飼喂高比例棉籽殼飼糧對(duì)多浪羊反芻行為、瘤胃發(fā)酵參數(shù)及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

崔浩然 白天天 趙林波 陳顏旭 郭雪峰,2* 金 巍

(1.塔里木大學(xué)動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，阿拉爾 843300；2.塔里木畜牧科技兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，阿拉爾 843300；3.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，南京 210032)

棉花種植產(chǎn)業(yè)是我國農(nóng)業(yè)的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一，2019年我國的棉花總產(chǎn)量超過588萬t以上，其中新疆地區(qū)棉花產(chǎn)量為500.2萬t，占全國棉花棉產(chǎn)量84.94%[1]。棉花種植所產(chǎn)生的棉副產(chǎn)品如棉秸稈、棉籽粕、棉籽殼是巨大的飼料資源，新疆畜牧業(yè)和農(nóng)戶也多將棉籽殼、棉籽粕、棉秸稈作為主要飼糧[2]。其中棉籽殼是棉籽經(jīng)過剝殼后得到的，棉籽殼營(yíng)養(yǎng)成分為粗蛋白質(zhì)(CP)含量4%～6%，中性洗滌纖維(NDF)含量85%～87%，酸性洗滌纖維(ADF)含量64.5%～68.0%，粗脂肪(EE)含量1.9%～4.4%[3-4]。但棉籽殼中殘留有棉酚、單寧、非淀粉多糖和植酸等抗?fàn)I養(yǎng)因子，會(huì)影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，長(zhǎng)期大量飼喂可能會(huì)引起尿結(jié)石等中毒現(xiàn)象[5-7]。多浪羊作為新疆本地特有品種對(duì)沙漠地區(qū)、干旱環(huán)境、高纖維素飼料表現(xiàn)出良好的適應(yīng)性[8]。因此，本試驗(yàn)采用高、低2種棉籽殼比例的飼糧飼喂多浪羊，探索高比例棉籽殼飼糧對(duì)多浪羊反芻行為、瘤胃發(fā)酵參數(shù)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響，為反芻動(dòng)物對(duì)粗飼料的高效利用提供理論依據(jù)，為新疆大宗棉籽殼飼料資源的合理利用提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 時(shí)間與地點(diǎn)

本試驗(yàn)于2021年5月至2021年9月于新疆阿拉爾市塔里木大學(xué)動(dòng)物試驗(yàn)站內(nèi)完成。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)選取20只安裝永久性瘤胃瘺管的多浪羊[(28.0±2.2) kg]，按體重均勻分為2組：試驗(yàn)組和對(duì)照組，每組10只羊。試驗(yàn)飼糧參考《肉羊飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T 816—2004)[9]并結(jié)合南疆地區(qū)多浪羊生產(chǎn)實(shí)際配制，其組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表1。試驗(yàn)羊在預(yù)飼前完成驅(qū)蟲、去勢(shì)、瘺管手術(shù)，手術(shù)恢復(fù)后單欄飼養(yǎng)，試驗(yàn)預(yù)試期30 d，正試期15 d，分別于每日09：00與21：00定量飼喂1次，自由飲水。

表1 試驗(yàn)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

1.3 指標(biāo)測(cè)定與方法

1.3.1 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率測(cè)定

在正試期的第1～8天采用全收糞法，使用糞袋于每天晨飼前收集羊的全部糞便，并記錄給料量，剩料量、鮮糞稱重，取鮮糞重的10%加硫酸(每100 g加10 mL 10%的硫酸)固氮，后將每只羊8 d收集發(fā)糞便樣均勻混合為1個(gè)樣本，于-25 ℃保存用于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量的測(cè)定。飼糧與糞樣中的干物質(zhì)(DM)、CP、NDF、ADF、EE、粗灰分(Ash)含量的測(cè)定參照《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)》[10]。計(jì)算公式如下:

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率(%)=100×(攝入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)量-排出營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)量)/攝入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)量。

1.3.2 瘤胃液pH測(cè)定

在正試期的第9～11天，連續(xù)3 d內(nèi)于晨飼后0、2、4、6、8 h分別采集每只羊的瘤胃內(nèi)容物，經(jīng)4層紗布過濾后，置于50 mL離心管內(nèi)，立即使用便攜式pH測(cè)試筆(?，斉苝H 8008)測(cè)pH。將瘤胃液保存于-20 ℃用于測(cè)定氨態(tài)氮(NH3-N)和揮發(fā)性脂肪酸(VFA)濃度。

1.3.3 NH3-N及VFA濃度測(cè)定

NH3-N濃度：參照馮宗慈等[11]的方法進(jìn)行測(cè)定。

VFA濃度：參照蘇利紅等[12]的方法進(jìn)行測(cè)定，所用儀器為高效液相色譜分析儀(Thermo，Ultimate 3000型)，色譜柱為Thermo TC-C18(4.6 mm×250 mm，5 μm)，柱溫為30 ℃，流動(dòng)相為10%的甲醇溶液，流速為1 mL/min，波長(zhǎng)為215 nm。

1.3.4 反芻行為觀察

在正試期的第13～15天采用4人1組，3組輪換，全天24 h人工觀察試驗(yàn)羊反芻行為，1次反芻結(jié)束后5 min內(nèi)不進(jìn)行下一次反芻，則認(rèn)定其為1次反芻活動(dòng)結(jié)束[13]。將08：00—20：00定義為晝，20：00—08：00(次日)定義為夜，使用秒表和計(jì)時(shí)器記錄試驗(yàn)羊的反芻行為數(shù)據(jù)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS 26統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，P>0.05表示差異不顯著，P≤0.05表示差異顯著。

2 結(jié) 果

2.1 飼喂高比例棉籽殼飼糧對(duì)多浪羊反芻行為的影響

如表2所示，飼喂高、低2種不同棉籽殼比例飼糧對(duì)多浪羊的反芻次數(shù)和反芻時(shí)長(zhǎng)均有不同程度的影響，試驗(yàn)組的總反芻時(shí)長(zhǎng)和夜間反芻次數(shù)均顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，總反芻次數(shù)、晝間反>芻時(shí)長(zhǎng)和夜間反芻時(shí)長(zhǎng)有增加趨勢(shì)但不存在顯著差異(P>0.05)。

表2 飼喂高比例棉籽殼飼糧對(duì)多浪羊反芻次數(shù)和反芻時(shí)長(zhǎng)的影響

2.2 飼喂高比例棉籽殼飼糧對(duì)多浪羊瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

如表3所示，晨飼后試驗(yàn)組與對(duì)照組瘤胃pH均呈先下降后上升的變化趨勢(shì)，在晨飼后逐漸下降，并在晨飼后2 h時(shí)降至最低值，隨后緩慢上升并在晨飼后8 h時(shí)達(dá)到最高值，且在不同時(shí)段內(nèi)試驗(yàn)組pH均高于對(duì)照組，且在晨飼后0～2 h時(shí)存在顯著差異(P<0.05)。

表3 飼喂高比例棉籽殼飼糧對(duì)多浪羊瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

同列數(shù)據(jù)肩標(biāo)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)，無字母表示差異不顯著(P>0.05)。

晨飼后試驗(yàn)組與對(duì)照組的瘤胃NH3-N濃度均呈先下降后上升的變化趨勢(shì)，在晨飼后瘤胃NH3-N濃度逐漸降低，試驗(yàn)組與對(duì)照組分別在晨飼后4、6 h時(shí)降至最低，而后緩慢回升，且在不同時(shí)間段內(nèi)對(duì)照組的NH3-N濃度均高于試驗(yàn)組，且在晨飼后0、2、4和8 h時(shí)存在極顯著差異(P<0.01)，在晨飼后6 h時(shí)存在顯著差異(P<0.05)。

晨飼后試驗(yàn)組與對(duì)照組乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、總揮發(fā)性脂肪酸濃度均呈先上升后下降的變化趨勢(shì)。在晨飼后0、2和8 h時(shí)試驗(yàn)組乙酸濃度低于對(duì)照組，且在晨飼后0 h時(shí)差異顯著(P<0.05)，晨飼后2 h時(shí)差異極顯著(P<0.01)，而在晨飼后4和6 h時(shí)試驗(yàn)組乙酸濃度高于對(duì)照組，但不存在顯著差異(P>0.05)；試驗(yàn)組在不同時(shí)間段內(nèi)的丙酸濃度均低于對(duì)照組，且在晨飼后2 h時(shí)差異顯著(P<0.05)；試驗(yàn)組的丁酸濃度在晨飼后0、4、6、8 h時(shí)高于對(duì)照組，在晨飼后2 h時(shí)低于對(duì)照組，但均不存在顯著差異(P>0.05)；試驗(yàn)組在不同時(shí)間段的戊酸濃度均低于對(duì)照組，且在晨飼后0、4和6 h時(shí)存在顯著差異(P<0.05)；試驗(yàn)組的總揮發(fā)性脂肪酸濃度在不同時(shí)間段內(nèi)均低于對(duì)照組，且在晨飼后0～2 h時(shí)顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。

2.3 飼喂高比例棉籽殼飼糧對(duì)多浪羊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

如表4所示，飼喂高比例棉籽殼飼糧會(huì)影響多浪羊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率，其中試驗(yàn)組DM和ADF表觀消化率顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，CP和NDF表觀消化率低于對(duì)于對(duì)照組，EE表觀消化率試驗(yàn)組高于對(duì)照組，但不存在顯著差異(P>0.05)。

表4 飼喂高比例棉籽殼添加量對(duì)多浪羊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

3 討 論

3.1 飼喂高比例棉籽殼飼糧對(duì)多浪羊反芻行為的影響

反芻是指牛、羊等反芻動(dòng)物將攝入瘤胃的飼草經(jīng)逆嘔、咀嚼、再吞咽的過程，是牛、羊等反芻動(dòng)物特有的消化方式，也是反映動(dòng)物機(jī)體的生理及健康狀況重要指標(biāo)之一。眾多研究表明，反芻行為主要受采食量、飼糧結(jié)構(gòu)、晝夜變化、動(dòng)物健康狀況及生理狀況等因素的影響[14-16]。Schulze等[17]報(bào)道稱反芻動(dòng)物的反芻時(shí)長(zhǎng)會(huì)隨著飼糧中NDF水平的增加而增加。本試驗(yàn)中，試驗(yàn)組飼糧NDF水平高于對(duì)照組，導(dǎo)致試驗(yàn)組的總反芻時(shí)長(zhǎng)顯著高于對(duì)照組，與以上報(bào)道相一致。席銳等[16]報(bào)道，湖羊的反芻行為具有明顯的晝夜節(jié)律性，湖羊的夜間反芻時(shí)長(zhǎng)顯著高于晝間反芻時(shí)長(zhǎng)。本試驗(yàn)中，多浪羊的反芻活動(dòng)大多集中在夜間進(jìn)行，試驗(yàn)組與對(duì)照組多浪羊的夜間反芻時(shí)長(zhǎng)均高于晝間反芻時(shí)長(zhǎng)，其原因可能是晝間試驗(yàn)羊有較多的采食、飲食、走動(dòng)等行為活動(dòng)，夜間臥息時(shí)間更久，而反芻行為也主要集中在臥息時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，與上述報(bào)道結(jié)果相一致。

3.2 飼喂高比例棉籽殼飼糧對(duì)多浪羊瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

瘤胃pH是衡量瘤胃內(nèi)環(huán)境的重要指標(biāo)之一，受到飼糧結(jié)構(gòu)、瘤胃流通速度、唾液分泌量等多種因素的影響，而pH的動(dòng)態(tài)變化也影響著瘤胃微生物活動(dòng)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收及VFA產(chǎn)生與吸收的過程[18-19]。瘤胃pH的正常范圍為5.5～7.0[20]。在本試驗(yàn)中，2組試驗(yàn)羊的瘤胃pH均呈先下降后上升的趨勢(shì)，各組瘤胃pH均在正常生理范圍之內(nèi)。動(dòng)物在采食后因?yàn)轱暭Z中的碳水化合物在瘤胃內(nèi)快速發(fā)酵產(chǎn)生有機(jī)酸，使瘤胃pH下降，而隨著有機(jī)酸被微生物利用和瘤胃壁吸收，使瘤胃pH又緩慢回升[21]。試驗(yàn)組與對(duì)照組瘤胃pH均呈先下降后上升的變化趨勢(shì)，與上述報(bào)道結(jié)果相一致。Raffrenato等[22]研究表明，隨著飼糧中纖維含量的升高，動(dòng)物咀嚼和反芻的時(shí)長(zhǎng)也會(huì)增加，伴隨咀嚼進(jìn)入瘤胃的唾液會(huì)使瘤胃pH升高。在本試驗(yàn)中，試驗(yàn)組的瘤胃pH高于對(duì)照組，由于試驗(yàn)組的反芻時(shí)長(zhǎng)與反芻次數(shù)均高于對(duì)照組，產(chǎn)生更多的唾液進(jìn)入瘤胃使瘤胃pH升高，與上述報(bào)道結(jié)果相一致。

反芻動(dòng)物通過瘤胃發(fā)酵使飼糧中的碳水化合物形成能夠被瘤胃壁直接吸收的VFA，其中主要包括乙酸、丙酸、丁酸、異丁酸、戊酸、異戊酸等，其中乙酸、丙酸、丁酸約占總揮發(fā)性脂肪酸(TVFA)濃度的95%以上[26]。因此，飼糧結(jié)構(gòu)和類型是影響瘤胃VFA濃度主要因素[27]。Wang等[28]研究表明，粗飼料中纖維素含量較高時(shí)會(huì)影響VFA產(chǎn)生。本試驗(yàn)中，試驗(yàn)組乙酸和TVFA濃度的高峰時(shí)間晚于對(duì)照組，與上述報(bào)道結(jié)果相一致。在本試驗(yàn)中，晨飼后試驗(yàn)組與對(duì)照組乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、TVFA濃度均呈先上升后下降的變化趨勢(shì)，在采食后飼糧在瘤胃內(nèi)迅速發(fā)酵會(huì)產(chǎn)生大量的VFA，而隨著VFA被微生物利用和瘤胃壁吸收而逐漸下降。綿羊采食棉籽殼飼糧和添加了棉酚的飼糧后會(huì)使綿羊瘤胃中VFA濃度降低[28-29]。試驗(yàn)組的乙酸、丙酸、戊酸和TVFA濃度均低于對(duì)照組，可能是由飼糧結(jié)構(gòu)和棉酚含量共同作用的結(jié)果，但其機(jī)理仍需要進(jìn)一步研究。

3.3 飼喂高比例棉籽殼飼糧對(duì)多浪羊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的主要因素包括飼糧結(jié)構(gòu)、飼糧的營(yíng)養(yǎng)水平、采食量及動(dòng)物健康狀況等[30-31]。Yang等[32]研究表明，隨著飼糧中NDF水平增加飼糧的消化率會(huì)逐漸降低。Wang等[28]研究發(fā)現(xiàn)，在飼糧中添加棉酚能夠使綿羊DM、NDF和ADF消化率會(huì)下降，其原因是由于棉酚的抗?fàn)I養(yǎng)作用影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。本試驗(yàn)中，嚴(yán)格控制飼糧精粗比均為3∶7，保持等能等氮，限制飼喂，試驗(yàn)組DM和ADF表觀消化率顯著低于對(duì)照組可能是由于飼糧NDF水平和棉酚共同作用的結(jié)果，與上述報(bào)道結(jié)果相一致。

4 結(jié) 論

① 飼喂高比例棉籽殼飼糧會(huì)增加多浪羊的反芻時(shí)長(zhǎng)和夜間反芻次數(shù)。

② 飼喂高比例棉籽殼飼糧會(huì)升高多浪羊瘤胃pH，降低瘤胃NH3-N、丙酸、戊酸和TVFA濃度。

③ 飼喂高比例棉籽殼飼糧會(huì)降低多浪羊的DM和ADF表觀消化率。