羅 偉,姜 桃,王 燕,張游宇,羅玉潔,時(shí) 穎
(1.貴州省畜禽遺傳資源管理站,貴州貴陽(yáng) 550001;2.貴州省種畜禽種質(zhì)測(cè)定中心,貴州貴陽(yáng) 550001)
糧食生產(chǎn)面臨越來(lái)越大的壓力,使這個(gè)問(wèn)題更加嚴(yán)重的是城市地區(qū)進(jìn)一步向農(nóng)業(yè)區(qū)擴(kuò)展,可供耕種的土地面積減少。對(duì)于一年四季以放牧為基礎(chǔ)的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),增加糧食產(chǎn)量已成為重點(diǎn)。但人們更關(guān)心與放牧相關(guān)的活動(dòng)對(duì)環(huán)境的不利影響,最明顯的是水體(地表水和地下水系統(tǒng))的氮浸出損失。雖然反芻動(dòng)物放牧的氮以糞便和尿液的形式排出,但其附近農(nóng)業(yè)水道中氮的主要來(lái)源是尿液,其含量是糞便的10倍以上(Cameron等,2013)。大部分尿氮由尿素組成,并在土壤中迅速轉(zhuǎn)化為硝酸鹽,在秋冬季排水期流動(dòng)性強(qiáng),易于過(guò)濾。因此,人們開(kāi)始尋求減少氮的解決辦法,包括使用替代牧草和放牧方法來(lái)減少尿氮的流失。通過(guò)提高日糧中氮的利用效率來(lái)減少土壤中尿液氮的含量,也減少氮損失的機(jī)會(huì)(Romera等,2017)。早期動(dòng)物研究評(píng)估了濃縮單寧酸的使用,并將含有濃縮單寧的植物(如荷花)用于降低綿羊瘤胃蛋白質(zhì)降解(Totty等,2013)。Bryant等(2017)發(fā)現(xiàn),用含有三葉草的混合型牧草飼喂奶牛,尿中氮濃度降低。本研究的目的是使用尿液傳感器來(lái)比較不同牧草類型對(duì)放牧奶牛的排尿行為及泌乳后期生產(chǎn)性能的影響。
1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)選擇48頭年齡不同[(5.4±0.3)年 ]的荷斯坦奶牛 [體重(493±6)kg,泌乳量(1.45±0.02)kg],隨機(jī)分為 4 組,每組6個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)2頭,奶牛飼喂4種牧草中的1種。牧場(chǎng)類型分為:T1組為放牧前牧草以多年生黑麥草為主,T2組為放牧前牧草種植多年生黑麥草+意大利黑麥草為主、T3組以混合型雜草為主,T4組混合型雜草+意大利黑麥草。試驗(yàn)共15 d,包括5 d適應(yīng)期,10 d樣品收集與檢測(cè)(5 d尿液排泄測(cè)定,5 d泌乳性能測(cè)定)。
1.2 尿液排泄 為了測(cè)量放牧奶牛尿氮排泄,在10頭奶牛身上安裝了尿液傳感器。尿液傳感器自動(dòng)記錄每次排尿頻率、體積、氮濃度和時(shí)間,數(shù)據(jù)總共收集4 d。
1.3 泌乳性能 奶牛每天擠奶兩次,用近紅外測(cè)定乳中脂肪、蛋白質(zhì)和乳糖濃度。牛奶尿素氮是在脫脂牛奶上經(jīng)過(guò)冷卻和離心去除脂肪后用試劑盒測(cè)定。在試驗(yàn)的第11和15天擠奶后收集尿液和糞便樣品用于測(cè)定氮含量。
1.4 統(tǒng)計(jì)分析 采用SAS軟件單因素方差分析模型,以奶牛個(gè)體為試驗(yàn)單元。采用LSD法進(jìn)行多重比較,P<0.05表示差異顯著。
2.1 對(duì)牧草質(zhì)量的影響 由表1可知,各處理牧草質(zhì)量相似,以黑麥草類型為主的T1和T2組有較大量的黑麥草、枯死干草和白三葉草組成。與未播種意大利黑麥草的牧場(chǎng)類型相比,有意大利黑麥草組降低了苜蓿草產(chǎn)量?;旌闲碗s草類型的牧草干物質(zhì)、纖維、可溶性糖和淀粉含量均低于黑麥草類型。
表1 不同牧場(chǎng)類型對(duì)放牧前牧草質(zhì)量的影響
由表2可知,不同處理的蛋白質(zhì)含量基本相同,對(duì)放牧后牧草營(yíng)養(yǎng)成分無(wú)顯著影響(P>0.05)。放牧前后各處理間苜蓿、車前草和菊苣的組成差異顯著(P<0.05),放牧前分別是21%、18%和15%,放牧后分別是12%、9%和2%。放牧后枯死干草比例高的同時(shí)纖維含量高,有機(jī)物消化率低。
表2 不同牧場(chǎng)類型對(duì)放牧后牧草質(zhì)量的影響
2.2 多年生黑麥草和混合型雜草對(duì)奶牛氮排泄的影響 由表3可知,牧草類型對(duì)每日尿總量的影響和氮排泄物顯著影響(P>0.05)。盡管多年生黑麥草組每次尿平均量較混合型雜草組提高了3.91%,但差異不顯著(P>0.05)。此外,兩種類型牧場(chǎng)的牧草飼喂奶牛對(duì)尿氮含量、每次氮排泄量、每天氮排泄量和尿次數(shù)均無(wú)顯著影響(P>0.05)。
表3 多年生黑麥草和混合型雜草對(duì)奶牛氮排泄的影響
2.3 不同牧場(chǎng)類型的牧草對(duì)奶牛尿、糞成分及泌乳量和乳成分的影響 由表4可知,各處理組對(duì)糞氮、尿氨和肌酸酐含量的影響均無(wú)顯著差異(P>0.05)。但T1組較T2和T3組尿素氮含量顯著提高了20.95%和27.42%(P<0.05),同時(shí)尿氮含量顯著提高了20.93%和30%(P<0.05)。牧場(chǎng)類型對(duì)奶牛的干物質(zhì)采食量、氮攝入量、泌乳量、乳中固形物、乳脂肪、乳蛋白和乳糖含量及脂肪產(chǎn)量、蛋白產(chǎn)量、乳糖產(chǎn)量均無(wú)顯著影響(P>0.05)。但與T1和T4組相比,T3組乳尿素氮含量分別降低了15.42%和18.89%(P<0.05)。
表4 不同牧場(chǎng)類型的牧草對(duì)奶牛尿、糞成分及泌乳量和乳成分的影響
3.1 牧場(chǎng)類型與奶牛尿氮排放 在本研究條件下,試驗(yàn)結(jié)果不支持菊苣、車前草等牧草可降低尿氮排泄的假說(shuō)。但研究結(jié)果確實(shí)區(qū)分了不同放牧類型引起的尿液氮排泄的變化模式。本研究的第一個(gè)目的是確定先前報(bào)道的飼喂牧草的牛的低尿氮濃度是否反映了較低的總尿氮排泄(Bryant等,2017),該研究表明,與黑麥草類型相比,飼喂混合型雜草的奶??偰虻判沽繙p少。由于氮的攝入是尿液氮排泄的主要驅(qū)動(dòng)因素,而本研究中兩種處理的表觀氮的攝入情況相似,因此預(yù)計(jì)日尿氮排泄缺乏顯著差異。我們推測(cè),混合型雜草可能會(huì)改變奶牛尿氮排泄的數(shù)量或模式。如尿液中氮濃度的變化可能是由于尿液量的差異導(dǎo)致的。從尿液傳感器數(shù)據(jù)和尿液肌酸酐濃度兩方面發(fā)現(xiàn),混合型雜草類型的牧草沒(méi)有利尿作用。因此,如果車前草確實(shí)增加了尿量,那么本結(jié)果表明,日糧中引起反應(yīng)所需的比例應(yīng)超過(guò)所提供牧草的20%,這與Edwards等(2015)的研究結(jié)果一致。
3.2 牧場(chǎng)類型與奶牛生產(chǎn)性能 在泌乳后期,為奶牛提供混合雜草型牧草比提供黑麥草類型牧草有更高的產(chǎn)奶量。Bryant等(2017)在泌乳早期和中期觀察到了牛奶產(chǎn)量的差異,這是由于在溫暖環(huán)境中消化率的提高或在蛋白質(zhì)限制日糧中含有苜蓿草有關(guān)。在本研究中不同牧草類型的消化率相似,日糧蛋白質(zhì)沒(méi)有限制。實(shí)際上,苜蓿草在白三葉草混合物中更為豐富,但該組產(chǎn)奶量較低。在畜牧系統(tǒng)中,牧草配置是影響牧草采食量的主要因素。對(duì)于產(chǎn)奶量的差異有兩種解釋,第一種是采食量的差異。在放牧條件下,由于預(yù)測(cè)參數(shù)(如牧草質(zhì)量和動(dòng)物)的巨大差異,往往很難發(fā)現(xiàn)采食量的差異。從數(shù)值上看,本研究中混合型雜草型組的采食量比黑麥草型組的采食量多1 kg,這可能是黑麥草處理組產(chǎn)奶量較低的原因。另一方面,吃混合雜草型牧草的奶牛產(chǎn)奶量增加,因?yàn)楫?dāng)提供給奶牛牧草時(shí),其會(huì)花更多的時(shí)間吃草,這可能反映了更強(qiáng)的放牧動(dòng)機(jī)(Gregorini等,2017)。
含有菊苣和車前草的混合型牧草干物質(zhì)含量為30%~35%,不足以降低奶牛每天隨尿液排出的總氮量。但混合型牧草的含量足以改變尿液氮排泄的日變化模式。用交替類型的牧草飼喂奶??梢越档蜖I(yíng)養(yǎng)流失的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)對(duì)泌乳后期奶牛生產(chǎn)性能無(wú)負(fù)面效應(yīng)。