低品質(zhì)牧草日糧氮的添加量和頻率對肉牛采食和代謝的影響

史正明，石福岳

（1.甘肅省平?jīng)雎殬I(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅平?jīng)?744000；2.甘肅省畜牧獸醫(yī)研究所，甘肅平?jīng)?744000）

熱帶牧草是北方地區(qū)肉牛的主要飼料資源。但在旱季可能表現(xiàn)出較低的干物質(zhì)產(chǎn)量和消化率，其主要特征是木質(zhì)化增加，粗蛋白質(zhì)含量降低，從而影響瘤胃微生物的采食量和纖維消化（Detmann 等，2014）。如果動(dòng)物代謝所得到的氮水平較低會對機(jī)體蛋白代謝效率、能量利用和氮的沉積產(chǎn)生負(fù)面影響。當(dāng)動(dòng)物采食低品質(zhì)的牧草時(shí)，瘤胃微生物生長所需的氮不僅來源于日糧中的瘤胃可降解蛋白，還來源于吸收的氮和氨基酸代謝所產(chǎn)生的尿素氮循環(huán)，這種循環(huán)利用的氮可顯著促進(jìn)瘤胃氮的供應(yīng)（Batista 等，2016）。因此，增加瘤胃可降解蛋白供應(yīng)是肉牛飼養(yǎng)的主要目標(biāo)（Souza 等，2010）。更大質(zhì)量的循環(huán)氮可以在不補(bǔ)充尿素氮循環(huán)的情況下滿足白天的氮需求。但有研究表明，不經(jīng)常補(bǔ)充氮可能會降低動(dòng)物對氮的利用效率，因?yàn)榇罅康难h(huán)氮會由于尿排泄增加而丟失（Farmer 等，2004）。目前關(guān)于不經(jīng)常補(bǔ)充氮對動(dòng)物消化和代謝影響的研究很少。因此，本研究旨在評估低品質(zhì)牧草飼喂肉牛的氮補(bǔ)充量和頻率對其養(yǎng)分?jǐn)z入量及代謝的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與飼養(yǎng)管理 試驗(yàn)選擇10 頭平均體重為（262±20）kg 的肉牛，隨機(jī)分為5 組，每組2 頭。對照組不添加氮，T1 組為日提供110 g粗蛋白質(zhì)，T2 組為每隔3 d 提供110 g 粗蛋白質(zhì)，T3 組為日提供220 g 粗蛋白質(zhì)，T4 組為每隔3 d提供220 g 粗蛋白質(zhì)。氮補(bǔ)充物由酪蛋白、尿素和硫酸銨組成（粗蛋白質(zhì)水平為1140 g/kg，表1）。在試驗(yàn)開始前30 d 進(jìn)行瘤胃插管，同時(shí)在試驗(yàn)開始前15 d 進(jìn)行飼喂（適應(yīng)期）。每天對肉牛飼喂兩次。日提供的粗蛋白質(zhì)水平根據(jù)瘤胃可降解蛋白推算（Valadares Filho 等，2010）

1.2 樣品采集 每個(gè)試驗(yàn)周期持續(xù)24 d，最初的9 d 用于動(dòng)物對補(bǔ)充劑的適應(yīng)，最后的15 d 用于數(shù)據(jù)收集。在每個(gè)試驗(yàn)期的第10 ～16 天分析養(yǎng)分?jǐn)z入量，同時(shí)在試驗(yàn)第11 ～16 天收集糞樣，匯總后-80℃保存。從第16 ～18 天使用漏斗容器收集尿液，-80℃保存。在19 ～21 d 頸靜脈采血，分離血清，同時(shí)從瘤胃瘺管采集瘤胃液，-80℃保存。

表1 牧草成分及供應(yīng)量 g/kg

1.3 樣品分析 尿、糞樣品用于測定含氮量。瘤胃液用于分析揮發(fā)性脂肪酸含量和測定pH。用商品試劑盒分析血清尿素氮、葡萄糖、甘油三酯、IGF-1（胰島素樣生長因子-1）、非酯化脂肪酸。參考Detmann 等（2014）的方法對相關(guān)微生物蛋白合成及氮平衡進(jìn)行計(jì)算。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)結(jié)果用SAS 軟件多因素方差分析模型進(jìn)行分析，分別研究氮補(bǔ)充劑量、補(bǔ)充頻率及交互效應(yīng)。同時(shí)對比對照組與氮補(bǔ)充組各指標(biāo)的差異。采用Tukey 法進(jìn)行多重比較，P＜0.05 表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮添加量和頻率對低品質(zhì)牧草攝入量的影響 由表2 可知，與對照組相比，補(bǔ)充氮除了顯著提高粗蛋白質(zhì)和可消化有機(jī)物攝入量外（P＜0.05），對其他養(yǎng)分?jǐn)z入量無顯著影響（P ＞0.05）。但氮補(bǔ)充量和頻率對所有養(yǎng)分?jǐn)z入量的影響均具有顯著交互效應(yīng)（P ＜0.05），同時(shí)每隔3 d 補(bǔ)充220 g 粗蛋白質(zhì)可顯著降低養(yǎng)分?jǐn)z入量（P＜0.05）。

2.2 氮添加量和頻率對瘤胃氮平衡和發(fā)酵特性的影響 由表3 可知，各處理對糞氮量無顯著影響（P ＞0.05），補(bǔ)充氮可顯著提高氮平衡量、氮效率和瘤胃氮平衡（P ＜0.05），但對微生物氮合成量和效率無顯著影響（P ＞0.05）。此外增加補(bǔ)充氮改善（P ＜ 0.05）ENU 表示，RNB，瘤胃微生物氮生產(chǎn)。此外，氮補(bǔ)充頻率對微生物氮同化和氮沉積無顯著影響（P ＞0.05）。補(bǔ)充氮并不影響瘤胃pH（P ＜0.05），但每隔3 d 較每天補(bǔ)充組瘤胃pH 表現(xiàn)最大（P ＜0.05）。與對照組相比，氮補(bǔ)充組氨氮濃度更高（P ＜0.05），同時(shí)110 較220 g補(bǔ)充組顯著降低了瘤胃氨氮濃度（P ＜0.05）。各處理組對瘤胃總揮發(fā)性脂肪酸、乙酸、丙酸、丁酸及乙酸與丙酸比值無顯著影響（P ＞0.05）。

表2 氮添加量和頻率對低品質(zhì)牧草攝入量的影響

表3 氮添加量和頻率對瘤胃氮平衡和發(fā)酵特性的影響

表4 氮添加量和頻率對肉牛血液代謝物及尿氮排泄的影響

2.3 氮添加量和頻率對肉牛血液代謝物及尿氮排泄的影響 由表4 可知，各處理對血清葡萄糖、甘油三酯、非酯化脂肪酸、氨基酸、尿肌酸酐排泄量均無顯著影響（P ＞0.05）。與對照組相比，氮補(bǔ)充組顯著提高了血清IGF-1 濃度、尿素氮和總氮排泄量以及腎小球過濾氮量和氮排泄分?jǐn)?shù)（P＜0.05），同時(shí)220 較110 g 補(bǔ)充組也顯著提高了這兩個(gè)指標(biāo)（P ＜0.05）。

3 討論

Detmann 等（2009）報(bào)道，飼喂低品質(zhì)牧草補(bǔ)充氮可促進(jìn)瘤胃纖維分解菌的生長，增加纖維在瘤胃中的消化、飼料攝入量和非纖維碳水化合物的能量利用。但本研究未發(fā)現(xiàn)補(bǔ)充氮對采食量和瘤胃揮發(fā)性脂肪酸有顯著影響。本研究同時(shí)也觀察到補(bǔ)充氮主要影響粗蛋白質(zhì)和可消化有機(jī)物攝入量，這些影響可能是因?yàn)槿占Z中添加了高水平蛋白和高消化成分的原因。但由于補(bǔ)充物無中性洗滌纖維，補(bǔ)充物對可消化中性洗滌纖維攝入量無顯著影響。盡管補(bǔ)充氮會增加瘤胃氨氮濃度，但中性洗滌纖維的攝入量均未顯著增加，牧草中可消化中性洗滌纖維約占總中性洗滌纖維的55%，說明本試驗(yàn)?zāi)敛莸睦w維質(zhì)量很差。

氮補(bǔ)充量與補(bǔ)充頻率之間的交互作用表明，當(dāng)補(bǔ)充量為220 g 時(shí)采食量降低，這一模式表明，氮補(bǔ)充頻率可能會根據(jù)氮的供應(yīng)量而產(chǎn)生不同的效果，這可能是由于高氮水平補(bǔ)充量給瘤胃一次性提供的氮量高，反過來也解釋了瘤胃氨氮濃度提高的結(jié)果，這與Drewnoski 等（2011）的研究結(jié)果一致，其研究結(jié)果表明，瘤胃氨氮濃度過量意味著循環(huán)血和細(xì)胞內(nèi)環(huán)境中氨過量，在這種情況下，動(dòng)物的不適可能是由于血液中氨過量造成的，因此，機(jī)體為了達(dá)到舒適水平，本能的減少氮攝入量。

本研究中氮補(bǔ)充提高了氮平衡和氮利用效率，其中氮補(bǔ)充量提高可改善氮利用效率，氮補(bǔ)充頻率對其無顯著影響。因?yàn)榈眯逝c動(dòng)物的生長表現(xiàn)直接相關(guān)，Morais 等（2009）研究結(jié)果也顯示，降低氮補(bǔ)充頻率并不影響低品質(zhì)牧草飼養(yǎng)的牛的生長性能。此外，氮補(bǔ)充量的提高增加了氮利用率可能與微生物氮的提高增加了可代謝蛋白的供應(yīng)有關(guān)。但即使在不增加微生物氮供應(yīng)的情況下，當(dāng)?shù)a(bǔ)充量為110 g 粗蛋白質(zhì)時(shí)氮利用率也會得到改善。

4 結(jié)論

對飼喂低品質(zhì)牧草的肉牛補(bǔ)充氮可以通過代謝作用來改善動(dòng)物的生產(chǎn)性能，使瘤胃氮平衡，提高氮的沉積和利用效率。給飼喂低品質(zhì)牧草的肉牛每隔3 d 補(bǔ)充1 次氮并不影響其消化、氮利用和代謝。但當(dāng)每隔3 d 補(bǔ)充過量的氮會對采食量產(chǎn)生負(fù)面影響。