秸稈不同處理方式對奶牛消化率的影響

張 娜

(黑龍江省家畜遺傳資源保護中心，黑龍江 哈爾濱 150069)

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秸稈不同處理方式對奶牛消化率的影響

張 娜

(黑龍江省家畜遺傳資源保護中心，黑龍江 哈爾濱 150069)

反芻動物在消化飼料時因形成甲烷而造成飼料能量的浪費，有研究表明，切段、粉碎等加工處理方式可以有效降低反芻動物消化粗飼料時的甲烷產量。本試驗采用揉絲、切段及粉碎三種處理方式利用呼吸測熱室測定秸稈對泌乳奶牛甲烷產量及日糧營養物質消化率、能量利用效率的影響，以此找出利于奶牛消化且甲烷排放量小的秸稈最適處理方式。

奶牛；秸稈；甲烷產量

甲烷不僅造成環境污染[1]、全球變暖[2,3]，而且對反芻動物來說也是飼料能量的浪費，根據不同的飼喂水平、日糧組成以及日糧的能量來表觀消化率，反芻動物以甲烷形式損失的能量占采食飼料總能的2%～15%[4,5]。國內外研究已證明，粗纖維含量高的乙酸發酵型飼料在瘤胃消化過程中產生甲烷的量要遠多于丙酸發酵型飼料。但是有研究證明，凡是通過切斷、粉碎、青貯等加工方式處理過的粗飼料，其甲烷產量有降低的趨勢，其解釋將原因歸結為食糜在瘤胃動力學變化造成。因此如何在盡可能降低甲烷產量的同時增大粗飼料的利用效率成為今后研究的重點。本試驗旨在通過呼吸測熱室測定不同處理方式(揉絲、3cm切段及粉碎)的秸稈對泌乳奶牛甲烷排放量、日糧營養物質、能量利用效率以及食糜瘤胃外流素的影響，最終找到較低甲烷排放量并具有較高秸稈消化率的加工處理方法。

1 試驗材料及方法

試驗地點和期限：中國農業大學中美奶牛研究中心，期限為2個月。

試驗設備：中國農大KF-1型開路循環式雙呼吸測熱室。

試驗動物及日糧：3頭帶有瘤胃瘺管的泌乳期中國荷斯坦牛，體重600±30kg，胎次2～3胎。根據奶牛飼養標準配置日糧，滿足奶牛泌乳和維持需要，日糧精粗比5∶5，試驗期內粗料全部為秸稈，三種處理方式(揉絲、3cm切段、粉碎)以干物質基礎按量添加。

試驗方法：采用3×3拉丁方試驗設計。試驗分3期，揉絲、3cm切段、粉碎分別為3個處理方法。每期15天，其中預飼期12天，正試期3天。正試期內每24h收集1次糞尿。

①食糜外流速度試驗:瘤胃液態標記物為Li-Co EDTA制劑，Cr標記飼料為固態標記物。正試期飼喂標記日糧后每隔3h采集1次瘤胃液和糞便。使用原子吸收光譜儀測定樣品中Co和Cr的濃度，計算食糜外流速度。②呼吸代謝試驗:進呼吸代謝室前，將試驗牛連續2天早飼前稱重,取其平均值作為試驗牛體重。進入呼吸代謝室后,讓牛適應一段時間環境,待牛正常時開始正式試驗。正試期內，呼吸測熱室微機控制每3min采集1次進(出)氣孔氣樣，同時記錄氧氣、二氧化碳、甲烷的分壓以及氣體流速和當時測熱室溫濕度、大氣壓力等指標，并計算出各氣體消耗和產生量；每3h采集1次瘤胃食糜待日后測定揮發酸濃度；每天記錄試驗牛干物質采食量及排糞尿量，每天采集日糧及糞尿樣品烘干測定其中總能、干物質、粗蛋白、粗脂肪、NDF、ADF以及尿氮含量，計算日糧養分及能量消化率。

動物產生(消耗)氣體量和產熱量及能量的計算公式：動物O2耗量=(大氣O2%-呼吸室O2%)×氣體流量(標準容積，1);動物CO2產生量=(呼吸室CO2%-大氣CO2%)×氣體流量(標準容積，1);動物CH4產生量=(呼吸室CH4%-大氣CH4%)×氣體流量(標準容積，1);體產熱(kJ)=16.1753×O2+5.0208×CO2-2.1673×CH4-5.9873×UN;其中O2為呼出氣體的O2耗量，CO2為CO2產生量，CH4為CH4產生量，UN為尿液中氮量(g)。總能=糞能+甲烷能+尿能+體產熱+凈能

數據統計分析：通過對以上各實驗結果的分析，總結出飼喂揉絲與不同切割長度的秸稈對奶牛瘤胃食糜外流速度、日糧養分消化率及甲烷產量的影響。

2 試驗結果

表1 不同加工方式對奶牛甲烷產量及能量損失的影響

如表1所示：揉絲可以有效降低奶牛甲烷排放量，其次是粉碎處理組，而簡單切段組甲烷排量最高。這可能是因為揉絲后一方面可以增加瘤胃微生物與秸稈內部的接觸面積，降低附著過程所需的時間，因此增加了消化率；另一方面，由于揉絲后降低了秸稈的粒度和硬度使其更容易流入消化道后段，這就增加了過瘤胃效率，降低了產生甲烷菌的接觸時間，從而減少了甲烷排放量。由表1還可知，揉絲組消化能略低于另外兩組，這可能與較快的流通速度有關。但是其能量損失率明顯低于另外兩組，因此權衡來看，揉絲加工是一種既節能又環保的加工方式。

表2 日糧能量利用效率 ( 單位：MJ/kg DM)

由表2可見，秸稈經揉絲加工后不但可以降低日糧的甲烷排量，減少氣體能量損失，并且可以降低尿能和熱能損失，從而總的增加了代謝能利用效率。減少尿能可能要歸因與揉絲后增加了秸稈中蛋白的利用效率從而減少了尿氮含量。另外，減少了熱能損失可能是由于降低了秸稈在瘤胃滯留時間，從而減少了因消化所生成的體增熱，而達到減少熱能損失的效果。最終揉絲組的沉積能高于其他兩組。

3 結論

相比秸稈的三種加工處理方式，揉絲處理可以降低消化過程所產生的熱增耗以及尿能和甲烷能損失，雖然日糧消化能略低，但總的計算揉絲處理可以增加日糧能量利用效率，降低甲烷排量。所以，揉絲處理可以有效提高秸稈的利用率，大大降低甲烷的排放量，利于奶牛消化吸收。

[1] Schutz. H, Sciler W,Conrad R. Influence of soil temperature on methance emission from rice paddy field[J]. Biogeochemistry, 1990(11):77-95.

[2] IPCC. Estimated source and sink of nitrous oxide[M]. Cambridge University Press, 1992.

[3] 張運濤，方德羅. 反芻動物甲烷排放及其對全球變暖的影響[J]. 中國畜牧雜志，1999，35(1): 47-48.

[4] 趙玉華, 楊瑞紅, 王加啟. 反芻動物甲烷生成的調控[J]. 中國飼料, 2005(3): 18-20.

[5] Johnson D E, Hill T M , Carmean B R, et al. Energy Metabolism of Farm Animals[J], 1991: 376-379.

2016-08-08

張娜(1983-)，女，黑龍江望奎人，本科，畜牧師，研究方向為家畜遺傳。

10.19369/j.cnki.2095-9737.2016.11.005

S823.5

A

2095-9737(2016)11-0007-02