不同水稻秸稈添加桉樹原油對水牛瘤胃發酵、微生物及營養物質消化率的影響

張麗華

（赤峰工業職業技術學院，內蒙古赤峰 024005）

一般情況下，熱帶地區對飼料的要求往往高于亞熱帶地區。熱帶地區的飼料，尤其是水稻秸稈具有纖維和木質素含量高、消化率低的特點（李建臻等，2016）。因此，動物每單位產量需要更多的飼料，由于干物質攝入量與甲烷產量高度相關，因此，提高飼料質量是減少甲烷產量的有效方法之一（馮仰廉，2010）。桉樹油被認為是一種具有抑菌、抑菌、抗原生動物、抗炎等多種生物活性的傳統藥物，可以改變瘤胃發酵特性，降低甲烷排放（Sallam等，2010）。但目前關于桉樹油對瘤胃微生物發酵和營養物質消化率影響的研究很少。因此，本研究旨在研究添加桉樹油對未經處理和尿素處理水稻秸稈飼養的水牛采食量、瘤胃發酵和營養物質消化率的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與原料 試驗采用4×4拉丁方設計，將4頭帶有瘤胃瘺管的水牛按2×2階乘法隨機分配到4組。試驗因子為兩種水稻秸稈（普通水稻秸稈和尿素處理水稻秸稈）及添加或不添加桉樹原油（每頭牛2 mL/d）。濃縮料組成及水稻秸稈營養成分見表1。試驗分為4個周期，每個周期21 d。

1.2 數據收集與樣品分析 在每個周期的最后7 d，分別在上午和下午飼喂時采集每頭水牛的飼料和糞便樣本，然后-20℃保存。每一周期結束時，于最后1 d早上飼喂后0、2、4、6 h立即采集瘤胃流體樣本，立即用pH計測定pH。之后瘤胃液樣品經4層紗布過濾后分成3份。其中2份加入 5 mL 1 mol硫酸終止發酵，然后在3000×g離心10 min。上清液用于測定氨氮和液相色譜測定揮發性脂肪酸。另一份參考周非帆（2014）的滾管技術測定總活菌數、纖維素分解菌、蛋白分解菌和淀粉分解菌數。收集血液樣本離心分離血清，用試劑盒測定尿素氮含量。根據Liang等（1994）的方法計算嘌呤衍生物排泄、吸收、微生物蛋白合成及合成效率。

1.3 數據分析 所有數據均采用SAS統計分析系統的一般線性模型程序進行4×4拉丁方陣設計和2×2階乘處理的方差分析。統計模型包括動物、時期、粗纖維來源、桉樹油和粗纖維來源與桉樹油粗的相互作用。采用Tukey’s進行多重比較，P＜0.05表示差異顯著。

表1 濃縮料組成、水稻秸稈及尿素處理水稻秸稈 營養成分 %

2 結果與分析

2.1 日糧處理對水牛采食量和養分表觀消化率的影響 由表2可知，尿素處理水稻秸稈添加桉樹油較其他組顯著提高了水牛干物質和粗飼料攝入量（P＜0.05）。水稻秸稈類型及桉樹油對干物質、粗蛋白質和酸性洗滌纖維消化率均無顯著影響（P＞0.05）。與未處理的水稻秸稈相比，無論是否添加桉樹油，尿素處理水稻秸稈使中性洗滌纖維消化率顯著提高14.29%（P＜0.05）。

表2 粗飼料和桉樹原油對水牛采食量和養分消化率的影響

2.2 日糧處理對水牛瘤胃發酵及微生物數量的影響 由表3可知，尿素處理秸稈組瘤胃氨氮濃度較水稻秸稈組顯著提高52.21%（P＜0.05）。各處理對瘤胃pH、溫度、揮發性脂肪酸總量和丁酸濃度的影響無顯著差異（P＞0.05）。水稻秸稈+桉樹油組乙酸和甲烷濃度較其他組顯 著 提 高4.62%、5.38%、15.47%和10.30%、9.21%、22.96%（P＜0.05），而丙酸含量顯著降低18.52%、19.79%和35.29%（P＜0.05）。尿素處理水稻秸稈組血清尿素氮濃度較水稻秸稈組顯著提高88.48%（P＜0.05）。水稻秸稈類型及桉樹油對細菌總數的影響具有顯著交互效應（P＜0.05）。此外，尿素處理水稻秸稈組淀粉和纖維分解菌數量較水稻秸稈組分別顯著提高70.83%和157.89%（P＜0.05）。

2.3 日糧處理對水牛氮代謝和微生物蛋白合成的影響 由表4可知，尿素處理水稻秸稈組氮攝入量和糞氮排泄量較水稻秸稈組分別提高108.44%和84.78%（P＜0.05），同時，氮吸收和氮沉積量分別提高130.52%和158.50%（P＜0.05），尿囊素吸收、尿囊素排泄及微生物蛋白合成量分別提高19.96%、56.45%和57.47%（P＜0.05）。水稻秸稈類型及桉樹油對尿囊素排泄量無顯著影響（P＞0.05），但尿素處理水稻秸稈添加桉樹油較水稻秸稈組（不加桉樹油）微生物氮合成效率顯著提高42.50%（P＜0.05）。

3 討論

3.1 水稻秸稈類型和桉樹油對水牛采食量和養分消化率的影響 水稻秸稈類型（尿素處理與否）與是否添加桉樹油對養分消化率的影響無交互效應，但尿素處理過的水稻秸稈顯著提高了水牛干物質和粗飼料的攝入量以及中性洗滌纖維表觀消化率。由于水稻秸稈在尿素處理的過程中，以氫氧化銨形式存在的濃堿劑會通過化學方式破壞木質素、半纖維素和纖維素之間的酯鍵，使其結構纖維膨脹，這些作用使瘤胃微生物更容易消化結構碳水化合物，從而獲得更高的攝入量和可降解性（Fadel Elseed等，2003）。

表3 粗飼料和桉樹原油對水牛瘤胃發酵及微生物數量的影響

表4 粗飼料和桉樹原油對水牛氮代謝和微生物蛋白合成的影響

本研究中補充桉樹油對瘤胃氨氮濃度和血清尿素氮水平無顯著影響。Benchaar等（2007）發現，泌乳奶牛以0.75或2 g/d的劑量補充桉樹油時，瘤胃氨氮濃度沒有顯著變化。另一方面，與未處理水稻秸稈相比，用尿素處理的水稻秸稈飼喂水牛后發現氨氮濃度和血清尿素氮含量更高，這可能是尿素處理水稻秸稈組氮攝入量更高的結果。與此同時，桉樹油降低了乙酸的比例，增加了丙酸的比例，這一結果與Agarwal等（2009）的報道一致。此外，桉樹油對瘤胃細菌總數、纖維分解菌、蛋白分解菌和淀粉分解菌數量無顯著影響。

在本研究中，未處理或處理過的水稻秸稈補充桉樹油對氮的利用和微生物蛋白的合成無顯著影響。Tekipper等（2011）報道，在泌乳奶牛中補充500 g牛至油對尿液和糞便的流失、尿液嘌呤衍生物和微生物蛋白的合成沒有顯著影響。用嘌呤衍生物估計的氮沉積量和微生物蛋白合成量在尿素處理水稻秸稈組中較高，這一結果與Patra（2011）的研究結果一致，報道表明，與未經處理的水稻秸稈相比，經過尿素或氨處理的水稻秸稈氮沉積量有所增加。但用尿素處理后的水稻秸稈添加桉樹油較未處理的水稻秸稈可以顯著提高微生物氮效率。作者推斷，水稻通過尿素處理后，其物理結構受到破壞，一方面可以提高養分的釋放，增加有機物的消化率，另一方面，尿素中的氮元素可以附著在秸稈表明，提高了秸稈氮含量，進而為微生物提供了更多的氮源，提高了微生物氮利用效率。

4 結論

日糧添加尿素處理水稻秸稈可以提高水牛的采食量、營養物質消化率和瘤胃發酵效率。日糧補充2 mL/d桉樹油可以作為瘤胃發酵及微生物的調控劑，具有提高微生物蛋白合成，降低甲烷生成的潛力。