干草在牛羊健康飼喂應(yīng)用中的研究

劉艷鴻，熊康寧，楊蘇茂，劉興宜，羅征鵬，喻陽(yáng)華

（貴州師范大學(xué)喀斯特研究院/國(guó)家喀斯特石漠化防治工程技術(shù)研究中心,貴州貴陽(yáng) 550001）

干草在牛羊健康飼喂中的應(yīng)用研究在美國(guó)、瑞士、澳大利亞等畜牧業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家起步較早，19世紀(jì)50年代，瑞典廣泛采用樹葉制成干草飼喂山羊和綿羊（H?kan，2001）。Macy等（1984）將燕麥（Avena sativa）干草用于澤西牛的飼喂研究。Rafique等（1993）通過(guò)設(shè)計(jì)4×4拉丁方綿羊瘤胃發(fā)酵特性和消化動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)評(píng)估非禾本科草本植物混合物、灌木混合物和苜蓿干草對(duì)基礎(chǔ)干草日糧的影響，與牛羊飼喂研究結(jié)合較為緊密，形成了較為完整的理論、技術(shù)、示范和監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)體系。而我國(guó)的研究起步于20世紀(jì)60年代，1962年，我國(guó)首次將干草調(diào)制與牛羊健康飼喂相結(jié)合，甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)的彭大惠（1962）以綿羊?yàn)樵囼?yàn)對(duì)象，通過(guò)測(cè)定馬蓮（Iridaceae）干草消化率對(duì)干草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià)。梁中駿（1983）通過(guò)設(shè)計(jì)尼龍袋消化試驗(yàn)，首次研究干草對(duì)水牛瘤胃內(nèi)氮代謝水平與晝夜動(dòng)態(tài)變化的影響，國(guó)內(nèi)研究多聚焦在干草成分分析上，對(duì)干草調(diào)制與牛羊飼喂相結(jié)合的研究較為薄弱。

牛羊作為典型的反芻家畜，具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值高、飼喂方便、易消化粗纖維等特點(diǎn)，綿羊?qū)Υ掷w維的消化率可達(dá)56.1%（彭大惠，1962），因此，適當(dāng)飼喂干草對(duì)反芻動(dòng)物具有積極影響。非洲虎尾草（Chloris gayana Kunth）干草混合圓葉決明（Chamaecrista rotundifolia）、鵲 豆（Dolichos lablab）或大翼豆（Macroptiliumatropurpureum）干草，玉米（Zea mays）谷物的混合物可為生長(zhǎng)的山羊提供生產(chǎn)平衡的飲食（Mupangwa，2000），飼喂埃及三葉草（Trifolium alexandrinum）干草的山羊平均干物質(zhì)攝取量更高（Shetaewi，2001），在天然牧草干草中添加苜蓿干草能使綿羊心臟、脾臟、肝臟重量增加（Alemu，2014），波爾山羊冬季補(bǔ)飼干草屠宰率高，補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)飼喂干草，活重和采食量更高（Almeida，2006）。但干草在日糧中的添加量尚待進(jìn)一步研究，綿羊喂15%非洲虎尾草干草比較合理，增重90g/d，飼喂30%的綿羊仍然增重，但飼喂45%的羊體重減輕（Mahgoub，2004），添加 30% 的墨西哥丁香（Gliricidia sepium）干草在野牛草日糧中不會(huì)影響干物質(zhì)和纖維的攝入，反而增加粗蛋白質(zhì)攝入量，降低中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）消化率（Avilés，2013），飼喂阿拉伯黃背草（Themeda triandra）干草的山羊在飼草缺乏季節(jié)能有效緩解飼料短缺問(wèn)題（Ngwa，2003），水葫蘆（Eichhornia crassipes）干草替代Tifton-85干草，雖然減少一些營(yíng)養(yǎng)素的攝入和消化率，但更具經(jīng)濟(jì)效益（Vasconcelos，2016）。

本文研究干草在牛羊健康飼喂中的應(yīng)用，以期為擴(kuò)大飼料來(lái)源、提高資源利用率、優(yōu)化飼草營(yíng)養(yǎng)配制、調(diào)節(jié)飼草時(shí)空分配、促進(jìn)草地畜牧業(yè)發(fā)展、改善生態(tài)環(huán)境、協(xié)調(diào)人地關(guān)系、拉動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面奠定基礎(chǔ)。

1　定義

1.1干草與干草調(diào)制干草是指農(nóng)作物秸稈、人工種植牧草、野生飼用植物地上部分在適宜生育期進(jìn)行刈割，經(jīng)自然干燥或人工干燥的方式，使水分降到安全含水量之后，能長(zhǎng)期保存而不變質(zhì)的草產(chǎn)品，是草食動(dòng)物最基本、最主要的飼料來(lái)源。而干草調(diào)制是指青綠原料變?yōu)楦刹莸倪^(guò)程。

1.2牛羊健康飼喂牛羊采食干草不經(jīng)充分咀嚼后下咽，食物進(jìn)入瘤胃，經(jīng)一段時(shí)間浸泡和軟化，在休息時(shí)又將食物逆嘔回口腔，再咀嚼、再回唾液、再吞咽，每天6～8次，一般在采食后30～60 min進(jìn)行，每次進(jìn)行40～50 min（李敬雙，2013）。牛羊健康飼喂是指根據(jù)牛羊生物學(xué)特性，運(yùn)用生理學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)原理為指導(dǎo)，主要研究牛羊機(jī)體消化功能，為牛羊提供充足的營(yíng)養(yǎng)飼料，使其健康生長(zhǎng)，在保證環(huán)境無(wú)污染的前提下，提供無(wú)污染、營(yíng)養(yǎng)豐富、天然健康的肉、奶等產(chǎn)品。

2　干草在牛羊健康飼喂中的應(yīng)用

干草的種類和占比會(huì)影響反芻動(dòng)物瘤胃降解率（李國(guó)慶，2006），掌握適宜的干草調(diào)制技術(shù)有利于提高干草營(yíng)養(yǎng)成分，并且利于反芻動(dòng)物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的高效吸收利用（尹強(qiáng)，2013），干草的干燥時(shí)間直接影響干草品質(zhì)，養(yǎng)分、瘤胃降解率皆與干燥時(shí)間負(fù)相關(guān)（趙金梅，2009）。

2.1疾病防治干草富含鈣、磷、維生素和微量元素，草食家畜適當(dāng)采食干草有利于提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收率，減少腸胃病的發(fā)生概率（王成杰，2005）。1955年，前蘇聯(lián)飼養(yǎng)員發(fā)現(xiàn)，干草浸汁能防治牛胃病，由此開展了關(guān)于干草與牛羊疾病防控的研究，大量研究表明，飼喂干草的反芻動(dòng)物腸胃病發(fā)生概率大大降低。

2.2全混合日糧（Total Mixed Ration，TMR）配制苜蓿干草與玉米秸稈按適宜質(zhì)量比混合飼喂育肥羔羊，可提高羔羊的采食量，并明顯改善其生產(chǎn)性能和屠宰性能，苜蓿干草與小麥秸稈按50：50、苜蓿干草與玉米秸稈按50：50、玉米秸稈與小麥秸稈按75：25或50：50的比例組合飼喂小尾寒羊較為合適（陽(yáng)伏林，2008），燕麥青干草分別與藏嵩草、高山嵩草、高山嵩草雜類以75：25合搭配最好，燕麥青干草與高山嵩草-異針茅以25：75搭配最好，與紫花針茅以50：50搭配最好（刁波，2013），而在大麥秸稈中添加非禾本科草本植物、灌木、苜蓿干草后，綿羊瘤胃的pH、NH3-N、VFA濃度和單個(gè)脂肪酸的摩爾比例沒有差異，添加灌木的顆粒通過(guò)率趨于增加（Rafique，1993）。因此，飼喂不同的反芻動(dòng)物，應(yīng)采取不同類型的干草組配方式及不同的組合比例，以獲取更高的效益。

按原料種類分為農(nóng)作物秸稈、人工栽培牧草、野生飼用植物，對(duì)農(nóng)作物和飼草的干草調(diào)制研究較多，研究種類主要集中在玉米秸稈、紫花苜 蓿（Medicago sativa）、多 花 黑 麥 草（Lolium multiflorum）等（單 貴 蓮，2012；2011；Fasae，2011），研究趨于成熟，而對(duì)野生飼用植物的研究尚淺，主要是由于野生飼用植物種類繁多、飼用價(jià)值尚不明確、采集不易、調(diào)制技術(shù)尚待完善等問(wèn)題的存在，造成研究深度和廣度不足。

2.2.1農(nóng)作物秸稈農(nóng)作物秸稈屬于農(nóng)業(yè)資源中自然資源的可更新資源，目前世界秸稈年產(chǎn)量約29×108t，玉米秸稈占世界秸稈年產(chǎn)量的35%，中國(guó)玉米秸稈年產(chǎn)量約7×108t，占全國(guó)秸稈年產(chǎn)量的56.6%（Zeng，2007）。玉米秸稈在奶牛瘤胃中的干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）的降解率在40%左右（李勝利，2002），常作為家畜過(guò)冬飼料，但營(yíng)養(yǎng)成分低于牧草干草，因此，可作為干草日糧中的部分替代用以飼喂牛羊。玉米秸稈干草與木薯（Manihot esculenta Crantz）干草比例為1：3飼喂西非矮羔羊時(shí)，有更好的生長(zhǎng)性能和肉產(chǎn)量，并且可改善體重和胴體產(chǎn)量（Fasae，2011），用甘薯（Dioscorea esculenta）藤干草飼喂山羊可防止體重減輕（Megersa，2013），玉米秸稈干草以30%～60%的比例替代日糧中的東北羊草（Leymus chinensis），能提高奶牛日增重、增加產(chǎn)奶量、降低飼料成本，并獲得明顯經(jīng)濟(jì)效益（參木有，2004；任金煥，2000）。

2.2.2人工種植飼草在氣候涼爽的地區(qū)燕麥產(chǎn)量更高（柴繼寬，2010），其粗蛋白質(zhì)含量通常在7.8%～18.5%，高于青貯玉米、羊草及其他作物秸稈。在精粗比34.50：65.50的飼糧中，以燕麥干草為粗飼料能提高NDF和ADF的表觀消化率，并對(duì)維持綿羊瘤胃內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)及瘤胃微生物生長(zhǎng)有積極作用（周瑞，2016）。George等（2005）以燕麥干草飼喂肉牛發(fā)現(xiàn)，排出氮、沉積氮隨飼喂水平的降低而下降。Long等（2004）研究表明，牦牛飼喂自由采食量30%的燕麥干草更利于提高干物質(zhì)消化率。

苜蓿干草青綠芳香、適口性強(qiáng)、蛋白質(zhì)含量高、可替代部分精飼料，是奶牛首選的優(yōu)質(zhì)粗飼料（李志強(qiáng)，2003）。苜蓿干草在高產(chǎn)奶牛日糧中的適宜添加量為9 kg，日糧的精粗比應(yīng)控制在60：40（張小麗，2006；李志強(qiáng)，2003），用苜蓿干草飼喂小尾寒羊增重效果明顯，利于奶牛經(jīng)濟(jì)健康養(yǎng)殖（李治強(qiáng)，2005）。15%苜蓿干草加入日糧可以減少羔羊角化層的厚度和增加瘤胃壁的肌肉（Norouzian，2011），苜蓿干草加硒飼喂牛犢，在斷奶過(guò)渡期間可改善疫苗接種反應(yīng)和隨后的生長(zhǎng)（Hall，2013）。盡管飼喂苜蓿干草具有眾多優(yōu)點(diǎn)，但也有報(bào)道稱，采食苜蓿干草會(huì)引起駝羊維生素E缺乏，需要在飼喂苜蓿干草的同時(shí)補(bǔ)充維生素A 和維生素 E（Dart，1996）。

2.2.3野生飼用植物天然牧草干草總干物質(zhì)攝入量最大。與秸稈飼料相比，飼喂天然草原青干草可以降低農(nóng)區(qū)洼地綿羊血液膽固醇，提高羊肉礦物質(zhì)元素和良性脂肪酸含量，提高羊肉保健功能（李永臻，2016），印度田菁（Sesbania sesban）占33%，可以替代天然干草，具有較高的干物質(zhì)消化率（Bekele，2013），草木樨（Melilotus suaveolens）含有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，能基本滿足家畜營(yíng)養(yǎng)需要（格根圖，2013），小葉章（Deyeuxia angustifolia）干草比玉米秸稈和大豆（Glycine max）莢皮合用營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，適口性好，增產(chǎn)效果 明 顯（韓 名 堂，1991），狼 尾 草（Pennisetum alopecuroides）可作為綿羊基礎(chǔ)日糧，比天然牧草干草具有更好的性能（Asmare，2016）。對(duì)臂形草（Brachiaria eruciformis）干草氨化處理可以增加蛋白質(zhì)，同時(shí)對(duì)增進(jìn)纖維素消化率尤其是ADF 具有較大潛力（Pereira，1996）。

2.3效益提升為提高生產(chǎn)效益，大多在飼草生產(chǎn)中使用干燥劑、防霉劑、防腐劑、營(yíng)養(yǎng)劑等添加劑（表1），但對(duì)添加劑的用量和家畜采食安全問(wèn)題仍在研究當(dāng)中。干燥劑、防霉劑與防腐劑的使用可提高干草品質(zhì)，進(jìn)而提高牛羊飼料利用率，營(yíng)養(yǎng)劑的添加能維持家畜健康生長(zhǎng)（李偉軍，2015；武紅，2009；朱正鵬，2005），PEG4000處理可改善山羊?qū)σ芭２莞刹莞晌镔|(zhì)和粗蛋白質(zhì)的消化率，同時(shí)使血液尿素濃度增加，可以用于反芻動(dòng)物的飼養(yǎng)系統(tǒng)（Motubatse，2008），添加糖類可以增加適口性不好飼料的攝入量，但檸檬酸添加量＞10 g/kg 時(shí)會(huì)抑制飼料攝入量（Chavez，2013），用添加微量元素Se、Co、Zn的苜蓿草干草飼喂奶牛，可使其體長(zhǎng)、胸圍、體重、產(chǎn)奶量、牛奶品質(zhì)提高（郭孝，2008）。

3　監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)

我國(guó)暫無(wú)牧草產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)，牧草干草質(zhì)量評(píng)定時(shí)，僅有農(nóng)業(yè)部制定的禾本科牧草干草質(zhì)量分級(jí)（農(nóng)業(yè)部，2003）（NY/T 728-2003）與 苜 蓿 干 草 捆 質(zhì) 量（農(nóng) 業(yè) 部，2006）（NY/T 1170-2006）兩個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)作為評(píng)定依據(jù)。美國(guó)在進(jìn)行干草質(zhì)量評(píng)定時(shí)加入了RFV（表2），RFV表示相對(duì)飼用價(jià)值，體現(xiàn)了干草在反芻動(dòng)物飼料中的應(yīng)用效果，王兆淼（2007）采用的豆科與禾本科混合干草質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中加入了DDM、DMI和RFV三個(gè)指標(biāo)（表3），分別表示干物質(zhì)消化率、干物質(zhì)采食量和相對(duì)飼用價(jià)值，在干草利用與反芻動(dòng)物消化吸收方面更為全面。

4　展望

4.1注重生態(tài)-經(jīng)濟(jì)耦合效益針對(duì)草畜生態(tài)-經(jīng)濟(jì)耦合問(wèn)題，結(jié)合控制論基本原理，揭示干草高效利用與牛羊消化代謝機(jī)制，協(xié)調(diào)生態(tài)-經(jīng)濟(jì)效益。基于控制論基本原理，協(xié)調(diào)草地資源承載力與生態(tài)承載力，在生態(tài)效益最大化的同時(shí)提升經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)管理原料田間生長(zhǎng)、把控干草調(diào)制環(huán)節(jié)、監(jiān)測(cè)干草品質(zhì)與牛羊飼喂情況，進(jìn)行過(guò)程控制、實(shí)時(shí)監(jiān)控與效益測(cè)算，揭示干草高效利用與牛羊消化代謝機(jī)制，以動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)理論為指導(dǎo)，對(duì)生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行量化測(cè)算，以達(dá)到生態(tài)-經(jīng)濟(jì)耦合效應(yīng)。

表1　干草添加劑分類

表2　美國(guó)苜蓿干草質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

表3　豆科與禾本科混合干草質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

4.2集成飼料高效利用技術(shù)針對(duì)高效利用植物資源與合理配置牛羊TMR問(wèn)題，通過(guò)試驗(yàn)示范集成干草調(diào)制與牛羊健康飼喂技術(shù)體系?？捎糜陲暳侠迷戏N類眾多，研究利用過(guò)的數(shù)量較少，干草調(diào)制利用種類更少，應(yīng)用自然干燥和人工干燥等干燥方式協(xié)同添加劑處理有機(jī)結(jié)合，尋求匹配程度較好、利用效率較高的干草調(diào)制技術(shù)，并定量研究干草安全含水量的閾值，以確保干草調(diào)制的成功率與品質(zhì)。將每種原料干草調(diào)制的技術(shù)加以集成，選擇最適干燥方式、添加劑種類、添加量用量、安全含水量等，使干草在調(diào)制成功的基礎(chǔ)上提升品質(zhì)，以達(dá)到最佳飼用效果，推動(dòng)飼料加工業(yè)及草食畜牧業(yè)的良性發(fā)展，支撐相關(guān)技術(shù)集成研究。

4.3保證家畜干草供求平衡針對(duì)干草供求平衡問(wèn)題，加深跨區(qū)域及時(shí)調(diào)配、干草添加劑的研究，保證干草供應(yīng)。干草的供求平衡有利于干草的時(shí)空合理分配，進(jìn)一步促進(jìn)家畜健康生產(chǎn)，但如今畜牧業(yè)發(fā)展的一個(gè)瓶頸是飼草季節(jié)性失衡，主要以放牧形式直接被家畜食用，枯草季節(jié)飼草供應(yīng)缺口較大。通過(guò)跨區(qū)域調(diào)配干草、建立集散中心等方式突破傳統(tǒng)飼草粗放利用方式，及時(shí)高效平衡飼草缺口，在拓寬添加劑種類研究的同時(shí)加深其用量的研究，保證干草高品質(zhì)、低損耗調(diào)制，延長(zhǎng)干草有效貯存時(shí)間。

4.4制定對(duì)位監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)問(wèn)題建立干草品質(zhì)評(píng)價(jià)體系和牛羊健康飼喂評(píng)價(jià)體系。干草品質(zhì)評(píng)價(jià)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)暫未出臺(tái)，目前主要是分禾本科、豆科、禾本科+豆科、天然牧草4類進(jìn)行干草品質(zhì)的感官評(píng)價(jià)和實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)，缺乏農(nóng)作物秸稈的專門評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。多種科屬原料囊括范圍較廣，干草具有其相應(yīng)特征，干草調(diào)制的品質(zhì)評(píng)價(jià)也應(yīng)具有對(duì)應(yīng)體系。牛羊健康飼喂的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)尚處于空白，通過(guò)牛羊飼喂實(shí)驗(yàn)建立相應(yīng)的評(píng)價(jià)體系對(duì)于畜牧業(yè)良性發(fā)展具有巨大意義。

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