張相倫 祁興磊 林鳳鵬 程建波 張少澤 劉曉牧 盛清凱 趙紅波* 萬發(fā)春,4*

(1.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，山東省畜禽疫病防治與繁育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部畜禽生物組學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，濟(jì)南250100；2.泌陽縣夏南?？萍奸_發(fā)有限公司，駐馬店463700；3.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，合肥230036；4.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，長沙410128)

夏南牛是以法國夏洛來牛為父本和我國南陽牛為母本培育而成的我國第一個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的肉用牛品種，具有適應(yīng)性強(qiáng)、生長速度快、肉質(zhì)好等特征[1]。為促進(jìn)夏南牛品種的開發(fā)利用，部分專家學(xué)者圍繞夏南牛的種質(zhì)資源特性[2]、營養(yǎng)需要[3-4]及肉品質(zhì)評價[5]等方面開展研究，促進(jìn)了夏南牛的推廣。鈣是肉牛體內(nèi)含量最豐富的礦物質(zhì)元素，具有多種重要生理功能，也是配合飼料中添加量最大的礦物質(zhì)元素[6]。國外對于肉牛鈣代謝規(guī)律及營養(yǎng)需要量的研究開展較早，早在21世紀(jì)之前就已開展了大量研究[7-8]。研究表明，飼糧適宜鈣水平對于發(fā)揮動物最佳生長性能、提高養(yǎng)分利用率[9]和促進(jìn)鈣磷代謝平衡[10]等方面具有重要作用。隨著研究的不斷深入，部分專家學(xué)者采用薈萃分析等手段不斷優(yōu)化預(yù)測肉牛鈣需要量的模型準(zhǔn)確度[11-12]，并與美國NRC等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較分析，以期進(jìn)一步提高鈣需要量估算的準(zhǔn)確度，促進(jìn)飼糧營養(yǎng)精準(zhǔn)供給。但是，我國對于肉牛鈣需要量的研究還較少，已有標(biāo)準(zhǔn)和資料中的推薦量主要參考美國NRC等標(biāo)準(zhǔn)，缺乏深入研究。此外，關(guān)于夏南牛鈣需要量的研究也未見報道。因此，為進(jìn)一步促進(jìn)夏南牛的開發(fā)利用，本研究以體重250 kg左右、處于骨骼發(fā)育期的夏南牛為研究對象，研究飼糧鈣水平對夏南牛生長性能、養(yǎng)分利用及血液指標(biāo)的影響，明確飼糧適宜鈣水平，以期為夏南牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計及飼糧

選用40頭體重[(240.86±5.56) kg]相近、健康的夏南牛公牛，采用單因素試驗(yàn)設(shè)計，隨機(jī)分為4組，每組10頭。各組分別飼喂鈣水平為0.45%、0.54%、0.65%和0.73%的試驗(yàn)飼糧。試驗(yàn)飼糧參考肉牛營養(yǎng)需要[13]，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行配制，試驗(yàn)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 試驗(yàn)飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))

1.2 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)在泌陽縣夏南?？萍奸_發(fā)有限公司進(jìn)行，于2021年10月開始。試驗(yàn)期100 d，分2個階段，每個階段50 d。試驗(yàn)牛每頭單欄飼養(yǎng)，每天07:00和17:00各飼喂1次，將飼料混合成全混合日糧(TMR)后進(jìn)行飼喂，自由飲水。

1.3 樣本采集

在各階段末，根據(jù)各組平均體重每組挑選6頭牛，采用全收糞法收集每頭牛每天的糞便，連續(xù)收集4 d，每天采集的糞便全部稱重并作好記錄，充分混合均勻后分成2份，1份制備風(fēng)干樣本待測，1份固氮后用于定氮檢測，同時收集飼糧樣本待測。全收糞試驗(yàn)結(jié)束后，每頭牛頸靜脈采集血樣15 mL，其中5 mL收集于抗凝管中，其余部分4 ℃條件下3 000 r/min離心15 min，分離血清，于-20 ℃保存待測。

1.4 指標(biāo)測定

1.4.1 生長性能及體尺指標(biāo)

參考周貴等[14]的方法，利用直接稱重法測定試驗(yàn)牛初始體重、第1階段末和第2階段末終末體重，計算各階段及全期平均日增重(ADG)；準(zhǔn)確記錄每頭牛每日采食量，并根據(jù)飼料干物質(zhì)(DM)含量計算每頭牛的干物質(zhì)采食量(DMI)；根據(jù)干物質(zhì)采食量和平均日增重計算料重比(F/G)。利用測丈和卷尺測定試驗(yàn)牛的體高、背高、體斜長、胸圍、管圍；體高為耆甲最高點(diǎn)到地面的垂直距離，背高為最后1個胸椎棘突到地面的垂直距離，體斜長為由肩端前端至同側(cè)坐骨結(jié)節(jié)后緣間的距離，胸圍為肩胛骨后緣圍體軀的周徑，管圍為兩腰角外緣間前肢掌骨上1/3處的周徑。

1.4.2 鈣磷代謝指標(biāo)

按照張麗英[15]方法測定飼糧和糞便樣本中的鈣、磷含量，鈣含量利用高錳酸鉀法測定，磷含量利用釩鉬酸銨顯色法測定。計算鈣磷代謝相關(guān)參數(shù)，相關(guān)計算公式如下：

鈣采食量(g/d)=采食量×飼糧鈣含量；
糞鈣排泄量(g/d)=糞便排泄量×糞鈣含量；
鈣表觀消化率(%)=100×(鈣采食量-
糞鈣排泄量)/鈣采食量；
磷采食量(g/d)=采食量×飼糧磷含量；
糞磷排泄量(g/d)=糞便排泄量×糞磷含量；
磷表觀消化率(%)=100×(磷采食量-
糞磷排泄量)/磷采食量。

1.4.3 養(yǎng)分和總能(GE)表觀消化率

按照張麗英[15]方法測定飼糧、糞便樣本的干物質(zhì)、有機(jī)物(OM)、粗蛋白質(zhì)(CP)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)含量和總能。干物質(zhì)含量采用直接干燥法測定；有機(jī)物含量測定采用馬弗爐煅燒法測定粗灰分含量，然后用干物質(zhì)含量減去粗灰分含量即為有機(jī)物含量；粗蛋白質(zhì)含量采用凱氏定氮(Kjeltec 8400，F(xiàn)OSS，丹麥)法測定；中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量采用范氏法測定；總能采用氧彈式測熱儀(C2000，IKA，德國)測定。計算養(yǎng)分和總能表觀消化率，計算公式如下：

養(yǎng)分表觀消化率(%)=100×(飼糧
養(yǎng)分?jǐn)z入量-糞便養(yǎng)分排泄量)/
飼糧養(yǎng)分?jǐn)z入量；
總能表觀消化率(%)=100×(飼糧總能攝入量-
糞便總能排泄量)/飼糧總能攝入量。

1.4.4 血液指標(biāo)

利用試劑盒(南京建成生物工程研究所)檢測血液鈣、磷、骨鈣素、降鈣素含量以及血清堿性磷酸酶活性。血液鈣含量采用甲基百里香酚藍(lán)比色法測定，血液磷含量采用磷鉬酸法比色測定，血液骨鈣素和降鈣素含量采用酶聯(lián)免疫吸附法測定，血清堿性磷酸酶活性采用磷酸苯二鈉法比色測定，檢測步驟參照試劑盒說明書。參考GB/T 13885—2017[16]，利用原子吸收分光光度計(iCE3300，Thermo，美國)測定血液銅、鐵、鋅、錳、鎂含量。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2016整理后，采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)，多重比較采用Tukey法進(jìn)行，采用多項式比較分析線性、二次效應(yīng)。結(jié)果以平均值和均值標(biāo)準(zhǔn)誤(SEM)表示，P<0.05為差異顯著，0.05≤P<0.10表示有變化趨勢。

2 結(jié) 果

2.1 飼糧鈣水平對夏南牛生長性能及體尺指標(biāo)的影響

由表2可知，第1階段，飼糧鈣水平對夏南牛生長性能無顯著影響(P>0.05)；隨飼糧鈣水平升高，料重比呈二次曲線變化(P<0.05)，平均日增重呈二次曲線變化趨勢(P=0.076)。第2階段和全期，0.65%組平均日增重顯著高于0.45%組和0.54%組(P<0.05)；隨飼糧鈣水平升高，平均日增重呈線性升高(P<0.05)。

表2 飼糧鈣水平對夏南牛生長性能的影響

由表3可知，飼糧鈣水平對各階段夏南牛體尺指標(biāo)均無顯著影響(P>0.05)。

表3 飼糧鈣水平對夏南牛體尺指標(biāo)的影響

續(xù)表3項目Items飼糧鈣水平 Dietary calcium level/%0.450.540.650.73SEMP值 P-value處理Treatment線性Linear二次Quadratic管圍 Cannon circumference18.9018.1018.1818.360.170.3880.3460.171第2階段 Phase two體高 Body height123.00122.50122.82123.000.710.9950.9580.824背高 Back height125.90124.80126.36125.910.710.8920.8050.849體斜長 Body length125.50125.80127.55125.551.000.8730.8480.562胸圍 Chest circumference169.40169.50170.09166.821.400.8500.5730.552管圍 Cannon circumference19.0018.4018.7318.360.140.3490.2160.715

2.2 飼糧鈣水平對夏南牛鈣磷代謝指標(biāo)的影響

由表4可知，第1階段，隨飼糧鈣水平升高，鈣采食量顯著升高(P<0.05)，糞鈣排泄量和鈣表觀消化率呈線性和二次曲線變化(P<0.05)；其中，0.73%組糞鈣排泄量顯著高于其他各組(P<0.05)，0.45%組鈣表觀消化率顯著低于其他各組(P<0.05)。飼糧鈣水平對磷采食量無顯著影響(P>0.05)，但隨飼糧鈣水平升高，糞磷排泄量呈線性升高(P<0.05)，磷表觀消化率呈線性降低(P<0.05)；其中，0.73%組糞磷排泄量顯著高于0.54%組(P<0.05)，0.73%組磷表觀消化率顯著低于0.54%組(P<0.05)。

表4 飼糧鈣水平對夏南牛鈣磷代謝指標(biāo)的影響

第2階段，隨飼糧鈣水平升高，鈣采食量顯著升高(P<0.05)，鈣表觀消化率呈線性和二次曲線變化(P<0.05)；其中，0.45%組鈣表觀消化率顯著低于其他各組(P<0.05)。飼糧鈣水平對磷采食量、糞磷排泄量和磷表觀消化率均無顯著影響(P>0.05)。

2.3 飼糧鈣水平對夏南牛養(yǎng)分和總能表觀消化率的影響

由表5可知，第1階段，隨飼糧鈣水平升高，干物質(zhì)和有機(jī)物表觀消化率呈線性升高趨勢(P=0.070、P=0.087)，粗蛋白質(zhì)表觀消化率呈線性升高(P<0.05)和二次曲線變化趨勢(P=0.062)；其中，0.65%組粗蛋白質(zhì)表觀消化率顯著高于0.45%組(P<0.05)。飼糧鈣水平對中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和總能表觀消化率無顯著影響(P>0.05)。

表5 飼糧鈣水平對夏南牛養(yǎng)分和總能表觀消化率的影響

第2階段，飼糧鈣水平對養(yǎng)分和總能表觀消化率無顯著影響(P>0.05)。

2.4 飼糧鈣水平對夏南牛血液鈣磷相關(guān)指標(biāo)的影響

由表6可知，飼糧鈣水平對各階段血液、鈣、磷、骨鈣素、降鈣素含量及血清堿性磷酸酶活性無顯著影響(P>0.05)。第1階段，隨飼糧鈣水平升高，血清堿性磷酸酶活性呈線性升高(P<0.05)。

表6 飼糧鈣水平對夏南牛血液鈣磷相關(guān)指標(biāo)的影響

2.5 飼糧鈣水平對夏南牛血液金屬離子含量的影響

由表7可知，第1階段，隨飼糧鈣水平升高，血液銅含量呈線性升高(P<0.05)；飼糧鈣水平對血液銅、鐵、鋅、錳、鎂含量無顯著影響(P>0.05)。

表7 飼糧鈣水平對夏南牛血液金屬離子含量的影響

第2階段，隨飼糧鈣水平升高，血液銅含量呈二次曲線變化(P<0.05)；其中，0.54%組血液銅含量顯著低于0.45%組和0.73%組(P<0.05)。飼糧鈣水平對血液鐵、鋅、錳、鎂含量無顯著影響(P>0.05)。

3 討 論

3.1 飼糧鈣水平對夏南牛生長性能及體尺指標(biāo)的影響

鈣是動物體內(nèi)含量最多的礦物元素之一，常規(guī)飼料中所含的鈣一般不能滿足動物生長需要，需額外添加。目前，關(guān)于鈣在豬、禽上的研究已有較多報道[17-18]，但在肉牛上的研究還很缺乏[19]。本研究表明，適當(dāng)提高飼糧鈣水平可提高夏南牛的平均日增重，改善生長性能，但不影響體尺變化；當(dāng)飼糧鈣水平為0.65%時，平均日增重最高，2個階段分別達(dá)0.95和1.12 kg，說明0.65%為本研究條件下夏南牛(體重240～330 kg)飼糧適宜鈣水平。美國NRC推薦250～300 kg生長肥育牛平均日增重為0.86～1.12 kg/d時，飼糧適宜鈣水平為0.48%～0.49%[13]。日本飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)推薦250～300 kg育肥牛平均日增重為0.8～1.2 kg/d時，飼糧適宜鈣水平為0.46%～0.53%[20]。中國肉牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)推薦250～300 kg育肥牛平均日增重為0.9 ～1.1 kg/d時，飼糧適宜鈣水平為0.49%～0.51%[21]。美國NRC、日本飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)和中國肉牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的干物質(zhì)采食量分別為6.06～7.11 kg/d、5.37～6.93 kg/d、6.11～7.38 kg/d。本研究中，240～330 kg夏南牛平均干物質(zhì)采食量為5.33 kg/d，均低于上述標(biāo)準(zhǔn)，夏南牛實(shí)際鈣每日采食量為34.6 g，與美國NRC、日本飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)和中國肉牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的鈣每日采食量計算數(shù)值基本一致。鑒于夏南牛的采食量較低，為滿足機(jī)體對鈣的需要量，需適當(dāng)提高飼糧鈣水平。此外，本試驗(yàn)飼糧中的鈣來源于玉米、花生粕、石粉、玉米青貯和花生秧，除石粉外，花生粕(0.36%，干物質(zhì)基礎(chǔ))、玉米青貯(0.31%，干物質(zhì)基礎(chǔ))和花生秧(1.24%，干物質(zhì)基礎(chǔ))的含鈣量較高，導(dǎo)致夏南牛飼糧鈣推薦量較高的原因可能也與不同飼料原料中鈣的有效性差、利用率低有關(guān)。

3.2 飼糧鈣水平對夏南牛鈣磷代謝的影響

為了進(jìn)一步探討夏南牛對鈣、磷的利用規(guī)律，采用消化代謝試驗(yàn)開展研究，結(jié)果表明，隨著飼糧鈣攝入量的增加，糞鈣的排出量呈線性升高，這與Prados等[22]、王思宇等[23]的研究結(jié)果類似，說明飼糧鈣過多時難以被機(jī)體吸收利用，過量的鈣隨糞便排出體外并造成浪費(fèi)，導(dǎo)致鈣的消化率降低。但是，本研究發(fā)現(xiàn)飼糧鈣水平為0.45%時，鈣的表觀消化率低于其他組，分析原因可能是低鈣水平組的鈣攝入量不足，而糞鈣排泄量并沒有減少，從而導(dǎo)致鈣的表觀消化率降低。此外，本研究發(fā)現(xiàn)，夏南牛對鈣的表觀消化率為40%～50%，英國ARC計算肉牛鈣需要量時采用的鈣利用率系數(shù)為0.68[7]，高于夏南牛。這說明夏南牛對鈣的利用率較低，這也可能是導(dǎo)致本研究得出夏南牛飼糧適宜鈣水平較高的原因。各組磷的采食量基本一致，隨著飼糧鈣攝入量的提高，第1階段夏南牛的糞磷排泄量升高，磷表觀消化率降低，以0.73%組最低，但第2階段的飼糧磷代謝指標(biāo)無顯著差異。隨著飼糧鈣水平的提高，各組飼糧的鈣磷比逐漸升高，分別為1.73、2.00、2.32、2.61，導(dǎo)致磷表觀消化率降低的原因可能與鈣磷比不平衡有關(guān)[24]，這種鈣磷比效應(yīng)可能隨日齡和體重增加而消失。

3.3 飼糧鈣水平對夏南牛養(yǎng)分和總能表觀消化率的影響

本研究發(fā)現(xiàn)，提高飼糧鈣水平可提高夏南牛的干物質(zhì)和有機(jī)物表觀消化率，數(shù)值上以0.65%組最高，這與前人研究結(jié)果[25-26]一致，說明適當(dāng)提高飼糧鈣水平可以提高夏南牛的飼料利用率。研究還發(fā)現(xiàn)，隨著飼糧鈣水平的提高，飼糧粗蛋白質(zhì)表觀消化率升高，以0.65%組最高。與本研究結(jié)果類似，李衛(wèi)娟等[27]在云南半細(xì)毛羊上的研究表明，提高飼糧鈣水平(0.42%～0.82%)可提高飼糧氮沉積效率，提高粗蛋白質(zhì)利用率。但Kegley等[28]報道，提高肉牛飼料鈣水平(0.3%～0.6%)降低了肉牛的氮表觀消化率，對飼糧蛋白質(zhì)的利用造成不利影響。關(guān)于飼料鈣水平對氮代謝的研究報道較少，且研究結(jié)論不一，原因可能與不同試驗(yàn)的鈣設(shè)計水平和動物品種差異有關(guān)，具體原因尚待進(jìn)一步研究。

3.4 飼糧鈣水平對夏南牛血液指標(biāo)的影響

血液鈣、磷含量可在一定程度上反映機(jī)體鈣、磷的營養(yǎng)代謝狀況，骨鈣素和降鈣素在調(diào)節(jié)骨鈣代謝和血液鈣、磷含量方面具有重要作用[29]。本研究發(fā)現(xiàn)，提高飼糧鈣水平對夏南牛血液鈣、磷、骨鈣素和降鈣素含量均無顯著影響。這說明飼糧鈣水平在0.45%～0.73%波動并不影響夏南牛的血液鈣、磷和鈣代謝相關(guān)激素含量，可能與機(jī)體在一定飼糧鈣范圍內(nèi)，鈣調(diào)控系統(tǒng)能夠維持血液鈣、磷含量相對穩(wěn)定有關(guān)[27,30]。堿性磷酸酶活性與成骨細(xì)胞密切相關(guān)，可以反映骨骼的形成狀況。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著飼糧鈣水平的升高，夏南牛血清堿性磷酸酶活性呈線性升高，說明適當(dāng)提高飼糧鈣水平有利于240～330 kg夏南牛骨骼的發(fā)育，這與陳月麗[29]在奶水牛上的研究結(jié)果一致。為進(jìn)一步探討飼糧鈣水平對夏南牛微量元素吸收利用的影響，對血液銅、鐵、鋅、錳、鎂等金屬離子含量進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，飼糧鈣水平對血液各金屬離子含量均無顯著影響，但血液銅含量隨飼糧鈣水平升高呈二次曲線變化。有研究報道，飼糧鈣與銅會產(chǎn)生拮抗，影響銅的吸收[31]，因此過高飼糧鈣水平可能對銅的吸收利用帶來不利影響。

4 結(jié) 論

本試驗(yàn)條件下，適當(dāng)提高飼糧鈣水平可以改善夏南牛的生長性能，提高飼糧鈣、磷和粗蛋白質(zhì)表觀消化率，但對血液鈣、磷相關(guān)指標(biāo)和微量元素含量影響較小。綜合各項指標(biāo)，推薦240～330 kg夏南牛的飼糧適宜鈣水平為0.65%。