■吳仙花 趙 元* 何立榮 許 遲 秦 亮 張桂杰 董文成
(1.寧夏大北農(nóng)科技實(shí)業(yè)有限公司,寧夏銀川750200;2.寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院,寧夏銀川750021)
目前,國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者越來(lái)越關(guān)注畜牧生產(chǎn)過程中氮、磷排放對(duì)環(huán)境的壓力,美國(guó)已把磷排放量作為畜舍設(shè)計(jì)規(guī)劃的主要指標(biāo),按照農(nóng)田磷的消費(fèi)量作為畜舍規(guī)模的衡量標(biāo)準(zhǔn),低氮、低磷飼糧研究成為當(dāng)下動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。有研究表明,在氨基酸平衡條件下,降低蛋白質(zhì)水平,可以降低氮的排放,改變磷含量并添加植酸酶可以降低磷的排放,但是關(guān)于精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)下低排飼料對(duì)生長(zhǎng)豬骨骼發(fā)育的影響研究鮮有報(bào)道。骨骼作為動(dòng)物重要的支撐器官和內(nèi)分泌器官,其健康狀況不僅影響其他組織器官的生長(zhǎng)發(fā)育,還可調(diào)節(jié)其他組織器官的功能發(fā)揮,從而影響動(dòng)物機(jī)體的健康。生長(zhǎng)階段(20~60 kg)是豬骨骼生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期,直接關(guān)系中成年豬體格和健康狀態(tài)。
因此,本研究基于凈能體系和氨基酸平衡理論,以標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化氨基酸為基礎(chǔ),添加合成氨基酸和植酸酶,配制精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)下低排飼糧并研究其對(duì)生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)性能、骨骼特性及氮平衡的影響,為指導(dǎo)精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)下低排飼糧的推廣應(yīng)用提供依據(jù)和參考。
選擇遺傳背景一致、平均體重為(20.24±2.12)kg的三元雜交(杜×長(zhǎng)×大)生長(zhǎng)豬72頭,按照單因子試驗(yàn)設(shè)計(jì),隨機(jī)分為2組,每組6個(gè)重復(fù)(欄),每個(gè)重復(fù)6頭。
對(duì)照組飼糧參考NRC(2012)設(shè)計(jì),試驗(yàn)組飼糧中粗蛋白質(zhì)(CP)在對(duì)照組飼糧基礎(chǔ)上降低4個(gè)百分點(diǎn),CP、粗脂肪(CF)、鈣、磷的水平根據(jù)AOAC(1990)測(cè)定而得。對(duì)照組和試驗(yàn)組均添加植酸酶600 FTU/kg,飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表1。
按照單因子試驗(yàn)設(shè)計(jì),試驗(yàn)分為2組,即對(duì)照組(正常蛋白組)和低排飼糧組,對(duì)照組飼糧參照NRC(2012)設(shè)計(jì),低排飼糧組粗蛋白質(zhì)在NRC(2012)生長(zhǎng)豬蛋白質(zhì)推薦量基礎(chǔ)上下降4個(gè)百分點(diǎn),總磷含量降低了26%,依據(jù)理想氨基酸模型,補(bǔ)充合成氨基酸(賴氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸、色氨酸)。對(duì)照組與低排飼糧組均添加植酸酶600 FTU/kg,凈能水平設(shè)置為10.28 MJ/kg和10.37 MJ/kg。試驗(yàn)期間上午8:00,下午16:00飼喂兩次,自由飲水,記錄試驗(yàn)期間的飼喂量、得病及淘汰的動(dòng)物。預(yù)試期7 d,試驗(yàn)期36 d,試驗(yàn)開始和結(jié)束時(shí)稱重,用于測(cè)定生長(zhǎng)性能,每天觀察豬群的采食狀況,根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整每欄的飼喂量。在試驗(yàn)中期,連續(xù)3 d全收集糞尿,用于糞氮和尿氮的測(cè)定。
試驗(yàn)結(jié)束,每個(gè)重復(fù)取兩頭生長(zhǎng)豬進(jìn)行采血并屠宰,測(cè)定血液生化指標(biāo)(血清尿素氮和游離氨基酸);剝?nèi)∽髠?cè)豬蹄,-20℃保存,用于測(cè)定骨骼特性,具體剝離豬掌骨和跖骨,用于測(cè)定骨峰值強(qiáng)度和灰分含量,用于評(píng)價(jià)骨骼特性。
表1 飼糧組成和營(yíng)養(yǎng)水平
1.4.1 飼糧成分
飼糧干物質(zhì)(dry matter,DM)、粗蛋白質(zhì)(CP)、鈣(calcium,Ca)和總磷(total phosphorus,TP)分別參照中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6435—1986、GB/T 6432—1994、GB/T 6436—2002 和 GB/T 6437—2002推薦的方法測(cè)定。
飼糧氨基酸測(cè)定:樣品在40目粉碎后,分別在110℃下6 mol/l鹽酸水解24 h和0℃下過甲酸氧化16 h后,用氨基酸自動(dòng)分析儀(日立L-8800,日本)測(cè)定15種氨基酸和含硫氨基酸;用4 mol/l氫氧化鈉在110℃下水解22 h后,使用高效液相色譜儀(島津LC-10 A,日本)測(cè)定色氨酸。
1.4.2 生長(zhǎng)性能
分別于正式試驗(yàn)開始和結(jié)束當(dāng)天早晨進(jìn)行空腹稱重,以重復(fù)(欄)為單位記錄耗料量,計(jì)算平均日增重、平均日采食量和增重耗料比。
1.4.3 氮平衡指標(biāo)
在收集期內(nèi),每日8:00至24:00全收集糞尿,連續(xù)收集3 d,并放入-20℃冰箱中保存。收集期結(jié)束后,將3 d的糞樣稱重并混合,用四分法取鮮糞樣重的10%于65℃烘箱中烘干,回潮24 h至恒重,粉碎過40目篩,用于測(cè)定糞氮含量。尿樣的收集采用全收尿法,在收集期內(nèi)準(zhǔn)確收集生長(zhǎng)豬所排尿樣,向盛放尿樣的桶內(nèi)加入20 ml 10%的硫酸(98%的硫酸與水以體積比1∶9混合)固氮。每天量取所收集尿樣的體積,充分混勻后再按5%取樣,取樣后放入-20℃冰箱中保存。收集期結(jié)束后,把3 d所取的全部尿樣充分混勻,用于測(cè)定尿氮含量。
1.4.4 骨骼特性指標(biāo)
剝離胴體左側(cè)豬蹄的第三、四掌骨和跖骨,第三掌骨和跖骨用于測(cè)定骨峰值強(qiáng)度;第四掌骨跖骨分離后,稱鮮重,用棉紗布兩層包裹,編號(hào),置于石油醚中72 h,每24 h重新更換石油醚,然后將掌骨和跖骨室溫蒸發(fā)石油醚,置于100℃烘干8~12 h,稱重后置于600℃茂福爐中8~12 h,測(cè)定灰分含量。
試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)經(jīng)Excel處理后,采用SAS 9.1GLM模型進(jìn)行單因素方差分析。P<0.05為差異顯著,P>0.05為差異不顯著,P<0.1為有差異顯著趨勢(shì)。
表2 低排飼糧對(duì)生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)性能的影響
由表2可知,與對(duì)照組相比,低排飼糧組的平均日增重、平均日采食量及增重耗料比差異不顯著(P>0.05),表明低排飼糧對(duì)生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)性能無(wú)顯著影響。
表3 低排飼糧對(duì)生長(zhǎng)豬氮平衡的影響
由表3可知,相比對(duì)照組,試驗(yàn)組生長(zhǎng)豬的氮攝入量、糞氮、尿氮和總氮排放量顯著下降(P<0.05),分別下降了19.52%、28.54%、41.83%、36.90%;氮沉積率和氮消化率顯著提高(P<0.05),分別提高了21.96%和5.46%,表明低排飼糧能夠提高飼料中蛋白質(zhì)的利用效率,有效降低氮排放,減少生豬養(yǎng)殖所帶來(lái)的環(huán)境壓力。
表4 低排飼糧對(duì)生長(zhǎng)豬骨骼特性的影響
由表4可知,與對(duì)照組相比,試驗(yàn)組生長(zhǎng)豬的掌骨與跖骨的鮮重、干重、灰分含量及骨峰值強(qiáng)度差異不顯著(P>0.05),表明低排飼糧中降低總磷的含量對(duì)生長(zhǎng)豬骨骼發(fā)育無(wú)顯著影響。
近年來(lái),隨著社會(huì)對(duì)畜禽養(yǎng)殖帶來(lái)的環(huán)境污染問題的高度關(guān)注,低氮低磷飼糧研究逐漸成為動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)飼料研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。吳信等對(duì)生長(zhǎng)育肥豬的研究表明,在滿足生長(zhǎng)豬氮、磷需要的條件下,降低飼料中氮、磷水平,生長(zhǎng)豬的生長(zhǎng)性能無(wú)明顯差異,糞氮和尿氮的含量明顯降低。李瑩等的研究表明,在20~40 kg階段,低排(低氮磷)飼糧對(duì)生長(zhǎng)豬日增重、日采食量、料重比與對(duì)照組相比差異均不顯著,糞氮和糞磷含量分別下降了8.4%和19.0%。何欣等的研究表明,低蛋白飼糧中不同磷水平及添加植酸酶各組間生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)性能無(wú)顯著差異。梁福廣等的研究表明,在低蛋白飼糧中,不同磷水平及添加植酸酶處理對(duì)生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)性能無(wú)顯著性影響(P>0.05),糞中磷排出量隨飼糧磷含量的降低而顯著下降(P<0.05)。于明等的研究表明,在低蛋白飼糧中,添加植酸酶對(duì)豬平均日增重?zé)o顯著性影響,可明顯提高磷的表觀消化率,且不同植物飼料間差異極顯著(P<0.01),可提高鈣和蛋白質(zhì)的表觀消化率,但差異不顯著(P>0.05)。吳東等的研究表明低蛋白質(zhì)低磷飼糧添加氨基酸和植酸酶對(duì)生長(zhǎng)肥育豬生長(zhǎng)性能沒有不良影響,氮排泄量有一定程度的降低,磷的排泄量顯著或極顯著降低。本研究結(jié)果表明,在氨基酸平衡條件下,降低飼料中的蛋白質(zhì)和磷的水平對(duì)生長(zhǎng)豬的生長(zhǎng)性能無(wú)顯著影響(P>0.05);但能夠顯著降低氮的排放,糞氮、尿氮、總氮排放分別降低28.54%、41.83%、36.90%,提高蛋白質(zhì)的利用率和消化率,氮的沉積率和消化率,分別提高了21.96%和5.46%,與前人的研究結(jié)果一致。
磷作為生命體新陳代謝過程的重要參與元素,決定著動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育及健康,尤其與生長(zhǎng)豬骨骼發(fā)育關(guān)系密切。有關(guān)飼糧中磷水平與骨骼發(fā)育的影響在仔豬上研究較多,在生長(zhǎng)豬階段研究的較少。王德海等對(duì)斷奶仔豬骨骼鈣磷代謝的研究表明,在加植酸酶的條件下,脛骨和跖骨的鈣磷和灰分含量以及肋骨磷含量與無(wú)機(jī)磷的添加量呈線性和二次相關(guān),而在斷奶仔豬飼糧中添加植酸酶可以替代25%(0.52 g/kg)的無(wú)機(jī)磷添加量。李佳等的研究表明,在添加植酸酶條件下,降低飼糧磷水平不影響豬的正常生長(zhǎng)發(fā)育。本研究表明,在氨基酸平衡條件下,飼糧中總磷水平降低26%并添加植酸酶600 FTU/kg,對(duì)生長(zhǎng)豬的骨骼發(fā)育無(wú)顯著影響(P>0.05),表明可以通過降低飼糧中總磷含量來(lái)達(dá)到降低磷排放的目的,同時(shí)添加植酸酶以提高磷的利用率,保證生長(zhǎng)豬對(duì)磷的營(yíng)養(yǎng)需求。
本研究結(jié)果表明,在氨基酸平衡條件下,降低飼糧中蛋白質(zhì)水平4個(gè)百分點(diǎn),降低總磷水平26%,生長(zhǎng)豬的生長(zhǎng)性能和骨骼特性無(wú)明顯差異,但是糞氮、尿氮及總氮的排放量顯著下降,氮的沉積率和消化率顯著提高,蛋白質(zhì)的消化利用提高,降低飼養(yǎng)成本及生豬養(yǎng)殖中糞便帶來(lái)的氮磷污染。換言之,低排飼糧在保證生長(zhǎng)豬正常生長(zhǎng)發(fā)育的前提下,可降低氮磷排放及養(yǎng)殖成本,提高養(yǎng)殖效益,符合我國(guó)環(huán)保產(chǎn)品要求,可以大力推廣。