崔浩然 白天天 趙林波 陳顏旭 郭雪峰,2* 金 巍

(1.塔里木大學動物科學與技術學院，阿拉爾 843300；2.塔里木畜牧科技兵團重點實驗室，阿拉爾 843300；3.南京農(nóng)業(yè)大學動物科技學院，南京 210032)

棉花種植產(chǎn)業(yè)是我國農(nóng)業(yè)的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一，2019年我國的棉花總產(chǎn)量超過588萬t以上，其中新疆地區(qū)棉花產(chǎn)量為500.2萬t，占全國棉花棉產(chǎn)量84.94%[1]。棉花種植所產(chǎn)生的棉副產(chǎn)品如棉秸稈、棉籽粕、棉籽殼是巨大的飼料資源，新疆畜牧業(yè)和農(nóng)戶也多將棉籽殼、棉籽粕、棉秸稈作為主要飼糧[2]。其中棉籽殼是棉籽經(jīng)過剝殼后得到的，棉籽殼營養(yǎng)成分為粗蛋白質(zhì)(CP)含量4%～6%，中性洗滌纖維(NDF)含量85%～87%，酸性洗滌纖維(ADF)含量64.5%～68.0%，粗脂肪(EE)含量1.9%～4.4%[3-4]。但棉籽殼中殘留有棉酚、單寧、非淀粉多糖和植酸等抗營養(yǎng)因子，會影響營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，長期大量飼喂可能會引起尿結石等中毒現(xiàn)象[5-7]。多浪羊作為新疆本地特有品種對沙漠地區(qū)、干旱環(huán)境、高纖維素飼料表現(xiàn)出良好的適應性[8]。因此，本試驗采用高、低2種棉籽殼比例的飼糧飼喂多浪羊，探索高比例棉籽殼飼糧對多浪羊反芻行為、瘤胃發(fā)酵參數(shù)、營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響，為反芻動物對粗飼料的高效利用提供理論依據(jù)，為新疆大宗棉籽殼飼料資源的合理利用提供指導。

1 材料與方法

1.1 時間與地點

本試驗于2021年5月至2021年9月于新疆阿拉爾市塔里木大學動物試驗站內(nèi)完成。

1.2 試驗設計

試驗選取20只安裝永久性瘤胃瘺管的多浪羊[(28.0±2.2) kg]，按體重均勻分為2組：試驗組和對照組，每組10只羊。試驗飼糧參考《肉羊飼養(yǎng)標準》(NY/T 816—2004)[9]并結合南疆地區(qū)多浪羊生產(chǎn)實際配制，其組成及營養(yǎng)水平見表1。試驗羊在預飼前完成驅(qū)蟲、去勢、瘺管手術，手術恢復后單欄飼養(yǎng)，試驗預試期30 d，正試期15 d，分別于每日09：00與21：00定量飼喂1次，自由飲水。

表1 試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平(風干基礎)

1.3 指標測定與方法

1.3.1 營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率測定

在正試期的第1～8天采用全收糞法，使用糞袋于每天晨飼前收集羊的全部糞便，并記錄給料量，剩料量、鮮糞稱重，取鮮糞重的10%加硫酸(每100 g加10 mL 10%的硫酸)固氮，后將每只羊8 d收集發(fā)糞便樣均勻混合為1個樣本，于-25 ℃保存用于營養(yǎng)物質(zhì)含量的測定。飼糧與糞樣中的干物質(zhì)(DM)、CP、NDF、ADF、EE、粗灰分(Ash)含量的測定參照《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術》[10]。計算公式如下:

營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率(%)=100×(攝入營養(yǎng)物質(zhì)量-排出營養(yǎng)物質(zhì)量)/攝入營養(yǎng)物質(zhì)量。

1.3.2 瘤胃液pH測定

在正試期的第9～11天，連續(xù)3 d內(nèi)于晨飼后0、2、4、6、8 h分別采集每只羊的瘤胃內(nèi)容物，經(jīng)4層紗布過濾后，置于50 mL離心管內(nèi)，立即使用便攜式pH測試筆(希瑪牌pH 8008)測pH。將瘤胃液保存于-20 ℃用于測定氨態(tài)氮(NH3-N)和揮發(fā)性脂肪酸(VFA)濃度。

1.3.3 NH3-N及VFA濃度測定

NH3-N濃度：參照馮宗慈等[11]的方法進行測定。

VFA濃度：參照蘇利紅等[12]的方法進行測定，所用儀器為高效液相色譜分析儀(Thermo，Ultimate 3000型)，色譜柱為Thermo TC-C18(4.6 mm×250 mm，5 μm)，柱溫為30 ℃，流動相為10%的甲醇溶液，流速為1 mL/min，波長為215 nm。

1.3.4 反芻行為觀察

在正試期的第13～15天采用4人1組，3組輪換，全天24 h人工觀察試驗羊反芻行為，1次反芻結束后5 min內(nèi)不進行下一次反芻，則認定其為1次反芻活動結束[13]。將08：00—20：00定義為晝，20：00—08：00(次日)定義為夜，使用秒表和計時器記錄試驗羊的反芻行為數(shù)據(jù)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)用SPSS 26統(tǒng)計分析軟件進行獨立樣本t檢驗，試驗結果用“平均值±標準差”表示，P>0.05表示差異不顯著，P≤0.05表示差異顯著。

2 結 果

2.1 飼喂高比例棉籽殼飼糧對多浪羊反芻行為的影響

如表2所示，飼喂高、低2種不同棉籽殼比例飼糧對多浪羊的反芻次數(shù)和反芻時長均有不同程度的影響，試驗組的總反芻時長和夜間反芻次數(shù)均顯著高于對照組(P<0.05)，總反芻次數(shù)、晝間反>芻時長和夜間反芻時長有增加趨勢但不存在顯著差異(P>0.05)。

表2 飼喂高比例棉籽殼飼糧對多浪羊反芻次數(shù)和反芻時長的影響

2.2 飼喂高比例棉籽殼飼糧對多浪羊瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

如表3所示，晨飼后試驗組與對照組瘤胃pH均呈先下降后上升的變化趨勢，在晨飼后逐漸下降，并在晨飼后2 h時降至最低值，隨后緩慢上升并在晨飼后8 h時達到最高值，且在不同時段內(nèi)試驗組pH均高于對照組，且在晨飼后0～2 h時存在顯著差異(P<0.05)。

表3 飼喂高比例棉籽殼飼糧對多浪羊瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

同列數(shù)據(jù)肩標不同小寫字母表示差異顯著(P≤0.05)，不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)，無字母表示差異不顯著(P>0.05)。

晨飼后試驗組與對照組的瘤胃NH3-N濃度均呈先下降后上升的變化趨勢，在晨飼后瘤胃NH3-N濃度逐漸降低，試驗組與對照組分別在晨飼后4、6 h時降至最低，而后緩慢回升，且在不同時間段內(nèi)對照組的NH3-N濃度均高于試驗組，且在晨飼后0、2、4和8 h時存在極顯著差異(P<0.01)，在晨飼后6 h時存在顯著差異(P<0.05)。

晨飼后試驗組與對照組乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、總揮發(fā)性脂肪酸濃度均呈先上升后下降的變化趨勢。在晨飼后0、2和8 h時試驗組乙酸濃度低于對照組，且在晨飼后0 h時差異顯著(P<0.05)，晨飼后2 h時差異極顯著(P<0.01)，而在晨飼后4和6 h時試驗組乙酸濃度高于對照組，但不存在顯著差異(P>0.05)；試驗組在不同時間段內(nèi)的丙酸濃度均低于對照組，且在晨飼后2 h時差異顯著(P<0.05)；試驗組的丁酸濃度在晨飼后0、4、6、8 h時高于對照組，在晨飼后2 h時低于對照組，但均不存在顯著差異(P>0.05)；試驗組在不同時間段的戊酸濃度均低于對照組，且在晨飼后0、4和6 h時存在顯著差異(P<0.05)；試驗組的總揮發(fā)性脂肪酸濃度在不同時間段內(nèi)均低于對照組，且在晨飼后0～2 h時顯著低于對照組(P<0.05)。

2.3 飼喂高比例棉籽殼飼糧對多浪羊營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

如表4所示，飼喂高比例棉籽殼飼糧會影響多浪羊營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率，其中試驗組DM和ADF表觀消化率顯著低于對照組(P<0.05)，CP和NDF表觀消化率低于對于對照組，EE表觀消化率試驗組高于對照組，但不存在顯著差異(P>0.05)。

表4 飼喂高比例棉籽殼添加量對多浪羊營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

3 討 論

3.1 飼喂高比例棉籽殼飼糧對多浪羊反芻行為的影響

反芻是指牛、羊等反芻動物將攝入瘤胃的飼草經(jīng)逆嘔、咀嚼、再吞咽的過程，是牛、羊等反芻動物特有的消化方式，也是反映動物機體的生理及健康狀況重要指標之一。眾多研究表明，反芻行為主要受采食量、飼糧結構、晝夜變化、動物健康狀況及生理狀況等因素的影響[14-16]。Schulze等[17]報道稱反芻動物的反芻時長會隨著飼糧中NDF水平的增加而增加。本試驗中，試驗組飼糧NDF水平高于對照組，導致試驗組的總反芻時長顯著高于對照組，與以上報道相一致。席銳等[16]報道，湖羊的反芻行為具有明顯的晝夜節(jié)律性，湖羊的夜間反芻時長顯著高于晝間反芻時長。本試驗中，多浪羊的反芻活動大多集中在夜間進行，試驗組與對照組多浪羊的夜間反芻時長均高于晝間反芻時長，其原因可能是晝間試驗羊有較多的采食、飲食、走動等行為活動，夜間臥息時間更久，而反芻行為也主要集中在臥息時間內(nèi)進行，與上述報道結果相一致。

3.2 飼喂高比例棉籽殼飼糧對多浪羊瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

瘤胃pH是衡量瘤胃內(nèi)環(huán)境的重要指標之一，受到飼糧結構、瘤胃流通速度、唾液分泌量等多種因素的影響，而pH的動態(tài)變化也影響著瘤胃微生物活動、營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收及VFA產(chǎn)生與吸收的過程[18-19]。瘤胃pH的正常范圍為5.5～7.0[20]。在本試驗中，2組試驗羊的瘤胃pH均呈先下降后上升的趨勢，各組瘤胃pH均在正常生理范圍之內(nèi)。動物在采食后因為飼糧中的碳水化合物在瘤胃內(nèi)快速發(fā)酵產(chǎn)生有機酸，使瘤胃pH下降，而隨著有機酸被微生物利用和瘤胃壁吸收，使瘤胃pH又緩慢回升[21]。試驗組與對照組瘤胃pH均呈先下降后上升的變化趨勢，與上述報道結果相一致。Raffrenato等[22]研究表明，隨著飼糧中纖維含量的升高，動物咀嚼和反芻的時長也會增加，伴隨咀嚼進入瘤胃的唾液會使瘤胃pH升高。在本試驗中，試驗組的瘤胃pH高于對照組，由于試驗組的反芻時長與反芻次數(shù)均高于對照組，產(chǎn)生更多的唾液進入瘤胃使瘤胃pH升高，與上述報道結果相一致。

反芻動物通過瘤胃發(fā)酵使飼糧中的碳水化合物形成能夠被瘤胃壁直接吸收的VFA，其中主要包括乙酸、丙酸、丁酸、異丁酸、戊酸、異戊酸等，其中乙酸、丙酸、丁酸約占總揮發(fā)性脂肪酸(TVFA)濃度的95%以上[26]。因此，飼糧結構和類型是影響瘤胃VFA濃度主要因素[27]。Wang等[28]研究表明，粗飼料中纖維素含量較高時會影響VFA產(chǎn)生。本試驗中，試驗組乙酸和TVFA濃度的高峰時間晚于對照組，與上述報道結果相一致。在本試驗中，晨飼后試驗組與對照組乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、TVFA濃度均呈先上升后下降的變化趨勢，在采食后飼糧在瘤胃內(nèi)迅速發(fā)酵會產(chǎn)生大量的VFA，而隨著VFA被微生物利用和瘤胃壁吸收而逐漸下降。綿羊采食棉籽殼飼糧和添加了棉酚的飼糧后會使綿羊瘤胃中VFA濃度降低[28-29]。試驗組的乙酸、丙酸、戊酸和TVFA濃度均低于對照組，可能是由飼糧結構和棉酚含量共同作用的結果，但其機理仍需要進一步研究。

3.3 飼喂高比例棉籽殼飼糧對多浪羊營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

影響營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的主要因素包括飼糧結構、飼糧的營養(yǎng)水平、采食量及動物健康狀況等[30-31]。Yang等[32]研究表明，隨著飼糧中NDF水平增加飼糧的消化率會逐漸降低。Wang等[28]研究發(fā)現(xiàn)，在飼糧中添加棉酚能夠使綿羊DM、NDF和ADF消化率會下降，其原因是由于棉酚的抗營養(yǎng)作用影響營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。本試驗中，嚴格控制飼糧精粗比均為3∶7，保持等能等氮，限制飼喂，試驗組DM和ADF表觀消化率顯著低于對照組可能是由于飼糧NDF水平和棉酚共同作用的結果，與上述報道結果相一致。

4 結 論

① 飼喂高比例棉籽殼飼糧會增加多浪羊的反芻時長和夜間反芻次數(shù)。

② 飼喂高比例棉籽殼飼糧會升高多浪羊瘤胃pH，降低瘤胃NH3-N、丙酸、戊酸和TVFA濃度。

③ 飼喂高比例棉籽殼飼糧會降低多浪羊的DM和ADF表觀消化率。