膨化秸稈微生物發(fā)酵飼料對杜寒雜交肉羊生長性能和胃腸道發(fā)育的影響

王曉飛，高 源，田 豐，李九月，薛樹媛，陳木蘭，白曉鷺

（1.內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010031；2.興安盟畜牧工作站，內(nèi)蒙古 烏蘭浩特 137400；3.遼寧祥和農(nóng)牧實業(yè)有限公司，遼寧 阜新 123000）

我國粗飼料資源豐富， 有3.93 億hm2的草地資源和年產(chǎn)量約9 億t 的秸稈資源， 但優(yōu)質(zhì)粗飼料不足。 研究表明， 玉米秸稈含有91.3%的干物質(zhì)，其中粗蛋白（CP）含量為1.2%，粗纖維含量為23.9%， 無氮浸出物含量為49.1%， 灰分含量為7.9%，鈣含量為0.3%，磷含量為0.23%［1］。 秸稈類飼料因纖維含量高、能值低、具有蠟質(zhì)層等，利用率并不高。為了使秸稈得到有效利用，通常采取粉碎揉絲、蒸煮、熱噴、氨化、微生物發(fā)酵、膨化等處理措施。 膨化秸稈微生物發(fā)酵飼料是將秸稈揉絲后，送入膨化設(shè)備，在140 ℃、4 MPa 的條件下，秸稈被膨化、失水、降溫，制作出結(jié)構(gòu)疏松、多孔、酥脆的膨化秸稈，再加入菌劑、調(diào)節(jié)含水量，覆膜進行約2 個月的密封發(fā)酵處理［2-4］。 秸稈膨化后，纖維素與木質(zhì)素出現(xiàn)破裂現(xiàn)象， 可被纖維分解酶分解利用，秸稈中的蛋白質(zhì)和脂肪等有機物的長鏈結(jié)構(gòu)變?yōu)槎替溄Y(jié)構(gòu)， 更容易被動物吸收。 秸稈經(jīng)高溫、高壓處理，淀粉發(fā)生糊化，脂肪從秸稈內(nèi)部分離，具有特殊香味，提高動物的采食量［5］。 該試驗通過研究飼喂膨化秸稈微生物發(fā)酵飼料以及在此基礎(chǔ)上添加非蛋白氮（NPN）對育肥羊生長性能和胃腸道發(fā)育的影響，探究最經(jīng)濟的飼喂模式，為其在養(yǎng)殖業(yè)中的推廣應(yīng)用提供理論支持。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

選擇81 只3 月齡、體重為（23.0±1.0）kg 的杜寒雜交羔羊，隨機分為對照組（70%精料+30%干秸稈）、試驗Ⅰ組（70%精料+30%膨化秸稈微生物發(fā)酵飼料）和試驗Ⅱ組（70%精料+30%膨化秸稈微生物發(fā)酵飼料， 再添加占日糧總蛋白濃度10%的膨化緩釋尿素，NPN≥100%），每組3 個重復(fù)，每個重復(fù)9 只羔羊。 試驗期為75 d，預(yù)飼期15 d，正飼期60 d。試驗結(jié)束后，禁食24 h 對每只試驗羔羊進行空腹稱重，從各組隨機挑選3 只羊進行屠宰試驗，并采集樣品。

1.2 試驗日糧

試驗用的精料按美國NRC（2007）標準配制，精料組成及營養(yǎng)水平見表1。 粗飼料為遼寧祥和農(nóng)牧實業(yè)有限公司提供的膨化秸稈微生物發(fā)酵飼料和粉碎玉米秸稈。 膨化緩釋尿素（NPN≥100%）由內(nèi)蒙古柯宏飼料有限公司提供， 試驗期日糧營養(yǎng)水平見表2。

表1 精料組成與營養(yǎng)水平分析（飼喂基礎(chǔ)）

表2 試驗期日糧營養(yǎng)水平（飼喂基礎(chǔ)）

1.3 樣本處理方法

對試驗羊胴體稱重，將分離的大網(wǎng)膜、瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃、皺胃、小腸和大腸、內(nèi)臟及腎臟脂肪依次稱重并記錄數(shù)據(jù)，計算消化道組織總重（瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃、皺胃、小腸和大腸重量之和）。 檢測試驗羔羊的瘤胃容積，并取瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃和皺胃樣品3～5 cm2，小腸和大腸樣品約10 cm。 取樣后，用生理鹽水沖洗干凈， 放入50 mL 的采樣管保存（含4%的甲醛溶液），制作胃腸道組織切片，觀察組織形態(tài)。育肥試驗第1 天早上，將試驗羊空腹稱重，即為初始重；育肥試驗結(jié)束當天早上，將試驗羊進行空腹稱重，即為結(jié)束重；凈增重=結(jié)束重-初始重；平均日增重=凈增重/育肥天數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

所有試驗數(shù)據(jù)錄入Excel 表格， 利用SAS 9.2統(tǒng)計學(xué)軟件進行單因素方差分析， 若差異顯著采用Duncan 氏法進行組間多重比較。 試驗結(jié)果用“平均數(shù)±標準差” 表示，P＜0.05 為差異顯著，P＜0.01 為差異極顯著。

2 試驗結(jié)果

2.1 膨化秸稈微生物發(fā)酵飼料對育肥羔羊生長性能的影響

飼喂膨化秸稈微生物發(fā)酵飼料對育肥羊生長性能的影響見表3。 試驗Ⅰ組與試驗Ⅱ組的凈增重、干物質(zhì)采食量和平均日增重極顯著（P＜0.01）高于對照組， 試驗Ⅰ組與試驗Ⅱ組的結(jié)束重顯著（P=0.03）高于對照組，試驗Ⅰ組與試驗Ⅱ組差異不顯著（P＞0.05）。 各組試驗羔羊初始體重和料重比差異不顯著（P＞0.05）。

表3 膨化秸稈微生物發(fā)酵飼料對育肥羔羊生長性能的影響

2.2 膨化秸稈微生物發(fā)酵飼料對育肥羔羊胃腸道發(fā)育的影響

2.2.1 試驗羔羊胃腸道組織重量的檢測

飼喂膨化秸稈微生物發(fā)酵飼料對胃腸道發(fā)育影響的結(jié)果見表4。 在胃腸道組織稱重結(jié)果中，試驗Ⅰ組與試驗Ⅱ組的瘤胃容積、 大腸重和消化道總重顯著（P＜0.05）高于對照組，2 個試驗組無顯著（P＞0.05）差異。 各組瘤胃壁厚度、大網(wǎng)膜重、瘤胃重、網(wǎng)胃重、瓣胃重、皺胃重和小腸重均差異不顯著（P＞0.05）。

表4 膨化秸稈微生物發(fā)酵飼料對育肥羔羊胃腸道發(fā)育的影響

2.2.2 試驗羔羊的胃部表觀檢測

把試驗羔羊胃部內(nèi)容物清理干凈， 清水沖洗后，從切口處由里向外翻轉(zhuǎn)進行表觀檢測，胃內(nèi)壁見圖1。 屠宰時觀察試驗羔羊胃部整體狀態(tài)，對照組試驗羔羊瘤胃呈深灰色，瘤胃絨毛長且葉片寬，密度大，網(wǎng)胃、瓣胃呈淺灰色，皺胃顏色正常，呈粉紅色。試驗Ⅰ組羔羊瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃呈淺灰色，網(wǎng)胃、瓣胃顏色比瘤胃顏色淺，瘤胃絨毛狀態(tài)與對照組基本一致，皺胃顏色正常，呈粉紅色。 試驗Ⅱ組瘤胃顏色呈淺黃灰色，網(wǎng)胃和瓣胃呈黃白色，皺胃顏色正常，呈粉紅色，瘤胃絨毛長、葉片肥厚，絨毛分布密集。

圖1 對照組、試驗Ⅰ組和試驗Ⅱ組羔羊瘤胃

2.2.3 試驗羔羊胃腸道組織樣切片

試驗羔羊胃腸道組織樣切片如圖2～圖7 所示。 在低倍鏡（10×40）下，試驗Ⅰ組與試驗Ⅱ組羔羊的瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃和皺胃的絨毛形態(tài)、胃壁厚度、固有層狀態(tài)等無明顯差別。 在組織切片圖中，小腸和大腸的形態(tài)也無明顯差異。 試驗Ⅰ組與試驗Ⅱ組羔羊胃壁厚度均比對照組大， 說明試驗羔羊瘤胃的復(fù)層扁平上皮和固有層的厚度要優(yōu)于對照組。 試驗Ⅰ組與試驗Ⅱ組羔羊網(wǎng)胃、瓣胃和皺胃的形態(tài)與對照組無明顯區(qū)別， 羔羊小腸絨毛分布狀態(tài)、生長密度和大腸腺比對照組豐富密集。

圖2 對照組、試驗Ⅰ組和試驗Ⅱ組羔羊瘤胃組織切片（HE 染色，400×）

圖3 對照組、試驗Ⅰ組和試驗Ⅱ組羔羊網(wǎng)胃組織切片（HE 染色，400×）

圖4 對照組、試驗Ⅰ組和試驗Ⅱ組羔羊瓣胃組織切片（HE 染色，400×）

圖6 對照組、試驗Ⅰ組和試驗Ⅱ組羔羊小腸組織切片（HE 染色，400×）

圖7 對照組、試驗Ⅰ組和試驗Ⅱ組羔羊大腸組織切片（HE 染色，400×）

3 討論

3.1 膨化秸稈微生物發(fā)酵飼料對育肥羔羊生長性能的影響

優(yōu)質(zhì)粗飼料短缺是制約養(yǎng)殖企業(yè)發(fā)展的一個重要因素， 而內(nèi)蒙古及其周邊地區(qū)擁有大量的秸稈資源，將秸稈飼料化利用，并提高消化利用率有利于秸稈資源的綜合利用。在試驗期間，試驗羔羊并未出現(xiàn)死亡或淘汰的現(xiàn)象， 說明飼喂膨化秸稈微生物發(fā)酵飼料對試驗羔羊機體的生長發(fā)育無明顯的應(yīng)激及不利影響。研究表明，秸稈經(jīng)過膨化處理后，纖維素和木質(zhì)素的鏈接結(jié)構(gòu)被破壞，秸稈變得疏松，并具有特殊的香味，從而提高了反芻動物對秸稈的消化利用率［6-7］。 該試驗中，在精料水平相同的條件下， 膨化秸稈微生物發(fā)酵飼料的采食量顯著（P＜0.01）高于常規(guī)粉碎秸稈，說明其適口性得到極大提高。 仲偉光等［8］在肉羊育肥試驗中，飼喂膨化微貯發(fā)酵秸稈發(fā)現(xiàn)， 試驗組羊的采食量和凈增重得到顯著提高。 馬宏鵬［9］在膨化玉米秸稈在育肥羊飼養(yǎng)中的應(yīng)用研究表明， 膨化玉米秸稈不但提高了試驗羊采食量和增重指標， 而且減少30%～50%的精料飼喂量時，育肥效果與常規(guī)玉米秸稈處理組基本相同， 說明秸稈經(jīng)膨化可以提高消化利用率， 膨化玉米秸稈應(yīng)用于肉羊育肥中可減少部分精料的飼喂量，進而降低飼養(yǎng)成本。張采［10］將同一配方的混合粉料進行膨化與不膨化處理后，飼喂動物（畢格犬、獼猴）時發(fā)現(xiàn)，膨化飼料試驗組動物的增重效果顯著提高。 榮譽［11］和齊聰巖等［12］研究表明，膨化發(fā)酵玉米秸稈在飼喂肉兔的試驗中同樣有明顯的增重效果， 試驗組獺兔的凈增重顯著提高，其料重比也有不同程度的下降，說明膨化發(fā)酵玉米秸稈消化利用率高于常規(guī)玉米秸稈， 而且適口性的改善使得動物采食量大幅度增加。飼料利用率提高使動物快速生長，增重也得以實現(xiàn)。 該試驗中， 試驗Ⅰ組和試驗Ⅱ組的凈增重、 平均日增重和平均采食量等指標的顯著提高與上述研究結(jié)果一致。 試驗Ⅱ組日糧中外源性添加NPN 對羔羊凈增重、平均日增重和料重比等指標有明顯影響。 試驗Ⅱ組的凈增重和平均日增重比試驗Ⅰ組均增加了4.38%，料重比也相對較低，說明在正常范圍內(nèi)適當提高蛋白水平， 可加快動物體組織和骨骼的生長。相同營養(yǎng)水平下，可減少日糧的飼喂量，降低飼料成本。 試驗結(jié)果表明，飼喂膨化秸稈微生物發(fā)酵飼料， 對提高試驗羔羊的采食量和增重效果有顯著作用， 但試驗Ⅱ組調(diào)整蛋白水平后， 效果更加明顯， 且料重比進一步降低。 采食量的增加也可間接達到縮短生產(chǎn)周期的目的，因此，添加尿素的膨化秸稈微生物發(fā)酵飼料對促進育肥羔羊的生長性能效果更好。

3.2 膨化秸稈微生物發(fā)酵飼料對育肥羔羊胃腸道發(fā)育的影響

反芻動物的消化道主要包括口腔、復(fù)胃、小腸和大腸， 消化道的發(fā)育狀態(tài)對日糧的消化利用起到重要作用，也決定著羔羊生長發(fā)育的速度。反芻動物的消化生理過程是由無反芻階段到反芻過渡階段再到反芻階段［13］。研究表明，消化道組織的重量發(fā)育和各個臟器的發(fā)育與粗飼料質(zhì)量的好壞有著重要聯(lián)系［14］。 王小龍［15］認為，120～160 日齡是羔羊生長速度最快的階段。在這一時期，羔羊消化道增重情況呈上升趨勢，小腸、大腸的長度增加。 也有研究表明，80～200 日齡是羔羊消化道生長發(fā)育速度最快的時期［16］。當羔羊采食粗飼料時瘤胃、網(wǎng)胃出現(xiàn)快速生長的現(xiàn)象。為消化采食的粗飼料，瘤胃內(nèi)微生物菌群大量繁殖，刺激了瘤胃的運動，導(dǎo)致瘤胃的快速發(fā)育［17］。 該試驗2 個試驗組羔羊的瘤胃容積均顯著 （P＜0.05） 大于對照組， 而添加NPN 的試驗Ⅱ組的瘤胃容積明顯大于試驗Ⅰ組，其原因可能是瘤胃微生物將NPN 降解合成菌體蛋白，被更多的纖維素分解酶利用，提高了瘤胃對日糧的消化利用效率，促進瘤胃的生長。 趙恒波等［18］研究發(fā)現(xiàn)，隨著日齡的不斷增加，瘤胃乳頭的長度和寬度增加。 瘤胃乳頭的發(fā)育與飼料的蛋白水平有關(guān)， 蛋白含量的多少對小腸絨毛的形態(tài)也會產(chǎn)生影響［19］。 該試驗中瘤胃圖片和胃腸道組織切片圖顯示， 試驗Ⅰ組和試驗Ⅱ組瘤胃的表觀形態(tài)、瘤胃乳頭分布狀況明顯優(yōu)于對照組。

反芻動物的大腸在攝入粗飼料后， 各部分質(zhì)量呈平穩(wěn)增長的趨勢，容積增長速度較快，尤其是盲腸和結(jié)腸。研究發(fā)現(xiàn)，盲腸和結(jié)腸對纖維素有較強的消化能力，其纖維消化能力僅次于瘤胃，因為其內(nèi)部定植著消化纖維素的微生物菌群［20-22］。 孔祥浩等［23］研究表明，大腸可以對纖維素和半纖維素進行消化，因此，試驗Ⅰ組和試驗Ⅱ組大腸重量顯著（P＜0.05）高于對照組。 膨化秸稈微生物發(fā)酵飼料的纖維結(jié)構(gòu)發(fā)生改變， 有利于消化利用率的提高。該試驗結(jié)果說明，膨化秸稈微生物發(fā)酵飼料提高了羔羊的采食量， 對胃腸道的發(fā)育有著明顯促進作用，使試驗組羔羊日增重大幅提高。

4 結(jié)論

玉米秸稈經(jīng)過膨化和微生物發(fā)酵處理后，顯著提高了羔羊的采食量和日增重， 促進了羔羊瘤胃的生長發(fā)育， 使試驗Ⅰ組和試驗Ⅱ組的瘤胃容積分別增大了18.36%和32.08%，但對內(nèi)臟及消化道其他指標無顯著影響。在相同營養(yǎng)水平下，肉羊的膨化秸稈微生物發(fā)酵飼料采食效果明顯優(yōu)于干秸稈。 提高蛋白水平的膨化秸稈微生物發(fā)酵飼料對肉羊機體生長和消化道發(fā)育具有明顯促進作用，具有更高的營養(yǎng)和經(jīng)濟價值，適合在養(yǎng)殖生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。