不同粗飼料對科爾沁肉牛瘤胃發(fā)酵特性和氮代謝的影響

張 穎，趙文博

（1.內蒙古民族大學動物科技學院，內蒙古通遼 028000；2.內蒙古烏蘭浩特市興安職業(yè)技術學院，內蒙古烏蘭浩特 137400）

長期以來，冬春青飼料的缺乏和可供飼料單一使得部分地區(qū)牛肉產量和質量處于較低水平。對于肉牛來說，粗飼料是重要的營養(yǎng)來源，占肉牛日糧的40%～70%，甚至更高，粗飼料在日糧搭配中的占比直接影響肉牛的產肉量和經濟效益[1]。稻草秸稈、全株玉米青貯和苜蓿干草等粗飼料提供纖維類物質，可調控肉牛唾液分泌并調節(jié)瘤胃內環(huán)境，保證優(yōu)質粗飼料的生產和供應是提高肉牛生產水平、促進肉牛業(yè)健康發(fā)展的關鍵措施[2]。通遼地區(qū)大面積種植玉米、稻草和苜蓿草，近年來將籽實玉米改為全株青貯玉米?？茽柷呷馀ｐB(yǎng)殖以飼喂單一玉米秸稈為主，逐漸過渡到玉米青貯飼喂模式。因此，評定通遼地區(qū)常用粗飼料的營養(yǎng)價值對科爾沁肉牛養(yǎng)殖有重要意義。已對稻草秸稈、玉米秸稈、玉米秸稈青貯、全株玉米青貯和苜蓿干草5 種粗飼料在科爾沁肉牛中瘤胃降解特性進行分析[3]，本試驗采用消化代謝試驗和體外法評定5 種粗飼料的營養(yǎng)價值，為構建優(yōu)質全株青貯玉米種植—肉牛生產模式，發(fā)展通遼肉牛業(yè)生產提供理論依據及技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 試驗所用的稻草樣品采自通遼市庫倫旗額勒順鎮(zhèn)，飼喂前鍘成5～8 cm。青貯原料為通遼市豐田鎮(zhèn)青貯試驗田蠟熟期的全株玉米，青貯前鍘短成3～4 cm，添加3‰尿素和1‰食鹽混勻，放入青貯窖里60 d 后開始飼喂。玉米秸稈、玉米秸稈青貯采自當地農場，苜蓿來自甘肅省。采集的樣品60～65℃烘48 h 至恒重，粉碎后過40 目篩，裝入自封袋用于營養(yǎng)價值的評定。

1.2 試驗設計與日糧 將5 頭體重（540±23）kg 的科爾沁肉牛（選自通遼市河西鎮(zhèn)雙泡子村）置于自建的代謝籠中，每天每頭牛投喂精飼料為體重的1.0%，分別采食全株玉米青貯、稻草秸稈、玉米秸稈、玉米秸稈青貯和苜蓿干草5 種粗飼料，精粗比為50:50，每天每頭牛進食10 kg 日糧（干物質基礎），進行90 d 消化代謝試驗。玉米、豆粕、葵花粕和糠麩的粗蛋白質含量分別8.78%、44.87%、28.12%和14.98%（風干基礎）。試驗肉牛的日糧按照肉牛營養(yǎng)需要和飼養(yǎng)標準配制[4]，試驗精飼料組成及營養(yǎng)成分見表1。試驗分3 期，每個試驗期為30 d，預試期25 d，正試期5 d。

表1 精飼料組成及營養(yǎng)成分（風干基礎）

1.3 測定指標及樣品分析

1.3.1 瘤胃液樣品采集及處理 試驗期第2 天用帶有真空泵的胃管通過科爾沁肉?？谇徊杉鑫敢?。采集500 mL瘤胃液，棄去前100 mL，瘤胃液由瘤胃的多個部位獲得，混合均勻后，立即用pH 計測量瘤胃液的pH。由于是口腔采樣，瘤胃液較黏稠，故要用2 層紗布過濾瘤胃液，過濾過的瘤胃液被分成4 部分，分析氨態(tài)氮（ΝH3-Ν）和揮發(fā)性脂肪酸（VFA）。將5 mL 硫酸（1 mol/L）加入到50 mL 瘤胃液中混合后，10 000 r/min 離心15 min，取上清液在-20℃下保存，帶回實驗室用靛藍比色法測定瘤胃ΝH3-Ν 濃度。取5 mL 過濾過的瘤胃液樣品用1 mL三氯乙酸使之去蛋白，然后12 000 r/min 離心15 min，取上清液在-20℃下保存上清液，帶回實驗室，采用安捷倫1260 高效液相色譜法測定VFA 濃度。

1.3.2 氮代謝的測定 正試期內在石棉瓦和坑道內鋪設塑料布以收集全糞尿。記錄采食量、排糞量和排尿量。糞樣每天按四分法采樣，取總糞量10%，糞樣分為2份，1 份按5% 的比例加入50% 硫酸置入冰箱中保存（-20℃），待測糞氮；1 份直接烘干，待測營養(yǎng)成分。預先在每個坑槽內加入250 mL 10%硫酸，尿樣稀釋到5 000 g 左右采樣400 g，稀釋后尿樣pH 低于3，然后置入冰箱中保存（-20℃），待測尿氮。

1.3.3 飼料、糞樣和尿樣分析 采集的飼料樣品、糞樣和尿樣，根據楊勝[5]的方法分析其DM、CP、灰分（Ash）、粗脂肪（EE）、ΝDF、ADF、粗纖維（CF）和非纖維性碳水化合物（ΝFC）。ΝFC 含量為計算值，ΝFC=1-ΝDF-EE-CP-Ash。

1.4 統(tǒng)計分析 采用Excel 2010 處理原始數據，利用SAS 9.2 軟件中的GLM 模型進行方差分析，用Duncan's 法進行多重比較，結果以平均值±標準差表示。P＜0.05 表示差異顯著，P＞0.05 表示差異不顯著。

2 結果

2.1 不同粗飼料的營養(yǎng)成分分析 由表2 可知，5 種粗飼料中，苜蓿干草CP 含量最高，全株玉米青貯次之，稻草秸稈最低；全株玉米青貯的CF 含量接近于苜蓿干草，全株玉米青貯的CF 含量最低；ΝDF 含量依次為稻草秸稈＞玉米秸稈＞玉米秸稈青貯＞全株玉米青貯＞苜蓿干草；ΝFC 含量順序依次為全株玉米青貯＞苜蓿干草＞玉米秸稈青貯＞玉米秸稈＞稻草秸稈。

表2 不同粗飼料的營養(yǎng)成分 %

2.2 不同粗飼料日糧對瘤胃發(fā)酵特性的影響 由表3 可知，pH 在5 種粗飼料間差異不顯著（P＞0.05），依次為稻草秸稈＞苜蓿干草＞全株玉米青貯＞玉米秸稈青貯＞玉米秸稈；瘤胃ΝH3-Ν 濃度以苜蓿干草最高，稻草秸稈最低，全株玉米青貯高于玉米秸稈青貯（P＞0.05）和玉米秸稈（P＜0.05）；苜蓿干草和全株玉米青貯的VFA高于玉米秸稈青貯、玉米秸稈和稻草秸稈（P＜0.05），玉米秸稈青貯高于玉米秸稈（P＞0.05）；苜蓿干草和全株玉米青貯的乙酸含量高于玉米秸稈青貯、玉米秸稈和稻草秸稈（P＜0.05）；乙酸/丙酸以苜蓿干草最高，玉米秸稈最低，全株玉米青貯、玉米秸稈青貯和玉米秸稈差異不顯著（P＞0.05）。

表3 不同粗飼料對科爾沁肉牛瘤胃發(fā)酵特性的影響

2.3 不同粗飼料日糧對肉牛氮代謝的影響 由表4 可知，科爾沁肉牛以苜蓿干草為粗飼料來源食入氮高于其他4種粗飼料（P＜0.05），依次為苜蓿干草＞全株玉米青貯＞玉米秸稈青貯＞玉米秸稈＞稻草秸稈；從氮代謝數據分析，糞氮以玉米秸稈最低，苜蓿干草的糞氮顯著高于其他粗飼料（P＜0.05），稻草秸稈與玉米秸稈青貯的尿氮、糞氮與總排出氮差異不顯著，5 種粗飼料間的可消化氮差異顯著；稻草秸稈的沉積氮為負值，全株玉米青貯和玉米秸稈青貯的沉積氮較玉米秸稈分別提高了90.37%和54.95%（P＞0.05），苜蓿干草的沉積氮最高；氮消化率以稻草秸稈最低，苜蓿干草最高，玉米秸稈、玉米秸稈青貯和全株玉米秸稈次之。

表4 不同粗飼料對科爾沁肉牛氮代謝的影響

3 討論

3.1 不同粗飼料的營養(yǎng)成分 粗飼料品質的好壞與利用方式、品種和收貨收割時期有關。本試驗中全株玉米青貯DM 含量較低，與Kenji 等[6]研究的結果一致。姜富貴等[7]研究結果顯示，全株玉米青貯的CP 含量為7.55%。本研究中苜蓿干草CP 含量相對較高，稻草秸稈和玉米秸稈的CP 含量相對較低，玉米秸稈青貯含量與鄭瑋才等[8]研究的結果一致。全株玉米青貯的CF 含量最低，能刺激肉牛消化道黏膜，滿足動物營養(yǎng)需要，維持瘤胃正常功能[9]。本試驗中全株玉米青貯的CP 含量較高，ΝDF 含量較高，可能與收獲期有關。另外，全株玉米青貯的ΝFC 含量接近于苜蓿干草含量，ADF和ΝDF 含量較低，說明全株玉米青貯中的纖維物質容易被瘤胃微生物消化，營養(yǎng)價值相對較高，可作為肉牛的優(yōu)質粗飼料。

3.2 不同粗飼料對科爾沁肉牛瘤胃pH、ΝH3-Ν 濃度和VFA 的影響 瘤胃pH 直接影響瘤胃纖維分解菌的活性，日糧中纖維性物質含量高，動物需要長時間的咀嚼才能使食糜達到能夠通過瘤胃、進入網胃的細度，從而分泌大量唾液，進而使瘤胃pH 維持在較高水平[10]，日糧中快速發(fā)酵的碳水化合物含量、有效纖維的含量及日糧結構與營養(yǎng)水平均是影響瘤胃pH 的因素[11]。Qin 等[12]研究發(fā)現，瘤胃pH 應維持在6.60～6.80 可以保持適宜的纖維消化環(huán)境，如果日糧全是粗飼料，并且粗飼料中ΝDF 含量高，pH 變動范圍在5.0～7.8。本次試驗中pH范圍（6.98～7.32）相比仍然偏高。這可能是與粗飼料本身ΝDF 含量高、科爾沁肉牛反芻活動唾液分泌量大和瘤胃液的采樣方法有關。另外，本試驗采用的是從口腔將胃管插入到瘤胃采集的瘤胃液，試驗過程中經常出現過濾慢的現象，在瘤胃液中可能混入了唾液。

Νa 等[13]研究發(fā)現，瘤胃ΝH3是各種纖維菌生長所必需，瘤胃ΝH3-Ν 濃度水平低可以抑制微生物的活性，直接影響瘤胃微生物蛋白質的合成。ΝH3-Ν 是瘤胃微生物合成蛋白質的氮源，瘤胃ΝH3-Ν 濃度與日糧氮的來源有關，受飼料種類、飼喂方式、飼喂頻率及動物個體等影響很大，較強的咀嚼和反芻作用使粗飼料中的細胞可溶性物質不斷逸出，使ΝH3濃度增加，在瘤胃內ΝH3濃度被微生物利用和瘤胃壁的吸收，ΝH3濃度逐漸下降[14]。Marshall 等[15]提出微生物生長對氨濃度耐受的臨界范圍為6～30 mg/100 mL。Owens 等[16]研究發(fā)現，瘤胃微生物生長最佳ΝH3-Ν 濃度范圍是0.35～20 mg/100 mL。本試驗中粗飼料之間瘤胃ΝH3-Ν 差異很大（0.32～6.31 mg/dL），稻草秸稈最低僅為0.32 mg/dL，可能是日糧CP 含量、氮利用率的變化及微生物對粗飼料的降解影響了稻草秸稈ΝH3-Ν 濃度。

VFA 濃度是日糧中碳水化合物的發(fā)酵產物，反芻動物瘤胃發(fā)酵產生的VFA 提供總能量需要的70%～80%。Cherdthong 等[17]報道，飼料中ΝFC 含量對瘤胃內TVFA 產量影響顯著。本試驗中苜蓿干草和全株玉米青貯的TVFA 濃度較高，可能與苜蓿干草和全株玉米青貯所含的非結構性碳水化合物有關。本次試驗測得VFA 的濃度低于其他研究結果，屬于乙酸型發(fā)酵，可能是由于科爾沁肉牛的瘤胃對VFA 的吸收很快造成的，另外微生物的降解對VFA 濃度也會有影響。

3.3 不同粗飼料對科爾沁肉牛氮代謝的影響 飼料含氮物質進入瘤胃后，一部分被微生物降解合成菌體蛋白，未被降解的蛋白質與氮的利用率有關。氮不足會抑制微生物生長，氮過量則造成氮源浪費[18]。李洋等[19]研究發(fā)現，日糧CP 含量在12%～13%時，微生物生長量最大，氮利用率高。本試驗中苜蓿干草的CP 含量為13.65%，科爾沁肉牛氮沉積率達到最大。艷城等[20]研究表明，氮利用率的高低受粗飼料中蛋白質和纖維含量的影響。本試驗中稻草秸稈中的高CF 和低CP 含量對氮利用率有一定影響，當科爾沁肉牛采食稻草秸稈日糧，在CP采食量低于維持需要時，為氮的負平衡，沉積率為負值，氮的利用率較低，由于糞氮和尿氮排泄的氮量高，高氮排泄不利于動物的健康。唐振華等[21]研究發(fā)現，反芻動物進食氮量與糞氮和尿氮排出量也存在顯著的正相關。本試驗中全株玉米青貯氮沉積和可消化氮量均較玉米秸稈青貯和玉米秸稈高，因為全株玉米青貯的CP 和非纖維碳水化合物含量高，有利于微生物蛋白的合成，氮的利用率高，可降低氮的浪費。

4 結論

本研究結果表明，玉米秸稈、玉米秸稈青貯、全株玉米青貯、苜蓿干草和稻草秸稈5 種飼料營養(yǎng)價值差異較大，其中苜蓿干草和全株玉米青貯的CP 含量高，全株玉米青貯和苜蓿干草瘤胃液TVFA 含量高，可為肉牛提供較高的能量；從氮代謝來看，全株玉米青貯氮的利用率較高，可作為反芻動物優(yōu)質的粗飼料。為提高科爾沁肉牛對本地區(qū)粗飼料的利用效率，需要進一步研究粗飼料的組合效應。