大豆秸稈對西門塔爾母牛產后失重、養分表觀消化率及血清生化指標的影響

鄒松巖 李 妍 孫曉玉 李建國 沈宜釗 高艷霞 李秋鳳* 曹玉鳳* 王美美

(1.河北農業大學動物科技學院，保定 071001；2.河北農業大學動物醫學院，保定 071001；3.黑龍江省農墾科學院畜牧獸醫研究所，哈爾濱 150038)

繁殖母牛是肉牛產業發展的基礎，近年來隨著我國肉牛業的快速發展，肉牛飼養規模不斷擴大，粗飼料短缺的問題日益凸顯。我國是一個農業大國，秸稈資源豐富。據統計，2017年我國農作物秸稈產量為8.05億t，秸稈可收集資源量為6.74億t[1]，大豆秸稈占秸稈總量的2.52%。大豆秸稈含有纖維素、半纖維素及戊聚糖等可被牛、羊消化利用的營養成分，可提高飼糧營養價值、飼料報酬和經濟效益[2-3]。孫忠銀等[4]研究表明，將豆秸揉絲后可以提高適口性，利于咀嚼消化，莖稈里的養分能被充分吸收，提高奶牛產奶量。孫國強等[5]研究發現，用大豆秸稈菌糠替代50%的粗飼料可以提高魯西牛的生產性能。但多數肉母牛養殖企業仍以能量含量較高的青貯玉米作為飼喂母牛唯一粗飼料，因能量攝入過多而引起消化、代謝、生殖等功能失調，直接或者間接影響母牛健康和繁殖性能。因此，妊娠母牛營養平衡精粗料搭配合理的飼糧極其重要。合理開發和利用秸稈資源對我國肉牛業的發展也具有重要的意義[6]。本試驗研究飼喂大豆秸稈對西門塔爾母牛產后失重、養分表觀消化率及相關血清生化指標的影響，為科學設計西門塔爾母牛飼糧提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗主要以羊草、干玉米秸稈、玉米秸稈青貯、揉碎大豆秸稈作為粗飼料來源。

1.2 試驗時間與地點

試驗時間從2014年12月至2015年10月底，試驗地點在哈爾濱綜合試驗站示范牛場。

1.3 試驗動物

按照胎次、體重、配種日期和品種基本相同原則，選擇生長發育良好、健康無疾病的西門塔爾雜交妊娠4～6月母牛36頭，隨機分成3組，每組12頭。

1.4 試驗設計及飼糧

試驗采用單因素完全隨機區組設計，隨機分成3組，分別為Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組。各組精飼料配方和給量為同等水平,每頭每天飼喂2 kg。各組粗飼料飼喂方案見表1，飼料成分常規營養價值見表2。飼糧組成及營養水平見表3。

表1 試驗粗飼料飼喂方案Table 1 Test roughage feeding program

表2 飼料成分常規營養價值(干物質基礎)Table 2 Conventional nutritional value of feed ingredients (DM basis) %

表3 飼糧組成及營養水平(干物質基礎)Table 3 Composition and nutrient levels of diets (DM basis) %

續表3項目 Items產前 PrenatalⅠ組Group ⅠⅡ組Group ⅡⅢ組Group Ⅲ產后 PostpartumⅠ組Group ⅠⅡ組Group ⅡⅢ組Group Ⅲ小蘇打 NaHCO30.080.080.080.080.080.08預混料 Premix1)0.600.600.600.600.600.60羊草 Leymus chinensis7.547.547.547.54 7.547.54玉米秸稈 Corn straw7.543.777.543.77玉米秸稈青貯 Corn straw silage69.9169.9169.9169.9169.9169.91大豆秸稈 Soybean straw3.777.543.777.54合計 Total100.00100.00100.00100.00100.00100.00營養水平 Nutrient levels2)綜合凈能 NEmf/(MJ/kg)4.794.754.724.794.754.72干物質 Dry matter 91.1891.1391.0890.9290.8790.82粗蛋白質 Crude protein9.579.549.519.028.998.96粗脂肪 Ether extract3.403.393.373.423.413.40中性洗滌纖維 Neutral detergent fiber46.2046.2146.2245.0845.0945.09酸性洗滌纖維 Acid detergent fiber25.9026.5327.1625.8526.4727.10鈣 Calcium0.670.680.690.660.670.68磷 Phosphorus0.320.320.290.300.290.28

1.5 飼養管理

試驗預試期10 d，正試期11個月。試驗牛每天04:00和16:00各飼喂1次，采食后自由飲水。每天清掃糞尿各1次，保持圈舍清潔干燥，經常清掃水槽。

1.6 樣品采集與處理

1.6.1 飼糧采集與處理

每個試驗期結束前連續3 d采集飼糧樣品，用于測定飼糧中各種養分含量。精飼料常溫保存，青貯料65 ℃烘干48 h，回潮24 h待測。樣品全部粉碎過40目篩后，再測定其養分含量。計算干物質采食量(DMI)。

1.6.2 糞便采集與處理

每組選擇3頭牛產前5～7 d和產后1～2 d 2個階段分別采集糞樣，每階段連續采集糞便3 d，早、晚各1次，每次每頭牛采集600 g，300 g不做處理，余下300 g加上10%濃硫酸60 mL(用于固氮)，混勻。烘干、粉碎、過篩置于室溫保存，備測養分含量(同飼糧樣品)。

1.6.3 血樣采集與處理

在產前14 d和產后14 d晨飼前每組選3頭牛早晨空腹采血。將采集的血液樣品水浴30 min(37 ℃)，水浴后用離心機離心(1 240×g,20 min)分離血清，離心完成后用一次性吸管分裝到0.5 mL的帶蓋的小離心管，-20 ℃保存，待測。

1.7 指標測定

1.7.1 飼糧常規成分測定

粗蛋白質(CP)含量參照GB/T 6432—1994[7]采用凱氏定氮法，使用半自動凱氏定氮儀(Kjeltec 8400，丹麥FOSS公司)測定；中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量分別參照GB/T 20806—2006[8]和NY/T 1459—2007[9]采用范氏法，使用全自動纖維儀(ANKOM A200i，美國ANKOM科技公司)測定；鈣(Ca)含量參照GB/T 6436—2002[10]采用高錳酸鉀滴定法(仲裁法)測定；磷(P)含量參照GB/T 6437—2002[11]采用鉬黃比色法測定；干物質(DM)含量參照GB/T 6435—2014[12]測定；粗脂肪(EE)含量參照GB/T 6433—2006[13]采用索氏抽提法測定。

1.7.2 西門塔爾牛產前重、產后重測定

試驗期間對母牛進行3次稱重，分別在試驗開始、產前15 d和產后15 d稱重。

1.7.3 飼糧養分表觀消化率測定

DM、CP、EE、NDF、ADF、Ca和P表觀消化率采用張麗英[14]的內源指示劑酸不溶灰分法(2 mol/L鹽酸不溶灰分)測定。

1.7.4 血清生化指標測定

血清葡萄糖(GLU)、尿素氮(UN)、甘油三酯(TG)、總膽固醇(TCHO)、總蛋白(TP)和白蛋白(ALB)含量及堿性磷酸酶(ALP)、谷丙轉氨酶(ALT)活性采用半自動生化分析儀(型號：XS-2008)測定分析；血清β-羥丁酸(βOHB)、三碘甲狀腺原氨酸(T3)、甲狀腺素(T4)、生長激素(GH)和胰島素(Ins)含量使用北京普朗新技術有限公司的酶標儀(型號：DNM-9602)進行測定。測定所需的試劑盒由中生北控生物科技有限公司提供。

1.8 數據處理

數據處理采用Excel 2016整理。應用SPSS 17.0統計分析軟件的ANOVA程序對數據進行方差分析，并采用LSD法進行多重比較，試驗結果以平均值±均值標準誤表示。P<0.05表示差異顯著，P<0.01表示差異極顯著。

2 結果與分析

2.1 大豆秸稈對西門塔爾母牛干物質采食量和產前重、產后重變化的影響

由表4可知，3組間試驗牛產前重、產后重均無顯著差異(P>0.05)；3組間試驗牛產后干物質采食量差異極顯著(P<0.01),Ⅱ、Ⅲ組極顯著低于試驗Ⅰ組(P<0.01)；試驗牛產后失重各組間無顯著差異(P>0.05)。

表4 大豆秸稈對西門塔爾母牛干物質采食量和產前重、產后重的影響Table 4 Effects of soybean straw on dry matter intake and prenatal and postpartum body weight of Simmental cows

2.2 大豆秸稈對西門塔爾母牛養分表觀消化率的影響

由表5可知，在產前，Ⅰ組DM、NDF表觀消化率最高，并與Ⅱ組有顯著差異(P<0.05)；Ⅰ組EE表觀消化率最高，但與Ⅱ組、Ⅲ組差異不顯著(P=0.053)；大豆秸稈對西門塔爾母牛產后DM、CP、EE、NDF、ADF、Ca、P表觀消化率無顯著影響(P>0.05)。

表5 大豆秸稈對西門塔爾母牛養分表觀消化率的影響Table 5 Effects of soybean straw on nutrient apparent digestibility of Simmental cows %

2.3 大豆秸稈對大豆秸稈對西門塔爾母牛血清生化指標的影響

由表6可知，Ⅰ組血清中UN、ALB、TG含量與Ⅲ組差異顯著(P<0.05)；Ⅰ組產前血清TCHO含量最高，與Ⅱ組差異顯著(P<0.05)，與Ⅲ組差異性極顯著(P<0.01)；Ⅰ組產前血清ALP活性最高，與Ⅱ組、Ⅲ組差異性極顯著(P<0.01)；Ⅰ組產前血清ALT活性最高，并與Ⅲ組差異顯著(P<0.05)；Ⅰ組產前血清βOHB含量最低，與Ⅱ組、Ⅲ組差異極顯著(P<0.01)；Ⅰ組產前血清T3含量最高，與Ⅱ組、Ⅲ組差異顯著(P<0.05)。各組間產前血清中GLU、TP、T4、GH、Ins含量差異不顯著(P>0.05)。Ⅰ組血清GLU含量最高，與Ⅲ組差異顯著(P<0.05)；Ⅰ組產后血清ALP、ALT活性最高，與Ⅲ組差異顯著(P<0.05)；產后血清中βOHB、T3、T4、Ins含量各組間差異性極顯著(P<0.01)，各組間產后血清中UN、ALB、TP、TG、TCHO和CH含量無顯著差異(P>0.05)。

表6 大豆秸稈對西門塔爾母牛血清生化指標的影響Table 6 Effects of soybean straw on serum biochemical indexes of Simmental cows

3 討 論

3.1 大豆秸稈對西門塔爾母牛產后失重的影響

母牛的體重是反映能量負平衡狀態的一個重要指標。Wilkinson等[15]研究認為產前營養水平過高，產后能量短缺嚴重，造成母牛產后失重加劇。農作物副產品如秸稈類飼料飼喂非泌乳妊娠期的肉用母牛時，需要注意適宜的添加量來保證滿足妊娠期養分需要量，以降低對產前、產后母牛體重損失的影響[16]。本試驗中，產后單獨飼喂玉米秸稈母牛失重最高，而飼喂大豆秸稈組母牛失重率較低，主要原因可能是由于玉米秸桿含有蠟質、硅質和木質素等不易消化吸收的成分,限制了營養成分的有效吸收，盡管大豆秸稈的營養水平低于玉米秸稈，但大豆秸稈替代玉米秸稈的比例較為適宜，因此可降低母體失重。這與夏科等[17]研究結果相一致，雖未達到統計學顯著水平，但本試驗中秸稈總的飼喂量的比例較為適宜，因此對西門塔爾牛產前、產后重損失變化影響不大。

3.2 大豆秸稈對西門塔爾母牛養分表觀消化率的影響

消化率是反映動物對養分攝取的多少和動物生長性能的重要指標。粗飼料組合影響反芻動物的干物質采食量及營養物質的消化率[18]，如玉米秸稈與羊草搭配使用可產生正組合效應，提高養分消化率，優化能量和氮的利用。飼料間相互組合后不等于各種飼料的養分消化率的加權值。譚支良等[18]對飼料組合效應進行分類，若飼料間整體互作使飼糧內某種養分利用率或采食量高于各種飼料的加權值或對照值，稱為正組合效應；反之，則為負組合效應。當飼養水平適宜時，干物質采食量的增加，食糜在消化道中的停留時間變短，養分表觀消化率會有所下降[19]。本試驗研究表明，Ⅰ組DM、CP、EE表觀消化率最高，其次為Ⅲ組，最后為Ⅱ組，大豆秸稈和玉米秸稈組合后，產生了負組合效應，降低了飼糧養分消化率。另一原因是大豆秸稈替代玉米秸稈后，降低了飼糧的營養水平，從而降低了養分消化率。這與李秋鳳等[20]研究報道結果相一致，隨著飼糧營養水平的提高，CP、EE表觀消化率逐漸提高，但過高的營養水平會抑制養分的消化。大豆秸稈CP、粗纖維含量以及木質化程度高于玉米秸桿，不僅影響粗纖維的消化利用,且對整個飼糧的消化利用都有抑制作用。因此,大豆秸稈不是越多越好,而是要適量,不能只看到CP含量高這一優點,而忽視粗纖維(尤其是木質素)含量高這一缺點。孫國強等[21]研究指出，大豆秸稈菌糠替代干玉米秸稈50%時最佳，因大豆秸稈中含有較高的木質素，對粗纖維乃至整個飼糧的消化利用都有抑制作用[22]。包布和等[23]研究報道，隨著大豆秸稈的添加量增加，粗飼料采食量、NDF及氮的消化率均降低。若對大豆秸稈進行如粉碎、揉碎、氨化、微化等處理，可能會提高其飼喂效果。另外，不同保存時間、不同保存方法及不同干燥方法都會導致大豆秸稈的養分含量發生變化[24]，進而影響各養分的消化率。

3.3 大豆秸稈對西門塔爾母牛血清生化指標的影響

血液中的GLU含量是反映機體能量平衡狀況的主要指標，反芻動物代謝所需GLU主要來源于糖異生，來滿足機體的需要，直接由腸道吸收的GLU很少[25]。本試驗研究表明,Ⅰ組血清GLU含量顯著高于Ⅲ組，這與李曉蒙等[26]的研究結果一致，表明提高飼糧營養水平對養分的吸收和利用有促進作用。Ⅰ組血清GLU含量較高可能是由于玉米秸稈含有較高水平的CP，隨著CP水平升高,機體將多余的蛋白質分解為氨基酸，最后由氨基酸轉化為GLU，機體血清GLU含量升高。ALP的活性高低可以反映動物的生長速度和生長性能，其活性的高低與動物的日增重有很強的正相關性[27]。本試驗研究表明，產前血清ALP活性3組間差異顯著且呈下降趨勢，產后血清ALP活性也急劇下降說明隨著大豆秸稈替代玉米秸稈的比例降低，營養水平逐漸升高，ALP活性也逐漸升高，與本試驗牛的生長性能高低相一致。ALT活性的變化作為檢驗心臟、肝臟功能的指標之一，本試驗中血清ALT活性下降，但處于正常血液指標范圍之內，氨基酸代謝及肝臟功能處于正常狀態，說明不同比例大豆秸稈替代玉米秸稈對西門塔爾母牛氨基酸代謝及肝臟代謝影響不大。甲狀腺是動物體內重要的內分泌器官，分泌的T3和T4對物質代謝和能量代謝、生長發育、神經系統、心血管系統和皮膚等都有重要作用[28]。血清T3和T4含量的變化提示甲狀腺功能存在異常，本試驗中產后母牛血清中T3、T4含量Ⅰ組最高，其次為Ⅱ組和Ⅲ組，提示大豆秸稈可能會對甲狀腺功能起抑制作用。這與李春芳等[29]的研究結果一致的，血清T3、T4含量隨著飼糧能量和蛋白質水平的升高而升高，高能高蛋白質水平能促進牛的生長和能量代謝。血液中βOHB可維持動物生長需要，本試驗表明，Ⅱ組、Ⅲ組血清βOHB含量較Ⅰ組高，說明對大豆秸稈進行如粉碎、揉碎、氨化、微化等處理，提高了其飼喂效果，飼喂揉碎大豆秸稈使得牛采食量增加，從飼糧中獲得足夠的能量維持生長需要。Ins是一種合成性激素，具有降低血清GLU含量及促進GLU氧化、肌糖原合成脂肪及蛋白質合成的作用[30]。Ins含量的變化趨勢與血清GLU含量變化相一致，血清GLU是刺激胰島素分泌的生理性物質，血清GLU含量越高，胰島素含量也就越高，反之，則越低[31]。本試驗中產后Ⅰ組血清Ins含量最高，其次為Ⅱ組和Ⅲ組。這與李義書等[32]研究報道的胰島素含量隨飼糧營養水平提高而升高的結果一致的。GH為腦垂體前葉分泌的肽類激素，能促進動物機體的生長，在動物生長發育中起關鍵性作用。動物血清中GH含量受飼糧營養水平的影響[33]。本試驗中產后血清GH含量Ⅰ組上升最快，其次為Ⅱ組和Ⅲ組。其原因是玉米秸稈有較高的能量和蛋白質水平，有利于提高牛的生長速度，這與王曉玲等[34]的研究結果一致的，隨著飼糧能量和蛋白質水平的升高，血清GH含量也逐漸升高。Sarkar等[35]研究發現，血清GH含量與牦牛的日增重呈正相關，與本試驗研究結果一致的，表明玉米秸稈作為西門塔爾牛的粗飼料，更能促進機體分泌GH，促進其生長。

4 結 論

本試驗條件下，大豆秸稈替代50%玉米秸稈對西門塔爾母牛產后失重、飼糧DM、CP、EE、NDF、ADF、Ca、P表觀消化率沒有顯著影響；當大豆秸稈替代100%玉米秸稈時，西門塔爾母牛的飼養成本降低，但血清中TG、GH、CHO、ALP、GLU、TP、T3、T4含量及ALB、ALT活性下降。綜合各項指標，建議大豆秸稈替代玉米秸稈的比例為50%。