不同栽培時期收割的玉米青貯料對肉牛生長性能、養分消化及甲烷排放的影響

于新芹，路曉云*，王鵬翔

（1.河南省安陽市農業環境監測站，河南安陽 455000； 2.河南省安陽市畜產品質量安全監測檢驗中心，河南安陽 455000）

反芻動物腸道發酵產生的甲烷排放近年來引起了農業行業的關注，因為它們對全球變暖有貢獻。甲烷排放也代表了動物能量的損失，因為其排放量約占總能攝取量的0.02～0.12（Johnson和Johnson，1995）。但腸內甲烷緩解策略需要在不影響動物生長性能的前提下進行，其中提高動物生產力和調控營養策略是兩種具有減少甲烷排放潛力的策略是最可行的選擇（孫凱佳等，2015）。通過增加精料，特別是增加動物飼料中淀粉比例來控制日糧，可以降低日甲烷產量，提高動物生長性能（Lovett等，2003）。眾所周知，青貯玉米具有較高的淀粉含量和較高的消化率，與青貯草料相比，它可以提高動物生產性能，還能減少甲烷產量（Beauchemin等，2008）。但玉米作為晚熟作物，目前，關于不同栽培時期收割的玉米青貯對肉牛生產及降低甲烷產量的信息有限，因此，本研究旨在用不同栽培時期收割的玉米青貯后作為原料飼喂肉牛，評估其對生長性能、養分消化及甲烷排放的影響。

1 材料與方法

1.1 原料收集與動物分組第一批玉米在2019年4月30號播種（T1組），T2～T4玉米分別比T1依次早5天播種，各組玉米在同一時間收割，即T1玉米105 d收割，T2～T3組玉米分別為110、115和120 d收割。參考Keane（2002）的方法對玉米進行青貯。將（528.98±0.21）kg的75頭荷斯坦肉牛隨機分為5組，每組3個重復，每個重復5頭（其中2頭帶有瘤胃瘺管）。T1～T4組飼喂不同栽培時期收割的青貯玉米，同時每天每頭補充2.5 kg濃縮料，T5組自由采食濃縮料，同時每天每頭補充1.9 kg青貯牧草（T5作為常規飼喂的對照組在文中加以表示），飼喂期為15周。濃縮料組成及營養水平見表1。

表1 兩種飼喂模式濃縮料組成

1.2 試驗記錄分別在試驗結束后對每頭牛進行稱重，每天記錄肉牛濃縮料和青貯料的投喂量，根據飼料養分的含量計算每個重復每頭牛每天的養分攝入量及飼料效率。試驗結束后，每個重復選擇2頭肉牛稱重后進行屠宰，計算屠宰率，分離內臟后，稱量胴體重。

1.3 樣品采集將200 g青貯玉米烘干，粉碎過篩。樣品用于分析常規營養成分。分別收集每個重復帶有瘤胃瘺管的肉牛的瘤胃液50 mL，瘤胃液經四層紗布過濾后注入血清瓶，置于39℃的振蕩培養箱中培養24 h。分別參考Wang等（2002）和王榮等（2019）的方法分析養分體外消化效率及甲烷產量。

1.4 統計分析利用SPSS軟件單因素方差分析模型對數據進行分析，采用Turkey法進行多重比較，P＜0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 不同栽培時期收割的玉米青貯后品種比較

由表2可知，早栽培的玉米青貯后干物質、淀粉、水溶性化合物含量及代謝能均顯著提高（P＜0.05），但粗灰分、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量及pH無顯著差異（P＞0.05）。

表2 不同栽培時期收割的玉米青貯品質

表3 不同栽培時期收割的玉米青貯料對肉牛生長性能和胴體性狀的影響

2.2 不同栽培時期收割的玉米青貯料對肉牛生長性能和胴體性狀的影響由表3可知，T2組干物質和青貯料的攝入量均顯著高于其他組（P＜0.05），而T2和T5組代謝能攝入量顯著高于其他組（P＜0.05），T5組蛋白質攝入量最高（P＜0.05）。T2組肉牛的日增重顯著高于T1、T3和T4組（P＜0.05），T5組肉牛的末重、胴體重和飼料效率顯著高于T1、T3和T4組（P＜0.05）。各組肉牛的屠宰率無顯著差異（P＞0.05）。

2.3 不同栽培時期收割的玉米青貯料對肉牛體外養分消化和甲烷排放的影響由表4可知，T5組干物質、粗蛋白質和中性洗滌纖維體外消化效率最高（P＜0.05），同時T5組淀粉體外消化效率顯著高于T2、T3和T4組（P＜0.05）。此外，T5組甲烷排放重量、甲烷產量/采食量及甲烷產量/胴體增重最低（P＜0.05），該組甲烷產量/總能攝入量也顯著低于T1、T2和T3組（P＜0.05）。

表4 不同栽培時期收割的玉米青貯料對肉牛體外養分消化及甲烷排放的影響

3 討論

在以玉米青貯飼料為基礎的飼糧中，植物淀粉含量和消化率是影響其營養品質的重要因素。本研究中所有玉米青貯的淀粉含量均大于300 g/kg。Di Marco等（2002）研究表明，玉米在收獲時早熟對干物質表觀消化率沒有顯著影響，但體內中性洗滌纖維消化率有所下降，因為更多的淀粉攝入對纖維消化的負關聯效應。

本研究結果發現，所有玉米青貯處理組的日增重都大于1.0 kg/d，這意味著采用以青貯玉米為基礎的飼喂方案可能會縮短飼喂周期，降低飼喂成本。收獲時玉米成熟度對牛生長速率沒有影響，可能是由于本研究中玉米青貯的淀粉含量和體內干物質消化率的范圍較窄。但盡管T2組代謝能攝入量增加，但未觀察到增重的改善。收獲時玉米成熟度對胴體重增加的不影響反映了體重增加的不顯著差異。

日糧營養調控是減少反芻動物甲烷排放的一個明顯策略。在本試驗中，盡管甲烷排放量大于Nishida等（2007）的報道結果。但當甲烷產量相對于干物質攝入量表示時，其數值與Nishida等（2007）報道的數值非常相似。甲烷產量相對于干物質攝入量呈線性下降趨勢，這與玉米在收獲時的成熟期提前有關。有報道稱，玉米青貯化學成分的這種變化會使瘤胃發酵轉向丙酸的形成，從而導致醋酸鹽與丙酸鹽的比例下降。丙酸的形成是瘤胃中一個凈質子利用過程，與產甲烷競爭H+，從而為甲烷生產提供了一個替代的H+池（Sutton等，2000）。隨著玉米成熟時間的延長，玉米淀粉消化率降低，但本試驗的情況并非如此，在本試驗中，淀粉消化率沒有下降跡象。此外，瘤胃pH的降低與日糧淀粉含量的增加有關，其同時可以降低甲烷產量（Moss等，2000）。低的瘤胃pH限制纖維消化，從而抑制產甲烷菌的后續活性，間接減少甲烷產量（Van Kessel和 Russell，1996）。

4 結論

早栽培的玉米青貯后干物質、淀粉、水溶性化合物含量及代謝能有一定程度的提高，用其飼喂肉牛可以顯著改善飼料效率，且早栽培的玉米青貯后飼喂肉牛可以降低甲烷排放量。