李美鑫,王可鑫,徐曉東,姜 寧,葉 明,張愛忠
(黑龍江八一農墾大學動物科技學院,黑龍江省寒區飼料資源高效利用與營養調控重點實驗室,黑龍江大慶 163319)
反芻動物主要是從粗飼料中攝入纖維,粗飼料中含量豐富的纖維素是反芻動物重要的營養素和營養來源[1]。目前,隨著全混合日糧在反芻動物中廣泛應用,如何在提高日糧能量濃度的同時提供足夠的物理有效中性洗滌纖維(peNDF)來防止反芻動物瘤胃代謝紊亂顯得尤為重要[2]。因此,有必要精確估算反芻動物日糧所需要的纖維比例。改變日糧粗飼料或精飼料含量是改變日糧的結構和營養水平的常用手段,非纖維性碳水化合物與中性洗滌纖維的比(NFC/NDF)可以準確體現出日糧中不同類型碳水化合物的水平[3]。Mertens[4]提出,物理有效纖維與纖維的物理性質(主要是片段大?。┯嘘P,有刺激動物咀嚼和建立瘤胃內容物兩相分層的能力。日糧中的peNDF 可以通過影響反芻動物的反芻來高效中和酸性物質,進而使瘤胃內環境穩定并進一步提高其生產性能[5-6]。有研究表明,通過調節日糧中粗飼料比例(精:粗為65:35、40:60)和粗飼料顆粒大?。?.9、19.1 mm)來改變peNDF 水平可降低奶牛瘤胃酸中毒的風險,且提高粗精比可增加咀嚼時間[7]。此外,在低比例精粗比日糧中改變粗飼料顆粒大小可顯著增加反芻時間[8]。前人研究主要集中在探究日糧中粗飼料的物理狀態和整個日糧的化學性質之間的交互作用。本試驗旨在研究混合日糧中不同peNDF水平與不同NFC/NDF 對綿羊采食行為、瘤胃發酵及其交互作用的影響,以期為實際生產提供理論參考。
1.1 試驗設計與試驗日糧 試驗采用2×2 雙因素試驗設計,通過改變綿羊羯羊日糧的NFC/NDF 和peNDF 水平,將其各分成2 個水平,共形成4 個試驗處理組分別為peNDF 49.85%、NFC/NDF 0.63,peNDF 53.64%、NFC/NDF 0.63,peNDF 49.85%、NFC/NDF 0.80,peNDF 53.64%、NFC/NDF 0.80。
試驗日糧由羊草和混合精料組成,2 種NFC/NDF比值為0.63、0.80,以全混合日糧(TMR)形式飼喂。粗飼料羊草使用多功能鍘草機(9FQ-36-25 型,遼寧省鳳城市宏宇農機具廠)進行切割,切割羊草2 種理論長度分別是2 cm 和5 cm。試驗日糧參照中國《肉羊飼養標準》(NY/T 816-2004)配制。使用賓州粗飼料顆粒分級篩得到羊草不同切割長度的混合日糧顆粒分布情況(表1),試驗日糧組成、營養成分見表2。

表1 羊草不同切割長度的混合日糧顆粒分布情況(干物質基礎)

表2 試驗日糧組成、營養成分(干物質基礎)
1.2 飼養管理 選取體重(35±1.3)kg、安裝永久性瘤胃瘺管的綿羊羯羊20 只,隨機分為4 個處理組,每個處理5 個重復,每只羊都進行單籠飼養,4 組分別飼喂4 種不同peNDF 和NFC/NDF 水平組合的全混合日糧(TMR)。每日飼喂2 次(07:00 和18:00),自由采食,自由飲水。試驗共21 d,其中預試期14 d,正試期7 d。平時保持做好綿羊瘺管部位清潔,并做好羊舍消毒與滅菌工作。
1.3 指標測定及方法
1.3.1 采食行為的測定 在正試期第3~4 天,采用攝像頭監控和人工觀察相結合的方法觀察綿羊的采食行為。在舍內不同方位安裝監控攝像頭錄像器,利用云視通網絡監控系統APP 調節攝像頭,存儲相應視頻。以每5 min為間隔單位記錄其采食時間和反芻時間,連續測定24 h。動物停止采食后20 min 內不再繼續采食,則認定其為一次采食活動停止;一次反芻結束后5 min 內不開始下一次反芻,則認定其為一次反芻活動結束??偩捉阑顒訒r間=采食時間+反芻時間。
1.3.2 瘤胃發酵指標的測定 試驗正試期第5 天清晨于飼喂(前)后的0、3、6、9、12 h,即每隔3 h(07:00、10:00、13:00、16:00、19:00)采集50 mL 瘤胃液,采完立即用PHS-3B 型高精度酸度計(上海雷磁儀器廠)測定pH。用4 層紗布過濾,再以3 500 r/min 離心15 min,取0.5 mL 上清液,參照馮宗慈等[9]方法測定氨態氮(NH3-N)。另取4 mL 上清液加25%的偏磷酸1 mL 混合后,采用高效液相色譜法測定揮發性脂肪酸(VFA)。
1.3.3 營養物質表觀消化率的測定 在正試期第2 天開始連續4 d,每天08:00 和20:00 采用全收糞尿法,收集糞樣。每次收集的鮮糞,按照鮮糞重量的10% 采樣噴灑鹽酸溶液,并混合后冷凍保存,試驗結束后將糞便制成風干樣。用于測定飼料、糞中的干物質(DM)、有機物(OM)、粗蛋白質(CP)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)等指標。指標測定參照《飼料分析及飼料質量檢測技術》[10]的方法。計算DM、OM、CP、NDF、ADF 表觀消化率:
養分表觀消化率=(飼料中養分的攝入量-糞中養分的排出量)/飼料中養分攝入量×100%
1.4 統計分析 試驗數據采用Excel 2003 整理,運用SPSS 19.0 統計軟件一般線性模型(GLM)進行方差統計分析,并進行鄧肯氏(Duncan's)多重比較檢驗,結果以平均值±標準偏差表示。P<0.05 表示差異顯著。
2.1 不同peNDF 與NFC/NDF 混合日糧對綿羊采食行為的影響 由表3 可以看出,在相同NFC/NDF 下,隨著peNDF 水平升高綿羊采食時間、反芻時間、總咀嚼時間顯著增加,在相同peNDF 不同NFC/NDF 水平對綿羊采食、反芻、總咀嚼時間變化的影響差異不顯著。peNDF與NFC/NDF 的交互作用對綿羊采食、反芻、總咀嚼時間沒有顯著影響。在飼喂peNDF 53.64%、NFC/NDF 0.63日糧時,采食時間、反芻時間和總咀嚼時間較長。

表3 peNDF 與NFC/NDF 對綿羊采食時間、反芻時間、總咀嚼時間的影響 min/d
2.2 不同peNDF 與NFC/NDF 混合日糧對綿羊瘤胃發酵指標的影響 由表4 可知,同NFC/NDF 水平下,綿羊瘤胃NH3-N 隨著peNDF 水平增加而升高,NFC/NDF 水平對綿羊瘤胃NH3-N 平均值沒有顯著影響。peNDF、NFC/NDF 水平對pH、乙酸、丙酸、丁酸、乙酸/丙酸均具有顯著或極顯著影響。peNDF、NFC/NDF對各指標沒有顯著交互作用。

表4 peNDF 與NFC/NDF 組合日糧對綿羊瘤胃發酵指標的影響
2.3 不同peNDF 與NFC/NDF 混合日糧對綿羊營養物質表觀消化率的影響 由表5 可知,在相同NFC/NDF 下,綿羊的DM 表觀消化率隨著peNDF 水平升高而顯著降低,在相同peNDF 下,綿羊的DM 表觀消化率隨著NFC/NDF 水平升高顯著增加,綿羊的NDF、ADF 表觀消化率隨著NFC/NDF 水平升高而降低,不同peNDF、NFC/NDF 水平混合日糧在影響綿羯羊的營養物質表觀消化率交互作用不顯著。
3.1 不同peNDF 與NFC/NDF 混合日糧對綿羊采食行為的影響 本試驗中,高peNDF 水平顯著提高了綿羊的采食時間、反芻時間及咀嚼時間,但日糧NFC/NDF 水平對綿羊的采食時間、反芻時間及咀嚼時間無顯著影響;飼 喂peNDF 為53.64% 和NFC/NDF 為0.63 日 糧的綿羊其采食時間、反芻時間、咀嚼時間最長,唾液分泌量也顯著提高。可能是由于高peNDF、低NFC/NDF水平可以增強綿羊瘤胃的緩沖作用,進而維持綿羊的瘤胃功能,保證綿羊健康。飼喂低peNDF、高NFC/NDF 水平日糧情況下,采食、反芻及咀嚼時間最少,表明高NFC/NDF 水平可能會降低綿羊的咀嚼活動。這是因為纖維含量降低導致其咀嚼時間變短;也可能是由于peNDF 水平低引起采食、反芻和總咀嚼活動的作用減弱。當進食較粗糙的干草和青貯料時,反芻動物采食和反芻時間較長,而當進食細粉碎的粗飼料時,反芻動物采食、反芻時間相對較短。本試驗中綿羊采食時間隨著peNDF 水平升高而升高,即綿羊采食5 cm 羊草的采食和反芻時間都比采食2 cm 羊草的時間長。相同NFC/NDF 比值下,采食2 cm 羊草的采食時間顯著低于采食5 cm 羊草,這與賀鳴[11]研究的結果一致。本試驗中隨著NFC/NDF 比值升高,采食同種長度的羊草的時間降低,這是因為NDF 含量減少,但是不同NFC/NDF 比對綿羊咀嚼活動沒有顯著作用,可能是因為試驗日糧中的NDF 水平大于25%時,瘤胃充盈度已滿,起到了一定的抑制作用,發揮作用不顯著[12]。
3.2 不同peNDF 與NFC/NDF 混合日糧對綿羊瘤胃發酵指標的影響 瘤胃液中pH 的大小、NH3-N 和VFA 濃度可以反映日糧在瘤胃內的發酵類型,是維持瘤胃環境的重要指標[13]。華金玲等[14]研究表明,日糧中含量70%粗飼料處理組的乙酸濃度、丁酸濃度、乙丙比均顯著高于50%和60%粗飼料處理組。本研究結果亦表明,在飼喂 NFC/NDF 為0.63 和 pe NDF 為53.64% 組合日糧時,乙酸值產生量較高,是因為相對高纖維含量的日糧可以促使乙酸生成量增加。孫龍生等[15]指出,隨著peNDF 含量的提高,瘤胃pH 升高,長度為2 cm 組與5 cm 組有顯著性差異,也證明這一點。曾銀等[16]研究發現,當peNDF 增加時,瘤胃液的pH 升高,乙酸/丙酸值上升,NH3-N 含量呈上升趨勢,總揮發性脂肪酸(TVFA)含量下降。本研究也發現,在飼喂 NFC/NDF 為0.80 和peNDF 為53.64% 組合日糧時,NH3-N 產生量較高。反之隨著日糧粗飼料長度減小,微生物對其表面的接觸面積增加,瘤胃消化功能增強,VFA 產量提高,pH 降低,乙酸/丙酸值顯著降低[17]。
通常情況下,適當提高 NFC/NDF 值會造成瘤胃酸度快速降低,有利于瘤胃丙酸型發酵。張芳平等[18]研究表明,隨著 NFC/NDF 升高,pH 降低,丙酸濃度升高,乙酸/ 丙酸值降低,本試驗中,在飼喂高水平NFC/NDF 為0.80 和 pe NDF 為49.85%組合日糧時,丙酸產生量較高,大體是因為低纖維日糧可以促使丙酸生成量增加。胡紅蓮等[19]也得出,隨著日糧NFC/NDF 比提高,瘤胃pH 降低,瘤胃丙酸、丁酸及TVFA 含量呈增加趨勢,而乙酸含量及乙酸/丙酸則呈降低趨勢。周力等[20]研究表明,飼喂低NFC/NDF 水平飼糧的藏羊復胃形態發育優于飼喂高NFC/NDF 水平飼糧的藏羊。而普宣宣[21]研究表明,飼糧中NFC/NDF 在0.54~1.90 時,對瘤胃纖維素酶平均活性無顯著影響。這些結果可能與日糧中碳水化合物的結構特性有關,高NFC/NDF 水平日糧組易發酵的碳水化合物較多且發酵速率快,產生的發酵產物為乳酸和VFA,導致pH 降低。綜合考慮,日糧NFC/NDF 為 0.63、peNDF 為 53.64%時,可使綿羊羯羊瘤胃發酵指標保持穩定狀態,促進動物健康。
3.3 不同peNDF 與NFC/NDF 混合日糧對綿羊營養物質表觀消化率的影響 衡量飼料組合效應的效果主要通過測定動物對營養物質利用率和飼糧的采食量。張鵬飛等[22]研究表明,育肥羔羊日糧營養物質的表觀消化率隨粗飼料切割長度的增加而顯著增加。王文奇等[23]研究表明,DM 和OM 表觀消化率隨精料水平的提高而增加,即當NFC/NDF 水平降低時,NFC 減少,NDF 增多,減少在瘤胃中的停留時間,加快日糧在消化道中的流通速率,DM、OM 的表觀消化率下降。史仁煌等[24]認為,隨著飼糧 NDF 提高,減短了飼料在瘤胃中的降解時間,加快了在胃腸道的流通速度,影響了DM、OM、CP 在瘤胃中的降解率,降低了DM、OM、CP 表觀消化率。本試驗中,隨著NDF 含量增加,DM、OM 顯著降低。楊麗等[25]認為,在高和低2 種peNDF 水平下,飼糧經制粒均提高了山羊的養分表觀消化率??紫楹频萚26]研究發現,高水平NDF 日糧的干物質表觀消化率低于其他日糧組??赡苁且驗槟膛>捉篮头雌c隨著飼糧NDF水平的提高而時間延長,pH 升高,纖維分解菌的大量繁殖,使得NDF 和ADF 表觀消化率的提高[24]。本試驗中,日糧NFC/NDF 為0.80、peNDF 為49.85% 時,綿羊對營養物質的消化優于其他組。郝穎等[27]試驗也得出,與NFC/NDF 0.39 日糧相比,日糧中NFC/NDF為0.52 更有利于促進和改善休牧期斷奶羔羊的生長和營養狀況。
本試驗條件下,飼喂日糧NFC/NDF 為0.63、peNDF 為53.64% 時,可促進綿羊的瘤胃發酵;日糧NFC/NDF 為0.80、peNDF 為49.85% 時,可促進綿羊的營養物質消化能力。