韓志金,陳玉潔,田東海,鄧常勝
由于降雨不規(guī)則和高溫氣候變化導(dǎo)致干旱和半干旱地區(qū)頻繁和長(zhǎng)期干旱,同時(shí)全球變暖這些極端天氣因素將在未來(lái)被放大,對(duì)全年食物供應(yīng)產(chǎn)生負(fù)面影響。干旱的后果是作物產(chǎn)量和牧草生長(zhǎng)下降,導(dǎo)致動(dòng)物體重下降和死亡率增加。無(wú)刺仙人掌是反芻動(dòng)物日糧中非常重要的粗飼料,特別是在干旱和半干旱地區(qū)的奶牛飼養(yǎng)系統(tǒng)中。仙人掌在旱季容易受昆蟲(chóng)瘟疫影響。甘蔗主要在我國(guó)南方地區(qū)生產(chǎn),其加工后的廢棄物主要是甘蔗渣,它是甘蔗在提取或直接轉(zhuǎn)化為酒精過(guò)程中被壓碎產(chǎn)生的。甘蔗渣是一種品質(zhì)較差的粗飼料,具有40%的可消化纖維和較低的粗蛋白質(zhì)含量,但與傳統(tǒng)粗飼料相比,甘蔗渣的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在飼料短缺時(shí)期具有較高的利用率和較低的成本(王允圃等,2010)。因此,在反芻動(dòng)物飼料原料短缺情況下,甘蔗渣可能成為一種可行的替代原料。目前關(guān)于甘蔗渣的大部分應(yīng)用研究都集中在肉牛身上,目的是使其生長(zhǎng)性能最大化(Leme等,2003)。由于奶牛對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需求不同于肉牛,因此,本研究旨在評(píng)價(jià)甘蔗渣作為唯一粗飼料對(duì)泌乳奶牛采食量、消化率、攝食行為、產(chǎn)奶量、乳成分和微生物蛋白合成等方面的應(yīng)用。
1.1 試驗(yàn)動(dòng)物與日糧 試驗(yàn)選擇10頭初始體重為(450±25.6)kg,泌乳天數(shù)為(143.7±30.7)d的雜交奶牛為研究對(duì)象,試驗(yàn)采用5×5拉丁方設(shè)計(jì),飼喂周期為5個(gè)21 d(1~14 d為適應(yīng)期,15~21 d為數(shù)據(jù)采集期)。試驗(yàn)日糧分為對(duì)照日糧、45%、50%、55%和60%甘蔗渣日糧。試驗(yàn)原料營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表1,試驗(yàn)日糧原料組成及營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表2。
表1 試驗(yàn)原料營(yíng)養(yǎng)成分 g/kg
1.2 試驗(yàn)程序 試驗(yàn)期間早上4點(diǎn)和下午4點(diǎn)擠奶,每天分別在早上7點(diǎn)和下午4點(diǎn)飼喂全混合日糧1次。每天對(duì)提供的飼料量進(jìn)行修正,使殘余飼料量控制在10%以下。在試驗(yàn)期間每天收集新鮮和殘余飼料樣品,并將其保存在-20℃的密封塑料袋中。在每個(gè)試驗(yàn)周期開(kāi)始和結(jié)束時(shí)稱量每頭牛的體重。根據(jù)Martin和Bateson(2007)提出的掃描采樣方法從每周期第5天開(kāi)始連續(xù)2 d(1次/10 min)評(píng)估所有奶牛采食行為(反芻、采食和空閑)。
1.3 化學(xué)分析 在每個(gè)周期的第10~19天收集牛奶樣本,對(duì)蛋白質(zhì)、脂肪、乳糖、總固形物和尿素進(jìn)行分析。在飼養(yǎng)后第15天,即飼養(yǎng)后4 h,通過(guò)尾椎靜脈穿刺取血,取兩管血液,一管含抗凝血?jiǎng)?,另一管含氟化鈉。采集后立即以3000×g離心20 min,血漿-18℃保存,用于測(cè)定尿素氮。每一個(gè)試驗(yàn)期15~20 d,在飼喂后不同時(shí)間(6、8、10、12和14點(diǎn))收集尿樣。尿液經(jīng)紗布過(guò)濾,用硫酸稀釋后置于-20℃保存。參考Gonzalez-Ronquillo等(2003)的研究方法對(duì)微生物蛋白合成量和效率進(jìn)行測(cè)定。
1.4 統(tǒng)計(jì)分析 采用SAS軟件MIX PROC程序?qū)Ω髯兞窟M(jìn)行分析,按統(tǒng)計(jì)模型進(jìn)行方差和回歸分析。采用Dunnett檢驗(yàn)比較各處理組均值(甘蔗渣添加水平)與對(duì)照組均值之間的差異性,用正交多項(xiàng)式,即線性和二次曲線效應(yīng)比較飼糧中甘蔗渣水平對(duì)各指標(biāo)的影響,P<0.05表示組間差異顯著。
2.1 養(yǎng)分?jǐn)z入及表觀消化率 由表3可知,與對(duì)照組相比,45%和50%甘蔗渣組對(duì)干物質(zhì)、有機(jī)物和總可消化養(yǎng)分?jǐn)z入量無(wú)顯著影響(P>0.05),而55%和60%甘蔗渣組干物質(zhì)和有機(jī)物表觀消化率最低(P<0.05)。45%、50%和55%甘蔗渣組粗蛋白質(zhì)攝入量和表觀消化率與對(duì)照組無(wú)顯著影響(P>0.05),而45%甘蔗渣組非纖維碳水化合物攝入量和消化率與對(duì)照組無(wú)顯著影響(P>0.05)。用熱穩(wěn)定淀粉酶測(cè)定中性洗滌纖維發(fā)現(xiàn),各組中性洗滌纖維和可消化中性洗滌纖維表觀消化率無(wú)顯著影響(P>0.05)。養(yǎng)分?jǐn)z入量隨日糧甘蔗渣添加水平的升高表現(xiàn)為顯著線性降低(P < 0.05)。
2.2 采食行為 由表4可知,對(duì)照組和甘蔗渣組奶牛采食時(shí)間無(wú)顯著差異(P>0.05),而45%、50%和55%甘蔗渣組與對(duì)照組對(duì)奶牛反芻和空閑時(shí)間無(wú)顯著影響(P>0.05)。60%甘蔗渣組較對(duì)照組顯著降低了奶牛反芻時(shí)間,顯著提高空閑時(shí)間(P<0.05)。奶牛反芻時(shí)間、反芻和采食效率隨日糧甘蔗渣添加水平的升高表現(xiàn)為顯著線性降低(P<0.05),而空閑時(shí)間隨飼糧中甘蔗渣含量的增加呈線性增加(P<0.05)。
表2 試驗(yàn)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平 g/kg
表3 日糧添加不同水平甘蔗渣對(duì)奶牛養(yǎng)分?jǐn)z入及表觀消化率的影響
表4 日糧添加不同水平甘蔗渣對(duì)奶牛采食行為的影響
表5 日糧添加不同水平甘蔗渣對(duì)奶牛泌乳性能、乳成分、血液和乳中氮代謝的影響
2.3 泌乳性能、乳成分、血液和乳中氮代謝 由表5可知,與對(duì)照組相比,45%和50%甘蔗渣組奶牛日產(chǎn)奶量無(wú)顯著差異(P>0.05),而55%和60%甘蔗渣組日產(chǎn)奶量顯著降低(P<0.05)。甘蔗渣組和對(duì)照組對(duì)乳中脂肪、蛋白質(zhì)、乳糖和總固形物含量的影響無(wú)顯著差異(P>0.05)。與對(duì)照組相比,飼喂甘蔗渣的奶牛乳和血漿中的尿素氮含量顯著升高(P<0.05)。45%和50%甘蔗渣組與對(duì)照組對(duì)乳中尿囊素濃度的影響無(wú)顯著差異(P>0.05)。隨著日糧甘蔗渣添加水平的增加,日泌乳量、脂肪校正乳、乳中尿囊素、微生物蛋白合成量呈顯著線性降低(P<0.05),而微生物蛋白合成隨飼糧甘蔗渣添加量的增加呈線性下降(P< 0.05)。
對(duì)照組日糧中觀察到較高的營(yíng)養(yǎng)成分與無(wú)刺仙人掌的添加量有關(guān)。無(wú)刺仙人掌具有較高的適口性和較高的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率。對(duì)照組的能量和蛋白質(zhì)充分平衡,提高了含氮化合物的使用效率。與甘蔗渣為基礎(chǔ)飼糧相比,對(duì)照組奶牛乳中尿素氮含量較低,且該值低于推薦的最大值(21.71 mg/dL)(Torrent,2000)。45%和50%甘蔗渣組干物質(zhì)、有機(jī)物、總可消化養(yǎng)分?jǐn)z入量無(wú)顯著差異,但泌乳量顯著高于其他甘蔗渣組,作者推測(cè)這與濃縮料添加水平高有關(guān),飼料效率也有類(lèi)似結(jié)果。
隨著甘蔗渣添加水平的增加,日糧中干物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)攝入量降低,這與甘蔗渣不可消化纖維含量的增加有關(guān),導(dǎo)致瘤胃膨脹,使瘤胃充盈(Van Soest,1994),這一結(jié)果在奶牛采食行為上得到證實(shí),如反芻時(shí)間和效率均有所下降。甘蔗渣添加水平升高,不可消化纖維水平增加,干物質(zhì)和中性洗滌纖維消化率下降。甘蔗渣中性洗滌纖維消化率較低、木質(zhì)素含量高,降低了養(yǎng)分通過(guò)胃腸道的消化率,增加了滯留時(shí)間。隨著飼養(yǎng)時(shí)間的增加,甘蔗渣組對(duì)干物質(zhì)攝入量無(wú)顯著影響。
日糧中甘蔗渣含量分別為55%和60%的奶牛產(chǎn)奶量較低,其原因是日糧中干物質(zhì)和總可消化養(yǎng)分的攝入量較低,低于該類(lèi)別奶牛的能量需求和產(chǎn)奶量水平。當(dāng)甘蔗渣濃度為45%和50%時(shí),除總可消化養(yǎng)分?jǐn)z入量增加外,微生物蛋白合成量增加也是產(chǎn)乳前體的重要來(lái)源,其氨基酸質(zhì)量高,小腸吸收的大部分氨基酸來(lái)自微生物蛋白(Titgemeyer,2003)。能量攝入與微生物蛋白合成有關(guān),因?yàn)榱鑫钢械湍芰康目衫眯允窍拗莆⑸锷L(zhǎng)的主要因素(Clark等,1992)。隨著甘蔗渣添加量的增加,微生物蛋白合成呈線性下降,45%甘蔗渣組微生物產(chǎn)量最高,為1127 g/d。因此,甘蔗渣是一種有價(jià)值的替代品,建議在濃縮料中添加水平為45%~50%,當(dāng)其添加水平為55%和60%時(shí)可以用于于低產(chǎn)奶量的奶牛日糧中。
雖然甘蔗渣在肉牛飼料中大量使用,但目前還沒(méi)有用于泌乳奶牛的甘蔗渣。甘蔗渣會(huì)降低奶牛日泌乳量,但在濃縮料中添加45%~50%時(shí)可以使雜交奶牛泌乳量達(dá)到12 kg/d。