許能祥,董臣飛,張文潔,程云輝,顧洪如,丁成龍
(江蘇省農業科學院畜牧研究所,江蘇 南京 210014)
甜高粱凋萎青貯料在肉兔全混日糧中適宜添加量的研究
許能祥,董臣飛,張文潔,程云輝,顧洪如,丁成龍*
(江蘇省農業科學院畜牧研究所,江蘇 南京 210014)
采用蠟熟期甜高粱進行不同時間的凋萎處理,并進行青貯,分析了甜高粱飼用品質和青貯發酵品質的變化,明確甜高粱在凋萎過程中的養分動態以及適宜青貯加工的時間。結果表明凋萎5 h,甜高粱含水量(59.70%)和WSC含量(8.60%)是青貯品質最優。選擇凋萎5 h的甜高粱青貯料進行不同添加量(添加量為25%,30%,35%)的肉兔飼喂試驗,將不同添加量的青貯料配制成肉兔的全價混合日糧(total mixed ration,TMR)顆粒料進行飼喂。測定肉兔的每周增重,試驗結束后進行生化指標分析。結果表明青貯甜高粱在TMR中的添加量從25%增加到35%,飼養5周后肉兔的總增重從871.56 g增加到950.25 g,而TMR顆粒料中青貯甜高粱添加30%~35%時,肉兔血液中谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶、堿性磷酸酶、乳酸脫氫酶4種酶的活性均低于對照組,表明在全混日糧中添加30%~35%的凋萎青貯甜高粱有利于肉兔生長。
甜高粱;凋萎青貯;肉兔;添加量
近年來我國南方地區肉兔養殖發展迅猛,但由于飼料質量和養殖方式的制約使得產品品質受到影響。南方地區粗飼料供應存在季節不平衡的問題,使得肉兔的粗飼料來源不穩定,品質難以控制,同時存在飼料霉變、污染、飼料配方不合理等問題。提高肉兔產品品質應從提高粗飼料品質、改善飼料配方及飼喂方式等方面入手。
我國南方地區牧草生產季節多陰雨,不利于調制干草,青貯則較少受到環境影響。青貯料能長期保存,可平衡青粗飼料的周年供應。南方地區牧草水分含量普遍較高,青貯前必須將牧草水分含量調至適宜范圍。凋萎是降低牧草水分簡單有效的方式[1-2]。甜高粱(Sorghumbicolo)生物產量大,糖分含量高,適應力強,能適用不同土壤和水分環境,可充分利用貧瘠土地進行粗飼料生產,是在我國南方地區利用率較高的優質牧草。高糖甜高粱品種制作的青貯飼料與青貯玉米品質相當或優于青貯玉米[3]。
以往生產中很少用青貯料喂兔,主要原因是用青貯飼料喂兔容易造成兔子消化不良甚至引起酸中毒等。但利用青貯料制作成全混合日糧(total mixed ration,TMR)顆粒料喂兔有可能改善飼喂效果。TMR是根據動物的營養需要,把揉碎的粗料、精料和各種添加劑進行充分混合而得到的營養平衡的全價日糧,適應于規模化、集約化生產,保證精粗比例,避免由挑食而引起的飼料浪費和消化系統機能紊亂,充分發揮動物生長的遺傳潛力和繁殖潛力[4]。目前國內大部分規模化奶牛場都已普遍使用TMR并取得良好效果[5-6]。但在肉兔方面與TMR相關的研究和應用報道相對較少。前期雖然有部分兔顆粒料配方的報道,但多采用青草或干草制作[7-8],尚未見到利用青貯牧草配制兔TMR顆粒料的報道。
利用經過凋萎處理的甜高粱青貯料,通過其與精料、添加劑等混合配制兔的TMR顆粒料,可以降低青貯料的酸度,并可以較長時間保存不會發生霉變。為此,本試驗采用不同凋萎時間對甜高粱進行青貯,通過分析評價,選擇青貯品質優良的甜高粱青貯料制作肉兔的TMR顆粒料,并進行肉兔飼喂試驗,選擇出適宜的添加量,為提高南方地區肉兔飼養水平提供指導。
甜高粱品種為“大力士”。2013年5月20日,在江蘇省農業科學院六合試驗基地播種甜高粱,2013年9月2日,甜高粱處于蠟熟期收獲青貯,整株切碎后均勻鋪于水泥地上凋萎,設置4個凋萎處理時間:刈割后直接青貯(對照)、刈割后凋萎3 h青貯、刈割后凋萎5 h青貯和刈割后凋萎7 h青貯。采用130 L的青貯桶進行青貯,每桶青貯料的質量在60~70 kg。2013年11月2日開桶取樣測定青貯品質。
2014年4月2日采用青貯品質最佳的凋萎青貯料制作顆粒料。制作前進行簡單晾曬,水分控制在85%左右,去除部分酸類物質,降低青貯料的酸度。全價混合日糧顆粒料配方設置4個處理組(表1),其中酵母粉由河北世翔生物技術有限公司生產,主要成分有餅粕類、糠麩、玉米蛋白粉和活性酵母菌(粗蛋白≥50%,總菌數≥40億/g,成活率86%以上)。每kg復合微量元素含有碘酸鉀0.4 g,氯化鈷1.0 g,硫酸亞鐵163.4 g,硫酸鋅102.2 g,硫酸錳18.0 g,硫酸銅102.2 g,硫酸鎂612.9 g。復合維生素由杭州建德康瑞牧業有限公司生產,每kg復合維生素含有維生素A 540000 IU,維生素D31080000 IU,維生素E 18000 IU,維生素K35 g,維生素B16 g,維生素B220 g,維生素B610 g,維生素B120.025 g,葉酸0.5 g,煙酸50 g,泛酸 28 g,生物素0.1 g。青貯甜高粱添加量分別為0,25%,30%和35%。
2014年4月9日-2014年5月14日在江蘇省農業科學院六合動物科學基地 (南京市六合區)選擇3月齡,體重基本接近、公母比例一致的新西蘭白兔60只,分成4組,分別采用4種不同全價混合日糧顆粒料飼喂(表1),即對照組,處理組Ⅰ,處理組Ⅱ和處理組Ⅲ,試驗時間為35 d。
預飼7 d,試驗前調整公母比例、體重,4組間差異不顯著。
全部試驗組管理條件一致,單籠飼養,全混合日糧顆粒料統一配制,同量飼喂。分別于7:00和16:00分兩次統一飼喂,前3周每只兔子飼喂75 g,最后2周每只兔子飼喂100 g。

表1 顆粒化全價混合日糧配方Table 1 Formula of granular total mixed ration
1.4.1甜高粱干物質含量 樣品按照試驗設計要求收集后在烘箱中105 ℃殺青30 min,接著保持在75 ℃烘48 h至恒重,計算干物質含量。然后粉碎過粒徑0.38 mm的網篩,草粉存于自封袋中備用。
1.4.2飼用品質相關性狀 非結構性碳水化合物(nonstructural carbohydrate, NSC)的測定方法參考Yoshida[9]的方法[NSC由可溶性糖(water soluble carbohydrate, WSC)和淀粉組成];粗蛋白(crude protein, CP)用丹麥產的蛋白分析儀測定(KJEI TEC2300,Foss,Denmark);中性洗滌纖維(neutral-detergent fiber, NDF)和酸性洗滌纖維(acid-detergent fiber, ADF)采用范氏纖維法測定[10];干物質體外消化率(invitrodry matter digestibility, IVDMD)的測定方法參考胃蛋白酶-纖維素酶兩步法[11]。粗纖維(crude fibre,CF)和總能依據楊勝[12]的硫酸蒸煮法和燃燒法分析。
1.4.3青貯料品質 青貯料開袋后充分混勻,稱取20 g樣品,放入250 mL的三角瓶里,加入180 mL去離子水后置于4 ℃冰箱內浸提24 h,然后通過2層紗布和濾紙過濾,將濾液置于-20 ℃冰箱中冷凍保存,用于測定pH值、乳酸(lactic acid, LA)、氨態氮(ammoniacal nitrogen, AN)。pH值使用梅特勒臺式pH計(FE20K, 瑞士)測定;LA采用對羥基聯苯法測定[13];AN采用苯酚-次氯酸鈉比色法測定[14]。
1.4.4肉兔體重及血液生化指標 飼養試驗7 d稱重1次,試驗期5周。試驗期間自由采食,自動飲水,每周早晨飼喂前空腹進行稱重。
第5周(即飼養試驗結束) 采集血樣,每組選取5只,采用注射器耳緣靜脈采血,離心機4000 r/min 離心10 min,分離血清,-20 ℃保存用于血液相關指標的測定,測定的血清指標有總蛋白質、白蛋白質、谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶、堿性磷酸酶、γ-谷氨酰轉肽酶、乳酸脫氫酶和肌酸激酶、甘油三脂、總膽固醇、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白,均按照試劑盒(南京建成生物科技有限公司)規定的方法進行檢測。
用Excel初步處理數據,采用SAS 8.2統計軟件進行兩因素方差分析,并用LSD法進行多重比較。
試驗期間天氣晴好,溫度、相對濕度、氣壓等氣象因子條件相似(表2)。甜高粱在自然凋萎實驗期間的氣壓變動幅度較小,集中在1.010×108~1.012×108Pa,平均風速0.7~2.6 m/s。溫度最高值出現在13:00(32.2 ℃),相對濕度變化較小。

表2 甜高粱凋萎期間氣象因子Table 2 Weather factors during wilting period
隨著凋萎時間的延長,甜高粱的飼用品質呈逐漸下降的趨勢(表3)。從DM含量來看,隨凋萎時間的延長,DM含量呈顯著提高趨勢(P<0.05)。IVDMD隨著凋萎時間的延長呈下降趨勢,凋萎7 h時的IVDMD顯著低于0 h(P<0.05)。凋萎0~3 h時的NSC含量下降不顯著,而凋萎5 h后下降達顯著水平(P<0.05)。凋萎0~3 h時CP含量顯著下降(P<0.05),3~5 h平緩呈不顯著降低,5 h后又達顯著下降水平(P<0.05)。NDF含量凋萎7 h以上達顯著下降水平(P<0.05),而ADF含量凋萎5 h以上達顯著下降水平(P<0.05)。

表3 不同凋萎時間的甜高粱飼用品質Table 3 Feeding quality of sweet sorghum under different treatment of wilting %
注:同列不同小寫字母表示在P<0.05水平差異顯著。**表示同列在P<0.01水平差異顯著,*表示同列在P<0.05水平差異顯著。下同。
Note: Different lowercase letters in the same column mean significant differences atP<0.05 level. ** mean significant difference atP<0.01 level in the same column, * mean significant difference atP<0.05 level in the same column. The same below.
隨著凋萎時間的延長,甜高粱的淀粉含量呈直線下降趨勢(圖1),從10.16%下降到7.02%,下降幅度達30%以上,5 h以后下降趨勢顯著(P<0.05)。而WSC含量隨著凋萎時間的延長呈先升后降的趨勢,0~3 h時差異不顯著,3 h以后呈顯著下降(P<0.05)。甜高粱青貯后的可溶性糖和淀粉含量均呈大幅下降趨勢,特別是可溶性糖含量下降更多,為2.51%~1.33%,不同凋萎時間的可溶性糖含量有一定幅度的下降,3~5 h時呈平緩下降。甜高粱青貯后淀粉含量為5.97%~3.91%,不同凋萎時間的淀粉含量顯著下降(P<0.05)。
隨著凋萎時間的延長,青貯甜高粱的DM含量呈顯著上升趨勢(P<0.05)。IVDMD隨著凋萎時間的延長呈低-高-低趨勢,凋萎 5 h最高,達47.01%,顯著高于其他處理(P<0.05)。隨著凋萎時間的推遲,青貯甜高粱的NSC含量呈逐漸下降趨勢,3~5 h時下降趨勢差異不顯著,7 h時顯著低于0~5 h(P<0.05)。凋萎7 h時,青貯甜高粱的CP含量才呈顯著下降水平(P<0.05)。凋萎0~7 h青貯甜高粱的NDF含量的變化范圍為54.69%~56.56%,凋萎7 h時,呈顯著升高水平(P<0.05)。凋萎0~7 h青貯甜高粱的ADF含量的變化范圍為32.32%~34.41%,凋萎3和7 h顯著高于0 h(表4)。

圖1 不同凋萎時間的可溶性糖和淀粉含量變化Fig.1 Changes of water soluble carbohydrates (WSC) and starch contents under different treatment of wilting 不同小寫字母表示在P<0.05水平差異顯著。Different lowercases mean significant differences at P<0.05 level in different wilting time.

表4 不同凋萎時間甜高粱青貯料飼用品質變化Table 4 Changes of the feeding quality of sweet sorghum silage under different treatment of wilting %
隨著凋萎時間的延長,pH呈低-高-低-高的變化趨勢,凋萎0~7 h青貯甜高粱的pH為4.21~4.34,0和 5 h分別顯著低于3和7 h(P<0.05)。隨著凋萎時間的延長,LA含量呈低-高-低趨勢,5 h時LA含量最高,達61.66 g/kg DM,顯著高于其他處理(P<0.05)。而AN/TN隨著凋萎時間的延長呈高-低-高的變化趨勢,5 h時AN/TN顯著低于0和3 h(P<0.05)(表5)。

表5 不同凋萎時間甜高粱青貯料發酵品質變化Table 5 Changes of fermentation quality of sweet sorghum silage under different treatment of wilting
由表6可以看出,各處理間的初始重差異均不顯著(P>0.05),飼喂不同全價混合日糧顆粒料對前3周增重差異均不顯著(P>0.05)。隨著全價混合日糧顆粒料中青貯甜高粱量的增加,第4周和第5周體重也顯著增加(P<0.05)。總增重和日增重均以處理組Ⅲ,即青貯甜高粱添加量35%時最高(P<0.05)。從增重幅度可以看出處理組Ⅲ全價混合日糧顆粒料飼料轉化效率最高,達到51.12%。

表6 不同添加量甜高粱青貯料對肉兔體重的影響 Table 6 Effects of sweet sorghum silage under the additional amount on rabbit’s weight
從各生理生化指標的參考值(表7)來看,各處理組指標基本在正常范圍內,處理組Ⅲ的谷丙轉氨酶、肌酸激酶、甘油三脂均顯著低于對照組(P<0.05)。多個血清生理生化指標值說明采食了凋萎青貯甜高粱的全混合日糧顆粒料的肉兔沒有健康不良。相反隨著全混合日糧顆粒料中青貯甜高粱添加量的增加,肉兔機體活力更高,更健康。
注:同行不同小寫字母表示在P<0.05水平差異顯著。
Note: Different lowercase letters in the same line mean significant differences atP<0.05 level.
甜高粱含水量高是影響其青貯品質的重要因素,降低其含水量是甜高粱青貯成功的關鍵。凋萎是簡單有效降低甜高粱含水量的方法。本研究中凋萎時間5 h,甜高粱含水量降低到59.70%,比凋萎3 h時的含水量降低了3.43個百分點;凋萎7 h時含水量進一步下降到54.45%(表3)。由表2可見,凋萎3 h(13:00)~5 h(15:00)時氣溫最高,而水分下降最多是在5 h(15:00)~7 h(17:00),這是由于溫度的滯后效應,植物體內的液流啟動滯后于空氣溫度,水分蒸騰速率發生了變化[15]。
甜高粱植株中的淀粉含量隨凋萎時間的延長呈持續下降趨勢,而WSC含量隨著凋萎時間的延長呈先升后降的趨勢,凋萎0~3 h差異不顯著,3 h以后呈顯著下降(P<0.05)(圖1)。許能祥等[16]研究發現稻草中的WSC含量隨著凋萎時間的延長呈降-升-降的趨勢,本研究與其有相似之處。這可能是凋萎過程中植株水分含量迅速下降,對植物產生了一個脅迫環境,使得淀粉分解。青貯原料中的WSC可為乳酸菌發酵直接提供底物,有助于乳酸產生,青貯快速達到穩定狀態;而淀粉難以被乳酸菌直接利用,需要水解成可溶性糖才能利用。因此WSC含量的增加有利于快速改善青貯品質。
隨著甜高粱含水量的下降,其飼草IVDMD、CP、NSC含量等也隨之下降,而由于植株體內可溶性物質的分解消耗,性質穩定的結構性物質(NDF、ADF等)的百分含量相應增加(表3)。隨著凋萎時間的延長,青貯料的品質呈低-高-低的趨勢,這與張文潔等[17]在幾種C4植物凋萎青貯品質的變化趨勢一致。這可能是由于凋萎初期甜高粱水分含量較高,導致青貯料緩沖能較大,達到穩定發酵狀態的時間較長,容易引起梭狀芽孢桿菌(Clostridiumpraz-mowski)的活動,造成丁酸型發酵,使青貯難以成功。而隨著凋萎時間的延長,牧草水分含量持續降低,與此同時WSC含量隨著凋萎時間的延長呈一定程度的上升(圖1),從而改善了青貯發酵品質。而凋萎時間持續延長,WSC含量開始下降,青貯品質也隨之下降。本研究中凋萎5 h青貯的甜高粱干物質體外消化率、乳酸含量最高(P<0.05),pH值最低(P<0.05),有利于青貯料的長期儲存,因此凋萎5 h是青貯品質最佳時期。
青貯后的甜高粱草料中含有大量的乳酸,帶有特有的酸香味,能促進動物的采食量,從而有效增加肉兔的體重,且能降低肉兔血液中谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶、甘油三脂等含量,明顯提高肉兔的健康水平(表5~表7)。
以往生產中很少用青貯料喂兔的主要原因是青貯料開封后易受到霉菌侵襲而霉變,霉變后產生黃曲霉素等毒素。而兔對變質飼料反應極為敏感,容易中毒[18];另外一個原因是兔的盲腸發達,是消化纖維素的主要場所。盲腸內有大量的微生物和原蟲,這些微生物生長繁殖需要一個微堿性環境。如果由于飼料的酸度增加,圓小囊分泌的堿性液體無法中和,過酸的環境無法使腸內微生物生長繁殖,將致使微生物分泌纖維素酶數量減少[19]。所以,用青貯飼料喂兔,容易造成消化不良甚至引起酸中毒等不良效果。本研究中利用130 L的青貯桶進行青貯,每桶青貯料的質量在60~70 kg,密度在450 kg/m3以上,壓實較緊,質量適中,使得一個小型農戶兔場可以一次開桶全部利用,隨用隨開,確保青貯料不發生霉變,解決了南方不能用青貯料喂兔的難題。
另外,在制作顆粒料前對青貯料進行簡單晾曬,去除部分酸類物質,降低青貯料的酸度。再根據動物營養需求配制TMR顆粒料,確保喂兔安全,解決了因青貯飼料的酸度增加、容易造成兔消化不良甚至引起酸中毒的難題。
凋萎甜高粱青貯料在肉兔全混日糧中的添加量增多并沒有降低肉兔的生長速度,相反在一定程度提高。本研究中青貯甜高粱在TMR顆粒料中的添加量從25%增加到35%,即粗纖維含量從13.35%增加到16.07%(表1),飼養5周后的總增重從871.56 g增加到950.25 g,均高于對照組。當青貯甜高粱添加量30%~35%時,肉兔體重增加幅度高于對照(表6),這表明青貯甜高粱添加量35%時仍然是適宜的添加量。纖維源對家兔生長性能的影響要遠高于粗纖維水平[20]。家兔對粗纖維的需要量不僅依賴于粗纖維的供給量還在于粗纖維的品質。適宜添加量的優質凋萎甜高粱青貯料中的粗纖維, 給斷乳仔兔提供了良好的消化道內環境, 使消化機能處于良好狀態。
另外,肉兔日齡的增加也會提高對粗纖維的采食量。崔文典[21]研究表明,隨著日齡的增加,動物不斷大量采食粗纖維,刺激消化道的發育,消化道和酶系統逐漸成熟,該時期內酶活性不斷增加,并達到一個穩定程度。2月齡獺兔盲腸纖維素酶的活性遠大于1月齡幼兔,對營養物質的消化率有一定程度的提高。Carrilho等[22]、Marguenda等[23]研究也證明了日糧中粗飼料的增加并未對肉兔生長產生不利影響。本研究中肉兔已有3月齡,消化器官發育基本成熟,對營養物質的消化能力逐漸提高,對一定范圍內粗纖維含量的飼料消化能力沒有差異,飼料的轉化效率沒有顯著差異。家兔飼料中含有適量粗纖維是保證合理飼糧結構及維護正常消化生理功能所必需的,粗纖維過量或不足對家兔的生長性能均有不利影響,過低或過高, 均影響消化和吸收[24]。
適當增加日糧中青貯甜高粱添加量有利于肉兔的機體活力提高,使肉兔生長性能處于較好的狀態。酶是有機體新陳代謝的調節劑,酶活性直接影響機體代謝化學反應的速率,進而影響畜禽的生長發育、健康狀況及適應能力,相應地影響畜禽的生產性能[25]。日糧中青貯甜高粱添加30%~35%時,肉兔谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶、堿性磷酸酶、乳酸脫氫酶4種酶的活性均低于對照組。而這4種酶都屬于組織內酶,當組織細胞在某些因素的作用下,發生損傷、病變時,會大量逸入細胞外圍的組織間液而進入血液[26],這4種酶活力降低表明肉兔的生理機能提高。本研究結果表明對照組的血清總蛋白和白蛋白最高,說明適當增加日糧中青貯甜高粱添加量有利于肉兔的機體活力提高,使肉兔生長性能處于較好的狀態,有利于肉兔體重的增加。
凋萎5 h青貯的甜高粱干物質體外消化率、乳酸含量最高,pH值最低。青貯甜高粱在肉兔TMR中的添加量從25%增加到35%,肉兔飼養5周后的總增重從871.56 g增加到950.25 g,而TMR中青貯甜高粱添加量為30%~35%時,肉兔血液中谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶、堿性磷酸酶、乳酸脫氫酶4種酶的活性均低于對照組,生理機能得以提高。表明在全混日糧中添加30%~35%的凋萎青貯甜高粱有利于肉兔生長。
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Thesuitableadditionamountofsweetsorghumwiltedsilageinthetotalmixedrationofrabbits
XU Neng-Xiang, DONG Chen-Fei, ZHANG Wen-Jie, CHENG Yun-Hui, GU Hong-Ru, DING Cheng-Long*
InstituteofAnimalScience,JiangsuAcademyofAgriculturalSciences,Nanjing210014,China
The objective of this experiment was to investigate the suitable addition amount of sweet sorghum (Sorghumbicolo) wilted silage in total mixed ration for rabbits. The dynamics of feeding and fermentation quality of sweet sorghum with different wilting times were firstly analyzed, so as to select a suitable wilting time for sweet sorghum harvested at wax ripeness stage. The results indicated that wilting for 5 hours was the optimum time, when water content dropped to 59.7% and the nonstructural carbohydrates content was 8.6%. Four different addition amounts (control, 25%, 30% and 35%) of the 5-hour wilted silage were used to make a total mixed ration (TMR) for rabbits, so as to investigate the effects and identify the optimum addition for rabbit growth and health. Weekly increased weight and biochemical indicators after the test were determined. The results showed that when the addition amount increased from 25% to 35% in TMR, the total weight gain after 5 weeks increased from 871.56 g to 950.25 g. When the addition amount was increased from 30% to 35%, the activities of alanine aminotransferase, aspartate aminotransferase, alkaline phosphatase and lactate dehydrogenase enzyme were lower than in the control group. The results indicate that 30%-35% is the suitable addition amount of sweet sorghum wilted silage in rabbit TMR.
sweet sorghum; wilted silage; rabbit; addition amount
10.11686/cyxb2017075http//cyxb.lzu.edu.cn
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2017-03-02;改回日期:2017-04-10
公益性行業科研專項(201303061)和國家牧草產業技術體系項目(CARS-35-31)資助。
許能祥(1976-),男,江蘇句容人,副研究員,碩士。E-mail: xunengxiang97@aliyun.com*通信作者Corresponding author. E-mail: dingcl@jaas.ac.cn