饲用甜高粱青贮对肉羊养分利用的影响

付晓悦，侯明杰，尚占环，王虎成

(1.兰州大学农业农村部草牧业创新重点实验室，甘肃 兰州 730020； 2.兰州大学草地农业科技学院，兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室，甘肃 兰州 730020； 3.兰州大学生命科学学院，甘肃 兰州 730000)

随着我国畜牧业的兴起，养殖规模和数量不断扩增，饲草料的需求也随之增加[1]。优质饲草的生产和利用是发展现代畜牧业的根本，尤其对草食家畜规模化养殖具有举足轻重的作用[2-5]。为缓解饲草供给压力、延长使用时间等，饲草青贮被广泛应用[6-8]。目前青贮技术趋向多样化，其中拉伸膜裹包技术是当今世界最先进的青贮技术，成品不仅运输便捷，而且市场流通迅速，已在国外广泛应用[9-11]。在国内，裹包青贮在奶牛业的应用较为成熟，王晶等[12]研究发现裹包全混合日粮(total mixed rations，TMR)可显著提高奶牛产奶量和产奶效率；张俊瑜等[13]、周振峰等[14]研究表明,裹包TMR更利于饲料的消化，但是目前鲜有肉羊饲喂效果的报道。此外，玉米(Zeamays)青贮现已成为反刍动物饲喂的主要饲料原料之一，由于青贮品质优良、营养价值高等优点在全国迅速普及[15-16]。但是我国在青贮玉米选育方面还存在比较多的问题，比如育种水平未达到标准、品种较少等，导致青贮玉米抗逆性不足、干物质产量较低[17-18]。饲用甜高粱(Sorghumdochna)因具有耐干旱、耐贫瘠及产量高等特点，近年来作为新型饲料资源在我国西北干旱区大面积栽培利用，其中裹包青贮为主要商品化类型。然而，作为新型饲料资源，裹包青贮应用、肉羊生产的安全性及饲喂技术目前尚未做系统研究。为此，本研究选择饲用甜高粱及全株玉米裹包青贮为粗饲料，通过饲喂对比试验，研究肉羊对其消化利用情况，以期为裹包青贮应用于肉羊生产提供科学依据及技术支持。

1 材料与方法

1.1 饲粮

试验饲粮粗饲料为饲用甜高粱裹包青贮(购自甘肃省机械研究院)，玉米裹包青贮和苜蓿(Medicago)颗粒(购自甘肃民祥牧草有限公司)。其中玉米青贮、饲用甜高粱青贮和苜蓿颗粒养分含量，以及精料补充料组成和营养水平数据详见文献[19]。

1.2 动物与饲养管理

饲养试验于2016年7月至2016年10月在甘肃省定西市祥泰养殖场进行。选择体况良好的小尾寒羊[(29.83±0.94) kg,♀]、杜泊羊[(38.00±0.65) kg,♀]各14只，同一品种试羊根据体重相近原则将其分为两组，根据饲喂青贮饲料不同将其分为玉米青贮组或饲用甜高粱青贮组(即：玉米青贮杜泊羊组、玉米青贮小尾寒羊组、饲用甜高粱青贮杜泊羊组、饲用甜高粱青贮小尾寒羊组)，每组7只重复。试验开始前对所有试验羊进行驱虫处理。试验羊采用全舍饲单栏饲养，自由饮水，并定期对圈舍进行消毒。消化代谢试验预试期15 d，采样期6 d。试验期间饲粮由青贮料、苜蓿颗粒和精料补充料构成；根据组别分别投喂充足青贮料，以保证24 h可自由采食；精料补充料和苜蓿颗粒按动物体重的1%及0.5%分两次饲喂，二者搅拌混匀后每天07:30和17:30分两次等量投喂。

1.3 样品收集

采用全收粪、尿法进行消化代谢试验。每天精确记录投喂量和剩料量，并采集当天饲料样品。每日清晨鲜粪称重后混匀取10%并加入10%的硫酸10 mL固氮；尿液用加入一定量的浓硫酸(确保尿液pH在3以下)的尿桶收集，用量筒准确量取每只试验羊的排尿量，混匀后按20%取样。试验羊6 d的饲粮样品、粪和尿各自混合，于冰箱(-20 ℃)保存。

1.4 测定指标

干物质(dry matter，DM)、有机物(organic matter,OM)、粗蛋白(crude protein，CP)的含量测定参照《饲料分析及饲料质量检测技术》[20]；中性洗涤纤维(neutral detergent fiber，NDF)、酸性洗涤纤维(acid detergent fiber，ADF)的含量按照van Soest法测定[21]；淀粉(starch)、木质素(lingin)按照Sniffen法测定[22]。

1.5 指标计算

养分表观消化率=[(养分摄入量-养分排出量)/养分摄入量]×100%;

N存留量= N摄入量-粪N-尿N;

N存留率=N存留量/N摄入量×100%。

1.6 数据处理与分析

采用SPSS 19.0软件进行双因素方差分析，差异显著时，采用Duncan法进行多重比较，分别以P<0.05和P<0.01作为差异显著性和极显著性判断标准。

2 结果与分析

2.1 青贮型饲粮对肉羊营养物质表观消化率的影响

同一品种肉羊不同青贮组间DM、OM、NDF、ADF的摄入量，以及DM和OM消化率间存在显著差异(P<0.05)，即玉米青贮组显著高于饲用甜高粱青贮组(P<0.05)；肉羊品种及其与青贮的互作对各指标无显著影响(P>0.05)(表1)。

2.2 青贮型饲粮对肉羊氮平衡的影响

肉羊对两种青贮饲粮的氮食入量、粪和尿氮排出量、氮消化率、存留量、存留率均存在显著差异(P<0.05)，且尿氮排出量在品种间亦存在显著差异(P<0.05)；氮存留率在肉羊品种和青贮饲粮的交互作用显著(P<0.05)；同一品种肉羊的氮消化率饲用甜高粱青贮组显著高于玉米青贮组(P<0.05)，但氮存留率玉米青贮组显著高于饲用甜高粱青贮组(P<0.05)(表2)。

表1 青贮饲料对肉羊营养物质表观消化率的影响Table 1 Effect of silage on apparent digestibility of nutrients in mutton sheep

DM,干物质；OM，有机质；NDF，中性洗涤纤维；ADF,酸性洗涤纤维。

DM, dry matter; OM, organic matter; NDF, netetral detergent fiber; ADF, acid detergent fiber.

表2 青贮饲料对肉羊氮平衡的影响Table 2 Effect of silage on the nitrogen balance of mutton sheep

同行不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

Different lowercase letters indicate significant difference at the 0.05 level.

3 讨论

3.1 青贮型饲粮对肉羊营养物质表观消化率的影响

营养物质的来源和含量的多少是影响动物体内营养物质消化与利用的主要因素之一[23]。目前关于青贮型饲粮对反刍动物营养物质消化情况的研究结果尚不一致。Brito和Broderick[24]报道在荷斯坦奶牛饲粮中，玉米青贮中不混和苜蓿青贮时，采食量最高。Amer和Mustafau[25]报道饲喂甜高粱青贮与苜蓿青贮相比，奶牛采食量并无影响。李春宏等[26]研究发现饲喂甜高粱青贮+400 g精料组的山羊采食量、增重效果显著高于玉米青贮+400 g精料组。本研究表明，与饲喂饲用甜高粱青贮相比，饲喂玉米青贮提高了肉羊DM和OM消化率。对青贮饲粮营养成分的测定表明，饲用甜高粱青贮中的淀粉含量(18.0 g·kg-1)低于玉米青贮(81.3 g·kg-1)，通常饲粮中易消化的碳水化合物含量较高时，会增加瘤胃微生物对营养物质的利用，从而提高DM和OM的消化率[27]。刘建勇等[28]对肉牛育肥性能的研究表明，揉搓加工处理相较于切短更能显著改善适口性，提高采食量。张娜[29]对秸秆以揉丝、粉碎、切短3种方式进行瘤胃降解率的研究发现，揉丝处理可以有效提高饲料的瘤胃降解率，更加利于奶牛消化和吸收。在本研究中，玉米青贮为揉丝处理，饲用甜高粱青贮为横截式铡短，而且饲用甜高粱青贮木质素含量(32.2 g·kg-1)高于玉米青贮(19.0 g·kg-1)，影响动物的采食行为，导致玉米青贮组肉羊营养物质食入量高于饲用甜高粱青贮组。

3.2 青贮型饲粮对肉羊氮代谢的影响

反刍动物对氮的利用主要是通过机体对蛋白质的降解和微生物对蛋白质的合成，多余的蛋白则是以粪、尿的形式排出。在山羊和奶牛的研究中发现，随着氮摄入量的增加，DM和OM消化率也会明显增加[30-32]。本研究表明，玉米青贮虽增加了氮摄入量，但粪氮排出量也随之升高，可能是由于饲粮采食水平升高时，食糜的排空速度增加，影响了营养物质的充分消化，故氮消化率较低[33]。而饲用甜高粱青贮组尿氮排泄量的升高，主要原因可能是随着饲养时间的增长，试验羊的体重增加，精料补充料的添加量也在增加。由于精料补充料中加入了膨化尿素来替代部分蛋白，致使瘤胃微生物对尿素的利用能力有限，导致排出的尿氮不断增加。本研究发现，玉米青贮小尾寒羊组氮的存留率最高(28.44%)，而饲用甜高粱青贮组在品种间无差异。在前期报道中发现，甜高粱中的单宁与蛋白质易形成一种复合物，限制胃肠道的消化，进而降低氮的利用[34]。李焕玲等[35]报道小尾寒羊的快速生长期慢于杜泊羊，本研究在试验中期开展，可能处于小尾寒羊的快速生长发育期，因此不同品种肉羊之间氮存留率出现较大差异也是很有可能的。此外，在本研究中，两种裹包青贮对摄入氮有显著影响，这主要是因为4组处理间存在不同的采食量，而且在高粗饲粮中可发酵碳水化合物的含量有显著差异，故瘤胃内氮源和碳源比例不平衡，导致可降解氮、可降解碳水化合物释放的能量与速度在时间上的不同步性，因此在瘤胃发酵过程中未能同时满足微生物生长代谢的需要，即能氮水平未达到平衡，造成日粮营养物质的损失[36]。其次，全株玉米在青贮过程中，秸秆和籽粒同时青贮，造成能量浓度增加，营养价值升高。此外，切碎长度会对裹包青贮品质有一定影响：切太短影响打捆及裹包的质量，同时造成青贮过程中大量营养物质的流失[37]。本研究使用的玉米青贮为揉丝处理，饲用甜高粱青贮为横截式铡短处理，这种商品化饲草加工前处理的差异，势必造成采食量及养分利用的差异，亦包括平衡指数。因此，鉴于饲用甜高粱裹包青贮氮利用低下，可以在饲喂饲用甜高粱青贮时搭配少量的玉米青贮，以弥补饲用甜高粱淀粉含量不足的缺点，以及减少精料补充料中非蛋白氮的添加或考虑改变饲用加工工艺等措施，以提高饲粮的氮利用效率。

4 结论

本研究利用裹包青贮饲喂肉羊，发现饲用甜高粱青贮组肉羊的ADF、NDF的表观消化率与玉米青贮组肉羊并无差异，而且肉羊粪氮损失也小于后者。但是在营养物质食入量、日粮(DM、OM)消化率、氮存留率等方面玉米青贮优于饲用甜高粱青贮。表明青贮原料的种类、调制方法及饲粮搭配均影响肉羊的适口性及消化利用效率。因此，基于本研究结果，饲用甜高粱青贮可作为饲喂肉羊的优良饲料，但因其自身营养特点，饲用甜高粱青贮高比例用于肉羊育肥时，应降低非蛋白氮的比例，并补充可利用蛋白和可溶性碳水化合物，以提高氮的利用效率。饲用甜高粱饲草应用于肉羊育肥时，日粮氮高效利用技术值得关注，相关研究亟待进一步开展。

参考文献References：

[1] 李新一,王加亭,韩天虎,陈刚.我国饲草料生产形势及对策.草业科学,2015,32(12):2155-2166.

Li X Y,Wang J T,Han T H,Chen G.China’s fodder production situation and countermeasure analysis.Pratacultural Science,2015,32(12):2155-2166.(in Chinese)

[2] 张英俊,张玉娟,潘利,唐士明,黄顶.我国草食家畜饲草料需求与供给现状分析.中国畜牧杂志,2014,50(10):12-16.

Zhang Y J,Zhang Y J,Pan L,Tang S M,Huang D.Analysis on current situation of herbivorous livestock forage supply and demand in China.Chinese Journal of Animal Science,2014,50(10):12-16.(in Chinese)

[3] 赵云,谢开云,万江春,张英俊.粮草兼顾型畜牧业饲草料发展现状及展.草业科学,2017,34(3):653-661.

Zhao Y,Xie K Y,Wan J C,Zhang Y J.Development and prospects of ‘grain-forage supply’ in modern animal husbandry.Pratacultural Science,2017,34(3):653-661.(in Chinese)

[4] 张亚格,李茂,周汉林,胡琳,李伟.豆科牧草在肉羊生产中的应用.家畜生态学报,2016,37(5):73-77.

Zhang Y G,Li M,Zhou H L,Hu L,Li W.Application of leguminous forages in goat production.Acta Ecologae Animalis Domastici,2016,37(5):73-77.(in Chinese)

[5] 任智慧,刘俊盈.基于肉牛肉羊养殖的节粮型畜牧业发展模式探讨.中国畜牧杂志,2016,52(22):20-23.

Ren Z H,Liu J Y.Discussion for forage-saving husbandry developing mode based on beef cattle and mutton breeding.Chinese Journal of Animal Science,2016,52(22):20-23.(in Chinese)

[6] 刘忠宽,刘振宇,玉柱,冯伟,谢楠,秦文利,智健飞.我国苜蓿青贮饲料的加工与利用现状.河北农业科学,2016,20(4):62-65.

Liu Z K,Liu Z Y,Yuzhu,Feng W,Xie N,Qin W L,Zhi J F.The status of alfalfa silage processing and utilization in China.Journal of Hebei Agricultural Sciences,2016,20(4):62-65.(in Chinese)

[7] Browne E M,Juniper D T,Bryant M J,Beever D E,Fisher A V.Intake,live-weight gain and carcass characteristics of beef cattle given diets based on forage maize silage harvested at different stages of maturity.Animal Science,2004,79(3):405-413.

[8] Brunette T,Baurhoo B,Mustafa A F.Effects of replacing grass silage with forage pearl millet silage on milk yield,nutrient digestion,and ruminal fermentation of lactating dairy cows.Journal of Dairy Science,2016,99(1):269-279.

[9] Coblentz W K,Coffey K P,Chow E A.Storage characteristics,nutritive value,and fermentation characteristics of alfalfa packaged in large-round bales and wrapped in stretch film after extended time delays.Journal of Dairy Science,2016,99(5):3497-3511.

[10] Niyigena V,Coffey K P,Coblentz W K,Philipp D,Yong A N.Effect of delayed wrapping and wrapping source on intake and digestibility of alfalfa silage in sheep.Journal of Animal Science,2016,94(supplement 2):168.

[11] Coblentz W K,Coffey K P,Chow E A.Effects of wrapping time delays on fermentation characteristics of baled alfalfa silages.Journal of Dairy Science,2016,94(supplement 5):320.

[12] 王晶,王加启,国卫杰,宋增廷,张俊瑜,卜登攀.全混合日粮裹包贮存效果及对奶牛生产和血液生化指标的影响.中国农业大学学报,2009,14(3):69-74.

Wang J,Wang J Q,Guo W J,Song Z T,Zhang J Y,Bu D P.Effect of storing total mixed ration(TMR)as wrapped round bales and its influence on production performance and blood indices of lactating dairy cows.Journal of China Agricultural University,2009,14(3):69-74.(in Chinese)

[13] 张俊瑜,王加启,王晶,卜登攀,国卫杰,宋增廷,雒秋江.裹包TMR饲喂对奶牛生产性能及消化特性的影响.东北农业大学学报,2009,40(8):63-67.

Zhang J Y,Wang J Q,Wang J,Bu D P,Guo W J,Song Z T,Luo Q J.Effect of baled total mixed ration on performance and digestive characteristics of dairy cows.Journal of Northeast Agricultural University,2009,40(8):63-67.(in Chinese)

[14] 周振峰,王晶,王加启,国卫杰,宋增廷,张俊瑜,卜登攀.裹包TMR饲喂对泌乳中期奶牛生产性能、养分表观消化率及血液生化指标的影响.草业学报,2010,19(5):31-37.

Zhou Z F,Wang J,Wang J Q,Guo W J,Song Z T,Zhang J Y,Bu D P.Effects of feeding baled TMR on lactation performance,apparent digestibility,and blood metabolites in lactating dairy cows.Acta Prataculturae Sinica,2010,19(5):31-37.(in Chinese)

[15] 林志鹏,杨广林,林广宇,王玲玲,蒋磊,于长宁,李丽萍.饲喂不同比例全株玉米青贮对泌乳奶牛产奶量及乳成分的影响.现代畜牧兽医,2016(11):5-11.

Lin Z P,Yang G L,Lin G Y,Wang L L,Jiang L,Yu C N,Li L P.Feeding different proportion of whole plant corn silage affect lactation cows milk yield and milk composition.Modern Journal of Animal Husbandry and Veterinary Medicine,2016(11):5-11.(in Chinese)

[16] 金双勇,张世伟,杨广林,庄洪廷,杜学海,姚思名,吴奎杰,马世超,于长宁.饲喂不同比例全株玉米青贮对架子牛肥育性能的影响.现代畜牧兽医,2016(12):35-38.

Jin S Y,Zhang S W,Yang G L,Zhuang H T,Du X H,Yao S M,Wu K J,Ma S C,Yu C N.Effects on different ratio of whole corn silage on fattening performance of cattle.Modern Journal of Animal Husbandry and Veterinary Medicine,2016(12):35-38.(in Chinese)

[17] 张晓庆,穆怀彬,侯向阳,闫伟红,李平,李鹏,苏佳楼.我国青贮玉米种植及其产量与品质研究进展.畜牧与饲料科学,2013,34(1):54-57.

Zhang X Q,Mu H B,Hou X Y,Yan W H,Li P,Li P,Su J L.Review on the planting of forage corn in China and its yield and quality.Animal Husbandry and Feed Science,2013,34(1):54-57.(in Chinese)

[18] 贾森,郝立冬.青贮玉米品种利用现状与发展对策.科学与财富,2015(16):203-203.

Jia S,Hao L D.Utilization and divelopment strategg of silage maize cutivars.Science and Wealth,2015(16):203-203.(in Chinese)

[19] 张霞,付晓悦,侯明杰,尚占环,王虎成.饲用甜高粱裹包青贮料对肉羊生产性能及血清指标的影响.动物营养学报,2018,30(5):1771-1780.

Zhang X,Fu X Y,Hou M J,Shang Z H,Wang H C.Effects of packaging forage sweet sorghum silage on performance and serum indexes of mutton Sheep.China Journal of Animal Nutrition,2018,30(5):1771-1780.(in Chinese)

[20] 杨胜.饲料分析及饲料质量检测技术.北京:中国农业大学出版社,1993.

Yang S.Feed Analysis and Quality Technology.Beijing:China Agricultural Press,1993.(in Chinese)

[21] van Soest P J.Development of a comprehensive system of feed ananlyses and its application to forages.Journal of Animal Science,1967,26(1):119-128.

[22] Fox D G,Sniffen C J,O’Connor J D,Russell J B,Van Soest P J.A net carbohydrate and protein system for evaluating cattle diets:Ⅱ.Carbohydrate and protein availability.Journal of Animal Science,1992,70(11):3562-3577.

[23] 张蓉,刁其玉,屠艳,张乃峰.能量水平对早期断奶犊牛消化代谢及血清指标的影响.中国农业科学,2009,42(3):1024-1029.

Zhang R,Diao Q Y,Tu Y,Zhang N F.Effects of different energy levels on nutrient utilization and serum biochemical parameters of early-weaned calves.Scientia Agricultura Sinica,2009,42(3):1024-1029.(in Chinese)

[24] Brito A F,Broderick G A.Effect of varying dietary ratios of alfalfa silage to corn silage on production and nitrogen utilization in lactating dairy cows.Journal of Dairy Science,2006,89(10):3924-3938.

[25] Amer S,Mustafau A F.Short communication:Effects of feeding pearl millet silage on milk production of lactating dairy cows.Journal of Dairy Science,2010,93(12):5921-5925.

[26] 李春宏,张培通,郭文琦,殷剑美,韩晓勇,王立.甜高粱青贮品质及对山羊饲喂效果的研究.草地学报,2016,24(1):214-217.

Li C H,Zhang P T,Guo W Q,Yin J M,Han X Y,Wang L.Study on silage quality and feeding effects on goat of sweet sorghum.Acta Agrestia Sinica,2016,24(1):214-217.(in Chinese)

[27] Valdés C,Carro M D,Ranilla M J,Gonzalez J S.Effect of forage to concentrate ratio in complete diets offered to sheep on voluntary food intake and some digestive parameters.Animal Science,2000,70(1):119-126.

[28] 刘建勇,王安奎,袁希平,杨国荣,黄晓松,黄必志.粗饲料加工方法对不同年龄肉牛育肥性能影响.养殖与饲料,2010(12):50-52.

Liu J Y,Wang A K,Yuan X P,Yang G R,Huang X S,Huang B Z.Effects of processing methods on fattening performance of beef cattle of different ages.Animal Breeding and Feed,2010(12):50-52.(in Chinese)

[29] 张娜.加工方式对秸秆养分在奶牛瘤胃降解率的影响的研究.现代畜牧科技,2016(12):10.

Zhang N.Research on the effect of staw nutrient on the degradation rate of rumen in dairy cows.Mordern Animal Huasbandry Science and Technology,2016(12):10.(in Chinese)

[30] Paengkoum P,Liang J B,Jelan Z A,Basery M.Effects of ruminally undegradable protein levels on nitrogen and phosphorus balance and their excretion in Saanen goats fed oil palm fronds.Songklanakarin Journal of Science and Technology,2004,26(1):15-22.

[31] Marini J C,Van Amburgh M E.Nitrogen metabolism and recycling in Holstein heifers.Journal of Animal Science,2003,81(2):545-552.

[32] Carro M D,Cantalapiera H G,Ranilla M J,Molina A E.Urinary excretion of purine derivatives,microbial protein synthesis,N utilization,and ruminal fermentation in sheep and goats fed diets of different quality.Journal of Animal Science,2012,90(11):3963-3972.

[33] Poshiwa X,Ngongoni N T,Manyuchi B,Chakoma C,Tigere A.The effect of plane of nutrition on the urinary purine derivative excretion in sheep and goats.//Makkar H,Chen X B.Estimation of Microbial Protein Supply in Ruminants Using Urinary Purine Derivatives.Dordrecht:Kluwer Academic Publishers,2004:140-148.

[34] Teixeira A,Gabriel R J,Frederico V,Lucio C G.Intake and digestibility of sorghum(SorghumbicolorL.Moench) silages with different tannin contents in sheep.Revista Brasileira De Zootecnia,2014,43(1):14-19.

[35] 李焕玲,王金文,张果平,王德芹.杜泊羊、小尾寒羊及其杂一代生产性能的测定.家畜生态学报,2006,27(5):11-14.

Li H L,Wang J W,Zhang G P,Wang D Q.Mensuration of productive performance for Dorper sheep,Small-tail Han sheep and their grossbred F1.Acta Ecologae Animalis Domastici,2006,27(5):11-14.(in Chinese)

[36] 李闯.不同能氮水平日粮对放牧绵羊生产性能、消化代谢和瘤胃发酵参数的影响.武汉：华中农业大学硕士学位论文,2016.

Li C.Effects of rations with different energy-nitrogen levels on productivity,digestion,metabolism and ruminal fermentation parameters of grazing sheeps.Master Thesis.Wuhan:Huazhong Agricultural University,2016.(in Chinese)

[37] 叶方.切碎长度对玉米青贮品质的影响研究.安徽农业科学,2013,41(15):6725-6727.

Ye F.Study on the effects of chopping length on the quality of corn silage.Journal of Anhui Agricultural Sciences,2013,41(15):6725-6727.(in Chinese)