不同稻殼比例發(fā)酵型全混合日糧對海南黑山羊生長性能的影響

呂仁龍，張立冬，王 春，李 茂，唐 軍，周漢林*

（1.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所，海南儋州 571737；2.海南大學(xué)熱帶作物學(xué)院，海南儋州 571700）

海南島地處我國熱帶地區(qū)，獨(dú)特的氣候環(huán)境使其四季降雨量不平衡，牧草夏季過剩，冬季短缺[1]。為了解決冬季反芻動(dòng)物粗飼料短缺問題，研究者們開始關(guān)注發(fā)酵型全混合日糧（Fermented Total Mixed Ratio，F(xiàn)TMR）的研發(fā)[2]。FTMR 是一種將粗飼料、精飼料和反芻動(dòng)物所必需的礦物質(zhì)等充分混合后密封儲(chǔ)存的加工技術(shù)[3]，它不僅可以長期保存，而且在其發(fā)酵過程中生成乳酸等有機(jī)酸，可提高動(dòng)物適口性及其營養(yǎng)價(jià)值[4]。海南島空氣濕度大，難以制備干草，而過高的水分又難以制備青貯，有必要添加一種低水分作物資源來調(diào)控FTMR 水分[5]。稻殼是稻谷加工的主要副產(chǎn)物，其主要成分是纖維素類和木質(zhì)素類，但其可利用營養(yǎng)物質(zhì)（如蛋白質(zhì)等）營養(yǎng)成分偏低。稻殼產(chǎn)量大、價(jià)格低，作為動(dòng)物飼料，尤其作為反芻動(dòng)物飼料的應(yīng)用潛力巨大，特別是在經(jīng)過發(fā)酵處理后，其酸香味可促進(jìn)反芻動(dòng)物采食[6]。研究表明，在FTMR 中添加稻殼可以有效提升FTMR 的發(fā)酵品質(zhì)[7]，飼喂動(dòng)物FTMR 后，不僅增加了適口性和采食量[8]，且獲得了較好的增重效果。目前還沒有關(guān)于飼喂反芻動(dòng)物稻殼的最佳比例的相關(guān)報(bào)道。

海南黑山羊是海南島優(yōu)良山羊品種，具有耐高溫、耐粗飼、抗病能力強(qiáng)等特點(diǎn)，但受品種、環(huán)境、飼料以及代謝等因素影響，其生長緩慢、育肥難等一直沒有得到良好改善。探究高效的海南山羊飼養(yǎng)方式對品種保護(hù)和海南地區(qū)生態(tài)平衡具有重要意義。本試驗(yàn)旨在研究不同添加比例稻殼的FTMR 對海南黑山羊生長性能及瘤胃和血液指標(biāo)的影響，為稻殼資源的擴(kuò)大利用提供有利依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 王草栽培 王草（熱研4 號(hào)）栽培于中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所附屬實(shí)驗(yàn)基地（北緯195°109.5'，東經(jīng)109°30'，海拔149 m），于2018 年7 月24 日，草高約1.5～1.8 m 時(shí)收割，稻殼由水稻農(nóng)戶提供，玉米、麩皮、豆粕由飼料公司提供。

1.2 FTMR 的制備 新鮮的王草用粉碎機(jī)粉碎，自然晾曬控制其水分約為70%。將其按日糧配方中的比例與精料混合均勻（表1），添加乳酸菌溶液（5 mg/kg，雪印種苗，札幌，日本），充分混合后調(diào)節(jié)FTMR 水分至60%左右。將混勻的FTMR 原料裝入70 cm×120 cm的聚乙烯青貯袋中，真空密封，于30℃下避光保存，發(fā)酵時(shí)間為60 d。

表1 FTMR 各原料的營養(yǎng)成分（干物質(zhì)基礎(chǔ)） %

對照組的精粗比為1:1，5%稻殼組添加5%稻殼（粗精比為5.5:4.5），10% 稻殼組添加10% 稻殼（粗精比為6:4）。調(diào)整精飼料組成比例，使?fàn)I養(yǎng)成分均衡（表2）。

表2 FTMR 的原料組成及營養(yǎng)成分（干物質(zhì)基礎(chǔ)）

1.3 飼養(yǎng)試驗(yàn) 飼養(yǎng)試驗(yàn)于2018 年10 月13 日—12 月18 日在中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所海南黑山羊基地進(jìn)行。選用15 只體重約為10 kg、體況良好的海南黑山羊分為3 組（每組5 只）。飼養(yǎng)方式為單欄飼喂，自由飲水，每日飼養(yǎng)時(shí)間為07:00 和16:00（自由采食，每次山羊采食后，回收殘余食物廢棄處理）。預(yù)試期5 d，正試期60 d。正試期間，每日記錄早晚采食量。

1.4 FTMR 發(fā)酵品質(zhì)測定 將發(fā)酵完成FTMR 開封后，每個(gè)發(fā)酵袋取2 個(gè)樣品，65℃下烘干48 h，用于測定水分及其營養(yǎng)成分。另取50 g 樣品，切碎后浸入200 mL蒸餾水中，密封在4℃下保存24 h，之后用4 層紗布過濾。收集濾液，用雷磁PHS-3C 精密pH 計(jì)測定濾液的pH，然后12 000 r/min 離心5 min（HERMLE，美國），用高效液相色譜儀（HPLC）分析乳酸、甲酸、乙酸、丙酸和丁酸含量。HPLC 色譜柱：RP-18，5 μm，4.6 mm×25 mm；檢測器：日立-Primaide 型紫外檢測器；流動(dòng)相：甲醇；流速：1 mL/min；檢測波長：210 nm；進(jìn)樣體積：10 μL。

1.5 營養(yǎng)成分分析 各處理組FTMR 營養(yǎng)成分中的干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗灰分和酸性洗滌纖維含量參照AOAC 方法測定[9]。中性洗滌纖維含量按照Van Soest 等[10]的方法測定。使用全自動(dòng)氧彈量熱儀（Parr，6300，M26162 美國）測定能量。3 個(gè)FTMR 樣品中鈣磷含量分別用高錳酸鉀滴定法和釩鉬黃比色法測定[11]。非纖維性碳水化合物（NFC）和碳水化合物總含量的計(jì)算方法參照National Research Council（NRC）[12]。計(jì)算公式：

NFC=100－粗蛋白質(zhì)－粗灰分－粗脂肪－中性洗滌纖維

1.6 生長性能測定 每日準(zhǔn)確稱量各組日糧的給料量和剩料量，每周進(jìn)行1 次樣品采集并測定其常規(guī)營養(yǎng)成分（檢測產(chǎn)品營養(yǎng)穩(wěn)定性）。在預(yù)試期第1～2 天以及正試期第1～2、30～31、59～60 天時(shí)記錄試驗(yàn)羊體重，并計(jì)算其平均日采食量、平均日增重和耗料增重比。

1.7 瘤胃液的采集與測定 正飼期結(jié)束后采集瘤胃液，從山羊口部插入導(dǎo)管，抽出胃液后測定其pH，然后用4 層紗布過濾，分裝于離心管中，-20℃保存。采用高效氣相色譜儀（GC，安捷倫，7890B）測定乙酸、丙酸及丁酸含量（測定前離心，方法同上）。GC 設(shè)定條件為，色譜柱：HP-INNOWAX（19091N-133）毛細(xì)管柱，30 m×0.25 mm×0.25 μm；柱 溫160 ℃，汽化室溫度200℃，氮?dú)饬魉?0 mL/min，氫氣流速60 mL/min，空氣流速360 mL/min，進(jìn)樣量1 μL。揮發(fā)性鹽基氮的含量用微量擴(kuò)散法分析，在康衛(wèi)皿的內(nèi)皿中加入1 mL的硼酸指示劑，外皿加入1 mL 離心后的青貯汁液和1 mL 飽和碳酸鉀溶液（K2CO3濃度為52.5%），蓋蓋密封，使外皿溶液混勻，保持揮發(fā)狀態(tài)，靜置24 h 后，用滴定鹽酸（0.01 mol/L HCI）滴定。

1.8 血液采集及測定 在正試期最后一天晨飼前，對試驗(yàn)用羊進(jìn)行頸靜脈采血，每只羊采集約10 mL，并將血樣保冷帶回實(shí)驗(yàn)室，4 000 r/min 離心10 min，取上清液，采用全自動(dòng)血液分析儀（邁瑞B(yǎng)S-220，中國）測定其總蛋白、白蛋白、尿素氮、總膽固醇、甘油三酯、血糖、谷草轉(zhuǎn)氨酶和谷丙轉(zhuǎn)氨酶含量。

1.9 統(tǒng)計(jì)分析 采用SPSS 17.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析，分析程序?yàn)锳NOVA，并用Duncan′s 多重比較進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。P＜0.05 表示差異顯著，結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果

2.1 添加不同稻殼比例FTMR 的發(fā)酵品質(zhì) 3 個(gè)處理組FTMR 的粗蛋白質(zhì)含量約為15%，在5%稻殼組中，粗灰分含量最高，NFC 含量最低。對照組能量低于5%稻殼組和10%稻殼組（P＜0.05）（表2）。如表3 所示，對照組和5%稻殼組間pH 沒有顯著差異，10%稻殼組高于其他2 個(gè)組（P＜0.05）。5% 稻殼組乳酸含量高于其他2 個(gè)組（P＜0.05）。3 個(gè)處理組乙酸含量差異顯著，即對照組＞5%稻殼組＞10%稻殼組。

表3 各處理組FTMR 的發(fā)酵品質(zhì)

2.2 添加不同稻殼比例FTMR 對海南黑山羊生長性能及瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響 由表4 可知，各組黑山羊初始重和末重差異不顯著；5%稻殼組平均日采食量最高，約為412 g/d，對照組大于10%稻殼組（P＜0.05），平均日增重顯著高于對照組和10% 稻殼組（P＜0.05），10%稻殼組的耗料增重比顯著高于對照組和5%稻殼組（P＜0.05）。3 個(gè)處理組的瘤胃液pH、總揮發(fā)性脂肪酸、乙酸、丙酸、丁酸和揮發(fā)性鹽基氮含量沒有顯著差異。

表4 飼喂FTMR 對海南黑山羊生長能及瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

2.3 添加不同稻殼比例FTMR 對海南黑山羊的血液生化指標(biāo)的影響 如表5 所示，3 個(gè)處理組的總蛋白、白蛋白、尿素氮、總膽固醇、甘油三酯、血糖、谷草轉(zhuǎn)氨酶和谷丙轉(zhuǎn)氨酶含量無顯著差異。

表5 飼喂FTMR 對海南黑山羊血清生化指標(biāo)的影響

3 討 論

3.1 添加不同比例稻殼對FTMR 發(fā)酵品質(zhì)的影響 在前期試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)在FTMR 中添加5%稻殼后會(huì)促進(jìn)乳酸產(chǎn)生，提高FTMR 的產(chǎn)品品質(zhì)[5]。本試驗(yàn)結(jié)果也顯示，10%稻殼組的pH 顯著偏高，這是由于稻殼中碳水化合物含量偏低，隨著稻殼添加量升高，導(dǎo)致緩沖能升高，難以進(jìn)一步降低pH；5% 稻殼組FTMR 中的乳酸含量較高，而10% 稻殼組乳酸含量顯著偏低，這是由于稻殼添加量增大后，導(dǎo)致FTMR 中的糖分含量下降，限制了乳酸菌的進(jìn)一步發(fā)酵。丙酸由丙酸菌發(fā)酵乳酸生成，可降低pH。本研究中，10%稻殼組乳酸含量偏低導(dǎo)致了該處理組的丙酸含量偏低，這也解釋了在10% 稻殼組的pH 最低的原因。

3.2 添加不同稻殼比例FTMR 對海南黑山羊生長性能及瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響 研究證實(shí)，相比傳統(tǒng)飼養(yǎng)方式，飼喂黑山羊FTMR 可以顯著提高其采食量和日增重[13]。此外，飼喂小尾寒羊FTMR 也可以提升飼料效率，改善機(jī)體免疫力[14]。這是由于飼料發(fā)酵后改善了飼糧的適口性，在反芻動(dòng)物瘤胃內(nèi)會(huì)促進(jìn)消化。另一方面，適當(dāng)提高粗飼料比例可以有效改善瘤胃微生物菌群，進(jìn)而提高飼料利用率[15]。李茂等[16]研究發(fā)現(xiàn)，海南黑山羊采食精粗比為4:6 的TMR（粗飼料僅為王草），其平均日增重（56 g/d）明顯高于本試驗(yàn)（42 g/d）；但精粗比為4.5:5.5 時(shí)的平均日增重（45 g/d）與本試驗(yàn)結(jié)果接近。王東勁等[17]證實(shí)了不同粗飼料組合有利于提升山羊的采食速率和采食量。張亞格等[18]探究了不同粗飼料組成對黑山羊的影響（精粗比為5:5），結(jié)果顯示，柱花草與王草組合后可以顯著提升山羊適口性和日增重。上述研究表明，多種粗飼料資源混合飼喂可以提升飼養(yǎng)效率，這是由于多種粗飼料組合在瘤胃中刺激了微生物繁殖，促進(jìn)了消化。此外，后續(xù)試驗(yàn)將會(huì)利用多種牧草組合配合稻殼飼喂黑山羊，進(jìn)一步提升稻殼利用價(jià)值。

本試驗(yàn)中，10% 稻殼組的采食量和日增重明顯偏低，可見添加10%稻殼到FTMR 中對黑山羊的生長產(chǎn)生了消極影響，這是因?yàn)檫^量的木質(zhì)素影響日糧的適口性；但是5%稻殼組具有較好的適口性，并與對照組飼養(yǎng)效果相同，因此將5%稻殼添加到FTMR 中，可以有效降低FTMR 成本。此外，5%稻殼組能量高于對照組，但稻殼的消化能極低，這解釋了盡管對照組采食量偏低，但與5%稻殼組的日增重量沒有顯著差異。在黑山羊育肥過程中，初始體重、季節(jié)、飼養(yǎng)方式存在較大差異，可能是導(dǎo)致采食量、增重和表現(xiàn)消化率差異的原因，因此，有必要進(jìn)一步結(jié)合階段性飼養(yǎng)探明更加高效的飼養(yǎng)方法。大量的前期研究成果表明，傳統(tǒng)的飼養(yǎng)方式難以大幅度提升純種海南黑山羊飼養(yǎng)效率，有必要結(jié)合調(diào)控瘤胃環(huán)境，加大精飼料補(bǔ)飼，進(jìn)一步摸索育肥方式。

反芻動(dòng)物瘤胃內(nèi)產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸可以反映瘤胃內(nèi)環(huán)境發(fā)酵狀況。本試驗(yàn)中，3 個(gè)處理組的pH 沒有顯著差異，添加稻殼的FTMR 對瘤胃發(fā)酵沒有產(chǎn)生影響。瘤胃中揮發(fā)性脂肪酸的組成主要受日糧成分的影響[19]。王海榮等[20]試驗(yàn)結(jié)果表明，不同纖維水平的日糧對瘤胃中的乙酸、丙酸、丁酸及氨態(tài)氮均有顯著影響。而本試驗(yàn)中，盡管隨稻殼添加量增加中性洗滌纖維含量顯著增加，但并沒有影響揮發(fā)性脂肪酸含量，這可能是由于稻殼中較高的木質(zhì)素含量抑制了瘤胃中纖維降解[21]。瘤胃中氨態(tài)氮含量主要受日糧粗蛋白質(zhì)水平的影響。本試驗(yàn)中，各處理組中的粗蛋白質(zhì)含量相同，因此沒有影響氨態(tài)氮含量，這與王貞貞[22]的試驗(yàn)結(jié)果一致。可見，補(bǔ)充少量的發(fā)酵稻殼產(chǎn)品不會(huì)對瘤胃生理指標(biāo)產(chǎn)生影響。

3.3 添加不同稻殼比例FTMR 對海南黑山羊的血液生化指標(biāo)的影響 血清指標(biāo)反映了山羊的代謝情況，如總蛋白、白蛋白含量反映動(dòng)物消化吸收能力[23]，谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶反映動(dòng)物肝臟功能[18]，尿素氮反映機(jī)體蛋白質(zhì)代謝和飼料氨基酸平衡[24-25]。血糖受采食方式、食物種類、瘤胃內(nèi)揮發(fā)性脂肪酸等因素的影響。本研究中，各處理組之間的血清指標(biāo)沒有顯著差異，并且都在正常范圍值內(nèi)，這表明稻殼沒有對山羊機(jī)體營養(yǎng)代謝和健康產(chǎn)生負(fù)面影響。

4 結(jié) 論

本研究結(jié)果表明，添加5% 稻殼可以有效提升FTMR 發(fā)酵品質(zhì)，可以作為FTMR 的原料；黑山羊采食FTMR 后其采食量和平均日增重良好，且未對瘤胃液發(fā)酵參數(shù)和血液指標(biāo)產(chǎn)生負(fù)面影響。