王致晶,高海霞,楊保田,李高堂
(1.甘肅省農業建設項目管理站,甘肅蘭州 730046;2.安定區鑫源肉牛養殖場,甘肅定西 743011)
氣候變化預測表明,到2100年,全球環境溫度預計將增加2.3~4.8℃,據估計,全球變暖會使熱帶和亞熱帶國家的動物產量減少25%,而這些國家的牛奶和肉類產量占全球總產量的50%以上(Seguin,2008)。在熱帶和亞熱帶國家,牛品種之間的雜交已被廣泛采用,以提高牛奶和牛肉產量。Banerjee和Ashutosh(2011)報道,盡管雜交牛的生產性能更高,但由于環境溫度升高,這些動物的相對健康和生產損失會更多。腸道發酵產甲烷與有機物發酵速率、產生的揮發性脂肪酸類型、微生物生物合成效率及細菌種群類型有關(胡坤,2014)。奶牛每天甲烷排放量隨奶牛活動量顯著增加,但同時與室內空氣溫度呈負相關,同時,甲烷排放會造成能量損失(馮仰廉等,2012)。高環境溫度條件下,反芻動物腸道運動、反芻、瘤胃收縮和食糜通過率是影響甲烷排放和養分消化吸收的主要因素之一,如Barnett等(2015)報道,羊的甲烷排放量與食糜平均滯留時間呈正相關,同時也受激素三碘甲狀腺原氨酸的影響。Yadav等(2013)報道了不同環境溫度暴露對消化率的影響,但亞熱帶氣候條件下對肉牛的研究數據有限。因此,考慮到全球變暖和我國區域環境溫度差異,本研究旨在研究不同圈舍環境溫度對肉牛生長性能、養分消化、生理參數及血清生化指標的影響。
1.1 試驗設計 試驗地點選為安定區鑫源肉牛養殖場,將36頭體重為(230.22±0.79)kg的肉牛隨機分為3組,每組4個重復,每個重復3頭牛。T1、T2和T3組肉牛飼喂同一種全混合日糧,試驗期間T1組圈舍溫度控制在28.5℃,T2組圈舍溫度控制在33.5℃,T3組圈舍溫度控制在38.5℃,飼養試驗為期8周。試驗期間圈舍溫度控制采用全自動環控系統,所有動物均接種口蹄疫和出血性敗血病疫苗,每頭肉牛有單獨的采食和飲水設施。

表1 試驗全混合日糧組成及營養水平
1.2 數據記錄 分別在試驗當天、28和56 d早上飼喂前對肉牛個體進行稱重,每天記錄全混合日糧的投喂量及剩余量,計算各階段肉牛平均日增重、采食量和料比。試驗期間,每周將溫度計插入肉牛直腸5 cm深處測量溫度,每天記錄10 min呼吸次數(呼吸頻率以每分鐘呼吸次數表示),同時用脈搏器記錄每分鐘脈搏次數。
1.3 養分消化及血清生化指標 試驗結束前3 d,每天收集每個重復肉牛的糞便,匯總3 d的樣品,取200 g糞便樣品和飼料樣品進行烘干、粉碎和過篩。樣品參考史海濤(2016)的研究方法測定干物質、有機物、粗蛋白質、粗脂肪、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量,并計算消化率。試驗結束當天在飼喂前通過頸靜脈對每個重復的肉牛采血10 mL,分離血清。樣品用建成生工所的商品試劑盒測定相關生化指標,測定方法參考試劑盒說明書進行。
1.4 數據分析 試驗采用完全隨機分組設計,采用SPSS軟件對各組指標進行單因素方差分析,采用Ducan’s法進行多重比較,P<0.05表示差異顯著。
2.1 熱應激對肉牛生長性能的影響 由表2可知,T1組肉牛56 d的體重、29~56 d和1~56 d平均日增重較T3組分別顯著提高3.92%、23.45%和13.58%(P<0.05)。T3組 肉 牛29~56 d料重比較T1和T2組分別顯著提高22.32%和13.22%(P<0.05),同時T3組肉牛1~56 d料重比較T1組顯著提高12.69%(P<0.05)。

表2 熱應激對肉牛生長性能的影響
2.2 熱應激對肉牛養分消化率的影響 由表3可知,溫度處理對肉牛粗蛋白質和粗脂肪消化率的影響無顯著差異(P>0.05)。T1組肉牛干物質、有機物和酸性洗滌纖維消化率較T3組分別顯著提高8.02%、9.79%和8.32%(P<0.05),而T3組肉牛中性洗滌纖維消化率較T1組顯著提高8.31%(P<0.05)。

表3 熱應激對肉牛養分消化率的影響 %
2.3 熱應激對肉牛生理和血清參數的影響 由表4可知,T3組肉牛直腸溫度、呼吸頻率和脈搏均顯著高于T1和T2組(P<0.05)。針對血清參數,T3組肉牛血清總蛋白、尿素氮、肌酸酐、甘油三酯濃度、乳酸脫氫酶、谷草轉氨酶和谷丙轉氨酶活性均顯著高于T1組(P<0.05),而T1組肉牛血清甲狀腺素濃度及堿性磷酸酶活性顯著高于T3組(P<0.05)。溫度處理對肉牛血清葡萄糖濃度無顯著影響(P>0.05)。

表4 熱應激對肉牛生理和血清參數的影響
生理參數指標顯示,高溫組肉牛的直腸溫度、呼吸頻率和脈搏均顯著升高,同時結合生長性能數據38.5℃組(T3)的平均日增重和末重及整個試驗期間的飼料效率顯著低于28.5℃組,提示38.5℃的環境溫度可能會對動物造成熱應激,這與Yadav等(2015)的結果一致。但Wheelock等(2010)報道,在27~30℃環境下,肉牛的生理參數有所增加。
針對養分消化率,38.5℃組肉牛干物質、有機物和酸性洗滌纖維消化率顯著低于28.5℃組。雖然在本研究中我們未研究瘤胃環境的改變,但Beatty等(2008)研究發現,高溫環境下有機物和酸性洗滌纖維消化率的降低與瘤胃pH和微生物種群的改變有關。Bernabucci等(1999)報道,在高溫條件下短時間暴露可提高荷斯坦奶牛的飼料消化率,同時暴露時間越長,飼料消化率越低。此外,本試驗條件下環境溫度對肉牛粗蛋白質和粗脂肪消化率無顯著影響,這與Bernabucci等(2009)報道的結果一致。
在本研究中高溫環境下肉牛血清總蛋白濃度增加,表明蛋白質代謝的變化轉向異化的一面,這與該組體重顯著降低一致,暗示動物需要能量來維持機體正常體溫,組織蛋白質分解代謝增強,進而導致血清蛋白、尿素和肌酸酐濃度增加。與28.5℃組相比,38.5℃暴露后血清甘油三酯水平較高,這可能與高溫暴露時脂肪分解以滿足調節體溫能量過剩需求有關。此外,高溫環境通常與動物甲狀腺活動顯著抑制相關,從而導致甲狀腺激素水平降低(Sejian等,2014),本試驗結果也證實了這一點,因為當動物開始因熱而不適時,飼料攝入量減少,新陳代謝減慢,導致甲狀腺功能減退(McManus等,2009)。
圈舍溫度達到38.5℃會抑制肉牛生長后期的日增重,降低飼料轉化率,對生理參數和血清生化指標產生負面影響。