日糧中不同水平棉稈對育肥期綿羊瘤胃發酵參數和屠宰性能的影響

古再麗努爾·艾麥提，郭同軍，張俊瑜，張志軍，桑斷疾,李聰年

(1.新疆畜牧科學院飼料研究所，烏魯木齊 830011；2.喀什金慧通實業開發有限責任公司，新疆岳普湖 844400)

0 引 言

【研究意義】新疆是我國棉花主要種植區，種植面積占全國種棉面積的50.15%[1],2018年新疆棉花播種面積達221.75×104hm2，按每1 hm2產秸稈10 t計算，年產棉稈約2 217.5×104t，棉花收獲后，大部分棉稈被直接焚燒、田間放牧利用或還田，飼料利用率低[2]。棉稈中粗蛋白、纖維素、半纖維素和木質素的質量分數分別為6.5%、44.0%、10.7%和15.2%，具備作為反芻動物粗飼料的潛力[3]。【前人研究進展】郭同軍等[4]發現利用蒸汽爆破和微生物發酵技術聯合處理的棉稈，其飼喂育肥羊的增重效果高于棉稈而接近玉米青貯。張俊瑜等[5]研究認為棉稈可作為粗飼料用于育肥羊生產，日糧中棉稈添加比例為30%時，綿羊攝入棉稈中的營養物質的表觀消化率達到最大值。張國慶等[6]通過對比棉稈和玉米秸稈的飼喂綿羊的效果發現，棉稈與玉米秸稈飼糧對綿羊增重、屠宰性能的影響不明顯，二者的飼喂效果相當，同時棉稈添加組的綿羊組織中未檢測出游離棉酚。哈麗代·熱合木江等[7]研究指出，日糧中添加25%～50%的棉稈對綿羊瘤胃中pH、NH3-N和揮發性脂肪酸等參數無顯著影響。【本研究切入點】王文奇等[8]研究報道，日糧中添加10%～30%的棉稈替代日糧中玉米秸稈，可顯著提高綿羊瘤胃中乙酸、異丁酸、異戊酸和總揮發性脂肪酸濃度。研究日糧中添加不同水平的棉稈對綿羊的瘤胃發酵參數和屠宰性能的影響。【擬解決的關鍵問題】研究基于等能等蛋營養水平，分析日糧中添加不同水平棉稈對育肥期綿羊瘤胃發酵參數和屠宰性能和的影響，為在實際生產中科學合理使用棉花秸稈提供基礎數據支撐。

1 材料與方法

1.1 材 料

在新疆喀什地區岳普湖縣金慧通實業有限公司種羊場選取6月齡體重為(43.08±5.93) kg的小尾寒羊60只，經驅蟲后依據體重進行單因素完全隨機試驗設計，隨機分為對照1組CK1，對照2組CK2，棉稈20%組、30%組、40%組和50%添加組，每組10只。試驗期為70 d，其中預試期10 d，正試期60 d。

1.2 方 法

1.2.1 日糧組成與飼養管理

參照NRC2007，基于等能等蛋原則配制體重40 kg、日增重250 g的試驗日糧，每只羊日投料量2.6 kg，次日晨飼前稱量剩料量，計算平均采食量g/日/只。棉稈、玉米秸稈、苜蓿和麥秸2 cm篩粉碎后，與其它飼料混合均勻后，用顆粒飼料加工設備加工成8 mm全價日糧顆粒飼料，列出日糧組成及營養成分。試驗羊處于相同環境的飼養圈舍，分組自由采食、自由飲水，每日于09:00和19:30飼喂，每天保持15%的剩料量。表1

1.2.2 測定指標

1.2.2.1 瘤胃液的采集

于正式試驗期第30 d和第60 d，在清晨飼喂前利用自制綿羊瘤胃液采樣器采集瘤胃液，裝于滅菌的10 mL離心管，立即用酸度計測定pH值，液氮凍存，用于測定氨態氮(NH3-N)、乙酸、丙酸、丁酸、異丁酸、戊酸、異戊酸等揮發性脂肪酸(VFA)的含量。NH3-N含量采用苯酚-次氯酸鈉比色法進行測定[9]；VFA含量用島津GC-2010 Plus氣相色譜儀測定[10]。

1.2.2.2 屠宰性能

于試驗結束后分別在每組中選取5只體重接近的肉羊進行屠宰，測定胴體重和屠宰率。

胴體重：屠宰放血后，剝去毛皮、去頭、蹄和內臟后，靜置30 min后的稱重并記錄。

屠宰率=(胴體重/宰前活重)×100%。

1.2.2.3 內臟器官樣品的采集

屠宰時去頭、蹄和內臟后，采集腎、肝、脾、心、肺和睪丸內臟器官靜置30 min后的稱重并記錄。

1.3 數據處理

數據采用WPS2016進行整理，使用SAS 9.0 統計軟件中GLM模型進行單因素方差分析，多重比較采用Tdiff法進行，差異顯著性標準為P<0.01為差異極顯著，P<0.05為差異顯著，P>0.05為差異不顯著。

表1 日糧組成及營養水平(干物質基礎)

Table 1 Ingredient and chemical composition of experiment diets(dry matter basis)

項目Item試驗處理 Experimental treatmentCK1CK220%30%40%50%棉花秸稈Cotton stalk0020.0330.240.0450.03玉米秸稈Corn stalk22.9522.0910.206.232.830苜蓿Alfalfa12.5412.4210.56.184.450麥秸Wheat straw12.1311.178.966.572.990玉米Corn28.329.1623.4822.2620.3418.89麩皮Wheat bran3.013.013.012.952.952.95豆粕Soybean meal17.4400000棉籽粕Cotton seed meal018.5320.221.9922.7824.51食鹽NaCl0.800.800.800.800.800.80碳酸氫鈉NaHCO30.800.800.800.800.800.80預混料Premix1)2.032.022.022.022.022.02營養水平Nutrient levels2)總能GE (MJ/kg)17.0617.5117.7217.8918.0418.08粗蛋白CP (%)14.5612.7913.7014.1214.2114.98粗脂肪EE (%)1.060.991.271.321.131.12中性洗滌纖維NDF (%)35.3739.2855.4137.3535.1834.92酸性洗滌纖維ADF (%)19.6723.5041.1426.5727.8727.61鈣Ca (%)0.961.051.391.471.161.58磷P (%)0.360.350.420.430.410.41游離棉酚Free gossypol mg/kg17.08158.2591.63175.73206.89213.47

注：1)預混料為1 kg飼糧提供: VA≥1 000 000 IU, VD3≥65 000 IU, VE≥5 000 mg, Fe≥2 000 mg, Cu≥1 750 mg, Zn≥5 500 mg, Mn≥2 550 mg, Se≥75 mg, I≥70 mg, Co≥40 mg。2)營養成分及游離棉酚均為實測值

Note: 1)The premix provided the following per kg of diets: VA≥1,000,000 IU, VD3≥65,000 IU, VE≥5,000 mg, Fe≥2,000 mg, Cu≥1,750 mg, Zn≥5,500 mg, Mn≥2,550 mg, Se≥75 mg, I≥70 mg, Co≥40 mg. 2)Nutritional Components and Free gossypol were measured values

2 結果與分析

2.1 添加不同水平棉稈對育肥期綿羊瘤胃發酵參數的影響

研究表明,各組的pH值范圍為6.39～6.79，CK1組的pH值比CK2組高6.25%，差異極顯著(P<0.01)；30%組和40%棉稈添加組的pH值分別比CK2組高5.48%和4.85%，差異顯著(P<0.05)，其它各組間差異不顯著(P>0.05)。40%棉稈添加組的NH3-N濃度分別比CK1組和CK2組低40.44%(P<0.01)和39.40%(P<0.05)；30%組的NH3-N濃度比CK1組低26.89%，差異顯著(P<0.05)，其它各組間差異不顯著(P>0.05)。乙酸、丙酸、丁酸和總揮發性脂肪酸的濃度在各組間差異不顯著，除50%棉稈添加組外，隨棉稈添加水平的增加，綿羊瘤胃的乙酸、丙酸、丁酸和總揮發性脂肪酸濃度逐漸下降，其含量范圍分別為35.63～47.17、5.83～10.88、8.33～11.91和53.49～68.67 mmol/L。CK2組的乙酸/丙酸比例分別比20%組、30%組和40%棉稈添加組低34.58%、31.69%和35.69%，差異均極顯著(P<0.01)，其它各組間差異不顯著(P>0.05)，比例范圍為4.18～6.39。CK1組的異丁酸濃度分別比20%組、40%組和50%棉稈添加組高195.31%、243.64%和220.34%，差異均極顯著(P<0.01)，CK1組的異丁酸濃度分別比CK2組和30%組高166.19%和182.09%，差異顯著(P<0.05)，其它各組間差異不顯著(P>0.05)。CK1組的異戊酸濃度分別比CK2組、20%組、40%組和50%棉稈添加組高116.45%、101.18%、151.47%和119.23%，差異均極顯著(P<0.01)，CK1組的異戊酸濃度比30%組高71.00%，差異顯著(P<0.05)，其它各組間差異不顯著(P>0.05)。CK1組的戊酸濃度比40%棉稈添加組高178.05%，差異顯著(P<0.05)，其它各組間差異不顯著(P>0.05)。總揮發性脂肪酸的濃度CK1組>20%組>CK2組>50%組>40%組>30%組，各組間差異不顯著。除20%組外，棉稈添加組的總揮發性脂肪酸濃度均小于CK1組和CK2組。表2

表2 添加不同水平棉稈下育肥期綿羊瘤胃發酵參數變化

Table 2 Effect of cotton stalk levels on rumen fermentation parameters of sheep in fattening period

CK1CK220%30%40%50%SEMP值pH值6.79Aa6.39Bb6.53ABab6.74ABa6.70ABa6.66ABab0.0900.06NH3-Nmg(dL)22.13Aa21.75ABab16.46ABabc16.18ABbc13.18Bc17.23ABabc1.9950.06乙酸Acetic acid (mmol/L)46.3444.4347.1735.6337.7743.097.1460.82丙酸Propanoic acid (mmol/L)8.7610.887.326.235.837.921.3790.17乙酸/丙酸Acetic (propionic)5.61AB4.18B6.39A6.12A6.50A5.42AB0.4490.02異丁酸Isobutyric acid (mmol/L)1.89Aa0.71ABb0.64Bb0.67ABb0.55Bb0.59Bb0.2860.07丁酸Butyric acid (mmol/L)8.8310.0311.749.418.3311.912.6270.87異戊酸Isovaleric acid (mmol/L)1.71Aa0.79Bb0.85Bb1.00ABb0.68Bb0.78Bb0.1820.02戊酸Valeric acid (mmol/L)1.14a0.57ab0.58ab0.56ab0.41b0.67ab0.1990.31總揮發性脂肪酸TVFA (mmol/L)68.6767.3968.3053.4953.5864.9511.1480.82

注：同行數據肩標相同或無字母表示差異不顯著(P>0.05)，不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。下表同

Note: In the same row, values with the same letter or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05) , while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05) , and with different capital letter superscripts mean significant difference (P<0.01) . The same as below

2.2 添加不同水平棉稈對育肥期綿羊屠宰性能的影響

研究表明,綿羊活重、胴體重、屠宰率、心臟重和睪丸重各組間差異不顯著(P>0.05)。20%棉稈添加組肝臟重比40%組高28.37%，差異顯著(P<0.05)，其它各組間差異不顯著(P>0.05)。20%棉稈添加組的脾臟重均比CK2組、30%組、40%組和50%棉稈添加組高50.00%，差異顯著(P<0.05)，其它各組間差異不顯著(P>0.05)。40%棉稈添加組的肺重顯著低于其它處理組(P<0.05)，其它各組間差異不顯著(P>0.05)。CK2組的腎臟重比20%棉稈添加組低42.85%，差異極顯著(P<0.01)，CK2組的腎臟重分別比40%組和50%棉稈添加組低22.22%和25.00%，差異均顯著(P<0.05)，其它各組間差異不顯著(P>0.05)。表3

表3 添加不同水平棉稈下育肥期綿羊屠宰性能和內臟器官變化

Table 3 Effect of cotton stalk levels on slaughter performance of sheep in fattening period

CK1CK220%30%40%50%SEMP值活重Live weight(kg)54.7651.0156.1750.1056.0554.683.0200.58胴體重Carcass weight(kg)27.0425.9927.7225.0529.2827.001.6500.56屠宰率Slaughter rate(%)49.7451.2549.8650.4152.9949.721.2550.41心臟Heart(kg)0.300.290.330.310.300.300.0210.81肝臟Liver(kg)0.81ab0.77ab0.95a0.80ab0.74b0.81ab0.0690.37脾臟Spleen(kg)0.07ab0.06b0.09a0.06b0.06b0.06b0.0080.17肺Lung(kg)0.60a0.59a0.65a0.61a0.52b0.58a0.0370.27腎臟Kidney(kg)0.25ABabc0.21Bc0.30Aa0.23ABbc0.27ABab0.28ABab0.0190.03睪丸重Testicle weight (kg)0.410.410.440.360.440.460.0390.51

3 討 論

3.1 日糧中添加不同水平棉稈對育肥期綿羊瘤胃發酵參數的影響

瘤胃pH、NH3-N和揮發性脂肪酸是衡量反芻動物瘤胃發酵的重要指標。瘤胃pH是反映瘤胃發酵水平和發酵模式最直觀的一項指標，受飼料類型、物理結構和營養成分、唾液分泌、有機酸生成、吸收和排出等多種因素的影響，其中受日糧結構與營養水平的影響較大[11-13]。正常情況下，反芻動物瘤胃液pH的波動范圍為6～7[14]。試驗中各處理組pH值范圍在6.39～6.79，處于正常范圍內，CK1組的pH值極顯著高于CK2組，這是由于豆粕較之棉粕，在瘤胃微生物的作用下能產生更多的揮發性脂肪酸和NH3-N等產物，而瘤胃中NH3-N濃度的積累提高瘤胃中pH值[15]。一般說來，飼喂纖維含量較高的飼料反芻動物瘤胃中pH值也較高。試驗中，30%組和40%棉稈添加組的pH值顯著低于CK2組，在日糧營養基于等能等蛋水平下，這可能由于棉稈中纖維素、半纖維素等難以被發酵的碳水化合物較多，促進反芻和咀嚼，分泌大量唾液進入瘤胃，飼料中碳水化合物發酵產生的揮發性脂肪酸濃度下降，所導致pH值提高[14]。這與試驗中30%組和40%棉稈添加組乙酸、丙酸、丁酸和總揮發性脂肪酸濃度低于CK1和CK2的現象一致。

NH3-N是反芻動物攝食飼料中蛋白質和非蛋白氮在瘤胃中通過氮代謝過程所得到的分解產物，是合成微生物蛋白的主要原料之一。NH3-N含量受飼糧中粗蛋白質含量及其降解率和微生物合成效率的影響。瘤胃微生物生長以及微生物蛋白合成需要一個適宜的NH3-N濃度。報道指出瘤胃內NH3-N濃度達到25 mg/dL可以達到最大NDF降解率[15]。Perdok等[16]報道其最佳NH3-N濃度為15～30 mg/dL。一般認為最佳濃度為6.30～27.50 mg/dL[17]。在試驗中，NH3-N濃度范圍為13.18～22.13 mg/dL，棉稈添加組的氨氮濃度均低于CK1組和CK2組，40%棉稈添加組的NH3-N濃度極顯著低于CK1組而顯著低于CK2組，30%組的NH3-N濃度顯著低于CK1組，其它各組間差異不顯著(P>0.05)。在日糧營養基于等能等蛋水平下，這可能是由于棉花秸稈中粗纖維，特別是木質素含量高，而木質素與纖維素及半纖維素由于酯鍵的作用而阻礙了部分蛋白質的釋放，從而阻礙了綿羊對粗蛋白質的利用[6]。從這個角度分析，日糧中棉稈的添加比例應小于30%。

揮發性脂肪酸是日糧中碳水化合物在瘤胃內發酵的終產物，也是反芻動物維持生命活動及生產所需能量的主要來源[18]。Houtert研究發現，由瘤胃微生物代謝生成的揮發性脂肪酸能夠滿足反芻動物70%～85%的能量需要[19]。瘤胃發酵產生的揮發性脂肪酸以乙酸、丙酸和丁酸為主，占總揮發性脂肪酸的95%左右[14]。試驗中，乙酸、丙酸、丁酸和總揮發性脂肪酸的濃度在各組間差異不顯著。總揮發性脂肪酸的濃度CK1組>20%組>CK2組>50%組>40%組>30%組，除20%組外，棉稈添加組的總揮發性脂肪酸濃度均小于CK1組和CK2組。就碳水化合物瘤胃微生物代謝而言，日糧中添加20%的棉稈較好。

3.2 日糧中添加不同水平棉稈對育肥期綿羊屠宰性能和內臟器官的影響

屠宰性能直接反映了動物對飼料中營養物質的吸收結果，反映出動物的生長性能，胴體重和屠宰率是直觀衡量肉羊生產水平的重要指標。羔羊的屠宰率隨著日齡和活重的增加而呈上升趨勢[20]。胴體重與宰前活重具有高度正相關性[21-22]。試驗中棉稈添加組與CK1和CK2相比，宰前活重和胴體重差異均不顯著，這表明在日糧營養基于等能等蛋水平下，日糧中添加不同水平棉稈對綿羊屠宰性能影響不大。

組織和器官重量占宰前活重的比例在一定程度上可以反映綿羊的生長發育情況和機體機能狀況，對于理論研究和生產實踐都具有重要意義[23]。動物內臟器官的重量受到日糧營養水平的影響，肝臟和胃腸消化道尤為明顯。試驗中，CK1組的心臟、肝臟、脾臟、肺臟和腎臟重量分別比CK2組高3.44%、5.19%、16.67%、1.69%和19.05%。20%棉稈添加組的脾臟和腎臟重比CK2組高50.00%(P<0.05)和42.86%(P<0.01)，這與20%棉稈添加組的胴體重比CK2組高6.65%一致。可能是由于飼料的組合效益即日糧中添加20%的棉稈時，使綿羊機體組織肝臟、腎臟和脾臟的機能發揮到最大化，表現為重量增加。

4 結 論

日糧中添加20%的棉稈時，瘤胃NH3-N、總揮發性脂肪酸、肝臟重、脾臟重和腎臟重的數值均接近于無棉源飼料的日糧。在日糧中添加20%的棉稈對育肥期綿羊的生長較好。