物質攝取的指標,也是評價飼草適口性的主要指標,已被用來評價飼草的優(yōu)劣,ADG能夠直觀反映動物生長發(fā)育情況[9]。本試驗中PV組犢牛的ADFI最高,PV組與AO組犢牛的ADG顯著高于OH組,PV組的F/C低于AO組和OH組,Dewhurst等[10]研究表明,相比于禾本科青貯粗飼料,飼喂豆科青貯粗飼料的反芻動物降解速度和瘤胃排空速度較大,這可能是導致本試驗PV組和AO組犢牛的ADFI較高的原因。劉華等[5]研究發(fā)現(xiàn),花生秧組12月齡西門塔爾雜交牛的ADFI顯著高于麥秸組和苜蓿干草組,花生秧組和苜蓿燕麥混合組的ADG顯著高于麥秸組,與本試驗結果一致,但其苜蓿干草組的F/G低于其他組,與本試驗結果不一致,可能是因為物種及其所處的生理階段不同。本試驗中PV組犢牛的體高、體斜長和胸圍均高于其他2組,與體重的變化基本一致,進一步說明了體重和體尺之間的相關性[11]。各組體高在第1~30天無顯著差異,各組體斜長在試驗期皆無顯著差異。李婷婷等[12]研究發(fā)現(xiàn)給犢牛補飼干草不會影響犢牛的體尺發(fā)育。犢牛胸圍PV組和AO組皆高于OH組,王斯琴塔娜等[13]研究表明,補飼干草相對補飼秸稈能夠提高犢牛胸圍,推測可能與瘤胃發(fā)育有關,犢牛補充粗飼料胸圍增大是由于粗飼料在瘤胃的填充所導致的。本試驗中飼喂花生秧改善了犢牛的體尺指數(shù),其原因可能是由于花生秧有較適宜的營養(yǎng)和能量水平,提高了飼料的利用率,而犢牛在正處于快速生長階段,使得營養(yǎng)物質更多用于骨骼發(fā)育[14]?;ㄉ碜鳛榇诛暳蟻碓吹挠市Ч獌?yōu)于苜蓿干草+燕麥干草組合和燕麥干草,飼料轉化率較高。
DM和OM的表觀消化率可以反映動物對飼糧的消化特性,飼糧中粗飼料不同,其在家畜瘤胃中的降解程度不同[15]。在本試驗中,PV組犢牛的DM、OM表觀消化率均顯著高于OH組,而且PV組OM表觀消化率顯著高于AO組。吳天佑等[16]研究表明,花生秧組湖羊的DM表觀消化率高于豆秸組和甘蔗渣組,同本試驗結果一致,花生秧具有較好的瘤胃降解性能[15],能夠在瘤胃中充分的發(fā)酵,從而影響飼糧中營養(yǎng)物質的消化率。
NDF和ADF的表觀消化率可以反映反芻動物對飼糧纖維物質的利用能力,Ca、P可以通過維持瘤胃內(nèi)微生物的活性,進而影響瘤胃對飼糧的消化能力[17]。本試驗中各組犢牛的NDF、ADF和P表觀消化率差異不顯著,索效軍等[18]以花生藤替代苜蓿飼喂湖北黑頭羊,結果發(fā)現(xiàn)各組黑頭羊的NDF和ADF表觀消化率無顯著差異,同本試驗結果一致。曹志昂[19]研究發(fā)現(xiàn)奶牛瘤胃中NDF消化率隨飼糧物理有效中性洗滌纖維(physically effective neutral detergent fiber,peNDF)含量的增加而顯著提高,因此引起本試驗結果的原因可能是因為燕麥干草中含有的peNDF較低,影響了犢牛對NDF和ADF的消化,同時造成DM和OM的消化率降低。尼龍袋降解試驗發(fā)現(xiàn),飼糧中ADF和NDF組成不同,附著在其上的微生物菌群也存在顯著差異[20],最終會導致其在瘤胃內(nèi)的降解率存在差異。本試驗中的3種粗飼料的CP、NDF和ADF含量雖然存在一定差異,但最終各組的CP、NDF和ADF表觀消化率無顯著差異。這可能是由于:1)本試驗所用犢牛的瘤胃雖有所發(fā)育,但尚未發(fā)育完全,故不能完全消化粗飼料中的纖維類物質;2)各組的ADFI也存在一定差異,PV組ADFI較大,彌補了與AO組營養(yǎng)水平的差距,OH組雖然ADFI較低,但同時精料的比重較大,進而升高了營養(yǎng)物質的表觀消化率。本試驗中,各組犢牛對Ca的表觀消化率在51%~64%,對P的表觀消化率在81%~84%,這與楊磊等[21]研究得出犢牛對P的消化率高于Ca的結果一致,OA組犢牛的Ca表觀消化率較低,這可能是因為燕麥干草中含有大量的草酸,而草酸與Ca形成不溶性的草酸鈣,隨糞便排出,從而降低了Ca的表觀消化率[22]。綜上可知,CP、NDF和ADF等營養(yǎng)物質的消化受到多種因素的影響,是多種因素共同作用的結果,也可能與瘤胃發(fā)酵和瘤胃微生物區(qū)系的建立有關,尚需進一步研究。
能量是動物體內(nèi)一切代謝活動和生產(chǎn)活動的基礎,滿足維持需要后才能夠用于不同形式的生產(chǎn)[23]。本試驗結果顯示,PV組犢牛的攝入GE、DE和ME均較高,可能是因為PV組犢牛攝入GE的較高,飼料有效能量用于維持部分相對較少,增加了生產(chǎn)凈效率,因此其DE和ME均增加[8]。FE是飼料能量中損失最大的部分,UE主要來源于機體的蛋白質代謝產(chǎn)物[8]。本試驗中PV組犢牛顯著增大了CH4E的排放量,但并沒有影響到FE和UE的排放量。PV組犢牛攝入GE的較高,提高了犢牛甲烷的產(chǎn)生量,進而使甲烷的排放量增加。劉基偉等[24]研究發(fā)現(xiàn),提高飼糧能量水平能夠提高草原紅牛的CH4E排放量,但并不影響草原紅牛的FE和UE的排放量,同本試驗結果一致。這可能與飼糧能量水平差異和對不同粗飼料的采食量有關。本試驗結果顯示,各組犢牛的GE表觀消化率、GE代謝率和DE代謝率差異均不顯著,但是數(shù)值上以PV組最大,其GE表觀消化率、GE代謝率分別達到了73.75%和66.00%,這與崔祥等[25]試驗結果類似。
氮沉積率不僅可以反映飼糧中蛋白質的優(yōu)劣程度,還可以準確地反映蛋白質在動物體內(nèi)被消化吸收的程度,瘤胃內(nèi)降解氮的利用效率多變,因此討論氮沉積率比其消化率更有意義。本試驗中,各組犢牛之間的ADFI不同,可能是導致其攝入氮不同的主要原因。PV組犢牛的沉積氮顯著高于OH組和AO組,尿氮和總排出氮均顯著低于OH組和AO組,馬滿鵬等[23]發(fā)現(xiàn)以大豆皮為NDF主要來源能夠提高犢牛的氮沉積,同本試驗結果一致。PV組犢牛的氮利用率在3組中是最高的,飼糧中能量與蛋白質在適宜水平才能提高犢牛對營養(yǎng)物質的利用率[26],本試驗中可能是因為花生秧促進了犢牛瘤胃微生物區(qū)系和腸道的發(fā)育,提高了瘤胃微生物對氮的利用,增強了腸道對氮的吸收,使得PV組犢牛的氮的生物學價值最高,可達58.75%,這表明花生秧的可利用蛋白質更有利于犢牛的生長需要。
血液或血清生化指標能夠反映機體的新陳代謝機能和相關組織器官的機能變化情況[27]。血清UN含量與體內(nèi)氮的沉積率、蛋白質或氨基酸的利用率呈負相關性[28]。本試驗中PV組犢牛血清UN含量最低,馬吉鋒等[29]研究表明飼糧中加入15%檸條和玉米芯能夠降低西雜牛血清UN含量,同本試驗結果相似,表明PV組飼糧氨基酸平衡較好,蛋白質沉積較好。
AST、ALT參與機體蛋白質代謝,一定程度上代表了動物機體肝臟功能的強弱[14]。本試驗中,AO組犢牛血清ALT和AST活性均較低,但是其數(shù)值均在正常范圍內(nèi),表明不同粗飼料來源飼糧對犢牛肝功能均沒有負面影響。血液GLU含量升高表明脂肪的沉積和蛋白質的合成增強。PV組犢牛血清GLU含量最高,這可能與ADFI增加,使得體內(nèi)能量儲備增加有關,也與肝臟糖異生能力日漸增強有關[30]。血清TG含量可反映犢牛對脂類物質的消化吸收和代謝情況[23]。本試驗中,PV組血清TG含量最高,同馮興龍等[31]的試驗結果一致,表明以花生秧為粗飼料飼喂犢牛,有助于保持犢牛機體脂類代謝的穩(wěn)定,增加犢牛體內(nèi)的脂肪沉積,從而提高犢牛的ADG和體重。
在本試驗中,使用花生秧或苜蓿干草+燕麥干草組合作為粗飼料飼喂斷奶犢牛,ADFI和ADG都顯著高于使用燕麥干草作為粗飼料,且花生秧能夠達到甚至優(yōu)于苜蓿干草+燕麥干草組合的飼喂效果??傮w上來看,花生秧單價最低且極大地降低了粗飼料增重成本,增加了利潤空間,這說明使用花生秧作為斷奶荷斯坦公犢牛的粗飼料可以提高經(jīng)濟效益,值得推廣利用。
花生秧作為斷奶荷斯坦公犢牛的粗飼料能夠提高營養(yǎng)物質表觀消化率,滿足其在生長發(fā)育方面對營養(yǎng)物質的需求。與苜蓿干草+燕麥干草組合和燕麥干草相比,花生秧作為粗飼料能夠提高斷奶荷斯坦公犢牛ADG、飼料利用率和經(jīng)濟效益。綜合考慮上述指標,花生秧可作為斷奶荷斯坦公犢牛飼糧的優(yōu)質粗飼料來源。