飼糧中棉稈比例對綿羊生長性能和消化性能的影響

張俊瑜 桑斷疾 張志軍 蘇玲玲 郭同軍 王文奇

(新疆畜牧科學(xué)院飼料研究所，烏魯木齊830000)

2011年以來，全國棉花種植面積呈逐年下降趨勢，至2017年約下降36%[1]。根據(jù)國家統(tǒng)計局公布的數(shù)據(jù)[1]測算，2017年全國棉稈產(chǎn)量約為885萬t，產(chǎn)量仍然十分巨大。資源豐富、利用率低、燃燒和還田的比例過大是棉稈的利用現(xiàn)狀[2]。提高棉稈的利用，既可緩解粗飼料區(qū)域性供給不足的矛盾，又可減少對環(huán)境的污染。棉稈具有資源量大和便于集中收集的特點，為其飼料化利用提供了有利條件。研究者們在棉稈的營養(yǎng)價值評定[3-4]、飼喂效果[5-6]、高效降解棉稈纖維素微生物的篩選[7-8]、品質(zhì)改善[9-10]等方面進行了相關(guān)研究，結(jié)果表明棉稈是有一定粗蛋白質(zhì)(CP)含量、瘤胃降解率較低的粗飼料，替代部分玉米秸稈、麥草、蘆葦?shù)却诛暳巷曃古！⒀驘o負性影響，微生物對棉稈中粗纖維的降解有明顯的促進作用，通過膨化和微波處理可改善棉稈的飼料品質(zhì)。但國內(nèi)外關(guān)于棉稈在動物體內(nèi)的消化利用參數(shù)方面的研究鮮有報道。魏敏等[11]以限飼組作為對照，研究了棉稈中營養(yǎng)物質(zhì)在綿羊體內(nèi)的消化代謝參數(shù)。但當動物處于饑餓狀態(tài)時，其身體機能與正常狀態(tài)相比可能存在一定差異[12]。因此，本試驗在動物飽腹的基礎(chǔ)上，以不同比例棉稈替代基礎(chǔ)飼糧，研究其對育肥羊生長性能、營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響及棉稈中營養(yǎng)物質(zhì)在綿羊體內(nèi)的消化代謝參數(shù)的變化情況，為棉稈在生產(chǎn)實踐中的科學(xué)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 飼糧的制作

試驗用棉稈為新疆喀什地區(qū)巴楚縣當年所產(chǎn)。棉稈等粗飼料經(jīng)粉碎機(1 cm孔徑篩)粉碎并與其他原料混勻后，制成直徑為6 mm的全價顆粒飼糧。

1.2 試驗設(shè)計

試驗選取體重接近[(35.23±5.83) kg]和體況良好的50只小尾寒羊，隨機分為5組，每組10只(n=10)，對照組(CK組)飼喂不添加棉稈的全價顆?；A(chǔ)飼糧，基礎(chǔ)飼糧參照中國《肉羊飼養(yǎng)標準》(NY/T 816—2004)[13]營養(yǎng)需要設(shè)計，試驗組飼糧分別以棉稈替代10%(A組)、20%(B組)、30%(C組)和40%(D組)基礎(chǔ)飼糧。試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。試驗動物分組單圈飼養(yǎng)，圈內(nèi)安裝飲水碗，外設(shè)運動場，清晨飼喂前清槽，每10 d對圈舍及運動場進行消毒。每日10:00和19:00各飼喂1次，自由采食和飲水。試驗全期68 d，其中預(yù)試期7 d，飼養(yǎng)試驗53 d，消化代謝試驗8 d。

表1 試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))

1)預(yù)混料為每千克飼糧提供 The premix provided the following per kg of diets：VA 300 IU，VD3420 IU，VE 4 IU，生物素 biotin 0.16 mg，泛酸 pantothenic acid 4.2 mg，煙酸 nicotinic acid 3.6 mg，Cu 2 mg，F(xiàn)e 22 mg，Mn 20 mg，Zn 16 mg，I 0.4 mg，Se 0.13 mg，Co 0.13 mg。

2)代謝能為計算值，其余為實測值。ME was a calculated value, while others were measured values.

1.3 測定指標及方法

1.3.1 生長性能指標

試驗開始和結(jié)束時分別于晨飼前對全部試驗羊進行空腹稱重，計算平均日增重(ADG)。準確記錄每天的飼喂量和剩料量，計算干物質(zhì)采食量(DMI)。

1.3.2 樣品采集

飼養(yǎng)試驗?zāi)┢诜Q重后，每組隨機選取6只羊用于消化代謝試驗，試驗期共8 d。試驗初始，將自制收糞袋固定在羊體上，為使羊適應(yīng)收糞袋，設(shè)計了4 d適應(yīng)期。第5天開始，連續(xù)4 d，每天清晨飼喂前收集收糞袋內(nèi)全部糞便，記作前1天糞便，稱重并取10%作為樣品，陰干后混勻4 d的糞樣并置于密封袋中保存。收糞期間，連續(xù)4 d，每日采集200 g飼料樣。參照張麗英[14]的方法測定干物質(zhì)(DM)、CP、粗脂肪(EE)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)、木質(zhì)素(ADL)、粗灰分(Ash)、鈣(Ca)和磷(P)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量。參照賀建華[15]的方法測定棉稈中的總能(GE)。

1.3.3 表觀消化率的計算

參照Adeola[16]的方法計算飼糧營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率，公式為：

A(%)=[(B-C)/B]×100。

式中：A為飼糧某營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率；B為食入的該營養(yǎng)物質(zhì)含量；C為糞中該營養(yǎng)物質(zhì)含量。

參照楊鳳[17]的方法計算棉稈中營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率，公式為：

D(%)=[(A-B)/F×100]+B。

式中：D為棉稈中某營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率；A為替代后飼糧中該營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率；B為基礎(chǔ)飼糧中該營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率；F為棉稈中營養(yǎng)物質(zhì)占替代后飼糧中該營養(yǎng)物質(zhì)的比例。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2010統(tǒng)計整理后，使用SAS 9.0統(tǒng)計軟件包中MIXED模塊進行統(tǒng)計分析，統(tǒng)計結(jié)果采用Tukey’s法進行多重比較，顯著水平為P<0.05，極顯著水平為P<0.01。

2 結(jié) 果

2.1 棉稈中營養(yǎng)物質(zhì)含量

由表2可知，試驗用棉稈中CP、NDF、ADF和ADL含量分別為6.37%、62.92%、48.53%和18.55%。

表2 棉稈中營養(yǎng)物質(zhì)含量(干物質(zhì)基礎(chǔ))

2.2 飼糧中不同棉稈比例對綿羊生長性能的影響

由表3可知，各組試驗羊初重差異不顯著(P>0.05)，末重隨棉稈替代比例的增加而依次下降，CK組顯著高于C組和D組(P<0.05)，其他各組間差異不顯著(P>0.05)。棉稈替代比例對ADG有極顯著影響(P<0.01)，ADG隨替代比例的增加而下降，表現(xiàn)為CK組比C組和D組分別高37.92%和53.28%(P<0.01)，A組比C組和D組分別高23.81%和37.68%(P<0.05)，CK組、A組和B組之間差異不顯著(P>0.05)。隨棉稈替代比例的增加DMI有所下降，CK組比D組高2.65%，組間差異不顯著(P>0.05)。

2.3 飼糧中不同棉稈比例對綿羊營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

由表4可知，隨著棉稈替代比例的增加，整體上表現(xiàn)為排糞量上升、營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率下降。排糞量D組比CK組和A組均極顯著提高16.36%(P<0.01)，B組和C組比CK組均顯著提高14.55%，比A組均顯著提高12.73%(P<0.05)，CK組與A組之間及其他3組之間差異不顯著(P>0.05)。飼糧中營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率隨棉稈替代比例的增加而依次下降，除棉稈替代比例對ADF的表觀消化率的影響為顯著水平(P<0.05)外，其余均達到極顯著水平(P<0.01)。D組比CK組的DM、OM、CP、EE、NDF和ADF的表觀消化率分別低17.17%(P<0.01)、18.22%(P<0.01)、12.14%(P<0.01)、36.36%(P<0.01)、26.26%(P<0.01)和36.24%(P<0.05)。

表3 飼糧中不同棉稈比例對綿羊生長性能的影響

同行數(shù)據(jù)肩標無字母或相同字母表示差異不顯著(P>0.05)，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)。下表同。

In the same row, values with no letter or the same letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), and with different capital letter superscripts mean significant difference (P<0.01). The same as below.

表4 飼糧中不同棉稈比例對綿羊表觀消化率的影響(干物質(zhì)基礎(chǔ))

2.4 棉稈中營養(yǎng)物質(zhì)的消化率

由表5可知，棉稈中營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率隨替代比例的增加表現(xiàn)不一。C組和D組DM和OM表觀消化率極顯著高于A組和B組(P<0.01)，棉稈替代比例為30%后穩(wěn)定，DM和OM的最大表觀消化率分別為44.67%和43.56%。CP和NDF的表觀消化率在替代比例為20%后變化不大，均表現(xiàn)為A組極顯著低于B組、C組和D組(P<0.01)，CP和NDF的最大表觀消化率分別為39.74%和35.51%。ADF的表觀消化率在替代比例小于30%時的組間無顯著差異(P>0.05)，替代比例增加到40%時較之前極顯著下降(P<0.01)，ADF的表觀消化率以A組最大，為34.43%。

3 討 論

3.1 棉稈的營養(yǎng)物質(zhì)含量

由于土壤、水源、氣候、品種、收獲時間、施肥情況等多種因素都會影響棉稈中營養(yǎng)物質(zhì)的含量，因此不同報道間有一定差異。魏敏等[3]和方雷等[18]報道整株棉稈中CP含量分別為6.5%和5.67%，纖維素含量分別為44.0%和46.05%，半纖維素含量分別為10.7%、6.36%，ADL含量分別為15.3%和17.18%，Ca含量分別為0.63%和1.19%，P含量分別為0.09%和0.11%。因此，棉稈被認為是一種含有一定CP，但纖維含量較高的粗飼料。

表5 棉稈中營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率(干物質(zhì)基礎(chǔ))

3.2 飼糧中不同棉稈比例對綿羊生長性能的影響

3.2.1 飼糧中不同棉稈比例對綿羊體增重的影響

已有研究顯示，當飼糧營養(yǎng)水平一致時，以不同比例棉稈替代飼糧中玉米秸(10%、20%和30%)[5]或小麥秸(25%和50%)[19]，對綿羊ADG均無顯著影響。當飼糧營養(yǎng)水平不一致時，綿羊ADG也不同。侯鵬霞等[20]給灘羊飼喂不同精粗比飼糧時發(fā)現(xiàn)，飼糧的營養(yǎng)水平隨精粗比的降低而下降，當飼糧營養(yǎng)水平高時動物的日增重也高。本試驗中ADG隨棉稈替代比例的提高而降低，可能也是由于組間飼糧營養(yǎng)水平的差異而導(dǎo)致。

3.2.2 飼糧中不同棉稈比例對綿羊采食量的影響

足夠的DMI是動物發(fā)揮其生長性能的重要前提。研究表明，當飼糧中添加10%～30%棉稈時，棉稈的添加水平對綿羊DMI的影響不大[5]，與本試驗結(jié)果相一致。據(jù)報道，精粗比適宜的飼糧可提高反芻動物的DMI[20-21]，但本試驗未發(fā)現(xiàn)類似的結(jié)果，這可能是由于動物對顆粒飼糧的采食量更大[22]所導(dǎo)致。張立濤等[23]以不同精粗比全價顆粒飼糧飼喂綿羊的結(jié)果表明，綿羊DMI隨粗飼料比例的增加有一定程度的提高。理論上，由于綿羊瘤胃空間有限，粗飼料較為蓬松,物料占用空間更大，DMI會隨粗飼料比例的提高而降低[24]，但在制粒過程中，原料之間的物理空間被壓縮，使本試驗中各組飼糧的相對密度基本相同，可能因此而消除了粗飼料體積對采食量的影響。同時，由于顆粒飼糧比粉料的瘤胃消失率[25]、胃腸道流通速率及營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率[26]更高，加快了飼糧在胃腸道內(nèi)的排空速度，從而使動物能夠采食更多的粗飼料。

3.3 飼糧中不同棉稈比例對綿羊營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

3.3.1 飼糧中不同棉稈比例對綿羊DM和OM表觀消化率的影響

哈麗代·熱合木江等[19]發(fā)現(xiàn)，給綿羊飼喂含25%和50%棉稈的飼糧，組間DM的表觀消化率無顯著差異，這與本研究結(jié)果不一致。本試驗中，各組飼糧除棉稈比例不同外，精粗比亦不相同。當飼糧中粗飼料比例增加時，NDF含量相應(yīng)提高，而高水平的纖維含量會使飼糧在瘤胃的滯留時間減少，在胃腸道中的流通速度加快，導(dǎo)致OM、非纖維性碳水化合物、CP、EE等營養(yǎng)物質(zhì)在全消化道的消化率下降[27]。張立濤等[23]報道，飼糧NDF含量從33.35%提高到48.35%時，DM和OM的表觀消化率顯著下降。本試驗中，隨著棉稈替代比例的增加，飼糧中NDF含量提高，DM和OM的表觀消化率顯著降低，這與本試驗中組間DMI無顯著差異而排糞量顯著提高的結(jié)果相對應(yīng)。

3.3.2 飼糧中不同棉稈比例對綿羊CP和EE表觀消化率的影響

研究表明，飼糧中添加不同水平棉稈對瘤胃氨態(tài)氮濃度[5]和氮的利用率[19]均無顯著影響，據(jù)此推斷其對CP的利用也不會產(chǎn)生明顯影響。瘤胃微生物蛋白(MCP)是反芻動物小腸可吸收蛋白質(zhì)的主要來源[28]，是反映CP的利用程度的重要指標。MCP的合成主要受瘤胃微生物可利用能量和氮的影響[29-30]。當飼糧以粗飼料為主時，MCP的合成效率因能量不足而下降，提高精料水平可以提高MCP的產(chǎn)量，進而促進CP的利用[31-32]。Sinclair等[29]認為瘤胃中可利用能和可利用氮的降解同步性越高，MCP合成效率越高。張立濤等[23]研究表明，當飼糧中NDF含量為33.35%時，CP和EE的表觀消化率最高，提高或降低NDF水平都會降低飼糧的消化率。本試驗中，CK組飼糧的精粗比為49∶51、NDF水平為40.86%，隨替代比例的增加精粗比依次降低,NDF水平依次升高，各組試驗羊瘤胃中可利用能和可利用氮的同步性逐漸下降，從而使CP的表觀消化率隨替代比例的增加而下降。

3.3.3 飼糧中不同棉稈比例對綿羊NDF和ADF表觀消化率的影響

飼糧中的纖維含量和精粗比都會影響NDF和ADF的表觀消化率。哈麗代·熱合木江等[19]在精粗比相同的條件下，用0、25%和50%棉稈替代小麥秸，對應(yīng)飼糧中ADF的含量分別為24.04%、27.70%和28.25%，發(fā)現(xiàn)飼糧NDF和ADF的表觀消化率比對照組顯著下降，但25%組和50%組之間無顯著差異[19]。反芻動物飼糧有一個理想的精粗比[33-34]，當精粗比為66.35∶33.35(NDF水平為33.35)[23]、55∶45[24]時，NDF和ADF的表觀消化率最高，降低飼糧中精粗比(或提高NDF水平)，飼糧中NDF和ADF的表觀消化率則下降。在本試驗中，隨替代比例的增加，飼糧中NDF和ADF含量升高,精粗比下降，從而導(dǎo)致NDF和ADF的表觀消化率下降。此外，動物對棉稈的食入量隨替代比例的升高而增加，NDF和ADF的食入量隨之增加，由于棉稈中營養(yǎng)物質(zhì)在動物體內(nèi)的有效降解率較低[3]且動物對其降解有限，可能也會降低NDF和ADF的表觀消化率，這在本研究棉稈中NDF和ADF表觀消化率的結(jié)果中得到證實。

3.4 棉稈中營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率

高含量ADL是棉稈的主要特點，由于ADL性質(zhì)穩(wěn)定，對纖維素和半纖維素有保護作用[34]，故傳統(tǒng)營養(yǎng)學(xué)認為飼料中的ADL不能被動物利用。近年來，研究者發(fā)現(xiàn)瘤胃微生物可以降解ADL中的很少一部分[35]。孫云章等[36]證明了飼料中ADL含量與DM和粗纖維的消化呈負相關(guān)。棉稈(15.3%)中ADL含量分別是小麥秸(7.9%)、玉米秸(4.6%)和稻草(5.2%)的2～3倍，但棉稈(33.28%)DM的瘤胃有效降解率較低，是小麥秸稈的88.25%、玉米秸稈的54.14%、水稻秸稈的67.71%[3]。另有研究表明，棉稈中DM、NDF和ADF在綿羊瘤胃內(nèi)的有效降解率分別為26.90%、27.89%、26.21%[4]。本研究結(jié)果也表明，棉稈中各種營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率都比較低，且當替代比例為20%、30%時，DM和OM、CP和NDF的表觀消化率處于較高水平；當棉稈替代比例為30%時，ADF的表觀消化率處于臨界狀態(tài)，進一步提高棉稈的比例，ADF的表觀消化率則急劇下降。因此，當替代比例為30%時，棉稈中營養(yǎng)物質(zhì)的綜合利用率可能最高。

4 結(jié) 論

① 棉稈營養(yǎng)豐富，但營養(yǎng)物質(zhì)消化利用率低，是一種品質(zhì)較差的粗飼料。

② 本試驗條件下，以棉稈替代30%的基礎(chǔ)飼糧時，棉稈中營養(yǎng)物質(zhì)在綿羊體內(nèi)的消化率均處于較高水平。

③ 棉稈可以作為粗飼料用于育肥羊生產(chǎn)，添加比例以30%為宜。