飼糧蛋白質水平對生長期云南半細毛羊氮平衡和養分排放的影響

倪曉君， 趙小琪， 馬江龍， 王思宇， 歐陽依娜， 李銀江， 薛 白， 洪瓊花*

（1.云南省畜牧獸醫科學院，云南昆明 650224；2.昭通市昭陽區畜牧獸醫技術推廣服務中心，云南昭通 657000；3.云南省農業農村廳，云南昆明 650000；4.四川農業大學動物營養研究所，四川成都 611130）

蛋白質在動物的生命活動中發揮著重要的營養作用，影響著動物的生長發育、代謝活動以及養分的消化利用率等 （Oltjen等，2013；張樂穎等，2008；楊鳳，2004）。氮是蛋白質的重要組分，鈣、磷是動物體內必需的礦物元素，其消化代謝受到飼糧組成、營養水平、動物種類、年齡等因素影響（歐陽依娜等，2020；李茂等，2009；郭艷麗等，2003）。研究發現，飼糧蛋白質水平影響著反芻動物的氮平衡，以及對氮、磷、鈣的消化吸收，過低的蛋白質水平會減少采食量、降低體內消化氮和沉積氮，過高的蛋白質水平則會增加糞尿中氮、磷、鈣的排放（李衛娟等，2019；占今舜等，2018）。隨著我國畜禽養殖總量和規?；潭戎饾u擴大，畜禽糞便的產量也在急劇增加，糞便中過量的總氮、總磷、氨氮等會引起土壤酸化，造成水體富營養化，對環境污染嚴重（柏兆海，2015；武淑霞，2005）。 因此，降低養殖業中氮、磷排放，提高機體養分吸收利用率十分必要。營養與環境存在密切聯系，通過合理平衡飼糧中養分水平、使用添加劑、進行飼料加工等舉措，有助于提高動物生產性能，減少養分浪費和對環境的污染 （金磊和王立志，2020；王笑笑等，2016），但目前從飼料營養角度控制畜禽糞便排放污染的研究還較少。本試驗旨在研究飼糧蛋白質水平對生長期云南半細毛羊氮平衡和糞尿中養分排放的影響，通過分析飼糧蛋白質水平與養分排放的關系，為進一步優化生長期云南半細毛羊飼糧配比，降低氮、磷排放對環境的污染提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與設計 選擇25只體況良好的10月齡云南半細毛羊（羯羊），體重為（38.52±1.57）kg，試驗動物隨機分為5組，每組5個重復，每個重復1只。各組試驗羊分別飼喂粗蛋白質（CP）水平為8.38%、10.42%、12.49%、14.99%、19.29%的飼糧，飼糧其他營養水平保持一致。試驗飼糧組成及營養水平見表1。試驗期共44 d，包含14 d預試期和30 d正試期。

表1 試驗飼糧組成及營養水平（風干基礎）

1.2 飼養管理 試驗開始前對羊舍、代謝籠進行清掃并消毒。試驗羊單欄飼養，試驗期間每天08：00和17：00各飼喂1次，羊只自由采食和飲水。預試期內每天記錄各組羊只的采食量，根據試羊的采食量調整第2天飼喂量，確保飼槽內有10%左右的剩料，預試期結束后將試驗羊稱重分組，進入正試期。

1.3 消化代謝試驗 在正試期第11～15天進行為期5 d的消化代謝試驗。消化代謝試驗采用全收糞、尿法，連續收集5 d，每天記錄每只試羊的采食量、排糞量和排尿量。將每天收集的鮮糞樣混勻稱重記錄后取20%分成2份，一份按5%的比例加入10%的稀鹽酸進行固氮，-20℃低溫保存，用于測定粗蛋白質含量；另一份-20℃低溫保存備用，用于測定其他營養物質的含量。每天收集的尿樣混勻稱重記錄后取10%添加10%稀鹽酸使pH低于3.0進行固氮，于-20℃保存備用。此外，每天采集200 g飼料樣品，-20℃低溫保存用于測定飼料營養成分。

1.4 測定指標及方法 飼糧、糞、尿中常規營養成分測定方法參照 《飼料分析及飼料質量檢測技術》（張麗英，2007）。 測定指 標主要有干 物質（DM）、粗蛋白質（CP）、中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）、鈣（Ca）、磷（P）等。指標計算方法如下：

沉積氮/（g/d）＝食入氮-糞氮排放量-尿氮排放量；

氮消化率/%＝（食入氮-糞氮排放量）/食入氮×100；

氮沉積率/%＝沉積氮/食入氮 ×100；

氮總排放量占食入氮的比例/%＝（糞尿氮總排放量/食入氮）×100；

鈣總排放量占食入鈣的比例/%＝（糞尿鈣總排放量/食入鈣）×100；

磷總排放量占食入磷的比例/%＝（糞尿磷總排放量/食入磷）×100；

糞氮占氮總排放量的比例/%＝（糞氮排放量/糞尿氮總排放量）×100；

糞鈣占鈣總排放量的比例/%＝（糞鈣排放量/糞尿鈣總排放量）×100；

糞磷占磷總排放量的比例/%＝（糞磷排放量/糞尿磷總排放量）×100；

尿氮占氮總排放量的比例/%＝（尿氮排放量/糞尿氮總排放量）×100；

尿鈣占鈣總排放量的比例/%＝（尿鈣排放量/糞尿鈣總排放量）×100；

尿磷占磷總排放量的比例/%＝（尿磷排放量/糞尿磷總排放量）×100；

1.5 數據統計分析 試驗數據采用SPSS 25.0軟件進行單因素方差分析（one-way ANOVA），采用Duncan氏法進行多重比較，P＜0.05表示差異顯著，P＜0.01表示差異極顯著。數據用“平均值±標準差”表示。

2 結果與分析

2.1 飼糧蛋白質水平對生長期云南半細毛羊氮平衡的影響 根據表2可知，生長期云南半細毛羊的食入氮、沉積氮和氮消化率，隨飼糧蛋白質水平的提高而逐漸升高，而氮沉積率呈先增加后降低趨勢，各組的氮平衡均為正平衡。其中，各組的食入氮依次顯著增加 （P＜0.05）；12.49%、14.99%蛋白質水平組沉積氮較8.38%蛋白質水平組提高69.32%、90.39%（P＜0.01），19.29%蛋白質水平組沉積氮顯著高于其余4組 （P＜0.05），10.42%、12.49%、14.99%蛋白質水平組間沉積氮差異不顯著（P＞0.05）；10.42%和12.49%蛋白質水平組氮消化率差異不顯著 （P＞0.05），其余各組間氮消化率差異顯著（P＜0.05）；氮沉積率以10.42%蛋白質水平組最高，但各組間氮沉積率差異不顯著（P＞0.05）。

表2 飼糧蛋白質水平對生長期云南半細毛羊氮平衡的影響

2.2 飼糧蛋白質水平對生長期云南半細毛羊糞尿中養分排放的影響 根據表3可知，干物質采食量隨飼糧蛋白質水平的提高而提高，其中19.29%蛋白質水平組較8.38%蛋白質水平組提高16.67%（P＜0.05），其余各組間差異不顯著 （P＞0.05）。各組間糞干物質排放量和糞氮排放量差異不顯著 （P＞0.05），但隨著飼糧蛋白質水平的提升，糞氮排放量呈上升趨勢；糞鈣排放量8.38%蛋白質水平組較19.29%蛋白質水平組降低17.86%（P＜0.05）；糞磷排放量隨飼糧蛋白質水平的提高而提高，其中8.38%蛋白質水平組較12.49%蛋白質水平組降低33.85%，10.42%蛋白質水平組分別較14.99%、19.29%蛋白質水平組降低25.45%、57.24%（P＜0.01）。隨著飼糧蛋白質水平的提高，尿排放量和尿氮排放量不斷提高，且8.38%、10.42%、12.49%蛋白質水平組尿排放量分別較19.29%蛋白質水平組降低68.29%、57.15%、45.22%（P＜0.05）；10.42%蛋白質水平組尿氮排放量分別較12.49%、14.99%、19.29%蛋白質水平組 降 低45.64%、63.26%、78.90%（P＜0.05）；12.49%、14.99%蛋白質水平組尿鈣排放量分別較8.38%蛋白質水平組降低54.84%、64.52%（P＜0.05）；尿磷排放量隨飼糧蛋白質水平的提高呈先增加后降低趨勢，以14.99%蛋白質水平組尿磷排放量最高。

表3 飼糧蛋白質水平對生長期云南半細毛羊養分排放的影響

2.3 飼糧蛋白質水平對生長期云南半細毛羊糞尿中養分排放總量的影響 根據表4可知，氮總排放量隨飼糧蛋白質水平的升高而升高，其中10.42%蛋白質水平組分別較12.49%、14.99%、19.29%蛋白質水平組降低25.44%、37.56%、55.10%（P＜0.05），8.38%和10.42%蛋白質水平組間差異不顯著（P＞0.05）；氮總排放量占食入氮的比例以10.42%蛋白質水平組最低，但各組間差異不顯著（P＞0.05）；隨著飼糧蛋白質水平升高，糞氮占氮總排放量的比例依次顯著降低（P＜0.05），尿氮占比則極顯著增加（P＜0.01）。鈣總排放量和鈣總排放量占食入鈣的比例在不同蛋白質水平組間無顯著差異（P＞0.05）；糞鈣占鈣總排放量的比例隨飼糧蛋白質水平的提高先增加后降低，尿鈣占比則先降低后增加，其中以14.99%蛋白質水平組糞鈣占比最高，尿鈣占比最低。磷總排放量隨飼糧蛋白質水平的提高而提高，其中12.49%蛋白質水平組較8.38%蛋白質水平組提高51.37%，14.99%白質水平組分別較8.38%、10.42%蛋白質水平組提高75.29%、34.64%（P＜0.01）；磷總排放量占食入磷的比例，隨飼糧蛋白質水平的升高先降低后升高，以10.42%蛋白質水平組最低，且較19.29%蛋白質水平組降低14.67%（P＜0.05）；19.29%蛋白質水平組糞磷占比顯著高于、尿磷占比顯著低于14.99%蛋白質水平組 （P＜0.05），其余各組間差異不顯著（P＞0.05）。

表4 飼糧蛋白質水平對生長期云南半細毛羊糞尿中養分排放總量的影響

3 討論

3.1 飼糧蛋白質水平對生長期云南半細毛羊氮平衡的影響 氮平衡反映著動物機體攝入氮和排出氮之間的平衡關系，氮的利用率能反映出動物對蛋白質的利用效率。本研究結果顯示飼糧蛋白質水平為8.38%～19.29%時，生長期云南半細毛羊的沉積氮為9.16～22.49 g/d，氮消化率為50.52%～78.36%，氮沉積率為35.83%～41.80%。在前人的研究中，通過飼喂10.48%～11.53%蛋白質水平飼糧，生長期杜X寒F1代公羔的氮消化率為58.04%～63.71%，氮沉積率為41.31%～49.40%（唐丹等，2017）；飼糧蛋白質水平為9.79%～14.18%時，生長期杜泊公羊的沉積氮和氮沉積率隨飼糧蛋白質水平的提高而提高，其氮消化率為63.73%～64.52%，氮沉積率為34.55%～37.43%（ 鞏 峰 ，2013）； 飼 糧 蛋 白 質 水 平 為11.67%～14.07%時，生長期杜泊羊X小尾寒羊的氮消化率為66.30%～67.77%，氮沉積率為33.50%～36.08%（楊維仁等，2004）。本試驗結果與前人研究結果具有相似性，但也存在一定差異，這可能與飼糧蛋白質添加水平、羊品種、所處生理階段等有關。不同的飼糧蛋白質水平影響著羊的食入氮、沉積氮、氮沉積率等，Ludden等（2002）給綿羊飼喂不同蛋白質水平（13.2%、15.0%、16.7%）飼糧，發現攝入氮、氮消化率隨飼糧蛋白質水平提高而顯著提高，沉積氮差異不顯著，但有增加趨勢。呂小康等（2017）研究發現不同飼糧蛋白質水平對湖羊羔羊的沉積氮、氮沉積率影響不顯著，但兩者均有上升趨勢。王文奇等（2014）發現隨著飼糧攝入氮的增加，雜交母羊沉積氮、氮沉積率呈先增加后降低趨勢。本研究結果表明，生長期云南半細毛羊的食入氮、沉積氮和氮消化率隨飼糧蛋白質水平的提高而提高，氮沉積率則呈先增加后降低趨勢，與前人的研究結果較為一致，此外，本研究發現10.42%蛋白質水平組氮沉積率最高，提示適宜的飼糧蛋白質水平有助于提高羊的沉積氮和氮沉積率，過高或過低的蛋白質水平會影響瘤胃、小腸等對蛋白質的消化吸收，從而降低氮的利用效率。

3.2 飼糧蛋白質水平對生長期云南半細毛羊糞尿中養分排放的影響 飼糧蛋白質添加水平與反芻動物糞尿中氮、磷、鈣等養分的排放息息相關（陳躍鳳，2017；Funaba等，1991）， 動物體內未被消化的氮、磷、鈣主要從糞尿中排出，過多的氮、磷排放不僅會對飼料蛋白質資源造成浪費，還會對生態環境造成污染。

研究指出，在一定的氮攝入范圍內，反芻動物食入氮與糞氮、尿氮排放量呈正比 （Castillo等，2000）。彭津津等（2012）研究發現，陶寒雜交F2代公羔的糞氮、尿氮隨著食入氮的增加而增加。Cole等（1999）研究也發現，飼糧蛋白質水平從10%提高到15%時，羔羊的糞、尿排放量不斷增加。在本試驗中，隨著飼糧蛋白質水平的提高，生長期云南半細毛羊食入氮、尿氮排放量不斷提高，糞氮排放量呈上升趨勢，與前人的研究結果一致；且試驗結果顯示與尿氮排放量的變化相比，糞氮排放量的變化相對穩定，這與胡明（2001）、趙若含等（2018）的研究結果一致，提示飼糧蛋白質水平的提高會使尿氮排放量快速提高。在本研究中，飼糧蛋白質水平從8.38%提高到19.29%時，生長期云南半細毛羊的氮總排放量從14.22 g/d提高到40.20 g/d，且糞氮占氮總排放量的比例顯著降低，尿氮占比則顯著提高；當飼糧蛋白質水平為8.38%～12.49%時，糞尿中氮主要從糞中排出，而當飼糧蛋白質水平為14.99%～19.29%時，糞尿中氮主要從尿液中排出。因此，在滿足生長期云南半細毛羊蛋白質需要的基礎上，適當降低飼糧蛋白質水平能有效減少糞氮、尿氮排放量，從而減少對土壤、水體等的污染。

在本試驗中，生長期云南半細毛羊糞鈣排放量以19.29%蛋白質水平組最高，8.38%蛋白質水平組最低；而尿鈣排放量隨飼糧蛋白質水平的升高呈先降低后升高趨勢，以14.99%蛋白質水平組最低，為0.11 g/d。有研究指出，與低蛋白質水平組相比，高蛋白質水平組顯著增加了成年考力代羊的尿鈣排放量（Funaba等，1990），也有研究發現隨著飼糧蛋白質水平的升高，空懷期云南半細毛羊的尿鈣排放量呈先降低后升高趨勢 （李衛娟等，2019），本研究結果與前人的研究較一致，提示飼糧蛋白質水平的高低影響著尿鈣排放量的變化，當飼糧蛋白質水平在適宜的范圍內時，能降低尿鈣排放量。此外，本研究結果顯示糞鈣占鈣總排放量的比例為93.33%～97.43%，而尿鈣占鈣總排放量的比例為2.57%～6.67%，提示羊體內中多余的鈣主要從糞便中排出，尿液中排出的量很少。

有研究指出，飼糧蛋白質水平顯著影響著反芻動物糞磷和尿磷排放量（李衛娟等，2019；陳躍鳳，2017）。本研究中，飼糧蛋白質水平由8.38%提高至19.29%時，生長期云南半細毛羊磷總排放量、糞磷排放量逐漸提高，尿磷排放量則呈先增加后降低趨勢，以14.99%蛋白質水平組尿磷排放量最高；此外，磷總排放量占食入磷的比例以10.42%蛋白質水平組最低，說明飼糧蛋白質水平為10.42%時能有效提高羊體內磷的利用率。Funaba等 （1991）研究發現飼糧蛋白質水平為19.6%時，綿羊的尿磷排放量顯著高于9.9%蛋白質水平組，本研究結果與之相一致。研究發現，畜禽體內不同養分的排放在糞、尿之間的占比不同，其中磷主要存在于糞中，尿中含量較少（柏兆海，2015）；反芻動物從糞便中排放的磷約占總排放量的95%～98%，剩余則通過尿液和乳汁排出（顏瓊嫻和譚支良，2009）。本試驗結果顯示飼糧蛋白質水平為8.38%～19.29%時，生長期云南半細毛羊糞磷排放量變化較大，而尿磷排放量變化較小，糞磷占磷總排放量的99.33%～99.65%，尿磷占磷總排放量的0.35%～0.67%，與前人的研究結果一致，說明生長期云南半細毛羊磷總排放量主要以糞磷排放量為主，且通過控制飼糧蛋白質水平，能有效降低磷總排放量，提高磷的利用效率。

4 結論

隨著飼糧蛋白質水平的提高，生長期云南半細毛羊食入氮、沉積氮、氮消化率均不斷增加，氮沉積率則呈先增加后降低趨勢。當飼糧蛋白質水平為10.42%時，氮沉積率最佳；生長期云南半細毛羊糞尿氮、糞尿磷總排放量隨飼糧蛋白質水平的提高而增加，而糞尿鈣總排放量沒有顯著變化；生長期云南半細毛羊體內多余的氮主要從尿中排出，而鈣、磷以從糞中排出為主；飼糧蛋白質水平為8.38%～10.42%時，對氮、磷、鈣總排放量沒有顯著影響，且排放量較低，對環境的污染小。